大跨径预应力砼 T 梁上拱度数值模拟与分析
浙江交通职业技术学院学报,第2卷第1期,2001年3月
Journal of Zhejiang V ocational and T echnical Institute of T ransportation
V ol.2NO.1,Mar.2001
大跨径预应力砼T梁上拱度数值模拟与分析
陆耀忠 于群力
(浙江省交通工程建设集团 杭州 310003)
摘 要 通过对50米T梁的上拱度进行数值模拟与分析,并通过弹性模量试验、
静载试验、温度荷载效应试验和现场拱度测试加以验证,阐明了弹性模量、徐变和
温度等是影响上拱度的主要因素,提出了采用三维有限元数值模拟T梁上拱度的方
法可以有效地保证桥面铺装的均匀性,确保桥梁的施工质量。
关键词 T梁 上拱度 数值模拟
中图分类号 U44115 文献标识码 A
1 前 言
随着我国经济的迅速发展,交通建设得到了空前的繁荣,简支梁板由于构造简单,施工方便,现已大量使用。随着出现新型群锚和高强低松弛钢绞线材料,大于30米跨径的后张法预应力T型梁已在高等级公路的大型桥梁中得到广泛的应用,取得了显著的经济和社会效益,但大跨径PC简支T梁(大于30米)由于结构本身存在的局限,需要克服梁体的自重和静活载,施加了较大的予加应力,梁体的拱度普遍反映出较大的量值,同时由于梁板施工受气候、材料、砼性质等方面的影响,上拱度大小不一,使桥面铺装出现两端厚、中间薄的现象,并且随着梁板徐变的增加,桥面的平整度达不到要求,严重影响了桥面的工程质量。
本文将通过对椒江大桥50米T梁的上拱度的数值模拟进行分析,考虑预应力、恒载、活载、温度、砼的收缩、徐变等因素引起的梁的变形,提出对上拱度的控制对策,以期得到与实际状况相近的结果,有效地预防桥面铺装厚度达不到要求所产生的质量隐患,保证工程质量,使设计或施工部门在工程初始阶段,就能充分考虑这些影响,提出合理的相应措施,减少事后补救所引起的对结构造成的损坏。
2 预应力混凝土50米T梁的数值模拟
211 设计资料
1.跨径:标准跨径L=50m,计算跨径1=48182(m)。
收稿日期:2001-02-18
作者简介:陆耀忠(1953- ),男,教授级高级工程师
基金项目:浙江省交通科技发展专项资金计划项目(1999027)
2.荷载:汽车20级,挂车-100,人群315kN/m 2。
3.材料:预应力钢绞线采用9-7Φ5,抗拉标准强度R 6y =1600MPa ,弹性模量E =119×
105MPa ;砼:主梁采用50号,E h =315×104MPa ,E h =21975×104MPa ,抗压设计强度R α=2815MPa ,密度ρ=2500N/mm 3,泊松比v =1/6,热涨系数α=1×10-5度-1。
4.施工方法:采用后张法,钢绞线采用9-7
Φ5,锚具为OVM 锚,并采用Y C M -250-20千斤顶两端同时张拉,预留孔道采用预埋波纹管成孔,波纹管直径为85mm ;
212
梁的纵横截面布置
图一 梁的纵横截面布置图
213 利用简化公式计算预应力T 梁的拱度
(1)计算由预加应力引起的跨中反拱度
f pi =Σ7i =1∫10M y o M x 0185 E h l j
dx 则跨中反拱度
f pi =Σ7
i =1fi =16134(cm )(↑)(2)荷载引起的跨中挠度
第一期恒载:M g1=8171131(kN/m ),I j =6581054×105(cm 4)
f g1=5M g1l 2
48×0185×E h I j
=10136(cm )(↓
)第二期恒载:M g2=3016178(kN/m ),I 0=792155×105(cm 4)
f g2=5M g2l 2
48×0185×E h I o
=3118(cm )(↓
)(3)静活载引起的跨中挠度
f p =5Ml 248×0185E h I o
=M ×48822
48×0185×315×104×7921961×105
=11052×10-6M (cm )
式中:M —跨中静活载弯矩(N 1m )
对于汽车-20∶M =M p/(1+μ)=237118×103(N 1m )(↓
)f p =11052×10-6×237118×103=2150(cm )(↓
)对于(汽车+人):M =309918×103(N 1m )
f p =11052×10-6×309918×103=3126(cm )(↓
)对于挂车-100:M =3009128×103(N 1m )
2 浙江交通职业技术学院学报
f p =11052×10-6×3009128×103=3117(cm )(↓
)(4)温度场引起简支梁的变形:
根据第3节试验实测数据:t 1=2815℃、t 2=2114℃
Δt =t 2-t 1=2114-2815=-711℃
f t =αΔT L 2/8h =0185(cm )
(5)2号主梁跨中挠度组合
1.张拉完毕时预制梁的反拱度
f 0=-f pi +f gl =-16134+10136=-5198(cm )(↑
)考虑温度的影响
f 0=-f pi +f gl +ft =-16134+10136-0185=-6183(cm )(↑
)2.短期使用荷载作用下的挠度为:
fy =fg -fy +Δfy +fp
=fg1+fg2-fy +Δfy +fp
=5115(cm )>[Δ]=L/1600=3105(cm )(↓
)考虑温度的影响
fy =fg -fy +Δfy +fp -ft
=fg1+fg2-fy +Δfy +fp -ft
=5115-0185=4113(cm )(↓
)3.全部使用荷载作用下的总挠度(考虑与时间相关的挠度变化)
考虑预应力混凝土梁的受力特性,对于由预应力产生的任意时刻t 的挠度,通常可足够精确地近似表示为:
f p1=-f pi +(f pi -f pe )-1/2(f pi +f pe )Φ(t ,τ
)+(f g1+f g2)[1+Φ(t ,τ)]=-f pe -1/2(f pi +f pe )Φ(t ,τ
)+(f g1+f g2)[1+Φ(t ,τ)]f pe =f pi p e /p i
p e =N y =793618(kN )
p i =N y o =793618-
(54+208197)×7×12137/10
=5659175(kN )所以f pe =16134×5659175/793618=11165(cm )
对于汽车+人:
f p1=-f pi +(f pi -f pe )-1/2(f pi +f pe )Φ(t ,τ
)+(f g1+f g2)[1+Φ(t ,τ)]+f p =-11165-301789+431328+3126=4115(cm )(↓
)对于挂车-100
同理:f p1=01889+3117=4106(cm )(↓
)214 利用三维有限元数值模拟的方法计算预应力T 梁的拱度
鉴于采用以上材料力学的方法,存在较多的假设,以及刚度系数的选择带有不确定性,造成计算结果的近似性,实际上梁板的变形不是单纯的平面问题,它在三维方向都存在变形,采用有限元数值模拟的方法可以提高梁板拱度的计算精度。
由于本项目研究对象T 梁沿其宽度和长度方向具有对称轴,为节省有限元分析单元,因此本次计算取1/4梁段作为分析对象。在具体分析时,采用了整体有限元模型,并把单元视为连续均匀材料。对混凝土简支梁则采取未开裂假定,即采用线弹性分析方法;并进一步假定预应力钢筋与混凝土之间无相对滑动,即视两者刚性连接。预应力对混凝土的作用力采用“荷截平衡法”等效到各个节点;T 梁自重荷载由
