韓盛莊立交工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)_第1頁(yè)
韓盛莊立交工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)_第2頁(yè)
韓盛莊立交工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)_第3頁(yè)
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1、.韓盛莊立交工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)2007年2月4日.目 錄1主線30+2×38+30m四跨聯(lián)16.5m寬連續(xù)梁(跨線)12主線4×30m四跨聯(lián)16.5m寬連續(xù)梁 133主線3×30m三跨聯(lián)20.6m寬連續(xù)梁 234匝道3×30m三跨聯(lián)10.5m寬連續(xù)梁(含跨線) 325匝道4×30m四跨聯(lián)10.5m寬連續(xù)梁 436樁基計(jì)算 52.1.主線30+2×38+30m四跨聯(lián)16.5m寬連續(xù)梁(跨線)1.1計(jì)算參數(shù)和基本假定1.1.1材料計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明。1.1.2計(jì)算荷載(1)恒載及活載恒載:箱梁結(jié)構(gòu)自重,混凝土容重取26kN/m3;

2、橋面鋪裝:瀝青混凝土容重取23 kN/m3,橋面系混凝土容重取24 kN/m3;隔離護(hù)欄:?jiǎn)畏鶚蛎娼迫?0kN/m;活載:公路I級(jí),考慮汽車車道折減及偏載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為2.691。(2)附加荷載整體升降溫:根據(jù)公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004中4.3.6條,本橋計(jì)算時(shí)取體系均勻升溫34 ,降溫10;非線性溫度:參照公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004,橋面鋪裝為10cm 瀝青混凝土,由此橋面板最高溫度T1取14,T2取5.5,豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5,見(jiàn)圖1.1-1;圖1.1-1 豎向溫度梯度(尺寸單位:mm)預(yù)應(yīng)力:縱向預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力均按1395

3、MPa考慮;支座變位作用:支座間不均勻沉降按1cm考慮。1.1.3計(jì)算工況上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,計(jì)算中考慮的具體施工步驟見(jiàn)表1.1-1。表1.11 引橋施工工況表施工階段施工工況1澆筑箱梁砼并張拉預(yù)應(yīng)力,一次落架2橋面鋪裝,防撞護(hù)欄等附屬設(shè)施施工3徐變一年4徐變?nèi)?.2上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果1.2.1計(jì)算模型該聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為跨徑組合30+2×38+30136m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析專用軟件“橋梁博士V3.0”。整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為136個(gè)單元,共計(jì)137個(gè)節(jié)點(diǎn),計(jì)算采用kN-m制。結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)圖1.2-1:1.2-1連續(xù)梁計(jì)算模型圖1.2.2持久

4、狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第5.1.5條規(guī)范:構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度,應(yīng)符合下式要求: 本聯(lián)為多跨不等跨橋梁,最大跨徑為38m,按規(guī)范查取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。持久狀況承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面如圖1.2-2彎矩包絡(luò)圖剪力包絡(luò)圖1.2-2 持久狀況承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表1.2-1持久狀況承載能力極限狀態(tài)典型截面驗(yàn)算(kN·M)截面類型MjR是否滿足1截面最大正彎矩5600082000是2截面最大負(fù)彎矩-72900-120000是由于圖1.2-2中彎矩包絡(luò)圖中正彎矩和負(fù)彎矩極值點(diǎn)的截面分別相同,

5、故驗(yàn)算時(shí)只需選取正彎矩和負(fù)彎矩最大值截面驗(yàn)算即可,即圖中1、2截面,其中1截面為第2跨距左支點(diǎn)17m處截面,2截面為第2跨和第3跨共有的中支點(diǎn)截面。從計(jì)算結(jié)果可以看出,在考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0的條件下,箱梁控制截面在持久狀況極限狀態(tài)組合下承載能力均大于截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算值,可以滿足規(guī)范截面承載力要求。計(jì)算中沒(méi)有考慮普通鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。1.2.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)抗裂驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.1.2條規(guī)定,進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì),根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.3.1條規(guī)

6、定驗(yàn)算抗裂:n 正截面抗裂對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,短期效應(yīng)組合下圖1.2-3 短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖圖1.2-3為短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),短期效應(yīng)組合下,截面未上緣出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足抗裂要求。n 斜截面抗裂圖1.2-4為短期效應(yīng)組合下混凝土主拉應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn),在彎矩和剪力共同作用下,主梁主拉應(yīng)力均較小,除梁端局部外,滿足斜截面抗裂規(guī)范要求。圖1.2-4 短期效應(yīng)組合下混凝土斜截面抗裂驗(yàn)算圖(2)撓度驗(yàn)算圖1.2-6,1.2-7分別為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期

