預應力混凝土箱梁上部結(jié)構(gòu)計算

1、17+22+22+17米預應力混凝土連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)計算書營城子至撫民段高速公路17+22+22+17米（橋?qū)?7.0米）預應力混凝土連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)計算書設計：復核：審核：吉林省公路勘測設計院二室2007年02月第一部分 數(shù)據(jù)參數(shù)一、規(guī)范及參考資料1、中華人民共和國行業(yè)標準公路工程技術標準（JTG B012003）；2、中華人民共和國行業(yè)標準公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D602004）；3、中華人民共和國行業(yè)標準公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004）；二、主要計算指標橋?qū)挘?7.0米(0.5+16.0+0.5)跨徑：17+22+22+17米荷載等級：公路級三、有

2、關計算數(shù)據(jù)的選取1、有關計算參數(shù)的選取1）混凝土材料之力學特性C50混凝土（加載齡期14天）:立方強度50MPa抗壓彈性模量 EC =3.45e4Mpa抗剪彈性模量 GC =1.38e4Mpa軸心抗壓標準強度fck =32.4Mpa軸心抗拉標準強度ftk =2.65Mpa軸心抗壓設計強度fcd =22.4Mpa軸心抗拉設計強度ftd =1.83Mpa使用階段混凝土最大壓應力0.5 fck =16.2Mpa使用階段混凝土最大主壓應力0.6 fck =19.44Mpa荷載短期效應組合下混凝土最大拉應力限值0.7 ftk =1.855Mpa荷載短期效應組合下混凝土最大主拉應力限值0.5 ftk =1

3、.325Mpa施工階段混凝土最大壓應力0.7 f,ck =0.70.832.4=18.14Mpa施工階段混凝土最大拉應力0.7f,tk =0.70.82.65=1.48Mpa容 重 r=26KN/m3線膨脹系數(shù)=0.00001瀝青混凝土:容 重 r=23KN/m3 2）預應力鋼絞線之力學特性ASTM:270K級低松馳鋼絞線S15.20標準強度fpk =1860Mpa彈性模量Ep =1.95e5MpaT1T8（1號鋼束）、 B11B14、Z11Z14（4號鋼束）、B21B24、Z21Z24（3號鋼束）、B31B34、Z31Z34（2號鋼束）張拉控制應力為1350Mpa。使用階段預應力鋼筋拉應力限

4、值0.65fpk =1209Mpa預應力束為7S15.20和9S15.20，塑料波紋管孔道，孔道直徑均為70mm。局部偏差系數(shù)： K=0.0015孔道摩阻系數(shù)： =0.17一端張拉回縮值：0.006m 3）普通鋼筋：未考慮普通鋼筋影響。 2、箱梁尺寸（箱梁詳細構(gòu)造見一般構(gòu)造圖，附后）：3、計算模型根據(jù)主梁實際橫斷面及橋梁布置，將橋梁按照空間實用理論簡化為平面桿系。橋面系共劃分為78個單元，節(jié)點79個；支承節(jié)點為2、18、40、62、78號節(jié)點，一般構(gòu)造、單元劃分、鋼束布置參見附圖。4、施工安排采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，計算共安排3個施工階段第1階段：澆筑1-78單元，張拉1-4號鋼束，工期16天（

5、張拉順序3，4，2，1） 隔板作為集中力作用于支點處節(jié)點：2、78號節(jié)點處隔板重:q=2.165531.4126=238.2KN18、40、62號節(jié)點處隔板重:q=2.165531.826=304.0KN第2階段：橋面鋪裝及護欄和護欄底座的澆筑 工期60天橋面鋪裝q1=16.00.0823=29.44KN/m雙側(cè)護欄底座q2=82=16KN/mq=q1+q2=45.44KN/m 第3階段：空階段（計收縮徐變引起的內(nèi)力）工期3574天5、使用階段荷載活載：公路級 溫度變化荷載：考慮了3種溫度情況1）非線性溫度，采用如下圖所示的豎向溫度梯度曲線2）整體升溫溫差303）整體降溫溫差50強迫位移:按支

