長壽區(qū)快速通道項(xiàng)目主線14#橋左幅變截面混凝土上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書

PAGEPAGE8橋梁結(jié)構(gòu)上部計(jì)算書(主線14號(hào)橋右幅第四聯(lián)變截面混凝土上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書)工程名稱：兩江新區(qū)-長壽區(qū)快速通道項(xiàng)目兩江新區(qū)-長壽區(qū)快速通道項(xiàng)目主線14#橋左幅變截面混凝土上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書1.設(shè)計(jì)概況主線14號(hào)橋分左右幅布置。橋梁左幅跨徑布置均為：38.731+64.543+38.646m。橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度為14.25m橋梁采用變截面支架現(xiàn)澆的方式施工。圖1：橋梁橫斷面布置圖2.采用規(guī)范《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）《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》（JTG3362-2018）3.采用分析程序介紹及驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)本橋采用MIDASCivil2020V1.1程序進(jìn)行計(jì)算分析驗(yàn)算。4.橋梁計(jì)算驗(yàn)算荷載及組合4.1一期恒載：箱梁容重取γ＝26KN/m3，橫梁及跨中橫隔板自重在施工階段中以集中力的形式輸入。4.2二期荷載：8cm瀝青鋪裝防撞護(hù)欄重（單側(cè)）：10.0KN/m4.3汽車及人群荷載、沖擊系數(shù)計(jì)算：4.3.1汽車及人群根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）第10.0.2條的規(guī)定，汽車按城市-A級(jí)計(jì)算，按實(shí)際車道數(shù)橫向布置車道荷載，按最大可能布載車道數(shù)布置2車道。4.3.2汽車荷載沖擊系數(shù)μ值計(jì)算：根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范JTGD60-2015》4.3.2條文說明，結(jié)構(gòu)基頻如下：汽車荷載沖擊系數(shù)按下列公式進(jìn)行計(jì)算：當(dāng)f<1.5Hz時(shí)， μ=0.05當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hz時(shí)， μ=0.1767lnf-0.0157當(dāng)f>14Hz時(shí)， μ=0.45其中f為結(jié)構(gòu)基頻(Hz),可按下列公式進(jìn)行計(jì)算：當(dāng)結(jié)構(gòu)為連續(xù)梁橋時(shí)：計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用f1；計(jì)算連續(xù)梁的沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用f2。沖擊系數(shù)μ取值：μ1=0.1767lnf1-0.0157=0.115;連續(xù)梁負(fù)彎矩沖擊系數(shù)μ2=0.211;4.4溫度荷載：4.4.1梯度溫度主梁頂、底板日照溫差按照04規(guī)范4.3.10條規(guī)定取值計(jì)算，按160mm瀝青混凝土鋪裝計(jì)算，按線性內(nèi)插計(jì)算，正溫度梯度t1＝9，t2＝4.5；負(fù)溫度梯度為正溫度梯度的-0.5倍，豎向梯度溫度分布見圖4.3.3（尺寸單位：mm）：圖4.3.3溫度梯度4.4.2依據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）4.3.10第2條，對橋梁結(jié)構(gòu)的均勻溫度引起的效應(yīng)進(jìn)行考慮，取升溫溫差25℃,降溫溫差20℃計(jì)算。4.5混凝土的收縮應(yīng)變和徐變系數(shù)：按《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》(JTGD62-2015)的規(guī)定計(jì)算。4.6荷載組合4.6①承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力組合△組合I：基本組合；按規(guī)范JTGD60-2015第4.1.6條規(guī)定；按此組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度；②正常使用極限狀態(tài)內(nèi)力組合△組合I：長期效應(yīng)組合；按規(guī)范JTGD60-2015第4.1.7條規(guī)定；△組合II：短期效應(yīng)組合；按規(guī)范JTGD60-2015第4.1.7條規(guī)定；按此組合驗(yàn)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度；4.6△組合I：長期效應(yīng)組合，僅供部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件的抗裂安全驗(yàn)算（參照規(guī)范JTGD62–2015第6.3.1條），組合原則按規(guī)范JTGD60-2015第4.1.7條規(guī)定，但組合時(shí)只考慮直接作用荷載，不考慮間接作用，例如不計(jì)汽車沖擊等；符合規(guī)范JTGD62-2015第6.3.1條規(guī)定；△組合II：短期效應(yīng)組合，對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件而言是按照抗裂驗(yàn)算的要求進(jìn)行組合計(jì)算的，組合原則按規(guī)范JTGD60-2015第4.1.7條規(guī)定，并滿足規(guī)范JTGD62–2004第6.3.1條有關(guān)規(guī)定；△組合III：標(biāo)準(zhǔn)組合，所有應(yīng)力組合時(shí)各種荷載的分項(xiàng)組合系數(shù)都為1.0，參與組合的荷載類型為規(guī)范JTGD60-2015第4.1.7條中短期效應(yīng)組合中規(guī)定的所有荷載類型，只是荷載分項(xiàng)系數(shù)都為1.0；5.橋梁主要材料及計(jì)算參數(shù)5．1混凝土：預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁砼：C50混凝土；5．2普通鋼筋：采用HRB400鋼筋，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為330MPa；5．