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4 浙江交通职业技术学院学报
软件根据材料密度自动施加。T梁的三维温度场及其相对应的温度应力由A LG OR FE AS2000的专用软件模块(稳态温度场分析)结合(线形静力结构分析)模块共同完成,其计算步骤包括 1)按照热传导理论,根据梁体的热学性质和初边值条件先计算出梁体三维热传导元节点的温度,即计算温度场;2)按照热弹性理论,根据梁体的温度分布计算体内的各点内力,即计算应力场。
对于空间三维应力问题,由于弹性体内任意一点将涉及三个正应力和三个剪应力。共六个独立的应力分量,因此在具体表示时需采用Von Mises等效应力。
用于有限元分析T梁的各种技术参数见下表:
表1 预应力钢筋实际张拉力(扣除I阶段各种预应力损失后)(单位:K N) N1N1 N2N2 N3N4N5
1035171069171175111149151207181251156126018
表2 温度应力分析的参考值(根据试验得出)(单位:℃) T梁上缘T梁下缘环境
281521141215
有限元计算结果与分析
工况一:在预应力+梁自重联合作用下的反拱度及其应力分布
T梁跨中最大反拱度f=f gl+fp=51576(cm)
根据对应的T梁的Von Mises等效应力分布,T梁上缘受到等效应力的作用,应力级别在0132MPa左右,而下缘将受到等效应力的作用,最大等效应力约为21MPa。
工况二:在预应力+梁自重+温度应力联合作用下的反拱度及其应力分布
当考虑温度引起的应力分布时,首先计算T梁的温度全场分面。T梁温度计算根据T梁的实测温度分布和环境温度进行,并得出了采用三维热传导有限元仿真得到T梁温度场分布。并根据上述温度场则进一步确定出相应的温度应力场。由于温度效应将使T梁反拱度进一步增加,梁跨中最大反拱度f=fgl+fp +ft=61471(cm),比不考虑温度时增加01895cm。温度应力使T梁上缘等效应力值增加,跨中局部位置等效应力增加611M pa,比不考虑温度效应时增加了近一个数量级,由此可以看出,对于大跨度结构T梁,温度效应是相当明显的。
工况三:在预应力+梁自重联合作用下的反拱度及其应力分布(跨中设-1413cm,从支点到跨中按y =1413(x/2441)2抛物线过渡)
T梁跨中最大反拱度f=fgl+fp=-21919(cm),即预应力使T梁跨中拱度减少了111381(cm)
T梁上缘等效应力大于下缘部位,前者大约在514MPa量级,而后者应力级别在0127M pa左右。这与工况一情况相反。
工况四:在预应力+梁自重+温度应力联合作用下的反供度及其应力分布(跨中设1413cm,从支点到跨中按抛物线过渡)
由于温度效应将使T梁实际拱度绝对值减少,从原先的-21919cm变成-11742cm。由于温度应力使T 梁上缘等效应力减少了,从原来的514MPa减少到419M pa。
工况五:在预应力+梁自重+温度应力+112级静活载联合作用下的反拱度及其应力分布(跨中设1413cm,从支点到跨中按抛物线过渡)
当综合考虑预应力+梁自重+温度应力+112级静活载联合作用时,也将是时T梁的最不利工况。由于桥面上的静活载作用将增加T梁的实际拱度,在梁跨中最大拱度达到-41731(cm)。从T梁的Von Mis2
es 等效应力分布,桥面的静活载将使T 梁上缘等效应力值进一步增加达到911M pa ,而下缘等效应力减少到2112MPa 。
3 预应力砼T 梁拱度的试验仿真
311 引言
尽管两种方法比较,计算精度的确得到了提高,要较精确地预测预应力砼土梁的拱度还是比较困难的,为了验证计算T 梁的拱度,必须通过一系列的试验对其进行全面的分析。为此,对15片梁制作了试件测定了弹性模量Ec ,了解Ec 随砼土的龄期的变化情况,以尽可能使E C 的误差控制在一定范围;为了揭示了梁体拱度的量值制作了试验梁进行了静载试验的研究;同时进行了温度荷载效应试验,反映了在某一季节50米T 梁的温度场分布情况,并得出了温度对结构的影响及产生的挠曲变形值;对73片梁进行了长期拱度的现场实测以进一步对T 梁的拱度进行控制,通过这些试验的研究分析提出对上拱度的控制措施,以满足高等级公路的要求。
312 试验结果与分折
(1)砼抗压弹性模量试验
砼土弹性模量按设计标号为Ec =315×104(MPa ),从15片梁的张拉当天及28天的弹性模量及砼土抗压强度试验结果可得张拉当天Ec =30200(MPa ),28天为34900(MPa ),设计图纸规定梁体砼土强度达到80%时才允许张拉,而实际上为了加快工程建设进度,在砼中掺入了适量的早强剂,大大提高了强度的增长效果,张拉当天R h =49144(MPa ),28天R h =62185(MPa ),砼强度均超过了80%,接近或超过100%,而弹性模量却仅为标准弹性模量的8611%,28天时梁体砼强度已超过设计标淮2517%,而弹性模量却差0143%。
(2)T 梁的静载试验
50m 预应力T 梁在各级荷载作用下的实际挠度均少于理论计算挠度,其校验系数在0146～0186之间,均小于1,在静活载作用下,跨中挠度为34175mm ,在最大荷载级时,T 梁的最大挠度为4215mm ,其相对挠度为L/1176,远小于《桥规》规定的L/600,说明这片试验梁的实际刚度是足够的,且有一定的安全储备
。
图二 各测点随时间温度变化图
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试验梁的相对残余挠度(卸载20分钟后)为2178～7144%,远小于文献规定的值(20%),说明试验梁的弹性工作效率正常。
(3)梁的温度荷载效应试验
通过图二可以看出,梁板在下午2:00的温度较高,上下表面温差达到7℃左右,同时也反映出T 梁受日照温差的影响形成瞬时不均匀的温度场。
(4)50米T 梁拱度的现场测试
椒江大桥共有175片50mT 梁,第一片梁于99年6月22日开始预制,大量的50mT 梁板从00年3月初开始生产,00年12月底结束。期间对73片梁进行跟踪观测记录,主要包括砼的性质、施工条件及张拉结束、张拉后每隔1天、10天、20天、30天的各点拱度。梁跨中拱度测试一览表(略)
由上表可得,张拉后的梁板的挠度服从正态分布见图三,由正态概率纸可估得:平均值μ=8219(mm ),标准差σ=818(mm );同时随着时间的变化,梁体的徐变规律见T 梁跨中拱度-时间的关系图(图四)
。
Displacement ,H/mm
图三 正态概率纸检验样本分布 图四 T 梁跨中拱度—时间的关系图
4 50米T 梁上拱度数值模拟与试验仿真结果的比较
411 T 梁在各种相关因子作用下拱度影响的讨论
尽管预应力所形成的可以形成有利的上拱度,用以抵消由于荷载所产生的挠度,然而预应力造成过分的上拱度同样会引起严重的麻烦,所以在讨论上拱度的同时,首先需要仔细考虑各种相关影响因素,以尽可能在实际应用中减少误差,满足结构的正常使用。
首先考虑弹性摸量E 的确定问题,按对15片梁进行的试验结果,张拉当天的Ec 平均值为0186E ,而28天达到E h 值,所以在计算短期荷载作用下的拱度,按实际梁体存在的E c ,在计算长期荷载作用下的拱度,由于梁反拱的扩展,梁的抗弯刚度将会降低,所以按《公桥规》的规定,对于简支静定结构的拱度计算,刚度均采用0185E h I 。