7、影響系數(shù)。按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)驗(yàn)算,具體詳見(jiàn)表1.2-2。驗(yàn)算結(jié)果表明主梁剛度滿足規(guī)范要求。表1.2-2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算位 置最大豎向位移(cm)最小豎向位移(cm)消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后的最大豎向撓度(cm)容許值(cm)是否滿足第1跨139-10.725滿足第2跨1.08-1.170.896.3滿足第3跨1.06-1.150.8763滿足第4跨1.39-0.980.725滿足圖1.2-5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖圖1.2-6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)自重作用下豎向變形圖(3)預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)值組

8、合應(yīng)力驗(yàn)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)7.1.5,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力符合下列規(guī)定:按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2中規(guī)定,計(jì)算中鋼束錨固時(shí)彈性回縮合計(jì)總變形對(duì)兩端張拉取6mm,單端張拉取12mm,預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)取0.225,管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)取0.0015,鋼束松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2.6規(guī)定計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼束按標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合計(jì)算應(yīng)力如下(見(jiàn)表1.2-3),部分頂板和底板直線束的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力

9、超過(guò)規(guī)范允許值,比規(guī)范值高出870MPa??梢?jiàn),在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力滿足規(guī)范的要求。表1.2-3 預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力驗(yàn)算鋼束編號(hào)最大應(yīng)力(MPa)容許應(yīng)力(MPa)是否滿足1-1150-1209是2-1178-1209是3-1144-1209是4-1195-1209是5-1233-1209是6-1068-1209是7-1202-1209是8-1225-1209是9-1162-1209是10-1207-1209是11-1201-1209是12-1201-1209是13-1198-1209是1.2.4持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)

10、件的法向壓應(yīng)力容許值為(扣除全部預(yù)應(yīng)力損失)應(yīng)符合下列規(guī)定:在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為:圖1.2-7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁法向壓應(yīng)力圖圖1.2-8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁主壓應(yīng)力圖從圖1.2-7中可見(jiàn),上緣最大法向壓應(yīng)力為16.1Mpa,下緣最大法向壓應(yīng)力為14.2Mpa,均能滿足規(guī)范要求。從圖1.2-8中可見(jiàn),梁在第四跨中上緣出現(xiàn)最大主壓應(yīng)力,為16.1Mpa,滿足規(guī)范要求。1.2.5短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為:該聯(lián)采用滿堂支架現(xiàn)澆,一次落架,故只驗(yàn)算成橋狀態(tài)的應(yīng)力情況。圖1.2-9為相應(yīng)階段的主梁正應(yīng)

11、力圖。圖1.2-9 成橋狀態(tài)主梁正應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),在成橋狀態(tài)的施工階段中,主梁上緣最大壓應(yīng)力為10.8MPa,下緣最大壓應(yīng)力10.5Mpa,均滿足規(guī)范要求。552.主線4×30m四跨聯(lián)16.5m寬連續(xù)梁2.1計(jì)算參數(shù)和基本假定2.1.1材料計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)初步設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明。2.1.2計(jì)算荷載(1)恒載及活載恒載:箱梁結(jié)構(gòu)自重,混凝土容重取26kN/m3;橋面鋪裝:瀝青混凝土容重取23 kN/m3,橋面系混凝土容重取24 kN/m3;隔離護(hù)欄:?jiǎn)畏鶚蛎娼迫?0kN/m;活載:公路I級(jí),考慮汽車車道折減及偏載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為2.691。(2)附加荷載整體升降溫:根據(jù)公路橋

12、涵通用規(guī)范JTG D60-2004中4.3.6條,本橋計(jì)算時(shí)取體系均勻升溫34 ,降溫10;非線性溫度:參照公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004,橋面鋪裝為10cm 瀝青混凝土,由此橋面板最高溫度T1取14,T2取5.5,豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5,見(jiàn)圖8.2-1;圖8.2-1 豎向溫度梯度(尺寸單位:mm)預(yù)應(yīng)力:縱向預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力均按1395MPa考慮;2.1.3計(jì)算工況上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,計(jì)算中考慮的具體施工步驟見(jiàn)表2.1-1。表2.11 引橋施工工況表施工階段施工工況1澆筑箱梁砼并張拉預(yù)應(yīng)力,一次落架2橋面鋪裝,防撞護(hù)欄等附屬設(shè)施施工3徐變一年4徐變?nèi)?/p>

13、2.2上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果2.2.1計(jì)算模型該聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為跨徑組合4×30120m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,結(jié)構(gòu)計(jì)算采用橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析專用軟件“橋梁博士V3.0”。整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為241個(gè)單元,共計(jì)242個(gè)節(jié)點(diǎn),計(jì)算采用kN-m制。結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)圖2.2-1:2.2-1連續(xù)梁計(jì)算模型圖2.2.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第5.1.5條規(guī)范:構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度,應(yīng)符合下式要求: 本聯(lián)為等跨橋梁,跨徑為30m,按規(guī)范查取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。持久狀況承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面如圖2.2-2。圖2.2-2

