現(xiàn)澆連續(xù)箱梁-xxx營橋主梁計算書

PAGE1一、結構概況本設計為清河營橋施工圖設計。本橋為三跨雙薄壁墩連續(xù)剛構結構，上部采用變截面預應力混凝土單箱雙室箱梁，中墩截面處梁高2.0米，中跨跨中、橋臺頂面處截面梁高1.0米。梁底面為拋物線形。橋寬11m，采用滿堂支架現(xiàn)澆法施工。二、設計標準1．設計標準設計荷載:城-B級荷載設計時速:60km/h平曲線:半徑R=500m坡度:縱坡為1％設計規(guī)范《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60－2004)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62－2004)XX市橋梁設計荷載標準》(CJJ77-98)三、主要計算參數(shù)取值荷載類型計算荷載類型表3-1荷載分類荷載名稱永久作用結構重力(包括結構附加重力)預加力混凝土收縮及徐變作用基礎變位作用可變作用汽車荷載汽車沖擊力人群荷載溫度作用設計荷載1)自重及二期恒載:包括結構自重及橋面二期恒載，其中橋面二期恒載包括橋面鋪裝、欄桿等，其重量按46.5kN/m計?；炷寥葜匕?5kN／m3。2)汽車活載:汽車豎向活載包括汽車動力作用時，為汽車豎向靜活載乘以動力系數(shù)(1＋μ)，μ按現(xiàn)行XX市橋梁設計荷載標準》規(guī)定取值。3)人群活載:5.0KN/m24)溫度荷載:按現(xiàn)行《公路橋涵設計通用規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。5)混凝土收縮徐變:混凝土徐變加載齡期為10天，終極齡期為1500天。主要材料1)混凝土梁體:C50混凝土，E＝3.45×104MPa，γ＝25KN/m3。2)預應力預應力束:ΦS15.20鋼絞線，fpk＝1860Mpa，Ep＝1.95x105Mpa預應力損失計算參數(shù):錨下張拉控制應力:σcon＝0.72Ryb波紋管成孔:μ＝0.14，k＝0.0015錨具變形:張拉端6mm3)普通鋼筋主要采用HRB335鋼筋荷載組合基本組合＝1.2×(自重+二期恒載)+1.4×(1+μ)汽車荷載+1.4×0.7(溫度作用+人群荷載)+0.5×基礎變位作用計算階段及體系轉換施工步驟1、支模板、綁軋鋼筋2、現(xiàn)澆主梁3、張拉鋼絞線4、孔道灌漿5、上二期恒載配筋成果預應力(縱向)為腹板18束15-14和底板4束15-9，布置見附圖，腹板箍筋為φ16。四、主梁縱向計算1．計算程序及模型本橋采用二、三維橋梁結構計算分析通用系統(tǒng)—ASBEST’98計算，采用梁單元，全橋共分成82個單元，89個節(jié)點，模型包括梁、墩和基礎，本計算書只擇取梁部分進行檢算。圖4-1計算簡圖計算結果持久狀況承載能力極限狀態(tài):(圖中所示內力為1.2×(恒載)+1.4×(1+μ)汽車)圖4-2彎矩包絡(單位:KN.m)圖4-3剪力包絡(單位:KN)強度驗算正截面抗彎強度驗算跨中截面上緣寬度:11m下緣寬度:7m判斷是否按矩形截面計算:fcd＝22.4MPafsd＝280MPaAs＝0m2as＝0.06mfpd＝1260MPaAp＝0.04032m2ap＝0.1875mx=0.206182m經(jīng)判斷，可按矩形截面計算h0＝0.8125可承載的彎距:M=36040.25KN.m>25107KN.m滿足中支點截面上緣寬度:11m下緣寬度:7m判斷是否按矩形截面計算:fcd＝22.4MPafsd＝280MPaAs＝0m2as＝0.06mfpd＝1260MPaAp＝0.03528m2ap＝0.527mx=0.2835m可按矩形截面計算h0＝1.473可承載的彎距:M=92993.67KN.m>36908KN.m滿足斜截面強度驗算支點表4-4名稱符號數(shù)值單位異號彎矩影響系數(shù)α1＝1應力提高系數(shù)α2＝1.25受壓翼緣影響系數(shù)α3＝1.1腹板寬度b＝1800mm截面有效高度h0=1473mm受拉鋼筋面積Ap＝35280mm2受拉筋配筋率ρ＝0.013306受拉筋配筋百分率P＝1.330618混凝土強度等級fcu,k＝50MPa箍筋面積Asv＝2412.743mm2箍筋間距sv＝100mm箍筋配筋率ρsv＝0.013404箍筋強度設計值fsv＝280MPa混凝土和箍筋的抗剪承載力設計值Vcs＝14137.87KN>11808KN滿足抗裂驗算正截面抗裂驗算(直線上方為上緣應力，直線下方為下緣應力)圖4-5【σpc－σst】(單位:MPa)由上圖看出，σpc－σst＞-0.7ftk＝-1.855MPa，滿足全預應力混凝土的正截面抗裂要求。斜截面抗裂驗算圖4-6荷載短期效應組合下混凝土主拉應力(單位:MPa)【σtp】＝0.4ftk=0.5×2.65=1.325MPa，由上圖看出，均小于規(guī)范控制值，滿足規(guī)范要求。持久狀況應力驗算正截面混凝土的壓應力(直線上方為上緣應力，直線下方為下緣應力)圖4-7持久狀況下混凝土最大壓應力(單位:MPa)【σmax】＝0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa，由圖4-7看出，均小于規(guī)范控制值，滿足規(guī)范要求。