根据材料力学的方法,拱度f 与刚度EI 呈非线性关系,结构受弯后,实际各截面在三维方向发生形变,按有限元计算结果,50mT 梁跨中拱度与E 的关系如图五所示。
其次温度场引起的变形问题,以往在简支T 梁的计算中不考虑,但在实际问题中温度引起的变形问题不容忽视,由试验和计算结果表明温度引起的形变在10月份在10mm 左右,温度应力也较大,随着环境温度的升高,日照温差的增加,结构将引起更为严重的挠曲变形。利用现场测出的T 梁上缘温度和下缘温度及该梁浇筑的环境温度,计算弹性体内各点在某一瞬时的温度,即计算温度场,同时按照弹性力学理论,根据弹性体的变温计算体内各点的应力,即计算应力场。
6 浙江交通职业技术学院学报
图五 T 梁跨中拱度随砼弹性横量变化图
求解T 梁稳态温度场问题就是求满足稳态热传导方程及边界条件。上述计算过程由软件“稳态温度
场分析”模块自动完成;根据试验数据有限元计算ft =0190cm ,而按简便方法f t =αΔT L 2/8h =0185cm ,两
者略有误差,主要原因是后者尚没有考虑梁体的刚度、弹性模量及温度场分布情况。
第三,徐变问题一直是比较复杂的问题,从对73片梁的跟踪观察结果看,张拉后的各梁板的拱度符合正态分布,其平均值和变异系数分别为:8219(mm )～12611(mm )、818%～1016%,变异系数较大是由于试验梁的实测上拱度的离散性较大所致,因为梁板施工的台座不均匀沉降、预拱度制作及梁板架设测点转移等均造成一些误差,从这些不同季节浇注的梁板拱度与时间变化情况看,随着时间的变化,预应力筋的应力进行了进一步的调整,砼的应力也进行了重分布,梁体的拱度在砼龄期30天内逐步增加,以后逐渐趋于稳定。
412 50米T 梁上拱度数值模拟与试验仿真结果的比较
表3 50米T 梁上拱度数值模拟与试验仿真结果的比较不设预拱度
设预拱度(-1413cm )张拉后
(cm )考虑温度(cm )短期使用荷载(cm )长期荷载(cm )
张拉后(cm )考虑温度(cm )短期使用荷载(考虑温度)(cm )简化计算-5198-6183
41304115/4106-5198-618318160有限元分析结果-51576-6147133-111381-121558
-91569试验结果33333-81290
-91125简化计算
试验结果
01824-21040有限元分析结果
试验结果1103811038
“3”表示不能提供结果;
由上述比较不设置预拱度时张拉后50mT 梁的变形情况采用简化计算方法与采用三维有限元模拟方法结果比较接近,设置预拱度(-1413cm )后,简化计算仅是按直梁所计算拱度,而有限元分析与试验结果比较其比值为11515,但在短期使用荷载下,简化计算由于考虑的预应力的损失,拱度折减较大,所以不能满足梁板的使用要求,而有限元分析结果与试验结果的比值为11038,可以对于短期使用荷载作用下按三维有限元计算方法精度较高。
对于预拱度的设置,现场50mT 梁为10122(cm )～1413(cm )之间。从对架设在桥上和堆场上的梁板观测情况看,目前均处于下挠形状,基本上为1～2(cm ),但是加上二期恒载fg2、活载fp 、预应力进一步损失Δf 和徐变引起的拱度f ,梁板将呈下挠状态,从实测情况看,梁在30天龄期后,上拱量平均为
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1216cm,且以后梁板的变化较为缓慢,一般在六个月左右均完成安装和桥面铺装,为确保梁板安装和桥面铺装的均匀性,设向下预拱度为810(cm),对于梁的安装比较合理,但对于构件长期使用状况下仍然较难满足。
利用有限元的方法,可较精确地计算出梁在各种荷载作用下,不同条件状况下挠度及应力的变化,由上面分析预设向下拱度810cm,梁的状况比较合理,加上最大荷载作用,比较符合理想情况,通过仿真试验较好地符合梁板的实际变化情况;同时也反映出通过设置较大的预拱度,改变了梁的形状,梁的竖向变形所表现的不是竖向的线性叠加,呈现出曲线梁的特征,即从工况1到工况3,挠度从51576到-21919cm,工况2到工况4从61471cm到-11742cm,而设置预拱度为1413cm(凹曲线)。
5 结论
(1)通过简化近似计算反映出50米预应力T梁在不设置预拱度时各个阶段梁的变形情况,可以用来有效地验证梁体是否满足工程使用要求,但用此方法计算的前提存在着一些假设即平截面假设和弹性模量又徐变参数的选择不准确等,存在着一定的近似性;同时对于设置预拱度的梁板,用此方法不能得到较有效的解决。
(2)三维有限元计算可以较精确地计算出梁板各阶段的变形值,尤其在工况4和工况5下得出的结果较好地符合梁的实际形变。利用三维有限元计算可以根据实际需要离散单元,并进行荷载等效,可以研究较复杂的结构问题,并对结构的全场的应力和应变进行分析。
(3)通过砼的弹性模量试验,反映出各阶段的砼弹性模量和强度的关系,为拱度的数值模拟获得了各阶段合理的取值;通过50米T梁的静载试验表明了T梁的承载能力和质量评价,同时进一步了解了梁的使用性能;通过温度试验得出了10月份各时段温度场的分布情况,进一步了解了温度引起的梁板的应力应变的量值。现场拱度测试反映出各时段50米T梁板的拱度符合正态分布,梁板的徐变符合对数函数规律。
(4)通过简化近似计算、三维有限元分析和现场试验的结果,可以看出50米T梁在设置预拱度(-1413cm)时,梁板在各种荷载作用下(包括温度),有限元分析与现场测试比较吻合,相对精度为11038;而简化计算尚不能得出较有效的可靠结论;同时通过两种方法的计算分析,提出50米T梁设置预拱度8cm较为合理,能较好地满足梁板架设和桥面铺装的要求。
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The Digital Analogue and Analysis of Deflection of
Prestressed Concrete T -Shape B eam of Large -Span
Lu Y aozhong Y u qunli
(Zhejiang Provincial T ransportation &Engineering construction G roup Hangzhou 310003)
Abstract The digital analogue and analysis of deflection of 50m prestressed conctete T -shape beam is presented by the article ,which is tested by m odulus of elasticity test ,static load test and tem perature load test and deflection mea 2surement at site ,These major in fluencing factors include m odulus of elasticity and creep and tem perature are ascertained and als o discussed ,The methods of digital simulation is provided to insure effectively the evenness and thickness of bridge deck and the quality of bridge.
