设计安全等级为二级的某公路桥梁,由多跨简支梁组成,其总体布置如图所示。每孔跨径25m,计算跨径24m,桥梁总宽10.5m,行车道宽度为8.0m,两侧各设1m宽人行步道,双向行驶二列汽车。每孔上部结构采用预应力混凝土箱形梁,桥墩上设立四个支座,支座的横桥向中心距为4.5m。桥墩支承在基岩上,由混凝土独柱墩身和带悬臂的盖梁组成。计算荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载3.0kN/m2;混凝土的重度按25kN/m3计算。
提示:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D 60—2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D 62—2004)计算。
假定该桥主梁跨中截面由全部恒载产生的弯矩标准值MGk=11000kN·m,汽车荷载产生的弯矩标准值MQik=5000kN·m(已计入冲击系数μ=0.2),人群荷载产生的弯矩标准值MQjk=500kN·m;永久有效预加力荷载产生的轴力标准值Np=15000kN,主梁净截面重心至预应力钢筋合力点的距离epn=1.0m(截面重心以下)。试问,按持久状况计算该桥主梁跨中截面在使用阶段的正截面混凝土下缘的法向应力(MPa),与下列何项数值最为接近()
提示:①计算恒载、汽车荷载、人群荷载及预应力荷载产生的应力时,均取主梁跨中截面面积A=5.3m2,惯性矩I=1.5m4,截面重心至下缘距离y=1.15m;
②按后张法预应力混凝土构件计算。
A.27
B.14.3
C.12.6
D.1.7
参考答案:D
解析:
解答如下:
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》7.1.1条、7.1.2条及7.1.3条:
(1)使用阶段主梁跨中截面下缘的法向应力:
=-12.65MPa(拉应力)
(2)永久有效预加力产生的主梁跨中截面下缘的法向应力:
=14.33MPa(压应力)
故σc=σpc+σkc=14.33-12.65=1.68MPa(压应力)
假若已知σpc值,反过来,由上述公式可计算出永久有效预加力Np值。