本桥为连续梁桥,主桥施工过程中需进行临时固结,计算图示见(图一和图二)。分析计算模型可知,挂篮对称平衡施工时桥墩仅受压力。考虑到施工质量和施工条件的问题,进行了以下三种工况的验算。分别是:
工况一:最后一个悬臂段不同步施工,一侧施工,另一侧空载。
工况二:一侧堆放材料、机具等0.8吨/米,端头作用15吨集中力,另一端空载;
工况三:一侧施工机具等动力系数1.2,另一侧为0.8。
列举参数意义如
R1’-----左侧临时固结块作用于桥墩上的力
R2’-----右侧临时固结块作用于桥墩上的力
f-----施加于桥墩中的竖向预应力对桥墩产生的力
R-----合成轴力
M-----合成弯矩
一、工况一:最后一个悬臂段不同步施工,一侧施工,另一侧空载。
施工至最大悬臂阶段累计内力图(图一)
施工至最大悬臂阶段累计内力数据表
单元号 | 节点号 | 轴 力 | 剪 力 | 弯 矩 |
86 | 15 | -1213.4070 | 0.0000 | 0.0000 |
87 | 17 | 24631.1720 | 0.0000 | 0.0000 |
90 | 38 | 12236.4390 | 0.0000 | 0.0000 |
91 | 40 | 12236.4390 | 0.0000 | 0.0000 |
94 | 61 | 12236.4390 | 0.0000 | 0.0000 |
95 | 63 | 12236.4390 | 0.0000 | 0.0000 |
以1号墩为例,由计算文件可以得到
可以看到梁体有向已浇注最后一块的方向翻转的倾向。以下计算所需精轧螺纹钢筋的根数:
(二)分析桥墩受力
资江大桥主墩墩身截面如图1中的左图,已知Nd=23418KN,Mdx=38767.8KN·m, fcd =18.4Mpa,fsd = fsd′=280 Mpa,L=21m,计算主墩墩身配筋。
1、计算截面在弯矩Mdx作用平面内的配筋。截面中性轴为y-y轴
计算可得箱形截面的A=11.7m2,Iy=12.7205m4
在保证A,I值相等的前提下,箱形截面转换成I形截面,如下图右图,按偏心受压构件的计算原理计算截面配筋,计算图示如下:
图一
图二
bf′=bf=5.988m,h=3m,b=0.769m,hf′=hf=0.9m,设a′=a=0.06m,则h0=h-a=2.94m。
e0=Mdx/Nd=38767.8/23418=1.655m,
L0=2L=42m, i=√(I/A)= √(12.7205/11.7)=1.043m
由于L0/i=42/1.043=40.3>17.5,所以应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心矩的影响。
ζ1=0.2+2.7×e0/h0 = 0.2+2.7×1.655/2.94=1.720>1取ζ1=1;
ζ2=1.15-0.01×L0/h = 1.15-0.01×42/3 = 1.01>1,取ζ2=1。
则es=ηe0+h0-h/2=1.249×1.655-3/2+2.94=3.508m。
暂时按照大偏心受压构件考虑
设截面受压区x全部位于hf′中,则截面为大偏心受压,按宽度为bf′的矩形截面计算。钢筋混凝土构件时,矩形截面偏心受压构件计算公式为:
γ0Nd≤fcd b·x+fsd′AS′-σS AS ①
γ0Ndes≤fcd b·x(h0-x/2)+ fsd′AS′(h0- aS′) ②
这里b实际应为bf′,
前面假设了截面为大偏心受压,这时σS=fsd′,而AS=AS′,
由公式①得x=γ0Nd/fcd bf′=(1.1×23418)/(18.4×103×5.988)
=0.23m<ξb h0=0.56×2.94=1.65
∴截面确为大偏心受压
代入公式②得fcd bf′·x(h0-x/2)
= 18.4×103×5.988×0.23×(2.94-0.23/2)=715.0 <γ0Ndes=1.1×23418×3.508=90365.4
∴As=0.0233m2
两边各取40根Φ32 HRB335钢筋,按两根一束13cm的间距布置,则
AS=AS′=0.032m2
2、承载能力复核
由的平衡条件求出混凝土受压区高度
计算结果表明,结构的承载力满足要求
现每侧配24根精轧螺纹钢筋,设其张拉至设计强度的70%,则受力情况如下,桥墩受力模式如图所示:
图三
(2)、工况二:一侧堆放材料、机具等0.8吨/米,端头作用15吨集中力,另一端空载;
已知Nd=23418KN,Mdx=38767.8KN·m, fcd =18.4Mpa,fsd = fsd′=280 Mpa,L=21m,计算主墩墩身配筋。
可以看到梁体有向已浇注最后一块的方向翻转的倾向。以下计算所需精轧螺纹钢筋的根数:
1、计算配筋
bf′=bf=5.988m,h=3m,b=0.769m,hf′=hf=0.9m,设a′=a=0.06m,则h0=h-a=2.94m。
e0=Mdx/Nd=38767.8/23418=1.655m,
L0=2L=42m, i=√(I/A)= √(12.7205/11.7)=1.043m
由于L0/i=42/1.043=40.3>17.5,所以应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力偏心矩的影响。
ζ1=0.2+2.7×e0/h0 = 0.2+2.7×1.655/2.94=1.720>1取ζ1=1;
ζ2=1.15-0.01×L0/h = 1.15-0.01×42/3 = 1.01>1,取ζ2=1。
则es=ηe0+h0-h/2=1.249×1.655-3/2+2.94=3.508m。
设截面受压区x全部位于hf′中,则截面为大偏心受压,按宽度为bf′的矩形截面计算。钢筋混凝土构件时,矩形截面偏心受压构件计算公式为:
γ0Nd≤fcd b·x+fsd′AS′-σS AS ①
γ0Ndes≤fcd b·x(h0-x/2)+ fsd′AS′(h0- aS′) ②
这里b实际应为bf′,
前面假设了截面为大偏心受压,这时σS=fsd′,而AS=AS′,
由公式①得x=γ0Nd/fcd bf′=(1.1×23418)/(18.4×103×5.988)
=0.23m<ξb h0=0.56×2.94=1.65
∴截面确为大偏心受压
代入公式②得fcd bf′·x(h0-x/2)
= 18.4×103×5.988×0.23×(2.94-0.23/2)=715.0 <γ0Ndes=1.1×23418×3.508=90365.4
∴As=0.0233m2
两边各取40根Φ32 HRB335钢筋,按两根一束13cm的间距布置,则
AS=AS′=0.032m2
第46阶段累计内力计算书
第46阶段累计内力图
第46阶段累计内力数据表
单元号 | 节点号 | 轴 力 | 剪 力 | 弯 矩 |
86 | 15 | 11542.1390 | 0.0000 | 0.0000 |
87 | 17 | 12337.7390 | 0.0000 | 0.0000 |
90 | 38 | 11916.8390 | 0.0000 | 0.0000 |
91 | 40 | 11916.8390 | 0.0000 | 0.0000 |
94 | 61 | 11916.8390 | 0.0000 | 0.0000 |
95 | 63 | 11916.8390 | 0.0000 | 0.0000 |
97 | 74 | 463.8510 | 0.0000 | 0.0000 |
98 | 75 | 261.8330 | 0.0000 | 0.0000 |
99 | 77 | 4.4880 | 0.0000 | 0.0000 |
选择
桥墩两侧均配了24根930的精轧螺纹钢筋,张拉至设计强度的70%后预应力提供的外力为: