大跨度橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書

1、大跨度橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書大跨度橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書1結(jié)構(gòu)概況85+130+85m。該橋?yàn)殡p薄壁墩剛構(gòu)橋，主梁采用變高度箱梁，該橋跨徑為橋梁的結(jié)構(gòu)形式如下：2.1計(jì)算依據(jù)1、交通部公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTJ021-89);2、交通部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(JTJ023-85);3、交通部公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-2004);4、交通部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(JTGD62-2004);2.2設(shè)計(jì)技術(shù)條件公路等級(jí)：公路I級(jí)。2.3主要設(shè)計(jì)參數(shù)橋梁結(jié)構(gòu)所承受的荷載(或作用)包括結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力、混凝土收縮徐變、支座強(qiáng)迫位移(按沉降量按1.0cm考慮)、活載、結(jié)構(gòu)整

2、體升降溫和溫度梯度等。上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算取用的有關(guān)參數(shù)如下：1、結(jié)構(gòu)重力：混凝土容重取26KN/m32、二期包載：包括橋面鋪裝、欄桿等二期包載的總荷載為：60.8KN/m3、收縮徐變影響力：按04設(shè)計(jì)規(guī)范取用，天數(shù)3650天4、基礎(chǔ)變位影響力：不均勻沉降按1.0cm計(jì)5、相對(duì)濕度70%6、縱向預(yù)應(yīng)力錨下控制應(yīng)力1395MPa7、孔道偏差系數(shù)0.00158、一端錨具回縮0.006m9、鋼束松弛率0.310、預(yù)應(yīng)力孔道摩擦系數(shù)0.1711、施加預(yù)應(yīng)力混凝土強(qiáng)度>90%12、溫度荷載整體溫差+20C、-20C溫度梯度：按04規(guī)范取值，即14.0C5C0C,反溫差為上述值的-0.5倍3有限元模型3

3、.1單元和截面的建立該橋有限元模型共106個(gè)單元，101個(gè)節(jié)點(diǎn)。具體模型如下圖。圖3.1.1消隱模式的全橋模型圖3.1.2全橋模型3.2邊界條件該橋支座采用固結(jié)形式圖3.2.1該橋支座3.3主要荷載荷載主要有二期荷載，預(yù)應(yīng)力，自重，溫度梯度，系統(tǒng)升降溫。自重：26KN/m3采用程序系統(tǒng)提供的-1.04自重系數(shù)加載。系統(tǒng)升降溫：升溫20度，降溫20度。溫度梯度：14C/5.5C。二期包載：60.9kN/m,采用線均布荷載來(lái)加載到截面上。預(yù)應(yīng)力荷載：張拉應(yīng)力1395Mpa,兩端張拉。兩端支點(diǎn)處橫隔板以及中支點(diǎn)處橫隔板按均布荷載施加到箱梁上。預(yù)應(yīng)力參數(shù)方面，主梁預(yù)應(yīng)力束為s15.2，面積139mm2

4、,控制張拉應(yīng)力為0.75fpk,預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算參數(shù)按規(guī)范選?。?）相對(duì)濕度為85%2）預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管成形，管道摩擦系數(shù)=0.17;3）管道偏差系數(shù)K=0.0015;4）錨具變形與鋼束回縮值6mm預(yù)應(yīng)力鋼束為19束，分為頂板束和底板束共122束。該橋?yàn)橐苿?dòng)掛籃施工，掛籃荷載為6276.3KN,掛籃引起的彎矩為15690.6KN-m=考慮混凝土的濕重。3.4施工階段該橋模擬施工階段為：掛籃就位、澆筑混凝土、混凝土成型，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。主墩和零號(hào)塊按一次施工完成考慮。具體施工階段見(jiàn)下表。表3.4施工階段施工階段說(shuō)明CS1橋墩和0#塊形成，張拉0#塊預(yù)應(yīng)力，掛籃就位，澆筑1#塊CS21#塊形