3預(yù)應(yīng)力鋼束：采用GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)低松馳鋼絞線，公稱直徑15.2mm，公稱面積139mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860Mpa，張拉控制應(yīng)力1339.2MPa，彈性模量E=1.95×105Mpa；摩阻系數(shù)＝0.17，偏差系數(shù)＝0.0015，錨具變形＝6mm。6.施工方法本橋施工方法采用滿堂支架現(xiàn)澆，施工過程中混凝土澆筑后達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。7.橋梁計(jì)算計(jì)算采用橋梁通用MIDASCivil程序，計(jì)算圖式見圖7.1圖7.1計(jì)算模型采用空間桿系將全橋離散為146個(gè)橋面單元，155個(gè)節(jié)點(diǎn)，按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件驗(yàn)算。計(jì)算采用MIDASCivil2020V1.1。荷載組合及驗(yàn)算內(nèi)容一律按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）、《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）和《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》（JTG3362-2018）相關(guān)條文執(zhí)行。7.1.持久狀況承載能力極限狀態(tài)7.1.1正截面抗彎承載能力驗(yàn)算圖7.2持久狀況正截面抗彎驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求；7.1.2斜截面抗剪驗(yàn)算圖7.3持久狀況斜截面抗剪驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.2.13條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算，滿足規(guī)范要求；7.1.3抗扭驗(yàn)算圖7.4持久狀況抗扭驗(yàn)算(扭矩)包絡(luò)圖按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.5.3條進(jìn)行截面驗(yàn)算，滿足規(guī)范要求；7.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)7.2.1正截面抗裂驗(yàn)算A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（荷載）頻遇效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列條件：σst-σpc≤0.7ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（荷載）準(zhǔn)永久效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列條件：σlt-σpc≤0圖7.6使用階段正截面抗裂驗(yàn)算（頻遇-頂）包絡(luò)圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第6.3.1-3條公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)驗(yàn)算：頂緣、底緣拉應(yīng)力≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉應(yīng)力)，滿足規(guī)范要求；圖7.7使用階段正截面抗裂驗(yàn)算（頻遇-底）包絡(luò)圖結(jié)論：按照《橋規(guī)》第6.3.1-4條公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0驗(yàn)算：頂緣、底緣拉應(yīng)力≤0.000MPa(拉應(yīng)力)，滿足規(guī)范要求；7.2.2腹板斜截面抗裂驗(yàn)算對于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)符合下列條件：預(yù)制構(gòu)件：σtp≤0.6ftk現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件：σtp≤0.4ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)符合下列條件：預(yù)制構(gòu)件：σtp≤0.7ftkB類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)符合下列條件：預(yù)制構(gòu)件：σtp≤0.7ftk現(xiàn)場澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件：σtp≤0.5ftk使用階段腹板斜截面抗裂驗(yàn)算包絡(luò)圖按照《橋規(guī)》第6.3.1-6條公式EQσ\s\do4(tp)≤0.4f\s\do4(tk)驗(yàn)算：EQσ\s\do4(tp)=0.811MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.4f\s\do4(tk)=1.060MPa(拉應(yīng)力)，滿足規(guī)范要求；7.2.3撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度按《橋規(guī)》第6.5.3條規(guī)定，鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長期撓度值，由汽車荷載（不計(jì)沖擊系數(shù)）和人群荷載頻遇組合在梁式橋主梁產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600，在梁式橋主梁懸臂端產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過懸臂長度的1/300.撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度表格梁-孔構(gòu)件類型梁類型跨徑(m)節(jié)點(diǎn)Ms(KN.m)Mcr(KN.m)fa(m)fd(m)fn(m)撓度驗(yàn)算結(jié)果預(yù)拱值C(m)1-1PSC-全懸臂端0.50010.0000.0000.0000.0000.002OK0.0011-2PSC-全跨徑內(nèi)38.151180.0000.000-0.0040.0060.064OK0.0001-3PSC-全跨徑內(nèi)64.763740.0000.000-0.0820.0140.108OK0.0001-4PSC-全跨徑內(nèi)38.1461300.0000.000-0.0040.0060.064OK0.0001-5PSC-全懸臂端0.5001470.0000.0000.0000.0000.002OK0.00116.總結(jié)橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算是按城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）