四合莊2號(hào)橋主梁計(jì)算書

FILENAME四合莊2號(hào)橋主梁計(jì)算書.docPAGEPAGE1四合莊2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)β，γ 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 41、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）、使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算 7（9）、驗(yàn)算結(jié)論 82、邊梁 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 12四合莊2號(hào)橋主梁計(jì)算書張新路橋?yàn)?×20米簡(jiǎn)支T梁橋，橋臺(tái)樁、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.（橫斷面）2、設(shè)計(jì)荷載公路—Ⅰ，人群荷載3.45kN/m2。3、材料鋼筋：鋼絞線為1×7、，面積為15.2mm2;普通鋼筋用HRB335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計(jì)算跨徑：L=19.0主梁全長(zhǎng)：L全=19.96m6、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60—2004）；（2）《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）；（3）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD63—2007）；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1、求主梁跨中截面抗彎及抗扭慣性矩I=25418460（cm4），=主梁跨中截面抗扭慣性矩IT(不考慮承托影響)（1）翼板b1=214cmt1=(2)馬蹄b2=44cmt2=20+20/2=（3）腹板b3=174-30-30=104cmt3（4）總的抗扭剛度2、求系數(shù)β，γ（1）計(jì)算γ(G=0.4E)該橋的計(jì)算跨徑為：L=19m=1900cm，b(2)計(jì)算β(二）、荷載計(jì)算1、上部恒載計(jì)算①、預(yù)制主梁荷載計(jì)算邊梁重：G1=15×26=390kN中梁重：G2=15.02×26=390.52kN②、二期荷載地袱欄桿(單側(cè))：q1=0.42×26=10.92kN/m（按橫向分布影響線分配）橋面砼鋪裝(全橋)：q2=29×0.14×25=101.5kN/m（平均分配每根梁）瀝青砼鋪裝層(全橋)：q3=23×0.10×24=55.2kN/m（按橫向分布影響線分配）人行道(單側(cè))：q4=0.96×20=19.2kN/m（按橫向分布影響線分配）③、現(xiàn)澆部分：中梁：q5=(0.16×0.55×19.96+1.14×0.55×0.19×4)×26÷19.96=2.91kN/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：?jiǎn)纹核值玫亩诤奢d(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2.7431.563.9437.2502.9118.406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390.52367.38757.902、活載計(jì)算①、汽車荷載公路—Ⅰ，。沖擊系數(shù)計(jì)算：由MIDAS計(jì)算程序建模求得，=5.77②、人群荷載(單側(cè))：③、溫度梯度—按(JTGD60-2004)4.3.10條加載④、單片梁分得的活載計(jì)算按活載的最不利荷載布置梁號(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；此時(shí)；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)3I[3]最大OK0.02658.04058.040520.4123I[3]最小OK0.02658.04050.0265-1.675I[5]最大OK-0.41109.90189.901820.4125I[5]最小OK-0.41109.9018-0.4110-1.677I[7]最大OK-0.541613.229413.229420.4127I[7]最小OK-0.541613.2294-0.5416-1.679I[9]最大OK-0.927514.072014.072020.4129I[9]最小OK-0.927514.0720-0.9275-1.6711I[11]最大OK-0.951314.259514.259520.41211I[11]最小OK-0.951314.2595-0.9513-1.6713I[13]最大OK-0.891014.167214.167220.41213I[13]最小OK-0.891014.1672-0.8910-1.6715I[15]最大OK-0.957714.199214.199220.41215I[15]最小OK-0.957714.1992-0.9577-1.6717I[17]最大OK-0.750313.680513.680520.41217I[17]最小OK-0.750313.6805-0.7503-1.6719I[19]最大OK-0.537711.502811.502820.41219I[19]最小OK-0.537711.5028-0.5377-1.6721I[21]最大OK-0.10278.24978.249720.41221I[21]最小OK-0.10278.2497-0.1027-1.67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(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。（3）、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算單元位置短/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)3I[3]短期OK0.22616.17305I[5]短期OK0.66936.364307I[7]短期OK1.51317.32709I[9]短期OK1.80177.0419011I[11]短期OK2.11426.6768013I[13]短期OK2.2316.5016015I[15]短期OK1.97586.8345017I[17]短期OK1.67837.1535019I[19]短期OK1.03216.7827021I[21]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)算單元位置驗(yàn)算最大主拉應(yīng)力(MPa)允許主拉應(yīng)力(MPa)3I[3]OK-0.10-1.595I[5]OK-0.02-1.597I[7]OK-0.07-1.599I[9]OK-0.07-1.5911I[11]OK-0.06-1.5913I[13]OK-0.02-1.5915I[15]OK-0.06-1.5917I[17]OK-0.07-1.5919I[19]OK-0.03-1.5921I[21]OK-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)3I[3]OK2.808.4616.25I[5]OK3.018.9916.27I[7]OK3.5910.5016.29I[9]OK3.7710.4416.211I[11]OK4.0510.1616.213I[13]OK4.179.9816.215I[15]OK3.9210.2916.217I[17]OK3.6910.4616.219I[19]OK3.319.7416.221I[21]OK2.928.2916.2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：驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。（6）、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算：?jiǎn)卧恢抿?yàn)算最大主壓應(yīng)力(MPa)允許主壓應(yīng)力(MPa)3I[3]OK8.4619.445I[5]OK8.9919.447I[7]OK10.5019.449I[9]OK10.4419.4411I[11]OK10.1619.4413I[13]OK9.9819.4415I[15]OK10.2919.4417I[17]OK10.4619.4419I[19]OK9.7419.4421I[21]OK8.2919.44通過midas計(jì)算，最大主壓應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。