6、座變位0.5cm計算（橋博軟件自動考慮不利組合）6、箱梁有效寬度計算見附頁：7、沖擊系數(shù)計算：以全橋最不利沖擊系數(shù)作為結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)；計算跨徑，取邊跨計算跨徑16.3米做計算Ic結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩，由橋博得2.42m4Mc結(jié)構(gòu)跨中處得單位長度質(zhì)量mc=（9.1526+45.44）1000/9.81=28882.77Kg片第二部分 橫向分布系數(shù)計算橫向分布系數(shù)的計算采用“橋梁博士3.1系統(tǒng)”計算，支點處橫向分布系數(shù)采用剛性橫梁法計算，跨中橫向分布系數(shù)采用修正剛性橫梁法計算，考慮箱梁抗扭剛度的影響。計算中將箱梁劃分為4片梁，2片邊梁和2片中梁。將計算得到的邊梁橫向分布系數(shù)乘4作為全截面的橫向分

7、布系數(shù)，進行縱向計算。計算過程如下（箱梁劃分簡圖和計算結(jié)果見附圖）：一、 設計資料1、 截面采用跨中標準橫斷面，按全橋等剛度計算。2、 橋孔布置:17+22+22+17米3、 采用C50混凝土計算: EC =3.45x104Mpa, GC =1.38x104Mpa,( GC =0.40 EC)。4、 計算公式(修正偏壓法)：二、 計算截面剛度1、 計算截面抗彎慣性矩: 主梁跨中橫斷面中性軸高度: 0.809m 將箱梁劃分成、t兩種梁進行計算。劃分結(jié)果：梁換算面積: 2.46 m*2換算慣矩: 0.63 m*4中性軸高度: 0.809 mT梁換算面積: 2.12 m*2換算慣矩: 0.581 m

8、*4中性軸高度: 0.809 m2、 計算截面抗扭慣性矩（1）、截面簡化:簡化后箱梁高度按邊肋中線處截面高度計算,懸臂比擬為等厚板。（2）、抗扭慣性矩計算：矩形部分： 其中：t、t1、t2各板厚度。 s、s1、s2各板沿中線長度。 h板中線豎向間距。懸臂部分： 其中：bi、ti單個矩形截面的寬和厚度。 ci矩形截面抗扭剛度系數(shù)。 0.3087截面總抗扭慣性矩：三、 計算截面抗彎及抗扭剛度換算系數(shù)1、抗彎剛度換算系數(shù)K的計算：中跨：邊跨22：171.29：1 由公路橋涵設計手冊梁橋下冊表4-3-13可得：項目邊跨中跨k1.3631.943752、抗扭剛度換算系數(shù)取1四、 按修正偏壓法計算荷載橫向

9、分布系數(shù)1、 計算公式： 其中： n肋的數(shù)量 抗扭修正系數(shù)p外荷載之合力 ep對橋軸線的偏心距ai主梁i至橋軸線的距離2、 計算 其中：It全截面抗扭慣性矩 It6.798 Ii主梁抗彎慣性矩，梁肋縱向內(nèi)力計算中將主梁分為梁和t梁，Ii為各梁的抗彎慣性矩。 邊跨：中跨：3、計算荷載橫向分布系數(shù)（1）.支點處橫向分布系數(shù)計算-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 支點2列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.63 0.581

10、0.581 0.63 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 1.000000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 2, 右車道數(shù) = 0, 不計車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.7150.3770.102-0.1953.8000.4090.2850.1950.1117.5000.1110.1950.2850.40911.300-0.1950.1020.3770.715-橫向

11、分布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列11.3330.0000.0000.0000.0000.00020.7250.0000.0000.0000.0000.00030.7250.0000.0000.0000.0000.00041.3310.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 支點3列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.63 0.581 0.581 0.