5、成，張拉1#塊預(yù)應(yīng)力，掛籃前移，澆筑2#塊CSn（n-1）#塊形成，張拉（n-1）#塊預(yù)應(yīng)力，掛籃前移，澆筑n#塊CS1312#塊形成，張拉12#塊預(yù)應(yīng)力CS14在支架上澆筑邊跨現(xiàn)澆段，懸臂端進(jìn)行相應(yīng)配重，準(zhǔn)備合龍邊跨CS15邊跨合龍，張拉邊跨底板預(yù)應(yīng)力束和合龍束，跨中頂推，準(zhǔn)備合龍中跨CS16中跨合龍，張拉中跨合龍束CS17施加二期，考慮10000天收縮徐變影響部分施工階段如下:圖3.4.2CS15邊跨合龍階段圖3.4.2CS16跨中合龍階段4計(jì)算結(jié)果4.1施工階段應(yīng)力圖HJIHHIDA5/rwlBEAMPRE影fiSC)W-nfAxidJi-7.5734A»-C61-7jfi3-

6、l£EA-OOi7刷船A81-7.74.7DE*-00i-750475*-<)01-762444-OD1-7.9314a-C01-7.977B4t-Wl-ej0J5E44-WlHSXJ93Z3*-TOi呻"CSi奇汁開落MAX:MIHl28X#：95+4羊世iNnm*2E朗；林仙HZl0.Z&9圖4.1.1CS1階段主梁最大應(yīng)力圖5>q-nAxi«iJ.，-i.甫點(diǎn)的郴時(shí)!m-3j3Ci467»-H：Ki4.526CGai-K2CO-5.2S6fi-7fli-H：Ki-6XJ4733*-H：Ki-SDBC-Cft-HiCO.-E湖燙娘

7、緒=°CSl奇WTfS*；導(dǎo)海4：世iNftnm2EW;冽的1執(zhí)4Zld.DQO圖4.1.2CS15邊跨合龍階段主梁最大應(yīng)力圖IIIIIIIlliIII-3.37W迫3£S7£«-H»0.7SD69»-HlCO.LSS&at-HZCO-5.55U務(wù)H+CGO-5.34564+000“&340心+CDO-6.715B&t-HiCO-7.130304-HiCO-7.525Z3t-HICOC5l令汁MAX:42MtHI-q.：-A：E.Ed：£偉：!?E+4羊世iNnm*2目部林!勺頃4MVZi0.000圖

8、4.1.3CS16跨中合龍階段主梁最大應(yīng)力圖HCS17-IHMIDASrwl4jggSr+W0-4.47W1«HM6-44-HUO-5.25312*-HICO-S43fi&ft-HlCO書JQ34I22HI+CDO6.41fl7&a+CD0咕翻73*+Cg-7.LS55Qt-HjCO7.53«6fl：*CCO-7.97301*-HICO甘灌器卷伊°CSl省TtTfftMAX:42MtHI：£偉：!?E+4鼻世iNnm*2目部林!勺頃4MVZi0.000圖4.1.3CS17二期包載作用下主梁最大應(yīng)力圖從以上應(yīng)力圖可以看出，該橋在施工階段主梁

9、未出現(xiàn)拉應(yīng)力，該橋的設(shè)計(jì)比較合理。且應(yīng)力分布均勻，有利丁橋梁的后期收縮徐變。4.2施工階段主梁變形HcsiMIDArwlPOST刑DEFEiep"WEX-DIR=&JWME+OWNOOE>1fIR.g德gQOH00£-1COMB.*lZC+DOCWOOEs71康賣號(hào)TM巳CSLCSl令汁TfSMAX:UIBMJWl?1xSh5e+4羊世imm晨mZiO.DQO圖4.2.1CS1階段主梁變形圖A,X-DIR=DJO«E+000NODE-1T-DlR-QflM*fc|00£-12-0IR-7-E2w®e-4iCOMB.*7.-MIDE

10、-HKI2|OOE=4LjSJtrAfieicsisCSl省汁ssMAX:41MtHI21:£偉：踮+4鼻世immE辱；蜘初頃4聶mX:c.oco¥hlJDOQZiO.QOD圖4.2.2CS15邊跨合龍階段主梁變形圖HIDAS/rwlDiEFgNH川映X-DIR=DJ0«E+OO0NODE-1T-DlR-QflM*fc|00£-12-0IR-7.77®w®e-4iCOMB.*Z791E-HKI2|OOE=4L系:ft我CSl省汁站MAX:41MtHI21:£偉：踮+4鼻世immE辱；蜘初頃4聶mX:o.oco圖4.2.3CS