K eyw ords T -shape beam Deflection of prestressed concrete Digital Analogue
责任编辑 朱国锋
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第1期 陆耀忠等:大跨径预应力砼T 梁上拱度数值模拟与分析
预应力混凝土简支T梁计算报告midas
4po 指导老师：李立峰 专业：桥梁工程 班级：桥梁一班 姓名： * * * 学号： **********
一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径：L=25m 计算跨径：L0=24m 汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力 混凝土：C50，轴心抗压强度设计值m mm=22.4mmm ,抗拉强度设计值m mm= 1.83mmm，弹性模量m m=3.45×104mmm。 钢筋混凝土容重：γ=26kN/m3
钢筋：预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线，抗拉强度标准值m mm=1860mmm，张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积：m m=3×140×7=2940mm2，孔道直径：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数： 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值： 开始点：6mm 结束点：6mm 纵向钢筋：采用φ16的HRB335级钢筋，底部配6根，间距为70mm，翼缘板配16根，间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁，后张法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%，且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束；张拉时两端对称、均匀张拉（不超张拉），采用张拉力与引伸量双控。 钢束张拉顺序为：N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2 所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算跨径m0=24m，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算量过大，大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示
预应力砼简支小箱梁
Ⅰ、预应力砼简支小箱梁 一、下部结构 （一）钻孔灌注桩（冲击钻机施工） 桩基采用冲击钻孔机钻孔。该桥墩地势陡峻，修建便道可到达各桩位。 1、埋设钢护筒 在冲孔施工的各墩位埋设孔口式护筒，采用挖埋式埋设，埋设护筒的目的是为了钻孔导向和定位。钢护筒拟定最高高度4.5m，露出地面0.5m，壁厚12mm，每隔1.5米焊一道12mm厚钢板加强箍。桩基施工完毕钢护筒随钻机周转使用。 2、安装钻机 钢护筒埋设完成后进行墩位处场地平整、碾压夯实，然后安装钻机。安装过程中用全站仪测量定位，要求钻头中心对准钢护筒中心，钢护筒中心要求与桩基设计中心一致。 3、钻孔主要工序及注意事项 （1）冲击钻头造孔时，钻头须不断沿一个方向旋转，方能均匀钻圆孔。钻头的旋转，主要靠悬挂钻头的钢丝绳各股钢丝束的扭转所产生的扭转力。当钻头冲击孔底的一刹那，钢丝绳因不承受荷载，即恢复原来的松绞状态，一提空钻头，钢丝绳各束钢丝被拉紧拉直，即产生扭矩，带动钻头旋转。故在钢丝绳与冲击钻头间必须连接牢固并设转向装置。 （2）冲击钻孔，为防止冲击振动使邻孔壁坍塌或影响邻孔刚灌注的砼的凝固，应待邻孔砼灌注完毕，一般经24h后，方可开钻，或进行隔孔施钻。 （3）开孔阶段钻孔时，开孔前应在孔内多放一些粘土，并加适量粒径不大于15cm的片石，顶部抛平，用低冲程冲砸，泥浆比重控制在1.6左右。钻进到0.5~1.5m时，再回填粘土（如地表为砂土，第二次宜回填1：1的粘土和碎石；如为软土或粉砂，即回填粘土和粒径不大于15cm的片石。）继续以低冲程冲砸。如此反复二、三次，必要时多重复几次。 （4）冲孔过程如发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土。如泥浆太稠，进尺缓慢时，应抽碴换浆。开孔时为了使钻碴泥浆尽量挤入孔壁，
30m预应力混凝土简支T梁
一、计算依据与基础资料 （一）、设计标准及采用规范 1、标准 跨径：桥梁标准跨径30m；计算跨径（正交、简支）；预知T梁长。 设计荷载:公路——Ⅱ级 桥面宽度：分离式路基宽（高速公路），半幅桥全宽 桥梁安全等级为一级，环境条件为Ⅱ类 2、采用规范：交通部颁布的预应力混凝土简支T梁设计通用图； 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004； 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004； 刘效尧等编著，《公路桥涵设计手册-梁桥》，人民交通出版社，2011； 强士中，《桥梁工程（上）》，高等教育出版社，2004。 （二）、主要材料 1、混凝土：预制T梁，湿接缝为C50、现浇铺装层为C50、护栏为C30. 2、预应力钢绞线：采用钢绞线s ㎜,?pk=1860MPa,E p=×105MPa 3、普通钢筋：采用HRB335，? sk =335MPa,E s =×105MPa (三)、设计要点 1、简支T梁按全预应力构件进行设计，现浇层80mm厚的C40的混凝土不参与截面组合作用。 2、结构重要性系数取； 3、预应力钢束张拉控制应力值σ con =? pk ； 4、计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时传力锚固龄期为7d； 5、环境平均相对湿度RH=55％； 6、存梁时间为90d； 7、湿度梯度效应计算的温度基数，T 1=14℃，T 2 =℃。 二、结构尺寸及结构特征（一）、构造图
构造图如图1～图3所示。
（二）、截面几何特征 边梁、中梁毛截面几何特性见表1 边梁、中梁毛截面几何特性 （全截面） 边梁中梁（2号梁） 毛截面面 积A（㎡） 抗弯惯矩 I（m4） 截面重心 到梁顶距 离y x (m) 毛截面面 积A（㎡） 抗弯惯矩 I（m4） 截面重心 到梁顶距 离y x (m) 支点几何特性跨中几何特性 （预制截面） 边梁中梁（2号梁） 毛截面面 积A（㎡） 抗弯惯矩 I（m4） 截面重心 到梁顶距 毛截面面 积A（㎡） 抗弯惯矩 I（m4） 截面重心 到梁顶距
预应力小箱梁
预应力混凝土小箱梁 一、技术标准及采用规范 1、交通部标准《公路工程技术标准》（JTG B01—2003） 2、交通部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004） 3、交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62—2004） 4、交通部标准《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》 （JTG D80—2006） 5、交通部标准《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50—2011） 二、荷载标准： 计算荷载：公路—Ⅰ级 三、主要材料及要点 1、预应力钢筋采用高强度低松弛钢绞线Φs15.2mm,其技术性能应符合（GB/T5224—2003）标准，其力学性能如下：fpk=1860MPa，Ep=1.95×105，整根钢绞线公称截面积为140mm2。 2、混凝土标号：预制箱梁，横梁采用C50。现浇接头，湿接头采用C50微膨混凝土。 3、锚下控制应力：σcon=0.73fpk=1357.8MPa 4、锚具极其附件：锚具需选用OVM等符合国家技术质量标准的产品及配套锚垫板，螺旋筋，锚具须符合现行的《预应力筋用锚具和连接器应用技术规范》，预应力管道采用预埋塑料波纹管成孔（圆形）。 5、普通钢材：除特殊要求外，钢筋直径≥12mm时，用HRB335（B）；钢筋直径<12mm时，用HPB235（A）。 四、构造处理 1、为了减轻安装重量和增加横向整体性，在各箱梁之间设横向湿接缝。每联端部横梁部分与箱梁同时预制，各中间蹲位处横向采用现浇（箱内堵头板采用单独预制）。 2、为了满足锚具布置的需要，箱梁端部在箱内侧方向加厚，腹板内预应力钢束除竖向弯曲外，在主梁加厚段尚有平面弯曲。与此相应，锚固面在三个方向倾斜，使预应力钢束张拉时垂直与锚固端面。
预应力混凝土简支T梁桥
西南交通大学土木工程专业 桥梁工程课程设计 ――混凝土简支梁桥 设计计算书 姓名：余章亮 学号： 20060046 班级：土木2班 指导教师：荣国能 成绩： 二○○九年十二月
目录 第一章设计依据 (4) 一、设计规范 (4) 二、方案简介及上部结构主要尺寸 (4) 三、基本参数 (5) 四、计算模式及采用的程序 (7) 第二章荷载横向分布计算 (8) 第三章主梁内力计算 (12) 一、计算模型 (12) 二、恒载作用效应计算 (12) 1 恒载作用集度 (12) 2 恒载作用效应 (13) 三、活载作用效应计算 (14) 1 冲击系数和车道折减系数 (14) 2 车道荷载取值 (15) 3 活载作用效应的计算 (15) 三、主梁作用效应组合 (18) 第四章预应力钢筋设计 (19) 一、预应力钢束的估算及其布置 (19) 1 跨中截面钢束的估算和确定 (19) 2 预应力钢束布置 (20) 二、计算主梁截面几何特性 (22) 1 截面面积及惯性矩计算 (22) 2 截面几何特性汇总 (24) 三、钢束预应力损失计算 (24) 1 预应力钢束与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失 (24) 2 由锚具变形、钢束回缩引起的预应力损失 (25) 3 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 (26) 4 由钢束应力松弛引起的预应力损失 (26) 5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 (27) 6 钢束预应力损失汇总 (29) 第五章主梁验算 (30) 一、持久状况承载能力极限状态承载力验算 (30) 1 正截面承载力验算 (30) 二、持久状况下正常使用极限状态抗裂验算 (35) 1 正截面抗裂验算 (35) 2 斜截面抗裂验算 (36) 三、持久状况构件的应力验算 (38)
预应力混凝土简支T梁计算报告(midas)
预应力混凝土简支T梁计算报告 指导老师：李立峰 专业：桥梁工程 班级：桥梁一班 姓名：* * * 学号：**********
一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径： 计算跨径： 汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。 使用的材料及其容许应力
混凝土：C50，轴心抗压强度设计值,抗拉强度设计值，弹性模量。 钢筋混凝土容重： 钢筋：预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线，抗拉强度标准值，张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积：，孔道直径：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数： 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值： 开始点：6mm 结束点：6mm 纵向钢筋：采用φ16的HRB335级钢筋，底部配6根，间距为70mm，翼缘板配16根，间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁，后张法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%，且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束；张拉时两端对称、均匀张拉（不超张拉），采用张拉力与引伸量双控。 钢束张拉顺序为：N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算 跨径，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算量过大， 大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。
预应力混凝土简支小箱梁支座选型设置研究
预应力混凝土简支小箱梁支座选型设置研究 【摘要】文章在阐述预应力混凝土简支小箱梁支座病害的基础上，通过建立简支箱梁结构的有限元模型对其支座受力、支座设置对端横梁结构受力的影响、支座的选型及布置等多个方面进行了研究，结果表明：采用端部布设单个矩形板式橡胶支座并适当增大支座的尺寸对桥梁结构的受力相对有利，本文的研究思路和计算分析方法可为类似桥梁结构支座的设置提供参考。 【关键词】简支箱梁；支座；有限元模型；选型设置 1 引言 桥梁支座是连接桥梁上部和下部结构的重要部件，起到将桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠的传递给桥梁下部结构的作用，其质量和性能直接影响桥梁的使用性和耐久性。然而，由于其在桥梁工程总造价中所占比例较小，往往未引起工程技术和管理人员的重视，在使用过程中极易成为桥梁结构的薄弱环节，产生病害的机率较高。 高速公路桥梁目前采用的支座主要类型主要包括板式橡胶支座和盆式橡胶支座两种。就板式橡胶支座而言，支座早期剪切变形、局部脱空、橡胶层老化开裂病害等病害较为普遍。就盆式橡胶支座而言，其早期病害主要为：支座涂层起皮、脱落，临时连接件未拆除，钢垫板局部脱空，密封圈开裂，锚固螺栓锈蚀、松动，限位装置损坏、缺失等。这些支座病害的产生给桥梁结构营运的安全性和耐久性造成了严重的影响。 为了进一步改善预应力混凝土简支小箱梁支座的受力，减少支座在后期营运中常见病害的出现，文章对预应力混凝土小箱梁支座的受力、端横梁的结构受力、支座的形式和布置等多个方面进行研究，最终确定了预应力混凝土小箱梁支座最佳设置形式，本文的研究思路和计算分析方法可为类似工程条件下桥梁结构支座设置提供参考。 2 简支小箱梁支座的受力情况分析 简支小箱梁支座主要是将上部结构的支承反力（包括结构自重和可变作用引起的竖向反力和水平力）传递到桥梁墩台，同时保证结构在汽车荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形。支座受力是否合理对于支座直接关系到支座的安全和使用寿命。 文章以跨径25m的预应力混凝土简支小箱梁支座为研究对象，对两端采用GYZ400×84m板式橡胶支座简支箱梁的受力情况进行分析，以确定橡胶支座是否满足桥梁结构受力的要求，简支小箱梁横断面如图1所示。 图1 25m跨度小箱梁横断面图
预应力混凝土简支T梁计算报告(midas)
预应力混凝土简支T梁计算报告 指导老师：立峰 专业：桥梁工程 班级：桥梁一班 姓名： * * * 学号： **********
一、计算资料 1.1 跨度与技术指标 标准跨径：L=25m 计算跨径：L0=24m 汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 1.2 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。 1.3 使用的材料及其容许应力 混凝土：C50，轴心抗压强度设计值m mm=22.4mmm ,抗拉强度设计值m mm= 1.83mmm，弹性模量m m=3.45×104mmm。 钢筋混凝土容重：γ=26kN/m3 钢筋：预应力钢束采用3束φ15.2mm×7的钢绞线，抗拉强度标准值m mm=
1860mmm，拉控制应力σcon=0.75f ak=1395MPa 截面面积：m m=3×140×7=2940mm2，孔道直径：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数：0.25 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：0.0015（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值： 开始点：6mm 结束点：6mm 纵向钢筋：采用φ16的HRB335级钢筋，底部配6根，间距为70mm，翼缘板配16根，间距为100mm。 1.4 施工方法 采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁，后法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%，且龄期不少于7天后方可拉预应力钢束；拉时两端对称、均匀拉（不超拉），采用拉力与引伸量双控。 钢束拉顺序为：N2—N3—N1 二、计算模型 2.1 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2 所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=0.5,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算跨径m0=24m，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算量过大，大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示 节点的x坐标值表2-1
预应力砼小箱梁简支变连续施工工艺
