T梁—2號(hào)橋主梁計(jì)算書

1、四合莊四合莊 2 號(hào)橋主梁計(jì)算書號(hào)橋主梁計(jì)算書一、設(shè)計(jì)及資料.1二、主梁計(jì)算.1(一)、主梁的荷載橫向分布系數(shù).11、求主梁跨中截面抗彎及抗扭慣性矩 .12、求系數(shù) ，.2(二)、荷載計(jì)算.21、上部恒載計(jì)算 .22、活載計(jì)算 .3(三)、建立有限元模型.41、通過 midas 建立模型 .42、定義施工階段 .4三、主梁驗(yàn)算三、主梁驗(yàn)算.41 1、中梁、中梁.4(1)、施工階段正截面砼法向應(yīng)力驗(yàn)算.4(2)、受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算.5(3)、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算.5(5)、使用階段正截面砼壓應(yīng)力驗(yàn)算.6(6)、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算:.6(7)、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算.7(8)、使

2、用階段斜截面抗剪驗(yàn)算.7(9)、驗(yàn)算結(jié)論.82 2、邊梁、邊梁.8 8(1)、施工階段正截面砼法向應(yīng)力驗(yàn)算.8(2)、受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算.9(3)、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算.10(5)、使用階段正截面砼壓應(yīng)力驗(yàn)算.10(6)、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算:.11(7)、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算.11(8)、使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算.12(9)、驗(yàn)算結(jié)論.122a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf1四合莊 2 號(hào)橋主梁計(jì)算書張新路橋?yàn)?120 米簡(jiǎn)支 T 梁橋，橋臺(tái)樁、蓋梁框架式橋臺(tái)。一、設(shè)計(jì)及資料1、橋全寬3.5 米(人行道)+23 米(機(jī)動(dòng)車道)+3.5 米

3、(人行道)(橫斷面)2、設(shè)計(jì)荷載公路，人群荷載 3.45kN/m2。3、材料鋼筋:鋼絞線為 17、，面積為 15.2mm2; 普通鋼筋用 HRB335MPafpk1860鋼筋，部分普通筋用 R235 鋼筋；主梁用 C50 砼，橋面采用 C40 砼，其他采用C30。4、計(jì)算方法極限狀態(tài)法，按全預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件計(jì)算5、結(jié)構(gòu)尺寸全橋橫向設(shè) 14 片主梁，設(shè) 4 根橫梁。主梁跨徑和全長(zhǎng):標(biāo)準(zhǔn)跨徑:Lb=20.0m(墩中心距)計(jì)算跨徑:L=19.0m(支座中心線距離)主梁全長(zhǎng):L全=19.96m(主梁預(yù)制全長(zhǎng))6、設(shè)計(jì)依據(jù)(1)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D602004)；(2)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝

4、土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D622004)；2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf2(3)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D632007)；二、主梁計(jì)算(一)、主梁的荷載橫向分布系數(shù)(考慮 140mm 橋面砼鋪裝作為結(jié)構(gòu)砼)1、求主梁跨中截面抗彎及抗扭慣性矩I= 25418460(cm4)，=TItbciimii31 5)(052. 063. 0131iiiiibtbtc主梁跨中截面抗扭慣性矩 IT(不考慮承托影響)(1)翼板 b1=214cm t1=30cm304. 0)21430(052. 02143063. 013151c)(1756512302143

5、04. 04331111cmtbcIT(2) 馬蹄 b2=44cm t2=20+20/2=30cm193. 0)4430(052. 0443063. 013152c)(22928430442193. 04332222cmtbcIT(3)腹板 b3=174-30-30=104cm t3=20cm293. 0)10420(052. 01042063. 013153c)(24377620104293. 04333333cmtbcIT(4)總的抗扭剛度)(22285722437762292841756512432131cmIIIITTTiimiiTtbc2、求系數(shù) ，(1)計(jì)算 (G=0.4E)該橋的