12、63 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 1.000000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 3, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.7150.3770.102-0.1953.8000.4090.2850.1950.1117.5000.1110.1950.2850.40911.300-0.1950.1020.3770.715-橫向分布系數(shù)計算

13、結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列11.2660.0000.0000.0000.0000.00020.7600.0000.0000.0000.0000.00030.7590.0000.0000.0000.0000.00041.2640.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 支點4列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.63 0.581 0.581 0.63 m*4

14、抗扭修正系數(shù): Beta = 1.000000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 4, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.7150.3770.102-0.1953.8000.4090.2850.1950.1117.5000.1110.1950.2850.40911.300-0.1950.1020.3770.715-橫向分布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽

15、車掛車人群滿人特載車列11.1140.0000.0000.0000.0000.00020.7690.0000.0000.0000.0000.00030.7680.0000.0000.0000.0000.00041.1120.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成（2）.邊跨跨中處橫向分布系數(shù)計算-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 邊跨跨中2列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.859 0.792

16、0.792 0.859 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.479000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 2, 右車道數(shù) = 0, 不計車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4780.3060.1740.0423.8000.3320.2610.2180.1897.5000.1890.2180.2610.33211.3000.0420.1740.3060.478-橫向分

17、布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.9090.0000.0000.0000.0000.00020.5970.0000.0000.0000.0000.00030.5970.0000.0000.0000.0000.00040.9100.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 邊跨跨中3列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.859 0.792 0.792

18、0.859 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.479000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 3, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4780.3060.1740.0423.8000.3320.2610.2180.1897.5000.1890.2180.2610.33211.3000.0420.1740.3060.478-橫向分布系數(shù)計

19、算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.9240.0000.0000.0000.0000.00020.6560.0000.0000.0000.0000.00030.6560.0000.0000.0000.0000.00040.9240.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 邊跨跨中4列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 0.859 0.792 0.792 0.85

20、9 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.479000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 4, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4780.3060.1740.0423.8000.3320.2610.2180.1897.5000.1890.2180.2610.33211.3000.0420.1740.3060.478-橫向分布系數(shù)計算結(jié)果:

21、梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.8970.0000.0000.0000.0000.00020.7030.0000.0000.0000.0000.00030.7030.0000.0000.0000.0000.00040.8970.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成（3）.中跨跨中處橫向分布系數(shù)計算-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 中跨跨中2列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 1.225 1.1

22、29 1.129 1.225 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.439000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 2, 右車道數(shù) = 0, 不計車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4600.3000.1800.0603.8000.3260.2600.2200.1957.5000.1950.2200.2600.32611.3000.0600.1800.3000.460-

23、橫向分布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.8770.0000.0000.0000.0000.00020.5870.0000.0000.0000.0000.00030.5870.0000.0000.0000.0000.00040.8770.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 中跨跨中3列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 1.225 1.129 1.1

24、29 1.225 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.439000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 3, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4600.3000.1800.0603.8000.3260.2600.2200.1957.5000.1950.2200.2600.32611.3000.0600.1800.3000.460-橫向分布

25、系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人特載車列10.8970.0000.0000.0000.0000.00020.6480.0000.0000.0000.0000.00030.6480.0000.0000.0000.0000.00040.8970.0000.0000.0000.0000.000-計算成功完成-橫向分布計算系統(tǒng)輸出文檔文件: E:營城子至撫民施工圖橋博計算17+22+22+1717新建文件夾橫向分布系數(shù).sdt文檔描述: 橫向分布系數(shù)任務標識: 中跨跨中4列車計算方法: 剛性橫梁法-結(jié)構(gòu)描述:主梁間距: 3.8 3.7 3.8 m主梁抗彎慣矩: 1.225 1.129 1.129 1

26、.225 m*4抗扭修正系數(shù): Beta = 0.439000-橋面描述:人行道分隔帶車行道中央分隔帶車行道分隔帶人行道0.0000.50016.0000.500 0.0000.0000.0000.000左車道數(shù) = 4, 右車道數(shù) = 0, 自動計入車道折減汽車等級: 汽車-20級掛車等級: 無掛車荷載人群集度: 0.000 KPa-影響線數(shù)值:坐標X1#梁2#梁3#梁4#梁0.0000.4600.3000.1800.0603.8000.3260.2600.2200.1957.5000.1950.2200.2600.32611.3000.0600.1800.3000.460-橫向分布系數(shù)計算結(jié)果:梁號汽車掛車人群滿人