14、持久狀況承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表2.2-1持久狀況承載能力極限狀態(tài)典型截面驗(yàn)算(kN·M)截面類型MjR是否滿足1截面最大正彎矩6209257004是2截面最大負(fù)彎矩-26312-51909是由于圖2.2-1中彎矩包絡(luò)圖中正彎矩和負(fù)彎矩極值點(diǎn)的截面分別相同,故驗(yàn)算時(shí)只需選取正彎矩和負(fù)彎矩最大值截面驗(yàn)算即可,即圖中1、2截面,其中1截面為第1跨距邊支點(diǎn)14m處截面,2截面為第2跨和第3跨共有的中支點(diǎn)截面。從計(jì)算結(jié)果可以看出,在考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0的條件下,箱梁控制截面在持久狀況極限狀態(tài)組合下承載能力均大于截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算值,可以滿足規(guī)范截面承載力要求。計(jì)算中沒(méi)

15、有考慮普通鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。2.2.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)抗裂驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.1.2條規(guī)定,進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì),根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.3.1條規(guī)定驗(yàn)算抗裂:n 正截面抗裂對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,短期效應(yīng)組合下圖2.2-3為短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),短期效應(yīng)組合下,截面上緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足抗裂要求。圖2.2-4為長(zhǎng)期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),長(zhǎng)期效應(yīng)組合下,本橋主梁截面均不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足正截面抗裂要求。圖2.2-3

16、 短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖圖2.2-4 長(zhǎng)期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖n 斜截面抗裂圖2.2-5為短期效應(yīng)組合下混凝土主拉應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn),在彎矩和剪力共同作用下,主梁除橫梁處主拉應(yīng)力均較小,最大為0.73MPa,位于第二跨2/3跨徑處截面,滿足斜截面抗裂規(guī)范要求。圖2.2-5 短期效應(yīng)組合下混凝土斜截面抗裂驗(yàn)算圖(2)撓度驗(yàn)算圖2.2-6,2.2-7分別為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)。按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)驗(yàn)算,具體詳見(jiàn)表1.2

17、-2。驗(yàn)算結(jié)果表明主梁剛度滿足規(guī)范要求。圖2.2-6持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖圖2.2-7持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖表2.2-2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算位 置最大豎向位移(cm)最小豎向位移(cm)消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后的最大豎向撓度(cm)容許值(cm)是否滿足第1跨1.6-0.92.55.0滿足第2跨1.5-1.12.25.0滿足第3跨1.5-1.11.85.0滿足第4跨1.6-1.02.75.0滿足(3)預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)值組合應(yīng)力驗(yàn)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)7.1.5,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土

18、受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力符合下列規(guī)定:按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2中規(guī)定,計(jì)算中鋼束錨固時(shí)彈性回縮合計(jì)總變形對(duì)兩端張拉取12mm,單端張拉取6mm,預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)取0.20,管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)取0.0015,鋼束松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2.6規(guī)定計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼束按標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合計(jì)算應(yīng)力如下(見(jiàn)表2.2-3),可見(jiàn),在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力滿足規(guī)范的要求。表2.2-3 預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力驗(yàn)算鋼束編號(hào)最大應(yīng)力(MPa)容許應(yīng)力(

19、MPa)是否滿足1-1132-1209是2-1097-1209是3-1079-1209是4-1133-1209是5-1169-1209是6-1169-1209是7-1182-1209是8-1043-1209是9-1045-1209是10-1201-1209是11-1198-1209是12-1202-1209是2.2.4持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的法向壓應(yīng)力容許值為(扣除全部預(yù)應(yīng)力損失)應(yīng)符合下列規(guī)定:在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為:圖2.2-8為持久狀況正常使用極限狀態(tài)法向壓應(yīng)力圖。圖2.2-9為持久狀況正常使用極限狀態(tài)主

20、壓應(yīng)力圖。圖2.2-8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁法向壓應(yīng)力圖圖2.2-9 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁主壓應(yīng)力圖從圖2.2-8中可見(jiàn),上緣最大法向壓應(yīng)力為14.00Mpa,下緣最大法向壓應(yīng)力為11.54Mpa,均能滿足規(guī)范要求。從圖2.2-9中可見(jiàn),梁在墩頂出現(xiàn)最大主壓應(yīng)力,為14.00Mpa,滿足規(guī)范要求。2.2.5短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為:引橋采用滿堂支架現(xiàn)澆,一次落架,故只驗(yàn)算成橋狀態(tài)的應(yīng)力情況。圖2.2-10為相應(yīng)階段的主梁正應(yīng)力圖。圖2.2-10 成橋狀態(tài)主梁正應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),在成橋狀態(tài)的施工階段中,主梁上緣最大壓應(yīng)力為9.51MPa,

