現澆連續(xù)梁橋計算說明書

1、現澆連續(xù)梁橋計算說明書 1概 述1.1工程概況31.2橋梁上部結構31.3主要材料41.4設計規(guī)范41.3技術標準42 MIDAS軟件建模2.1材料、截面52.2節(jié)點、單元52.3邊界條件72.6荷載73設計截面驗算3.1荷載內力圖103.2荷載組合123.3抗裂驗算133.4持久狀況構件的應力驗算153.5承載能力極限狀態(tài)抗彎和抗剪驗算181概 述1.1工程概況本橋為主線上跨地方二級公路的分離式立交橋，平面位于R-5300的平曲線上，縱面位于R-18000m的凸形豎曲線上，根據地方協(xié)議，本橋采用凈空為14*4.5m（現有碎石路面12m），主線與地方路交叉樁號為K120+500.2978，交角

2、為34°1416。主橋用22.3+31.3+22.3m預應力混凝土連續(xù)梁橋。主梁采用單箱雙室，中墩為獨柱墩，橋臺為肋板臺。 橋型布置里立面圖如圖1-1，橋型布置平面圖如圖1-2橋型里面布置圖1-1橋型平面布置圖1-21.2橋梁上部結構主橋為現澆后張預應力混凝土等高度連續(xù)箱梁結構，分為左右兩幅橋，本次驗算值考慮左幅橋。其梁高為1.6m，主梁單箱雙室形式，在支座處采用實心截面，上部結構設計如圖1-3上部結構設計圖1-31.3主要材料 (1).混凝土:預應力混凝土箱梁采用C50混凝土。(2).鋼材:普通鋼筋構造筋采用R235、受力筋采用HRB335。預應力鋼束采用國標鋼絞線，型號為1

3、15;12標準型-15.2， 標準抗拉強度Ryb=1860MPa， 設計張拉控制應力k=1395MPa。（3）錨具采用ovm1512型，鋼束孔道采用金屬波紋管成孔，孔道直徑為90mm，孔道外經為97mm。 1.4設計規(guī)范 (1)公路工程技術標準（JTG B01-2003） (2)公路橋涵設計通用規(guī)范（JTJ 021-89） (3)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D62-2004） (4)公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTG D63-2007）(5)公路工程結構可靠度設計統(tǒng)一標準（GB/T 502803）（6）中國公路橋梁荷載（JTJ 001-97）1.3技術標準 (1)設計基準

4、期：10年。 (2)設計安全等級：一級。 (3)荷載等級：汽-超20(4)設計時速：100km/h。2 MIDAS軟件建模2.1材料、截面 根據工程要求，定義了二種材料，分別為： C50混凝土：選取GB（RC），C50標準自定義混凝土，主要用于主橋箱梁。主要設計參數：強度標準值：fck=35.5MPa，ftk=2.74MPa。強度設計值：fcd=24.4MPa，ftd=1.89MPa。彈性模量：Ec=34554MPa。 鋼材：選取ASTM定義的1860鋼絞線,要設計參數：抗拉強度標準值：fpk=1860MPa?？估瓘姸仍O計值：fpd=1260MPa。彈性模量：Ep=199950MPa。設計截面

5、形式為單箱雙室箱梁。梁高定為1.6m，利用spc截面計算特性。主梁截面形式如圖2-1。圖2-1截面形式2.2節(jié)點、單元本橋共取節(jié)點85個，采用對稱布置，節(jié)點坐標如表3-1,表3-1 節(jié)點坐標表節(jié)點X(cm)Y(cm)Z(cm)節(jié)點X(cm)Y(cm)Z(cm)10004324210024600447582003960045753600429600467486005195600477386006210600487286007222600497188.35294100823460050562600924960051555100103791005254760011196005354160012393

6、.647059005453560013491.294118005552960014588.941176005652360015686.588235005751610016784.235294005850860017881.88235300594986.3846150018979.52941200607090.70588200191077.17647100616993.05882400201174.82352900626895.41176500211272.47058800636797.76470600221370.11764700646700.11764700231467.7647060065

7、6602.47058800241565.41176500666504.82352900251663.05882400676407.17647100261760.70588200686309.52941200271858.35294100696211.88235300282595.61538500706114.23529400292695.23076900716016.58823500302794.84615400725918.94117600312894.46153800735821.29411800322994.07692300745723.64705900333093.6923080075

8、4886.76923100343193.30769200764787.15384600353292.92307700774687.53846200363392.53846200784587.92307700373492.15384600794488.30769200383591.76923100804388.69230800393691.38461500814289.0769230040203100824189.4615380041216600834089.8461540042228600843990.23076900853890.61538500 本設計采用的是全橋桿系梁單元設計，主橋段分為

9、三跨22.3m+31.3m+22.3m，共 64個單元，采用對稱布置,如圖2-2.圖2-2梁單元布置2.3邊界條件 邊界條件是給模型加上約束，能更好模擬現實情況。一般支承是約束選定節(jié)點的自由度。主橋部分有4個支座，順序為1號，2號，3號，4號，其中1，3，4號支座，可以有X方向的水平位移和Y方向的轉動，鎖住Y和Z方向豎向位移，鎖住X和Z方向上的轉動。鎖住2號支座的水平位移，只保留其Y方向的自由轉動。整體邊界條件情況如下圖3-3示。圖2-3邊界條件2.6荷載 添加恒荷載，預應力荷載，汽車荷載，溫度梯度荷載，溫度荷載（包括整體升溫和整體降溫），收縮徐變作用以及支座沉降荷載。2.6.1自重在靜力分析

10、中，求得的自重可使用于整體坐標系的X、Y和Z軸方向。在Z方向里輸入1。 MIDAS會使用單元的體積和密度自動計算模型的自重。2.6.2預應力鋼束：依照圖紙鋼束為15.2 mm×12鋼束截面面積: 程序自動計算孔道波紋管直徑: 簡支梁段為55 mm。鋼筋松弛系數(開),選擇JTG04和0.3(低松弛)預應力鋼筋抗拉強度標準值(fpk):1860N/mm2預應力鋼筋與管道壁的摩擦系數:0.25管道每米局部偏差對摩擦的影響系數:1.5e-006(1/mm)錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值:開始點:6mm結束點:6mm張拉應力:抗拉強度標準值的75%，張拉控制應力1395MPa鋼束形狀如圖2-

11、4圖2-42.6.3收縮徐變定義時間依存材料:水泥種類系數(Bsc): 5 (5代表普通硅酸鹽水泥)28天齡期混凝土立方體抗壓強度標準值,即標號強度(fcu,f):50N/mm2混凝土與大氣接觸時的材齡: ts = 3天相對濕度: RH = 70%構件理論厚度:程序計算定義施工階段：定義整體落架施工階段1和考慮徐變施工階段2，階段持續(xù)時間：1095天（3年）1）整體落架施工階段1：結構 激活：所有結構組 材齡：10天邊界 激活：所有支撐 變形前荷載 激活：自重荷載組、預應力荷載組2）考慮徐變施工階段2：階段持續(xù)時間：1095天2.6.4移動荷載適用規(guī)范：公路工程技術標準(JTG B01-195

12、8)荷載種類：公路I級車道布置依照規(guī)范間距偏心布載。車輛荷載組：公路I級車輛荷載工況：最小加載車道數：1， 最大加載車道數：42.6.5溫度荷載整體最高溫度為+10C°，整體最低溫度為-10C°。2.6.6溫度梯度荷載計算橋梁結構由于梯度溫度引起的效應時，可采用圖3-5所示的豎向溫度梯度曲線，其橋面板表面的最高溫度規(guī)定見通規(guī)，對混凝土結構，當梁高H小于400mm時，圖中A=H 100（mm）；當梁高H等于或大于400mm時，A=300mm。對帶混凝土橋面板得鋼結構，A=300mm，t為混凝土橋面板得厚度（mm）?；炷辽喜拷Y構和帶混凝土橋面板的鋼結構的豎向執(zhí)照反溫差為正溫差

13、乘以0.5。圖2-5 豎向溫度梯度（單位mm）2.6.7 支座沉降荷載本算例假定各支座最大沉降為10mm3 設計截面驗算3.1荷載內力圖恒荷載彎矩圖鋼束一次荷載彎矩圖鋼束二次荷載彎矩圖移動荷載彎矩圖支座沉降彎矩圖3.2荷載組合1cLCB1承載能力相加00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)2cLCB2承載能力相加00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M3cLCB3承載能力相加00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4TPG14cLCB4承載能力相加

14、00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4TPG25cLCB5承載能力相加00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.12TPG16cLCB6承載能力相加00.5SM1+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.12TPG27cLCB7承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)8cLCB8承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M9

15、cLCB9承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4TPG110cLCB10承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4TPG211cLCB11承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.12TPG112cLCB12承載能力相加00.5SM1+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.12TPG213cLCB13使用性能相加01.0SM1+1.0(cD)+1.0(c

16、TP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)14cLCB14使用性能相加01.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+0.8TPG115cLCB15使用性能相加01.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+0.8TPG216cLCB16使用性能相加01.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+0.8TPG117cLCB17使用性能相加0

17、1.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+0.8TPG218cLCB18使用性能相加11.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0TPG119cLCB19使用性能相加11.0SM1+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0TPG23.3抗裂驗算預應力混凝土受彎構件應按下列規(guī)定進行正截面和斜截面抗裂驗算：3.3.1正截面抗裂驗算（1）正截面抗裂應對構件真截面混凝土的拉應力進行驗

18、算，并應符合下列要求：全預應力混凝土構件，在作用（或荷載）短期效應組合下預制構件 st-0.85pc0 分段澆注或砂漿接縫的縱向分塊構件 st-pc0 （2）A類預應力混凝土構件,在作用(或荷載)短期效應組合下 st-pc0.7ftk 但在荷載長期效應組合下 lt-pc0 由midas程序進行正截面驗算，驗算結果如表3-1單位應為MPa正截面抗裂驗算表3-13.3.2斜截面抗裂驗算斜截面抗裂應對構件斜截面混凝土的主拉應力tp進行驗算,并應符合下列要求: (1)全預應力混凝土構件,在作用(或荷載)短期效應組合下預制構件 tp0.6ftk 現場澆注(包括預制拼裝)構件 tp0.4ftk (2).

19、A類和B類預應力混凝土構件,在作用(或荷載)短期效應組合下預制構件 tp0.7ftk 現場澆注(包括預制拼裝)構件 tp0.6ftk 式中 st在作用(或荷載)短期效應組合下構件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力; lt在荷載長期效應組合下構件抗裂驗算邊緣混凝土的法向拉應力; pc扣除全部預應力損失后的預加力雜構件抗裂驗算邊緣產生的混凝土預壓應力; tp由作用(或荷載)短期效應組合和預加力產生的混凝土主拉應力; ftk混凝土的抗拉強度標準值.由midas程序運行斜截面驗算，程序驗算了10個位置,本表知列出了四個位置,其中最大值是由10個位置中選取的,驗算結果如表3-2，將得到的結果繪制成折線圖,如圖3-2單位應為MPa斜截面抗裂驗算表3-23.4持久狀況構件的應力驗算3.4.1使用階段正截面壓應力驗算：按照新公橋規(guī)第