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1、钢梁与预应力混凝土混合梁计算本讲稿第一页，共十四页一、设计资料：一、设计资料：本桥为北辰东路北沿上跨北五环主辐路桥。计算跨径 36.5+52+36.5米。全长125米。车行道宽8.0米，单向2车道。桥下净空5.0米。主梁为钢混凝土组合梁与预应力混凝土梁混合梁。主梁为变截面连续箱梁，梁高边跨端支点1.8米，中墩支点梁高2.5米；中跨梁高2.0米。中跨钢梁段梁长36米，梁高2.0米。混凝土单元与钢梁单元连接单元为47和78单元。单元长度各1.5米。本讲稿第二页，共十四页二、设计荷载：二、设计荷载：城A级(计算汽超级)荷载组合：恒载恒载+城A级恒载+城A级+降温+位移1 恒载+城A级+降温+位移2恒
2、载+城A级+升温+位移1恒载+城A级+升温+位移2本讲稿第三页，共十四页三、受力阶段：三、受力阶段：满堂支架浇注边孔混凝土，即单元146，79124及柱子单元形成。安装钢裸梁单元（钢梁自重换算）。混凝土箱梁单元形成全截面；安装钢梁连接段（预应力砼梁与钢混梁连接）；拆除多余支架。连接段单元47，78形成全截面；加结点重。张拉第一批预应力钢束（混凝土梁内：腹板束、顶板短束和底板束）；(钢梁两端各6个单元，现浇钢梁桥面板混凝土，该部分钢梁形成全截面)；拆除连续梁临时支撑。中间段部分钢梁18个单元形成全截面(现浇该部分钢梁桥面板混凝土)；张拉顶板长钢束。（此段桥面板后浇，以免张拉钢束产生过大拉力）（现
3、浇二期桥面板混凝土，内力反力计入上一阶段，考察钢裸梁受力）桥面铺装及安装防撞护栏。使用阶段本讲稿第四页，共十四页四、四、材料材料:混凝土主梁采用C50混凝土现浇；墩柱为C40混凝土现浇；钢梁桥面板为C40混凝土现浇。钢梁为Q345D钢板。预应力钢束采用1860MPa钢绞线。本讲稿第五页，共十四页五、计算方法（采用综合程序计算）五、计算方法（采用综合程序计算）全桥按预应力结构，组合截面计算。钢混凝土梁截面转换成混凝土截面，梁高度不变，钢梁宽度乘7（Eh/Eh=7）由于截面转换引起的自重增加，在第一阶段作为永久荷载减掉。本讲稿第六页，共十四页六、六、支撑条件：支撑条件：端支点和墩柱下为永久支撑，混
4、凝土梁单元设有临时支撑，在第4阶段拆除。临时支撑刚度：5 e4 KN/M2;中墩柱支撑刚度:1.67e-6,2.71e-7 本讲稿第七页，共十四页七、预应力钢束七、预应力钢束两端混凝土梁各有腹板束2类钢束，第4阶段张拉；两端混凝土梁各有顶板短束2类钢束，第4阶段张拉 两端混凝土梁各有底板束1类钢束，第4阶段张拉 全桥顶板通长钢束共计4束，第5阶段张拉。本讲稿第八页，共十四页八、其他荷载八、其他荷载钢裸梁自重每沿米自重：0.28144*110=30.96 KN/m钢裸梁转换成混凝土材料带入计算自重每沿米：1.97*25=49.25 KN/m;多计入49.25-30.96=18.3 KN/m连接段
5、现浇混凝土自重为：72.5 KN桥面板自重：0.17*8*23=31.3 KN/m防撞护栏自重：7.5*2=15 KN/m合计：31.3+15=46.3 KN/m 本讲稿第九页，共十四页九九、计算结果、计算结果9.1 挠度恒载：边跨跨中-2.4cm;中跨跨中-4.6cm;恒载+汽车：边跨跨中-3.2cm;中跨跨中-6.0cm;9.2 应力施工阶段：混凝土梁截面最大应力：8.6Mpa钢梁截面应力：-14Mpa/50Mpa使用阶段：混凝土梁截面最大应力：7.6Mpa/-0.5Mpa钢梁截面应力：-26.6Mpa/70Mpa 本讲稿第十页，共十四页十、连接段结构受力十、连接段结构受力综合程序计算结果
6、连接单元内力（分界截面）：恒载：N=37573KN,Q=460KN,M=814KN.mN=21027KN,Q=2335KN,M=-2245KN.m;最大剪力：N=37862KN,Q=1610KN,M=3892KN.mN=21111KN,Q=3426KN,M=-2659KN.m=-2659KN.m最大弯矩：N=37295KN,Q=823KN,M=6694KN.mN=20750KN,Q=2699KN,M=-9254KN.m9254KN.m 本讲稿第十一页，共十四页十、连接段结构受力十、连接段结构受力 定性分析：轴向拉力：无轴向压力：通过端横隔板传递给钢梁、箱梁腹板弯曲受拉：根据弯矩组合值，求出总拉
7、力，由剪力钉承担。竖向剪力：由深入混凝土梁内的钢梁（包括底板，腹板，竖向隔板，翼板及布置其上的剪力钉）承担。本讲稿第十二页，共十四页十一、连接段采取的构造措施十一、连接段采取的构造措施1.钢梁深入混凝土梁内1.5米；（包括底板，腹板，翼板及布置其上的剪力钉）2.连接段上下缘分别有钢束通过。3.端横隔板布置剪力钉。4.钢梁刚度过渡段构造本讲稿第十三页，共十四页十二、连接段构造措施存在问题十二、连接段构造措施存在问题问题一：连接段为混凝土端横梁，钢筋与钢梁构造上有矛盾。问题二：剪力钉设置缺少定量分析。问题三：钢梁端横隔板承受较大局部压力，其厚度取多少为宜。问题四：桥面板混凝土浇注需分二次。问题五：有关刚度过渡段相应规范。本讲稿第十四页，共十四页