21、下緣最大壓應(yīng)力10.71Mpa,均滿足規(guī)范要求。3.主線3×30m三跨聯(lián)20.6m寬連續(xù)梁3.1計(jì)算參數(shù)和基本假定3.1.1材料計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)初步設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明。3.1.2計(jì)算荷載(1)恒載及活載恒載:箱梁結(jié)構(gòu)自重,混凝土容重取26kN/m3;橋面鋪裝:瀝青混凝土容重取23 kN/m3,橋面系混凝土容重取24 kN/m3;隔離護(hù)欄:?jiǎn)畏鶚蛎娼迫?0kN/m;活載:公路I級(jí),考慮汽車車道折減及偏載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為2.691。(2)附加荷載整體升降溫:根據(jù)公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004中4.3.6條,本橋計(jì)算時(shí)取體系均勻升溫34 ,降溫10;非線性溫度:參照公路橋

22、涵通用規(guī)范JTG D60-2004,橋面鋪裝為10cm 瀝青混凝土,由此橋面板最高溫度T1取14,T2取5.5,豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5,見(jiàn)圖8.2-1;圖8.2-1 豎向溫度梯度(尺寸單位:mm)預(yù)應(yīng)力:縱向預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力均按1395MPa考慮;3.1.3計(jì)算工況上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,計(jì)算中考慮的具體施工步驟見(jiàn)表3.1-1。表3.11 引橋施工工況表施工階段施工工況1澆筑箱梁砼并張拉預(yù)應(yīng)力,一次落架2橋面鋪裝,防撞護(hù)欄等附屬設(shè)施施工3徐變一年4徐變?nèi)?.2上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果3.2.1計(jì)算模型該聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為跨徑組合3x3090m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,結(jié)構(gòu)計(jì)算采用

23、橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析專用軟件“橋梁博士V3.0”。整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為90個(gè)單元,共計(jì)91個(gè)節(jié)點(diǎn),計(jì)算采用kN-m制。結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)圖3.2-1:3.2-1連續(xù)梁計(jì)算模型圖3.2.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第5.1.5條規(guī)范:構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度,應(yīng)符合下式要求: 本聯(lián)為等跨橋梁,跨徑為30m,按規(guī)范查取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。持久狀況承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面如圖3.2-2。3.2-2 持久狀況承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表3.2-1持久狀況承載能力極限狀態(tài)典型截面驗(yàn)算(kN·M)截面類型MjR是否

24、滿足1截面最大正彎矩6243157004是2截面最大負(fù)彎矩-2672-51909是由于圖3.2-1中彎矩包絡(luò)圖中正彎矩和負(fù)彎矩極值點(diǎn)的截面分別相同,故驗(yàn)算時(shí)只需選取正彎矩和負(fù)彎矩最大值截面驗(yàn)算即可,即圖中1、2截面,其中1截面為第2跨跨中處截面,2截面為第1跨和第2跨共有的中支點(diǎn)截面。從計(jì)算結(jié)果可以看出,在考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0的條件下,箱梁控制截面在持久狀況極限狀態(tài)組合下承載能力均大于截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算值,可以滿足規(guī)范截面承載力要求。計(jì)算中沒(méi)有考慮普通鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。3.2.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)抗裂驗(yàn)算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-20

25、04)第6.1.2條規(guī)定,進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì),根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.3.1條規(guī)定驗(yàn)算抗裂:n 正截面抗裂對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,短期效應(yīng)組合下圖3.2-3為短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),短期效應(yīng)組合下,正截面均不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足抗裂要求。圖3.2-4為長(zhǎng)期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),長(zhǎng)期效應(yīng)組合下,本橋主梁截面均不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足正截面抗裂要求。圖3.2-3 短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖圖3.2-4 長(zhǎng)期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖n 斜截面抗裂圖3.2-5為短期效應(yīng)組合下混凝土主拉應(yīng)力

26、圖。從圖中可見(jiàn),在彎矩和剪力共同作用下,主梁除橫梁處主拉應(yīng)力均較小,最大為0.63MPa,位于第一跨4/5跨徑處截面,滿足斜截面抗裂規(guī)范要求。圖3.2-5 短期效應(yīng)組合下混凝土斜截面抗裂驗(yàn)算圖(2)撓度驗(yàn)算圖3.2-6,3.2-7分別為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)。按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)驗(yàn)算,具體詳見(jiàn)表3.2-2。驗(yàn)算結(jié)果表明主梁剛度滿足規(guī)范要求。圖3.2-6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖圖3.2-7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)

27、構(gòu)自重作用下豎向變形圖表3.2-2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算位 置最大豎向位移(cm)最小豎向位移(cm)消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后的最大豎向撓度(cm)容許值(cm)是否滿足第1跨1.9-1.02.05.0滿足第2跨1.00-1.11.25.0滿足第3跨2.2-1.02.15.0滿足(3)預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)值組合應(yīng)力驗(yàn)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)7.1.5,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力符合下列規(guī)定:按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2中規(guī)定,計(jì)算中鋼束錨固時(shí)彈性回縮合計(jì)總變形對(duì)兩端張拉取12mm

28、,單端張拉取6mm,預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)取0.20,管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)取0.0015,鋼束松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2.6規(guī)定計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼束按標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合計(jì)算應(yīng)力如下(見(jiàn)表3.2-3),可見(jiàn),在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下,預(yù)應(yīng)力鋼束應(yīng)力滿足規(guī)范的要求。表3.2-3 預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力驗(yàn)算鋼束編號(hào)最大應(yīng)力(MPa)容許應(yīng)力(MPa)是否滿足1-1097-1209是2-1086-1209是3-1201-1209是4-1174-1209是5-1171-1209是6-1106-1209是7-1200-

29、1209是8-1205-1209是9-1117-1209是10-1117-1209是3.2.4持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的法向壓應(yīng)力容許值為(扣除全部預(yù)應(yīng)力損失)應(yīng)符合下列規(guī)定:在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為:圖3.2-8為持久狀況正常使用極限狀態(tài)法向壓應(yīng)力圖。圖3.2-9為持久狀況正常使用極限狀態(tài)主壓應(yīng)力圖。圖3.2-8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁法向壓應(yīng)力圖圖3.2-9 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁主壓應(yīng)力圖從圖3.2-8中可見(jiàn),上緣最大法向壓應(yīng)力為11.72Mpa,下緣最大法向壓應(yīng)力為11.55Mpa,均能滿足規(guī)范

30、要求。從圖3.2-9中可見(jiàn),梁在墩頂出現(xiàn)最大主壓應(yīng)力,為11.72Mpa,滿足規(guī)范要求。3.2.5短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為:引橋采用滿堂支架現(xiàn)澆,一次落架,故只驗(yàn)算成橋狀態(tài)的應(yīng)力情況。圖3.2-10為相應(yīng)階段的主梁正應(yīng)力圖。圖3.2-10 成橋狀態(tài)主梁正應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),在成橋狀態(tài)的施工階段中,主梁上緣最大壓應(yīng)力為7.59MPa,下緣最大壓應(yīng)力10.20Mpa,均滿足規(guī)范要求。4.匝道3×30m三跨聯(lián)寬10.5m連續(xù)梁(含跨線段)4.1計(jì)算參數(shù)和基本假定4.1.1材料計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)初步設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明4.1.2計(jì)算荷載(1)恒載及活載恒載:箱梁結(jié)

31、構(gòu)自重,混凝土容重取26kN/m3;橋面鋪裝:瀝青混凝土容重取23 kN/m3,橋面系混凝土容重取24 kN/m3;隔離護(hù)欄:?jiǎn)畏鶚蛎娼迫?0kN/m;活載:公路I級(jí),考慮汽車車道折減及偏載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為2.3。(2)附加荷載整體升降溫:根據(jù)公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004中4.3.6條,本橋計(jì)算時(shí)取體系均勻升溫34,降溫10;非線性溫度:參照公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004,橋面鋪裝為10cm 瀝青混凝土,由此橋面板最高溫度T1取14,T2取5.5,豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5,見(jiàn)下圖;豎向溫度梯度(尺寸單位:mm)預(yù)應(yīng)力:縱向預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力均按

32、1395MPa考慮;支座變位作用:支座間不均勻沉降按1cm考慮。4.1.3計(jì)算工況引橋上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,計(jì)算中考慮的具體施工步驟見(jiàn)表。施工工況表施工階段施工工況1澆筑箱梁砼并張拉預(yù)應(yīng)力,一次落架2橋面鋪裝,防撞護(hù)欄等附屬設(shè)施施工3徐變一年4徐變?nèi)?.2上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核4.2.1計(jì)算模型該聯(lián)為跨徑組合30+30+3090m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,結(jié)構(gòu)計(jì)算采用結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件“Midas/Civil2006”。整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為92個(gè)單元,共計(jì)93個(gè)節(jié)點(diǎn)??紤]到支座設(shè)置位置和梁端附近截面變化,單元長(zhǎng)度按結(jié)構(gòu)截面變化長(zhǎng)度劃分,跨中部分單元長(zhǎng)度為1m,結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)下圖: 圖4.2

33、-1 3×30m匝道連續(xù)梁計(jì)算模型圖4.2.2 持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第5.1.5條規(guī)范:構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度,應(yīng)符合下式要求: 該聯(lián)為多跨等跨橋梁,跨徑均為30m,按規(guī)范查取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。持久狀況承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面如圖4.2-2。圖4.2-2持久狀況承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表4.2-1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)典型截面驗(yàn)算(kN·M)截面類型MjR是否滿足1截面最大正彎矩3683055047是2截面最大負(fù)彎矩-12590-48579是驗(yàn)算時(shí)只選取正彎矩和負(fù)彎矩

34、最大值截面驗(yàn)算。 從計(jì)算結(jié)果可以看出,在考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0的條件下,箱梁控制截面在持久狀況極限狀態(tài)組合下承載能力均大于截面承載能力極限狀態(tài)計(jì)算值,可以滿足規(guī)范截面承載力要求。計(jì)算中沒(méi)有考慮普通鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。4.2.3 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)抗裂驗(yàn)算本橋最大跨徑為30m,根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.1.2條規(guī)定可進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì),根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.3.1條規(guī)定驗(yàn)算抗裂:n 正截面抗裂對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,短期效應(yīng)組合下圖4.2-3為短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂

35、驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),短期效應(yīng)組合下,全橋主梁截面上下緣均不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足正截面抗裂要求。圖中應(yīng)力以拉為正。圖4.2-3 短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖n 斜截面抗裂圖4.2-4為短期效應(yīng)組合下混凝土主拉應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn),在彎矩和剪力共同作用下,主梁主拉應(yīng)力均較小,最大為0.89MPa,位于第一跨中支點(diǎn)截面,滿足斜截面抗裂規(guī)范要求。圖4.2-4 短期效應(yīng)組合下混凝土斜截面抗裂驗(yàn)算圖(2)撓度驗(yàn)算下圖分別為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)。按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D6

36、2-2004)驗(yàn)算,具體詳見(jiàn)表(表中數(shù)據(jù)下?lián)蠟檎?。?yàn)算結(jié)果表明主梁剛度滿足規(guī)范要求。持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算位 置最大豎向位移(cm)最小豎向位移(cm)消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后的最大豎向撓度(cm)容許值(cm)是否滿足第1跨5.82.54 4.06 5滿足第2跨0.392.65 0.14 5滿足第3跨5.82.54 4.065滿足 圖4.2-5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖圖4.2-6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)自重作用下豎向變形圖(注:圖中縱坐標(biāo)為位移值,橫坐標(biāo)為距梁左端的距離,單位均為m)(3)預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)值組合應(yīng)力驗(yàn)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力

37、混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)7.1.5,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力符合下列規(guī)定:按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2中規(guī)定,計(jì)算中鋼束錨固時(shí)彈性回縮合計(jì)總變形對(duì)兩端張拉取12mm,單端張拉取6mm,預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)取0.20,管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)取0.0015,鋼束松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2.6規(guī)定計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼束按標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合計(jì)算應(yīng)力如下表,頂板束和底板束的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力接近規(guī)范允許值,但仍滿足。表4.2-2 預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)

38、組合應(yīng)力驗(yàn)算鋼束編號(hào)最大應(yīng)力(MPa)容許應(yīng)力(MPa)是否滿足b11205.981209是b21204.331209是b31205.121209是b41180.371209是t11203.331209是t21203.331209是t31205.401209是t41203.331209是t51205.401209是t61203.331209是w11165.681209是w21161.971209是w31156.501209是4.2.4持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的法向壓應(yīng)力容許值為(扣除全部預(yù)應(yīng)力損失)應(yīng)符合下列規(guī)定在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土

39、構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為:圖4.2-7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁法向壓應(yīng)力圖圖4.2-8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁主壓應(yīng)力圖從圖4.2-7中可見(jiàn),主梁截面上緣最大法向壓應(yīng)力為13.79Mpa,下緣最大法向壓應(yīng)力為13.33pa,均能滿足規(guī)范要求。從圖4.2-8中可見(jiàn),主梁在中墩墩頂附近截面上緣出現(xiàn)最大主壓應(yīng)力,為13.79Mpa,滿足規(guī)范要求。4.2.5 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為:拉應(yīng)力容許值可保守地按配筋率最小狀況是設(shè)限為:本橋采用滿堂支架現(xiàn)澆,一次落架,故只驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力剛張拉完畢時(shí)和成橋狀態(tài)的應(yīng)力情況。圖4.2-9,4.2-10為相應(yīng)階段的主梁

40、正應(yīng)力圖。圖4.2-9 預(yù)應(yīng)力張拉階段正應(yīng)力圖圖4.2-10 成橋狀態(tài)主梁正應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),在預(yù)應(yīng)力張拉階段和成橋狀態(tài)的施工階段中,主梁上緣最大壓應(yīng)力為10.6MPa,不出現(xiàn)拉應(yīng)力。下緣最大壓應(yīng)力15.1Mpa,基本無(wú)拉應(yīng)力,均滿足規(guī)范要求。5.匝道4×30m四跨聯(lián)寬10.5m連續(xù)梁5.1計(jì)算參數(shù)和基本假定5.1.1材料計(jì)算參數(shù)詳見(jiàn)初步設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明5.1.2計(jì)算荷載(1)恒載及活載恒載:箱梁結(jié)構(gòu)自重,混凝土容重取26kN/m3;橋面鋪裝:瀝青混凝土容重取23 kN/m3,橋面系混凝土容重取24 kN/m3;隔離護(hù)欄:?jiǎn)畏鶚蛎娼迫?0kN/m;活載:公路I級(jí),考慮汽車車道折減及偏

