某桥梁设计的一般规定(初稿)
二、连续箱梁上部结构
(一)上部计算
1、静力计算采用荷载
1) 汽车荷载:参看每座桥总图及说明; 人群:按对应荷载等级取用;
2) 支座沉降:中墩不均匀沉降采用1.5cm,边墩采用1cm。
3) 温度:体系温度按(200C合拢)升温200C,降温250C计;日照梁上温度梯度仅计 沥青层作为桥面铺装,沥青层下砼调平层不考虑温度梯度作用、折减;计算横向框架时考虑箱梁内外温差引桥跨径按±10°C考虑,主桥按±15°C考虑。
4) 砼弹性模量折减:
a.计算结构强度及应力时不折减;
b.计算结构变形时折减,按新规范取用;
5) 梁体计算时砼容重按预应力结构26KN/m3,普通钢筋混凝土结构25KN/m3;
6) 梁体偏载、剪滞影响按弯矩增大1.15~1.2。
7) 二期恒载:
桥面铺装沥青容重 23KN/m3,混凝土25KN/m3,混凝土栏杆10KN/m,金属栏杆 2.5KN/m;
2、计算参数的选取
1)预应力结构按部分预应力A类构件设计;
2)预应力混凝土采用C50;
3)结构重要性系数采用1.0;
4)预应力结构采用塑料波纹管,计算参数u=0.2,k=0.0015;张拉应力采用1395MPa,部分超标钢束可调整。
5)正常使用状态和承载能力状态应考虑普通钢筋的作用。
3、软件计算的一些注意事项
1)箱梁顶底板的有效宽度应按《桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4.2.3条规定取用,在进行连续梁的作用(荷载)效应分析时翼缘宽度可取全宽,在进行承载能力及正常使用极限状态验算时,取有效宽度(预应力作为轴力产生的应力可按翼缘全宽计算)。
2)计算横梁时可考虑顶底板有效宽度对截面刚度的影响,有效宽度参照T梁有效宽度算法进行计算取值。
3)悬臂大宽幅箱梁建议进行空间分析剪力滞对结构应力的影响。
4)横梁计算可采用恒载集中力+活载横向布载与集中力(均布力)分配两种方法进行计算,需计入温度梯度。先按普通钢筋混凝土构件计算,不能通过则按A类构件进行设计。中横隔梁配筋注意检查混凝土截面受压区高度是否满足规范要求。
4、计算结果的的控制
1)按《桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第5章的相关条款要求,按受弯构件进行持久状况承载能力极限状态计算。抗弯强度,抗剪强度验算。
2)按《桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第6章的相关条款要求,进行持久状况正常使用极限状态预应力损失计算、抗裂验算、裂缝计算及挠度验算。长期效应控制砼压应力不大于16Mpa,拉应力不大于0Mpa,短期效应控制砼压应力不大于16Mpa、拉应力不大于1Mpa,主拉应力不超过1MPa,钢束应力不超规范1206MPa。
3)按《桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第7章的相关条款要求,进行持久状况及短暂状况的应力计算。标准值组合下主压应力不超过16MPa,主拉不超过1.5MPa。
4)按《桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第9章的相关条款要求,进行预应力受弯构件最小配筋率计算。开裂弯矩满足,且配筋率不小于0.003bh0。
(二)尺寸及配筋
1、主桥上部结构尺寸按初步设计拟定尺寸进行施工图计算,可根据实际计算及绘图需要进行局部结构尺寸的调整。
2、注意复核主拉应力,以确定腹板变化段的位置。
3、抗剪计算注意尺寸满足要求。
4、注意齿块型号的统一,尽量使得尺寸标准化。
5、钢束尽量使用统一型号及常用型号,配束方式统一。腹板采用15-15或15-17,钢束,顶底板采用15-9或15-12钢束。
6、预应力钢束弯曲半径尽量采用8m以上,端部锚固直线最小长度大于80cm。
7、预应力钢束绘制时注意平弯、纵弯是否冲突;纵、横向预应力是否冲突;钢束与钢筋是否冲突;钢束弯曲时保护层是否满足规范;钢束间距是否满足规范;钢束锚固端尺寸以及钢束张拉空间是否满足要求。
8、钢束布置时应尽量靠近腹板,注意预留备用管道位置。
9、横向钢束及钢筋尺寸、间距需经过横向框架计算确定。
10、预应力混凝土梁当设置横、竖向预应力钢筋时,其纵向间距宜为50~100cm。横向预应力钢绞线宜采用15-3,4钢束,竖向预应力筋采用Φ32精扎螺纹钢,张拉控制应力785MPa,预应力效应按50%计。
11、箍筋最小直径采用Φ12以上,靠近横梁边缘不小于1倍梁高处间距采用10cm间距,中间采用15cm间距。横向钢筋,箍筋间距一一对应。
12、大悬臂箱梁注意悬臂下缘普通钢筋选用Φ16,防止纵向裂缝产生。箱梁顶底板需设置拉筋,其中底板拉筋需与上下层钢筋点焊。纵向普通钢筋应根据计算确定,钢筋直径一般宜采用F16~F25,箍筋直径不应小于F12,应根据计算确定,其它构造钢筋直径宜采用F12~F16。非预应力横梁钢筋直径宜采用F22~F32,跨间横梁钢筋直径宜采用F22~F25。预应力孔道下必须设置定位钢筋,定位钢筋直径φ10,直线段间距50cm,曲线段间距30cm。钢束弯曲时应设置防崩钢筋,间距15cm。
13、主梁、横梁钢筋关系:横梁主筋设在下层,主梁钢筋设在上层;主梁与横梁交叉处,不设主梁箍筋,横梁箍筋沿横梁全长布置。桥面板钢筋与主梁、横梁钢筋关系:桥面板受力主筋置于主梁顶部纵向钢筋的顶面,箱梁底板底面横向钢筋置于主梁底部纵向钢筋的底面。当横梁范围内顶部和底部横梁主筋分别置于横梁最顶和最底面时,主梁纵向钢筋(局部缓弯)置于横梁主筋内侧,同时横梁范围内桥面板或底板钢筋取消,但应配置翼板钢筋。横梁箍筋布置时,注意避让横梁预应力钢束。
14、箱梁顶板底横向钢筋、底板底横向钢筋和底板顶横向钢筋须伸至外腹板端部,并设90°弯钩锚固。
15、有伸缩缝预留槽的端横梁配筋方式应满足以下要求:横梁顶部主筋分为不同高度的两层钢筋配置,箍筋同样配置成不同高度,并且矮箍筋应与高箍筋重叠一定的距离。
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