①施工流程： a、先预制主梁，混凝土达到设计强度的90%后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆并及时清理箱梁底板通气孔。 b、设置临时支座并安装好永久支座（联端无需安装临时支座），逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态，及时连接桥面板钢筋及端横梁钢筋。 c、连接连续头段钢筋，设置接头板束波纹管并穿束。在日温最低时，浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，达到设计强度95%后，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。 d、接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，剩余部分桥面板湿接缝混凝土应由跨中向支点浇筑。浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。解除临时支座时，应特别注意严防高温影响橡胶支座质量。 e、临时支座可采用硫磺砂浆制成，硫磺砂浆内应埋入电热丝，采用电热法解除临时支座。临时支座顶面标高应与永久支座顶面标高齐平，以保证永久支座与混凝土接触但不受力。永久支座顶面直接与接头混凝土底部浇筑在一起。 f、连接顶板钢束张拉预留槽口处钢筋后，现浇调平层混凝土、喷洒防水层、护栏施工、进行桥面铺装施工及伸缩缝安装。 ①注意事项 a、钢筋连接：箱梁施工中钢筋连接方式，直径小于12mm时，如设计图纸未 加说明，可采用绑扎；直径大于12mm时，钢筋连接宜采用焊接。绑扎及焊接长度应按照《公路桥涵施工技术规范》的有关规定严格执行。 b、预制箱梁应保证支座预埋钢板位置、高度正确。防撞护栏的锚固钢筋应先预先埋入，并注意预留泄水孔位置。 c、现浇接头段砼可采用微膨胀水泥。 d、钢绞线弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺，定位钢筋曲线段每50cm、直线段每100cm设置一组。顶板负弯矩钢索的定位钢筋第100cm设置一组。 e、预制箱梁中钢束张拉采用两端张拉，且应在横向对称均匀张拉。顶板负弯矩钢束也采用两端张拉，并采取逐根对称均匀张拉。张拉采用双控，张拉应力控制，伸长量进行校核。 3、梁体吊装
预应力混凝土简支T梁桥的设计
预应力混凝土简支T梁桥的设计 摘要预应力混凝土简支T梁公路桥，公路一级，有防撞栏杆，无人行道。设计首先确定截面尺寸，梁的片数的确定，然后荷载的计算，包括恒载（一期，二期），活载等，完成在极限承载力状态和正常使用极限状态下的验算。接着完成预应力钢筋的估束，钢筋的配置和预应力的损失。主要截面的验算。最后完成控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 关键字内力计算承载能力极限状态正常使用极限状态预应力钢束预应力损失截面验算 设计基本流程： 1.根据桥型方案，确定结构的相关基本尺寸。 2.结构内力计算。对于本课程设计而言，结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根T梁的内力计算。并完成在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相 应内力组合。 3.预应力钢束的设计。按照结构的受力及构造等的要求，完成预应力钢束的布置工作，并完成预应力损失的计算。 4.主要截面的验算。主要针对控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。
对于装配式预应力混凝土简支T梁桥而言，多片T梁通过横隔板及桥面板联系在一起形成一个整体受力结构。由于结构的空间整体性，当桥上作用荷载时，各片主梁将共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。对于绝大多数工程设计人员而言，直接应用空间分析方法进行结构设计是不现实的。按照《材料力学》和《结构力学》方法计算结构内力。计算内容包括： 1.各片主梁的内力计算结果(考虑对称性，只给出一半主梁的结果)； 2.控制断面(包括支座断面、1/8跨断面、1/4跨断面、3/8跨断面和跨中断面等)的弯矩和剪力； 3.单独列出自重、二期恒载和活载的计算结果； 4.对于移动荷载(本课程设计中的车道荷载)应按影响线进行最不利加载。对于影响线的求法，可以参考《结构力学》的相关内容(如机动法)。 目前，对于多主梁结构的荷载横向分布系数的计算方法有：刚性横梁法、绞接板法、刚接梁法以及正交异性板法(G-M 法)等。关于荷载横向分布系数的计算方法可以参考相关专业书籍和文献。在设计中，在支座位置处荷载横向分布系数可按“杠杆原理法”(关于杠杆原理的相关理论，可参考相关书籍，本课程设计不作专门介绍)进行计算，而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算。 据反力互等原理，单位荷载作用在某一根主时，各主梁的反力等于单位荷载在这些主梁上移动时该主梁的反力变
最新预应力混凝土简支T梁桥设计
绪论 桥梁是一种为全社会服务的公益性建筑，它与人类社会的发展繁荣和人们生产生活的便利息息相关。桥梁建筑是人类认识自然和改造自然的产物，又是人类各个历史阶段文明发展的结晶。桥梁建筑发展的动因与人类社会生产力、材料工业、科学技术等的发展密切相关。我国从“七五”开始，公路建设进入了高等级公路建设的新阶段，近几年随着公路等级的不断提高，路桥方面知识得到越来越多的应用，同时，各项规范也有了较大的变动，为掌握更多路桥方面知识，我选择了35m 装配式预应力混凝土简支T 梁设计这一课题。 本设计是根据设计任务书的要求和《公路桥规》的规定，选定装配式预应力T 形截面简支梁桥，该类型的梁桥具有受力均匀、稳定，且对于小跨径单跨不产生负弯矩，施工简单且进度迅速等优点。设计内容包括拟定桥梁纵,横断面尺寸、上部结构计算，下部结构计算，施工组织管理与运营，施工图绘制,各结构配筋计算，书写计算说明书、编制设计文件这几项任务。在设计中，桥梁上部结构的计算着重分析了桥梁在施工及使用过程中恒载以及活载的作用力，采用整体的自重荷载集度进行恒载内力的计算。按照新规范公路 2 级车道荷载进行布置活载，并进行了梁的配筋计算，估算了钢绞线的各种预应力损失，并进行预应力阶段和使用阶段主梁截面的强度，正应力及主应力的验算。下部结构采用以钻孔灌注桩为基础的墩柱，并分别对桥墩和桩基础进行了计算和验算。 毕业设计使得学生的独立系统的完成一项工程设计，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创造能力具有其他教学环节无法取代的重要作用。通过毕业的设计这一时间较长的教学环节，学生独立分析问题、解决问题的能力以及实践动手能力都会有很大的提高，还可以培养土木工程专业本科生综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能，解决具体问题的能力。已达具备初步专业工程人员的水平，为将来走向工作岗位打下良好的基础。 在本次设计过程中，新旧规范的交替，电脑制图的操作，都使我的设计工作一度陷入僵局。在指导老师彭老师及本组其他组员的帮助下，才使的
13装配式预应力混凝土简支T梁说明
装配式预应力混凝土简支T梁说明 一、技术标准与设计规范 1、《公路工程技术标准》JTG B01-2003 2、《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 4、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 5、《公路交通安全设施设计技术规范》（JTG D81-2006) 二、技术指标 主要技术指标表 三、主要材料 1、混凝土 1) 水泥：应采用高品质的强度等级为62.5、52.5、42.5的硅酸盐水泥，同一座桥的预制梁应采用同一品种水泥。 2) 粗骨料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防混凝土浇筑困难或振捣不密实。 3) 混凝土：预制T主梁及横隔梁、湿接缝、封锚端采用C50；桥面现浇层采用C40防水混凝土，防水混凝土的抗渗等级为S4。 2、普通钢筋 普通钢筋采用HPB300和HRB335钢筋，《钢筋混凝土用钢第一部分：热轧光圆钢筋》（GB 1499.1-2008）和《钢筋混凝土钢带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定”凡钢筋直径大于等于12mm者，采用HRB335热轧带肋钢；凡钢筋直径小于12mm者，采用HPB300钢筋。 本册图纸中采用了直径d=10mm的HPB300钢筋；HRB335钢筋主要采用了直径d=12、16、20、25mm四种规格。 3、预应力钢筋 采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。 4、其他材料 1）钢板：钢板应采用《碳素结构钢》GB700－2006规定的Q235B钢板。 2）锚具：预制T梁钢束采用15-5与15-7型夹片锚、固定端P型锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管。 3）支座：采用板式橡胶支座与四氟滑板支座，其材料和力学性能均应符合现行国家和行业标准的规定。 4)防水层：改性沥青防水涂料层内必须设置胎体增强材料，胎体增强材料采
(完整版)预应力简支小箱梁小桥施工专项方案
中国水电建设集团路桥工程有限公司预应力简支小箱梁小桥施工方案预应力简支小箱梁小桥 施工专项方案 工程名称：G318线红海段D16标 建设单位：四川兴蜀公路建设发展有限责任公司 监理单位：四川省城市建设工程监理有限公司 施工单位：中国水电建设集团路桥工程有限公司中国水电建设集团路桥工程有限公司
目录 一、编制依据 二、交通部颁发现行公路工程标准、规范、规程................................................................... - 3 - 三、编制原则 .............................................................................................................................. - 3 - 四、工程概况 .............................................................................................................................. - 3 - 1、主要工程量 .................................................................................................................... - 4 - 2、施工条件及临建设施布置 ............................................................................................ - 4 - 五、施工组织及工期安排 .......................................................................................................... - 5 - 1、施工组织 ........................................................................................................................ - 5 - 2、工期安排 ........................................................................................................................ - 5 - 六、桥台下部结构施工方案 ...................................................................................................... - 5 - 1、测绘定线与施工测量控制网布设................................................................................. - 5 - 2、老桥拆除及扩大基础施工 ............................................................................................ - 5 - 3、钢筋及模板施工 ............................................................................................................ - 6 - 4、混凝土拌制、运输、浇筑 ............................................................................................ - 6 - 5、钢筋及模板施工 ............................................................................................................ - 6 - 七、预应力砼简支小箱梁施工方案 .......................................................................................... - 6 - 1、场地及底座设置 ............................................................................................................ - 6 - 2、钢筋工程 ........................................................................................................................ - 7 - 3、预留孔道 ........................................................................................................................ - 7 - 4、模板工程 ........................................................................................................................ - 7 - 5、砼浇筑 ............................................................................................................................ - 7 - 6、板梁养生 ........................................................................................................................ - 7 - 7、模板拆除 ........................................................................................................................ - 7 - 8、钢绞线张拉以及压浆 .................................................................................................... - 8 - 9、场内存梁的移运、堆放 ................................................................................................ - 8 - 10、板梁吊装 ...................................................................................................................... - 8 - 八、桥面铺装层 .......................................................................................................................... - 8 - 九、桥梁台背回填 ...................................................................................................................... - 8 -
预应力简支小箱梁小桥施工专项方案
预应力简支小箱梁小桥 施工专项方案 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
预应力简支小箱梁小桥 施工专项方案 工程名称：G318线红海段D16标 建设单位：四川兴蜀公路建设发展有限责任公司 监理单位：四川省城市建设工程监理有限公司 施工单位：中国水电建设集团路桥工程有限公司 中国水电建设集团路桥工程有限公司 目录 一、编制依据
一、编制依据 ⑴招投标文件、设计图纸等有关资料。
⑵部颁现行《设计规范》、《施工规范》、《公路工程质量验收评定标准》等文件。 ⑶交通部《公路工程国内招标文件范本》（2009年版本）、《专用技术规范》。 ⑷现场调查资料。 ⑸本项目部施工管理水平、技术、装备及同类或类似工程施工经验。 二、交通部颁发现行公路工程标准、规范、规程 ⑴《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。 ⑵《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》JTJ025-86。 ⑶《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95。 ⑷《公路工程质量验收评定标准》(土建工程)JTG F80/1－2004。 ⑸《公路工程技术标准》JTG B01－2003。 三、编制原则 ⑴认真履行中标承诺，严格执行技术规范。 ⑵实事求是，施工方案可行、适用、经济。 ⑶推行全面质量管理，执行ISO9002质量管理标准和程序。 ⑷采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。 ⑸坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。
四、工程概况 本合同段桩号范围为K251+000～K278+000，路线全长，工程所在地位于四川省西北部甘孜州地区理塘县境内，海拔在4000米以上。项目区地处亚热带气候区，由于青藏高原地形影响，县域呈现青藏高原气候和大陆型气候特征，属大陆性季风高原型气候。受地理位置、地形和区域气候影响，主要特点是：日照时间长、幅射强、年均气温一般在3～10°C，最低为－°C，最高°C，无霜期短，年平均为188天，无明显夏季，春秋季相连且漫长，平均约282天，冬季83天左右，且降水量少，年降水量 mm，年平均湿度为53％。 本项目所在区域属于青藏高原型季风气候区， 11月下旬～次年3月绝大部分天气为冰雪天气，积雪较厚、温度较低，人员活动困难，能够施工的时间极少，这段时间项目暂时停工。部分工程项目如确需进行冬季施工，必须提前组织专人编制切实可行的冬季施工方案(含保温措施)。将安排施工的工程项目和施工方案报监理工程师批准后方可实施。 1、主要工程量 合同段主要工程内容包括路基工程、桥涵工程、防护排水工程等，本合同段有13m预应力砼(后张)简支小箱梁小桥一座。小桥荷载等级为公路Ⅰ级，桥面净宽1×净8m，小桥上部结构采用预应力砼简支小箱梁，下部结构采用U台，桥台采用扩大基础，置于卵砾石土层上。 小桥主要施工工程量包括：结构钢筋20110kg，混凝土基础6397m3，预应力混凝土上部结构37m3，圆形板式橡胶支座8个，内55mm波纹管204m，预应力钢绞线998kg， M15-4锚具32套等。 2、施工条件及临建设施布置
预应力混凝土简支T梁桥的设计
预应力混凝土简支T梁桥 的设计 Revised by Liu Jing on January 12, 2021
预应力混凝土简支T梁桥的设计 摘要预应力混凝土简支T梁公路桥，公路一级，有防撞栏杆，无人行道。设计首先确定截面尺寸，梁的片数的确定，然后荷载的计算，包括恒载（一期，二期），活载等，完成在极限承载力状态和正常使用极限状态下的验算。接着完成预应力钢筋的估束，钢筋的配置和预应力的损失。主要截面的验算。最后完成控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 关键字内力计算承载能力极限状态正常使用极限状态预应力钢束预应力损失截面验算 设计基本流程： 1.根据桥型方案，确定结构的相关基本尺寸。 2.结构内力计算。对于本课程设计而言，结构内力计算的主要工作包括荷载横向分布系数和单根T梁的内力计算。并完成在承载能力极限状态下和正常使用极限状态下的相应内力组合。 3.预应力钢束的设计。按照结构的受力及构造等的要求，完成预应力钢束的布置工作，并完成预应力损失的计算。 4.主要截面的验算。主要针对控制截面的承载能力、抗裂性、应力水平及结构的变形等多项指标进行验算。 对于装配式预应力混凝土简支T梁桥而言，多片T梁通过横隔板及桥面板联系在一起形成一个整体受力结构。由于结构的空间整体性，当桥上作用荷载时，各片主梁将共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。对于绝大多数工程
设计人员而言，直接应用空间分析方法进行结构设计是不现实的。按照《材料力学》和《结构力学》方法计算结构内力。计算内容包括： 1.各片主梁的内力计算结果(考虑对称性，只给出一半主梁的结果)； 2.控制断面(包括支座断面、1/8跨断面、1/4跨断面、3/8跨断面和跨中断面等)的弯矩和剪力； 3.单独列出自重、二期恒载和活载的计算结果； 4.对于移动荷载(本课程设计中的车道荷载)应按影响线进行最不利加载。对于影响线的求法，可以参考《结构力学》的相关内容(如机动法)。 目前，对于多主梁结构的荷载横向分布系数的计算方法有：刚性横梁法、绞接板法、刚接梁法以及正交异性板法(G-M法)等。关于荷载横向分布系数的计算方法可以参考相关专业书籍和文献。在设计中，在支座位置处荷载横向分布系数可按“杠杆原理法”(关于杠杆原理的相关理论，可参考相关书籍，本课程设计不作专门介绍)进行计算，而跨中位置处荷载横向分布系数按“刚性横梁法”进行计算。 据反力互等原理，单位荷载作用在某一根主时，各主梁的反力等于单位荷载在这些主梁上移动时该主梁的反力变化值，即该主梁的反力影响线(也即该主梁的荷载横向分配系数影响线)。由主梁的横向分配系数影响线，可以确定每片主梁的最不利荷载横向加载位置，从而得出每片主梁的最不利横向荷载分配系数。 主梁自重及桥面铺装以均布荷载的形式作用在梁上；防撞护栏采用荷载横向分配系数的计算方法将防撞护栏分摊到各片主梁上。车道荷载：关于车道荷载的相关内容查阅《公路桥涵设计通用规范》计算车道荷载时，应参考该规范注意如下事项：按照计算得到每片主梁荷载横向分配系数；考虑车道横向折减系数；考虑车道纵向折减系数；虑汽车荷载冲击系数。
预应力混凝土简支小箱梁桥设计
桥梁工程课程设计――预应力混凝土简支小箱梁桥 设计计算书 姓名： 学号： 班级： 指导教师： 成绩： 二○一二年七月 第一章设计依据
1．《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）》（以下简称《公预规》） 2．《公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）》（以下简称《桥规》) 3．《公路工程技术标准》（JTG B01—2003） 第二章设计资料及上部结构主要尺寸 2.1 设计资料
1. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径：35 m ； 主梁全长：34.94 m ； 计算跨径：34.19 m ； 桥面宽度：0.5 m （防撞栏杆）+15.9（净行车道宽度）m + 0.5 m （防 撞栏杆） = 16.9 m 。 分幅：单幅 行车方向：单向行车 2. 设计荷载 公路-I 级，无人群荷载，单侧防撞护栏重7.8 kN/m 。 3. 材料及工艺 混凝土： 小箱梁梁的预制部分及现浇接缝部分均采用C50（容重为26 kN/m 3）； 铺装层为10cm 厚沥青混凝土混凝土（容重为24kN/m 3）； 沥青铺装层下设置8cm 厚的C40防水混凝土调平层（容重为25kN/m 3）。 预应力钢筋：15.2s φ钢绞线，1860pk f =MPa ，单根面积140mm 2。 普通钢筋：直径≥12 mm 采用HRB335钢筋；直径<12 mm 采用R235钢筋。 工艺：主梁按后张法施工工艺制作，采用内径55 mm 的预埋波纹管 和夹片式锚具。 2.1、基本尺寸
图2-1 图2-2 中梁截面特性： A=1.38m 2； x I =0.5484m ； 4849.0m I T ； 中心点到底面的距离 y=1.16m 。 图2-3
预应力混凝土简支T梁计算报告 midas
指导老师：李立峰 专业：桥梁工程 班级：桥梁一班 姓名： * * * 学号： **********
一、计算资料 跨度与技术指标 标准跨径：L=25m 计算跨径：L0=24m 汽车荷载：公路一级 设计安全等级：二级 桥梁概况及一般截面 此计算为一预应力混凝土简支梁中梁的计算，不计入现浇带，其跨中与支点截面如图1-1所示，纵断面图如图1-2所示。
使用的材料及其容许应力 混凝土：C50，轴心抗压强度设计值f cd=22.4MPa,抗拉强度设计值f td=1.83MPa，弹性模量E c=3.45×104MPa。 钢筋混凝土容重：γ=26kN/m3 钢筋：预应力钢束采用3束φ×7的钢绞线，抗拉强度标准值f ak=1860MPa，张拉控制应力σcon==1395MPa 截面面积：A u=3×140×7=2940mm2，孔道直径：77mm 预应力钢筋与管道的摩擦系数： 管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：（1/m） 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值： 开始点：6mm 结束点：6mm 纵向钢筋：采用φ16的HRB335级钢筋，底部配6根，间距为70mm，翼缘板配16根，间距为100mm。 施工方法 采用预制拼装法施工；主梁为预制预应力混凝土T梁，后张法工艺；预制梁混凝土立方体强度达到设计混凝土等级的85%，且龄期不少于7天后方可张拉预应力钢束；张拉时两端对称、均匀张拉（不超张拉），采用张拉力与引伸量双控。
钢束张拉顺序为：N2—N3—N1 二、计算模型 模型的建立 本计算为一单跨预应力混凝土简支T梁桥中梁模型（图2-1），其节点的布置如图2-2所示。在计算活载作用时，横向分布系数取m=,并不沿纵向变化。在建立结构模型时，取计算跨径L0=24m，由于该结构比较简单，计算跨度只有24m，故增加单元不会导致计算量过大，大多数单元长度为1m。建立保证控制截面在单元的端部，以便于读取数据。 对于横隔板当作节点荷载加入计算模型，其所起到的横向联系作用已在横向分布系数中考虑。 每个节点对应的x坐标值如表2-1所示 节点的x坐标值表2-1