（7）、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算單元位置最大/最小驗(yàn)算外荷載組合設(shè)計(jì)值(kN·m)結(jié)構(gòu)抗彎承載能力(kN·m)3I[3]最大OK305.532845.113I[3]最小OK82.682845.115I[5]最大OK1129.373262.095I[5]最小OK513.313262.097I[7]最大OK1982.073694.027I[7]最小OK956.753694.029I[9]最大OK2569.293955.639I[9]最小OK1263.593955.6311I[11]最大OK2895.534033.9211I[11]最小OK1437.574033.9213I[13]最大OK2960.784030.6513I[13]最小OK1474.744030.6515I[15]最大OK2765.054009.1215I[15]最小OK1367.204009.1217I[17]最大OK2308.333838.5817I[17]最小OK1126.803838.5819I[19]最大OK1589.873481.3119I[19]最小OK752.913481.3121I[21]最大OK598.302973.0121I[21]最小OK236.062973.01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3I[3]最大OK-307.691520.50OK跳過3I[3]最小OK-638.451520.50OK驗(yàn)算5I[5]最大OK-233.361587.20OK跳過5I[5]最小OK-540.721587.20OK驗(yàn)算7I[7]最大OK-139.381111.40OK跳過7I[7]最小OK-420.261111.40OK驗(yàn)算9I[9]最大OK-48.501096.48OK跳過9I[9]最小OK-307.641096.48OK驗(yàn)算11I[11]最大OK44.261053.08OK跳過11I[11]最小OK-196.891053.08OK跳過13I[13]最大OK142.221052.34OK跳過13I[13]最小OK-91.351052.34OK跳過15I[15]最大OK252.021077.33OK跳過15I[15]最小OK2.351077.33OK跳過17I[17]最大OK363.711105.06OK跳過17I[17]最小OK94.171105.06OK跳過19I[19]最大OK479.101485.85OK驗(yàn)算19I[19]最小OK185.651485.85OK跳過21I[21]最大OK605.371572.00OK驗(yàn)算21I[21]最小OK282.701572.00OK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（1）、施工階段正截面砼法向應(yīng)力驗(yàn)算；此時(shí)；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)3I[3]最大OK0.01358.03088.030820.4123I[3]最小OK0.01358.03080.0135-1.675I[5]最大OK-0.36749.81699.816920.4125I[5]最小OK-0.36749.8169-0.3674-1.677I[7]最大OK-0.530313.060913.060920.4127I[7]最小OK-0.530313.0609-0.5303-1.679I[9]最大OK-0.847313.830113.830120.4129I[9]最小OK-0.847313.8301-0.8473-1.6711I[11]最大OK-0.851713.981913.981920.41211I[11]最小OK-0.851713.9819-0.8517-1.6713I[13]最大OK-0.793613.884313.884320.41213I[13]最小OK-0.793613.8843-0.7936-1.6715I[15]最大OK-0.864213.935613.935620.41215I[15]最小OK-0.864213.9356-0.8642-1.6717I[17]最大OK-0.701313.471613.471620.41217I[17]最小OK-0.701313.4716-0.7013-1.6719I[19]最大OK-0.467811.369711.369720.41219I[19]最小OK-0.467811.3697-0.4678-1.6721I[21]最大OK-0.09658.21658.216520.41221I[21]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(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)1OK1198.26521136.7312139512092OK1184.94341121.5036139512093OK1182.36551111.426413951209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。（3）、使用階段正截面抗裂驗(yàn)算單元位置短/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)3I[3]短期OK0.20926.164905I[5]短期OK0.71476.222807I[7]短期OK1.45907.037009I[9]短期OK1.78686.6406011I[11]短期OK2.10666.2161013I[13]短期OK2.22056.0290015I[15]短期OK1.96646.3976017I[17]短期OK1.64556.8017019I[19]短期OK1.10636.5538021I[21]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)算單元位置驗(yàn)算最大主拉應(yīng)力(MPa)允許主拉應(yīng)力(MPa)3I[3]OK-0.16-1.595I[5]OK-0.05-1.597I[7]OK-0.12-1.599I[9]OK-0.11-1.5911I[11]OK-0.08-1.5913I[13]OK-0.03-1.5915I[15]OK-0.09-1.5917I[17]OK-0.12-1.5919I[19]OK-0.06-1.5921I[21]OK-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)3I[3]OK2.738.5016.25I[5]OK3.018.8916.27I[7]OK3.5510.2316.29I[9]OK3.7810.0616.211I[11]OK4.079.7216.213I[13]OK4.199.5316.215I[15]OK3.949.8716.217I[17]OK3.6810.1316.219I[19]OK3.349.5516.221I[21]OK2.878.2916.2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：驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。（6）、使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算：?jiǎn)卧恢抿?yàn)算最大主壓應(yīng)力(MPa)允許主壓應(yīng)力(MPa)3I[3]OK8.5019.445I[5]OK8.8919.447I[7]OK10.2319.449I[9]OK10.0619.4411I[11]OK9.7219.4413I[13]OK9.5319.4415I[15]OK9.8719.4417I[17]OK10.1319.4419I[19]OK9.5519.4421I[21]OK8.2919.44通過midas計(jì)算，最大主壓應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果滿足規(guī)范要求。（7）、使用階段正截面抗彎驗(yàn)算單元位置最大/最小驗(yàn)算外荷載組合設(shè)計(jì)值(kN·m)結(jié)構(gòu)抗彎承載能力(kN·m)3I[3]最大OK377.77312855.65723I[3]最小OK86.53902855.65725I[5]最大OK1397.10023272.64465I[5]最小OK594.77853272.64467I[7]最大OK2455.87763704.57547I[7]最小OK1120.87243704.57549I[9]最大OK3186.63013966.18159I[9]最小OK1486.42643966.181511I[11]最大