41、載系數(shù)后的汽車橫向分布調(diào)整系數(shù)為2.3。(2)附加荷載整體升降溫:根據(jù)公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004中4.3.6條,本橋計(jì)算時(shí)取體系均勻升溫34 ,降溫10;非線性溫度:參照公路橋涵通用規(guī)范JTG D60-2004,橋面鋪裝為10cm 瀝青混凝土,由此橋面板最高溫度T1取14,T2取5.5,豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5,見(jiàn)下圖;豎向溫度梯度(尺寸單位:mm)預(yù)應(yīng)力:縱向預(yù)應(yīng)力束張拉控制應(yīng)力均按1395MPa考慮;支座變位作用:支座間不均勻沉降按1cm考慮。5.1.3計(jì)算工況引橋上部結(jié)構(gòu)箱梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工,計(jì)算中考慮的具體施工步驟見(jiàn)下表。引橋施工工況表施工階段施工工況1澆筑

42、箱梁砼并張拉預(yù)應(yīng)力,一次落架2橋面鋪裝,防撞護(hù)欄等附屬設(shè)施施工3徐變一年4徐變?nèi)?.2上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核5.2.1計(jì)算模型第一聯(lián)為跨徑組合30+30+30+3090m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋,結(jié)構(gòu)計(jì)算采用結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件“Midas/Civil2006”。整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)劃分為122個(gè)單元,共計(jì)123個(gè)節(jié)點(diǎn),計(jì)算采用kN-m制??紤]到支座設(shè)置位置和梁端附近截面變化,單元長(zhǎng)度按結(jié)構(gòu)截面變化長(zhǎng)度劃分,跨中部分單元長(zhǎng)度為1m,結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見(jiàn)下圖:圖5.2-1 3×30匝道連續(xù)梁計(jì)算模型圖5.2.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第5.1.

43、5條規(guī)范:構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度,應(yīng)符合下式要求: 該聯(lián)為多跨等跨橋梁,跨徑均為30m,按規(guī)范查取結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取1.0。持久狀況承載能力極限狀態(tài)效應(yīng)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面如圖5.2-2。圖5.2-2 持久狀況承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖及驗(yàn)算截面表5.2-1 持久狀況承載能力極限狀態(tài)典型截面驗(yàn)算(kN·M)截面類型MjR是否滿足1截面最大正彎矩4044055793是2截面最大負(fù)彎矩-14330-48467是驗(yàn)算時(shí)只選取正彎矩和負(fù)彎矩最大值截面驗(yàn)算。即圖中1、2截面。從計(jì)算結(jié)果可以看出,在考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0的條件下,箱梁控制截面在持久狀況極限狀態(tài)組合下承載能力均大于截面承載能力極

44、限狀態(tài)計(jì)算值,可以滿足規(guī)范截面承載力要求。計(jì)算中沒(méi)有考慮普通鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)承載力的影響。5.2.3 持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)抗裂驗(yàn)算本橋最大跨徑為30m,根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.1.2條規(guī)定可進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂設(shè)計(jì),根據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)第6.3.1條規(guī)定驗(yàn)算抗裂:n 正截面抗裂對(duì)全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,短期效應(yīng)組合下圖5.2-3為短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算圖,從圖中可見(jiàn),短期效應(yīng)組合下,全橋主梁截面上下緣均不出現(xiàn)拉應(yīng)力,滿足正截面抗裂要求。圖5.2-3 短期效應(yīng)組合下混凝土正截面抗裂驗(yàn)算

45、圖n 斜截面抗裂圖5.2-4為短期效應(yīng)組合下混凝土主拉應(yīng)力圖。從圖中可見(jiàn),在彎矩和剪力共同作用下,主梁主拉應(yīng)力均較小,最大為0.98MPa,位于中支點(diǎn)截面,滿足斜截面抗裂規(guī)范要求。圖5.2-4 短期效應(yīng)組合下混凝土斜截面抗裂驗(yàn)算圖(2)撓度驗(yàn)算圖8.2-7,8.2-8分別為持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖和持久狀況正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)自重作用下豎向變形圖。由規(guī)范插值求得撓度長(zhǎng)期影響系數(shù)。按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)驗(yàn)算,具體詳見(jiàn)表(表中數(shù)據(jù)下?lián)蠟檎?。?yàn)算結(jié)果表明主梁剛度滿足規(guī)范要求。表5.2-2 持久狀況正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算位 置最大

46、豎向位移(cm)最小豎向位移(cm)消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長(zhǎng)期撓度后的最大豎向撓度(cm)容許值(cm)是否滿足第1跨14.2 5.8 5滿足第2跨1-1.7 2.3 5滿足第3跨1-1.7 2.3 5滿足第3跨14.2 5.8 5滿足圖5.2-5 持久狀況正常使用極限狀態(tài)荷載短期效應(yīng)組合豎向變形包絡(luò)圖 圖5.2-6 持久狀況正常使用極限狀態(tài)自重作用下豎向變形圖(注:圖中縱坐標(biāo)為位移值,橫坐標(biāo)為距梁左端的距離,單位均為m)(3)預(yù)應(yīng)力鋼束標(biāo)準(zhǔn)值組合應(yīng)力驗(yàn)算按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)7.1.5,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力符合下列規(guī)定:按照公

47、路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2中規(guī)定,計(jì)算中鋼束錨固時(shí)彈性回縮合計(jì)總變形對(duì)兩端張拉取12mm,單端張拉取6mm,預(yù)應(yīng)力鋼束與管道壁的摩擦系數(shù)取0.20,管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)取0.0015,鋼束松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失終極值按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(D62-2004)6.2.6規(guī)定計(jì)算。預(yù)應(yīng)力鋼束按標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合計(jì)算應(yīng)力如下表,頂板束和底板束的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力接近規(guī)范允許值,但仍滿足。表5.2-3 預(yù)應(yīng)力鋼筋標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合應(yīng)力驗(yàn)算鋼束編號(hào)最大應(yīng)力(MPa)容許應(yīng)力(MPa)是否滿足b1-1206.39-1209是b2-1201.02-

48、1209是b3-1206.39-1209是t1-1187.4-1209是t2-1200.47-1209是t3-1207.47-1209是t4-1187.4-1209是w1-1166.94-1209是w2-1169.01-1209是w3-1165.02-1209是5.2.4持久狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的法向壓應(yīng)力容許值為(扣除全部預(yù)應(yīng)力損失)應(yīng)符合下列規(guī)定在使用荷載作用下,持久狀況下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主壓應(yīng)力容許值為:圖5.2-7為持久狀況下截面上下緣應(yīng)力包絡(luò)圖。圖5.2-7 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁法向壓應(yīng)力圖圖5.2-8 持久狀況正常使用極限狀態(tài)主梁

49、主壓應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),主梁各跨截面上緣最大法向壓應(yīng)力為15.03Mpa,下緣最大法向壓應(yīng)力為12.81Mpa,均能滿足規(guī)范要求。從圖5.2-8中可見(jiàn),梁中墩附近截面上緣出現(xiàn)最大主壓應(yīng)力,為15.03Mpa,滿足規(guī)范要求。5.2.5 短暫狀況構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算在短暫狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的壓應(yīng)力容許值為:拉應(yīng)力容許值可保守地按配筋率最小狀況是設(shè)限為:本橋采用滿堂支架現(xiàn)澆,一次落架,故只驗(yàn)算預(yù)應(yīng)力剛張拉完畢時(shí)和成橋狀態(tài)的應(yīng)力情況。圖5.2-9、5.2-10為相應(yīng)階段的主梁正應(yīng)力圖。圖5.2-9 預(yù)應(yīng)力張拉階段主梁正應(yīng)力圖圖5.2-10 成橋狀態(tài)主梁正應(yīng)力圖從圖中可見(jiàn),在預(yù)應(yīng)力張拉階段和成橋狀態(tài)的施工階

50、段中,主梁上緣最大壓應(yīng)力為10.21MPa,不出現(xiàn)拉應(yīng)力。下緣最大壓應(yīng)力13.3Mpa,基本無(wú)拉應(yīng)力,均滿足規(guī)范要求。6. 樁基計(jì)算樁基采用直徑為1 m、1.5m的鉆孔灌注樁。其容許承載力P為:P= (ULp+AR)承臺(tái)地面單樁豎向力設(shè)計(jì)值為:樁基安全系數(shù): 主線跨線橋橋墩左幅P16P20,右幅P17P21,樁基承載力計(jì)算如表6-1、6-2所示。由表可知:K均大于1.2,樁基承載力滿足規(guī)范要求。表6-1 主線右幅P17P21樁基承載力計(jì)算表墩號(hào)P16P17P18P19P20i(kPa)孔號(hào)QZKC38QZKC38QZKC38QZKC38QZKC38樁類型x11111樁徑(m)1.001.001.501.001.00樁頂標(biāo)高(m)0.6600.6000.1002.5000.710樁長(zhǎng)(m)3844655038樁底標(biāo)高(m)-37.40-43.50-64.50-37.50-37.40土層頂面標(biāo)高1-1素填土2.162.162.162.162.16432-1褐黃色粉質(zhì)粘土1.161.161.161.161.16392-2灰黃色粉質(zhì)粘土-1.34-1.34-1.34-1.34-1.34333灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)

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