6、計(jì)算跨徑為:L=19m=1900cm，b1=214cm2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf3891. 0)1900214(22285724 . 04541846021)(422212lbGIEIT(2)計(jì)算 0174. 015.341900975418460239039034331431hlId (二)、荷載計(jì)算1、上部恒載計(jì)算、預(yù)制主梁荷載計(jì)算邊梁重:G1=1526=390kN中梁重:G2=15.0226=390.52kN 、二期荷載地袱欄桿(單側(cè)):q1=0.4226=10.92kN/m(按橫向分布影響線分配)橋面砼鋪裝(全橋): q2=290.1425

7、=101.5 kN/m(平均分配每根梁)瀝青砼鋪裝層(全橋):q3=230.1024=55.2kN/m(按橫向分布影響線分配)人行道(單側(cè)):q4=0.9620=19.2kN/m(按橫向分布影響線分配)、 現(xiàn)澆部分:中梁:q5= (0.160.5519.96+1.140.550.194)2619.96=2.91 kN/m邊梁:q6= q中2=1.46kN/m按橫向分布影響線分配到每根梁上的二期恒載如表 1 所示:表 1:單片梁所分得的二期荷載(單位:kN/m)梁號(hào)人行道地袱欄桿主路瀝青橋面砼現(xiàn)澆總的二期邊梁2.7431.563.9437.2501.4616.956中梁2.7431.563.94

8、37.2502.9118.406表 2:每根梁受到的上部恒載(單位:kN)荷載類型自重二期上部恒載邊梁390338.44728.44中梁390.52367.38757.90 2、活載計(jì)算、汽車荷載公路，。kNPmkNqk236,/5 .10沖擊系數(shù)計(jì)算:由 MIDAS 計(jì)算程序建模求得，= 5.77f2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf4294. 00157. 0)77. 5ln(1767. 00157. 0ln1767. 0f、人群荷載(單側(cè)):mkNq/35.10、溫度梯度按(JTG D60-2004)4.3.10 條加載、單片梁分得的活載計(jì)算按活載的最

9、不利荷載布置梁號(hào)邊梁中梁最大人群橫向分布系數(shù)0.2420.216汽車橫向分布系數(shù)0.4320.383(三)、建立有限元模型1、通過 midas 建立模型共計(jì) 26 個(gè)節(jié)點(diǎn)，25 個(gè)單元。2、定義施工階段施工階段施工天數(shù)工 作 內(nèi) 容 說 明130預(yù)制主梁養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度(蒸汽養(yǎng)護(hù))張拉預(yù)應(yīng)力束27架設(shè)主梁，橋面鋪裝，人行道及欄桿安裝33650成橋后加車輛、人群荷載，加溫度梯度荷載，考慮 10 年砼收縮徐變作用三、主梁驗(yàn)算1、中梁(1)、施工階段正截面砼法向應(yīng)力驗(yàn)算；7 . 0cktccf7 . 0tktctf此時(shí)；MPafck412.204 .329 . 07 . 07 . 0MPaftk67.

10、 165. 29 . 07 . 07 . 0單元位置最大/最小驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)最大應(yīng)力(MPa)允許應(yīng)力(MPa)3I3最大OK0.0265 8.0405 8.040520.4123I3最小OK0.0265 8.0405 0.0265-1.675I5最大OK-0.4110 9.9018 9.901820.4122a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf55I5最小OK-0.4110 9.9018 -0.4110-1.677I7最大OK-0.5416 13.2294 13.229420.4127I7最小OK-0.5416 13.2294

11、-0.5416-1.679I9最大OK-0.9275 14.0720 14.072020.4129I9最小OK-0.9275 14.0720 -0.9275-1.6711I11最大OK-0.9513 14.2595 14.259520.41211I11最小OK-0.9513 14.2595 -0.9513-1.6713I13最大OK-0.8910 14.1672 14.167220.41213I13最小OK-0.8910 14.1672 -0.8910-1.6715I15最大OK-0.9577 14.1992 14.199220.41215I15最小OK-0.9577 14.1992 -0.9