混凝土主壓應力圖4-8持久狀況下混凝土主壓應力(單位:MPa)【σcp】＝0.6fck=0.6×32.4=19.44MPa，由圖8看出，均小于規(guī)范控制值，滿足規(guī)范要求?；炷林骼瓚D4-9持久狀況下混凝土主拉應力(單位:MPa)【σtp】＝0.5ftk=0.5×2.65=1.06MPa，由圖9看出，均小于規(guī)范控制值，可按構造要求配置箍筋。受拉預應力鋼筋的拉應力(只顯示1/2)圖4-10持久狀況下預應力鋼筋最大拉應力(單位:MPa)【σp】＝0.65fpk=0.65×1860=1209MPa，由圖10看出，均小于規(guī)范控制值，滿足規(guī)范要求。撓度驗算圖4-11活載作用下的最大撓度(單位:m)fmax=4mm<37000/600=61.6mm，滿足規(guī)范要求

六、橋面板計算腹板間橋面板計算車輪在橋面板的分布寬度箱梁的縱橋向橫梁間距遠大于主梁兩個腹板間間距的2倍，所以腹板間橋面板應按支承在T梁肋上的單向板計算圖6-1計算模型城-A級車輛荷載重軸重200KN，著地尺寸為b1×a1＝0.6m×0.25m。車輪壓力經(jīng)鋪裝層(h＝0.08m)沿45°擴散成矩形作用在橋面上的均布荷載。1)車輪在平行于板跨徑方向的荷載分布寬度:b＝b1＋2h=0.76m2)車輪在垂直于板跨徑方向的荷載分布寬度:車輪在板的跨中時:a＝(a1＋2h)＋L/3＝1.51m，且不小于2L/3＝2.2m，取a＝2.2m。車輪在板的支承處時:a＝(a1＋2h)＋t＝0.66m。車輪在板的支承附近時:a＝(a1＋2h)＋t+2x，且不大于跨中的分布寬度。圖6-2分布寬度示意圖荷載計算(每延米)恒載:KN.m板厚與梁肋高度比小于1/4，跨中彎距M＝0.5M0＝5.96KN.m支點彎距M＝0.7M0＝8.34KN.m活載:最大跨中彎距相應車輪布置如圖6-2，輪1、輪2的分布寬度均為2.2m，P1＝P2＝100/2.2＝45.45KN跨中彎距M＝0.5M0＝0.5×45.45×1＝22.73KN.m支點彎距M＝0.7M0＝0.7×45.45×1＝31.82KN.m荷載組合跨中彎距表6-1組合系數(shù)基本組合頻遇值系數(shù)短期荷載狀況準永久值系數(shù)長期荷載狀況恒載5.961.27.15215.9615.96汽車22.731.440.4780.715.9110.49.09247.62921.87115.052支點彎距表6-2組合系數(shù)基本組合頻遇值系數(shù)短期荷載狀況準永久值系數(shù)長期荷載狀況恒載8.341.210.00818.3418.34汽車31.821.456.6650.722.2740.412.72866.67330.61421.068強度驗算跨中截面表6-3上緣寬度:1m下緣寬度:1mfcd＝22.4MPaC50fsd＝280MPaHRB335As＝0.001244m2as＝0.06mx=0.0155mh0＝0.19可承載的彎距:M=63.476KN.m滿足支點截面表6-4上緣寬度:1m下緣寬度:1mfcd＝22.4MPaC50fsd＝280MPaHRB335As＝0.001244m2as＝0.06mx=0.0155mh0＝0.49可承載的彎距:M=167.978KN.m滿足抗彎承載力設計值均大于荷載產(chǎn)生的最大彎距設計值，滿足規(guī)范中正截面抗彎的要求。裂縫驗算表6-5跨中截面支點截面單位系數(shù)C1=11C2=1.3441091.344091C3=1.151.15h0＝0.190.49md＝1212mmAs=0.0012440.001244m2σss＝106.353257.72443MPabf=11mb=11mhf=11mρ=0.0065480.002539裂縫寬度Wtk＝0.0999270.061355mm裂縫寬度均＜0.2mm，滿足規(guī)范中裂縫寬度的要求。懸臂板計算車輪在懸臂板的分布寬度圖6-3計算模型該翼緣板范圍內只布置了2m寬的人行道荷載計算(每延米)恒載:(自重+鋪裝)KN.m(欄桿)M＝1.5×(1.9-0.3/2)＝2.625KN.m(人行道板)M＝5.04×1.5×1.5/2＝5.67KN.m合計支點恒載彎距:M＝25.44KN.m人群:P＝5×1.5＝7.5KN支點彎距M＝7.5×1.5/2＝5.625KN.m荷載組合支點彎距表6-6組合系數(shù)基本組合頻遇值系數(shù)短期荷載狀況準永久值系數(shù)長期荷載狀況恒載25.441.230.528125.44125.44汽車5.6251.410.0170.73.93750.42.2540.54529.377527.69強度驗算表6-7上緣寬度:1m下緣寬度:1mfcd＝22.4MPaC50fsd＝280MPaHRB335As＝0.001244m2as＝0.06mx=0.015551mh0＝0.34可承載的彎距:M=115.727KN.m滿足抗彎承載力設計值大于荷載產(chǎn)生的最大彎距設