11、16中跨合龍階段主梁變形圖HIDAS/rwlDEFERSHg#方廊X-DIR=OJ0(ME+OO0NOOE>1f1R.頑旄*000fciooe-1z-om-T-33乏w«e-4iCCMB.M?.34B£*Dfl2|OOE=4L康賣郛網(wǎng)卻CSUCSi奇汁開JSMAX:41MtHIBX-f?：95+4墾世immE5M;物強(qiáng)gg圖4.2.4CS17二期包載階段主梁變形圖4.3正常使用極限狀態(tài)一、短期荷載組合應(yīng)力包絡(luò)圖MIDAS/OrwlBEAM亦rA.由m".【0jQOQQO*-*<m-1.319<13»-«400-2.3S7B1A

12、-HHU“Y.5550HKi-5jfi33B3ai-HKi-6.712Elft+CC!Ci-7.7911&a：-HCOYrassew+coor-9.9«S3t+CCO7繇flCBCaJlid-CBBMAX:1MEH5XWT9E4<(EiN/mma曰JW：WMJWAtm*f2iO.OW圖4.3.1短期荷載組合上緣應(yīng)力包絡(luò)圖HIDASrwl白W亦E$g*r滋期M+00Or-3j07fi&7-H»O-4Xra7H2«-HJCO-5.13756*+CCO"-6.l3B63ai-H2CO-J.LSS-Z&a+CCO-5.179954+

13、000-1.2110604-HICO1X122134-MIDI-1.12413*+G01CBCahd.CB&MAX:52MEHj尊aXWT9E4<(EiN/mma曰JW：CWWJWAtm圖4.3.2短期荷載組合下緣應(yīng)力包絡(luò)圖、長(zhǎng)期荷載組合應(yīng)力包絡(luò)圖MIDAS/OrnlBEAM亦EGGW)-iJIanB&v-HWO-2.7B1361»-HCOT.T&SmAHDOYKTC&aHKi-5.72561*-HICO-6.7D4.S4ai-HiCO7刷3W+COO整562014+000£4074*-HICOT確監(jiān)TO】CBCaJhCLCE7MAX=

14、1HIM;79丈網(wǎng)&E+4*(£iN/mmag：恂Xg4圖4.3.3長(zhǎng)期荷載組合上緣應(yīng)力包絡(luò)圖HPOMSMIDAS/OrwlBEAM亦E$g*宋FLSI-l.744»r+war-5.5W71OMe-<31A3£a-HN»»-E.l65£S*-HICO"-6ja21D2a+CCO“MTSmSa+CDO-孔731£94+CDD"-8,58702®-HiCO-.dMZS&t+CCO-iJOZSTTt-HJOlT禺補(bǔ)心MAX:52MEHj-44丈營(yíng)9E-+4F尊恂4圖4.3.4長(zhǎng)期

15、荷載組合下緣應(yīng)力包絡(luò)圖從以上的云圖可以看出在標(biāo)準(zhǔn)組合情況下,主梁上緣未出現(xiàn)拉應(yīng)力?？梢?jiàn),在標(biāo)準(zhǔn)組合下，基本保證主梁全截面受壓，主梁應(yīng)力滿足C50混凝土抗壓允許值。4.4承載能力極限狀態(tài)MllASrwlbm口談卅HU。.D£p»W»-HH»，M43OMHIM2jS24£jh*-H113.40-&24t-HllaLSTK-HUi痂Wt+Gll-5.75IDS*-HillCBCMhcLCBZMAX:41MEHj««XI?：9E+4N曰JW：WMJWAtm圖4.4.1承載能力極限狀態(tài)組合彎矩包絡(luò)圖Ep1££

16、;473«*0077.99242i-»HJ6DJHKKH14-KHH-7SB5B3ft+Cre-1.33-I73t-H1D7-lr&6JMT7t-HJD7-3.397ZK-HK7CECaliCLCE2MAX:墾®N曰卓：物Atm圖4.4.2承載能力極限狀態(tài)組合剪力包絡(luò)圖4.5分析結(jié)果一覽表表4.3.1正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力計(jì)算匯總表工況跨中邊跨0.4L邊中支點(diǎn)上緣應(yīng)力(MPa)下緣應(yīng)力(MPa)上緣應(yīng)力(MPa)下緣應(yīng)力(MPa)上緣應(yīng)力(MPa)下緣應(yīng)力(MPa)短期荷載組合(最大)-5.49-4.46-8.68-3.71-1.41-10.39短期荷載組合允許應(yīng)力1.851.851.851.851.851.85長(zhǎng)期荷載組合(最-6.33-7.09-8.71-5.88-