12、577-1.6717I17最大OK-0.7503 13.6805 13.680520.41217I17最小OK-0.7503 13.6805 -0.7503-1.6719I19最大OK-0.5377 11.5028 11.502820.41219I19最小OK-0.5377 11.5028 -0.5377-1.6721I21最大OK-0.1027 8.2497 8.249720.41221I21最小OK-0.1027 8.2497 -0.1027-1.67注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。 (2)、受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算MPafpkppe1209186065. 065. 0預(yù)

13、應(yīng)力鋼束驗(yàn)算結(jié)果如下表:鋼束驗(yàn)算施工階段預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力(MPa)使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力(MPa)施工階段容許應(yīng)力(MPa)使用階段容許應(yīng)力(MPa)1OK1198.2651126.822139512092OK1184.9431111.643139512093OK1182.3661101.56613951209注:表中預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)力均為在各個(gè)階段的最大應(yīng)力值。預(yù)應(yīng)力控制張拉應(yīng)力為驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。pkpkconff75. 072. 0(3)、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算085. 0pcst單元位置短/長(zhǎng)驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)允許應(yīng)力(MPa)3I3短期OK0.22616.1

14、7305I5短期OK0.66936.364307I7短期OK1.51317.32709I9短期OK1.80177.0419011I11短期OK2.11426.676802a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf613I13短期OK2.2316.5016015I15短期OK1.97586.8345017I17短期OK1.67837.1535019I19短期OK1.03216.7827021I21短期OK0.39415.92480注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)(4)、使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算06 . 0tktp單元位置驗(yàn)算最大主拉應(yīng)力(MPa)允許主拉應(yīng)力(MPa)3I3O

15、K-0.10 -1.595I5OK-0.02 -1.597I7OK-0.07 -1.599I9OK-0.07 -1.5911I11OK-0.06 -1.5913I13OK-0.02 -1.5915I15OK-0.06 -1.5917I17OK-0.07 -1.5919I19OK-0.03 -1.5921I21OK-0.07 -1.59注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)通過 midas 程序計(jì)算，驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。(5)、使用階段正截面砼壓應(yīng)力驗(yàn)算 MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 0單元位置驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)允許壓應(yīng)力(MPa)3I3OK2.80

16、8.46 16.25I5OK3.01 8.99 16.27I7OK3.59 10.50 16.29I9OK3.77 10.44 16.211I11OK4.05 10.16 16.213I13OK4.17 9.98 16.215I15OK3.92 10.29 16.217I17OK3.69 10.46 16.219I19OK3.31 9.74 16.221I21OK2.92 8.29 16.2 注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)全梁產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力為: MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 050.102a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf7驗(yàn)算結(jié)果

17、滿足規(guī)范要求。(6)、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算: MPafckcp44.194 .326 . 06 . 0單元位置驗(yàn)算最大主壓應(yīng)力(MPa)允許主壓應(yīng)力(MPa)3I3OK8.46 19.445I5OK8.99 19.447I7OK10.50 19.449I9OK10.44 19.4411I11OK10.16 19.4413I13OK9.98 19.4415I15OK10.29 19.4417I17OK10.46 19.4419I19OK9.74 19.4421I21OK8.29 19.44通過 midas 計(jì)算，最大主壓應(yīng)力MPafckcp44.194 .326 . 06 . 050.10

18、驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。(7)、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算 )()()()2(00000ppppdsssdcddahAfahAfxhbxfM0)(pppdssdcdppdssdAfAfbxfAfAf單元位置最大/最小驗(yàn)算外荷載組合設(shè)計(jì)值(kNm)結(jié)構(gòu)抗彎承載能力(kNm)3I3最大OK305.53 2845.11 3I3最小OK82.68 2845.11 5I5最大OK1129.37 3262.09 5I5最小OK513.31 3262.09 7I7最大OK1982.07 3694.02 7I7最小OK956.75 3694.02 9I9最大OK2569.29 3955.63 9I9最小OK1263

19、.59 3955.63 11I11最大OK2895.53 4033.92 11I11最小OK1437.57 4033.92 13I13最大OK2960.78 4030.65 13I13最小OK1474.74 4030.65 15I15最大OK2765.05 4009.12 15I15最小OK1367.20 4009.12 17I17最大OK2308.33 3838.58 17I17最小OK1126.80 3838.58 2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf819I19最大OK1589.87 3481.31 19I19最小OK752.91 3481.31 21

20、I21最大OK598.30 2973.01 21I21最小OK236.06 2973.01 通過抗彎能力計(jì)算，結(jié)構(gòu)滿足抗彎承載能力的要求。(8)、使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算pbsbcsdVVVV0ssbsdcsAfVsin1045. 03321ppbpbpbAfVsin1075. 03單元位置最大/最小驗(yàn)算荷載組合設(shè)計(jì)值(kN)結(jié)構(gòu)抗剪承載能力(kN)截面驗(yàn)算剪力驗(yàn)算3I3最大OK-307.69 1520.50 OK跳過3I3最小OK-638.45 1520.50 OK驗(yàn)算5I5最大OK-233.36 1587.20 OK跳過5I5最小OK-540.72 1587.20 OK驗(yàn)算7I7最大OK-1

21、39.38 1111.40 OK跳過7I7最小OK-420.26 1111.40 OK驗(yàn)算9I9最大OK-48.50 1096.48 OK跳過9I9最小OK-307.64 1096.48 OK驗(yàn)算11I11最大OK44.26 1053.08 OK跳過11I11最小OK-196.89 1053.08 OK跳過13I13最大OK142.22 1052.34 OK跳過13I13最小OK-91.35 1052.34 OK跳過15I15最大OK252.02 1077.33 OK跳過15I15最小OK2.35 1077.33 OK跳過17I17最大OK363.71 1105.06 OK跳過17I17最小O

22、K94.17 1105.06 OK跳過19I19最大OK479.10 1485.85 OK驗(yàn)算19I19最小OK185.65 1485.85 OK跳過21I21最大OK605.37 1572.00 OK驗(yàn)算21I21最小OK282.70 1572.00 OK跳過通過抗剪承載能力計(jì)算，結(jié)構(gòu)滿足抗剪承載能力的要求。(9)、驗(yàn)算結(jié)論通過利用 midas 有限元程序計(jì)算軟件對(duì) T 梁進(jìn)行整體驗(yàn)算，滿足規(guī)范的要求。2、邊梁2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf9(1)、施工階段正截面砼法向應(yīng)力驗(yàn)算；7 . 0cktccf7 . 0tktctf此時(shí)；MPafck412.2

23、04 .329 . 07 . 07 . 0MPaftk67. 165. 29 . 07 . 07 . 0單元位置最大/最小驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)最大應(yīng)力(MPa)允許應(yīng)力(MPa)3I3最大OK0.01358.03088.0308 20.4123I3最小OK0.01358.03080.0135 -1.675I5最大OK-0.36749.81699.8169 20.4125I5最小OK-0.36749.8169-0.3674 -1.677I7最大OK-0.530313.060913.0609 20.4127I7最小OK-0.530313.0609-0.5303 -1.679

24、I9最大OK-0.847313.830113.8301 20.4129I9最小OK-0.847313.8301-0.8473 -1.6711I11最大OK-0.851713.981913.9819 20.41211I11最小OK-0.851713.9819-0.8517 -1.6713I13最大OK-0.793613.884313.8843 20.41213I13最小OK-0.793613.8843-0.7936 -1.6715I15最大OK-0.864213.935613.9356 20.41215I15最小OK-0.864213.9356-0.8642 -1.6717I17最大OK-0.7

25、01313.471613.4716 20.41217I17最小OK-0.701313.4716-0.7013 -1.6719I19最大OK-0.467811.369711.3697 20.41219I19最小OK-0.467811.3697-0.4678 -1.6721I21最大OK-0.09658.21658.2165 20.41221I21最小OK-0.09658.2165-0.0965 -1.67注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。 (2)、受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力驗(yàn)算MPafpkppe1209186065. 065. 0預(yù)應(yīng)力鋼束驗(yàn)算結(jié)果如下表:鋼束驗(yàn)算施工階段預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力

26、(MPa)使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力(MPa)施工階段容許應(yīng)力(MPa)使用階段容許應(yīng)力(MPa)1OK1198.26521136.7312139512092OK1184.94341121.5036139512093OK1182.36551111.4264139512092a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf10注:表中預(yù)應(yīng)力鋼束的應(yīng)力均為在各個(gè)階段的最大應(yīng)力值。預(yù)應(yīng)力控制張拉應(yīng)力為驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。pkpkconff75. 072. 0(3)、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算085. 0pcst單元位置短/長(zhǎng)驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)允許應(yīng)力(MPa

27、)3I3短期OK0.20926.164905I5短期OK0.71476.222807I7短期OK1.45907.037009I9短期OK1.78686.6406011I11短期OK2.10666.2161013I13短期OK2.22056.0290015I15短期OK1.96646.3976017I17短期OK1.64556.8017019I19短期OK1.10636.5538021I21短期OK0.39905.87350注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)(4)、使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算06 . 0tktp單元位置驗(yàn)算最大主拉應(yīng)力(MPa)允許主拉應(yīng)力(MPa)3I3OK-0.16 -1.595I5OK

28、-0.05 -1.597I7OK-0.12 -1.599I9OK-0.11 -1.5911I11OK-0.08 -1.5913I13OK-0.03 -1.5915I15OK-0.09 -1.5917I17OK-0.12 -1.5919I19OK-0.06 -1.5921I21OK-0.11 -1.59注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)通過 midas 程序計(jì)算，驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。(5)、使用階段正截面砼壓應(yīng)力驗(yàn)算 MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 0單元位置驗(yàn)算上翼緣應(yīng)力(MPa)下翼緣應(yīng)力(MPa)允許壓應(yīng)力(MPa)3I3OK2.73 8.50 16.22a892179

29、1b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf115I5OK3.01 8.89 16.27I7OK3.55 10.23 16.29I9OK3.78 10.06 16.211I11OK4.07 9.72 16.213I13OK4.19 9.53 16.215I15OK3.94 9.87 16.217I17OK3.68 10.13 16.219I19OK3.34 9.55 16.221I21OK2.87 8.29 16.2 注:應(yīng)力值壓為正，受拉為負(fù)全梁產(chǎn)生的最大壓應(yīng)力為: MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 023.10驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。(6)、使用階段斜截面

30、主壓應(yīng)力驗(yàn)算: MPafckcp44.194 .326 . 06 . 0單元位置驗(yàn)算最大主壓應(yīng)力(MPa)允許主壓應(yīng)力(MPa)3I3OK8.50 19.445I5OK8.89 19.447I7OK10.23 19.449I9OK10.06 19.4411I11OK9.72 19.4413I13OK9.53 19.4415I15OK9.87 19.4417I17OK10.13 19.4419I19OK9.55 19.4421I21OK8.29 19.44通過 midas 計(jì)算，最大主壓應(yīng)力MPafckcp44.194 .326 . 06 . 050.10驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。(7)、使用階段正

31、截面抗彎驗(yàn)算 )()()()2(00000ppppdsssdcddahAfahAfxhbxfM0)(pppdssdcdppdssdAfAfbxfAfAf單元位置最大/最小驗(yàn)算外荷載組合設(shè)計(jì)值(kNm)結(jié)構(gòu)抗彎承載能力(kNm)3I3最大OK377.77312855.65723I3最小OK86.53902855.65725I5最大OK1397.10023272.64462a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf125I5最小OK594.77853272.64467I7最大OK2455.87763704.57547I7最小OK1120.87243704.57549I9最大OK3186.63013966.18159I9最小OK1486.42643966.181511I11最大OK3592.60394044.469611I11最小OK1694.14554044.469613I13最大OK3673.798740