30+40+30连续箱梁结构计算书.docx

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30+40+30连续箱梁结构计算书

六盘水市内环快线工程

（汪水路～机场高速）

跨线桥上部结构

计算书

计算内容：

30+40+30m预应力箱梁结构计算

共页附图张

计算：

年月日

复核：

年月日

审核：

年月日

二○一三年一月

前言

六盘水市内环快线工程（汪水路～机场高速）跨线桥为30+40+30m预应力连续箱梁桥，桥梁全宽13m，梁高2m，单箱双室。

1.设计规范

《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）

《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）

《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）

2.设计资料

（1）使用程序:

MIDAS/Civil,Civil2010（ReleaseNo.1）

（2）截面设计内力:

3维（纵向计算）/2维（横梁计算）

（3）构件类型:

预应力A类构件

（4）公路桥涵的设计安全等级:

一级

（5）构件制作方法:

满堂支架现浇

3.主要材料指标

主梁采用C50混凝土，预应力钢束采用低松弛

mm钢绞线。

混凝土、钢绞线等材料的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。

3.1.混凝土

C50混凝土弹性模量

预应力混凝土容重为

3.2.低松弛钢绞线

直径

弹性模量

抗拉强度标准值

张拉控制应力：

0.73

纵向预应力采用塑料管道，摩阻擦系数

管道偏差系数

锚具变形

4.桥梁纵向计算文件

4.1模型简介

4.1.1主梁单元截面

箱梁跨中截面

箱梁墩顶截面

4.1.2.单元数量:

桥梁共分为102个单元。

桥梁离散图

4.1.3钢束数量

编号

型号

束数

张拉控制应力（MPa）

张拉方式

13Φ15.2

1357.8

两端

13Φ15.2

1357.8

两端

13Φ15.2

1357.8

两端

4.1.4边界条件数量:

8个

4.1.5施工阶段:

施工阶段编号

施工阶段名称

持续时间

浇注砼并张拉预应力

12天

加载二期衡载

12天

十年收缩徐变

3650天

4.1.6活载计算参数

a.汽车荷载：

公路-

级

4.1.7温度

温度变化按升温25℃和降温－25℃计算。

温度梯度计算按照《公路桥涵设计通用规范》（JGJD60-2004）中4.3.10中规定取值。

4.1.8基础变位

每个桥台或桥墩顶基础变位按5mm计。

4.1.9荷载组合

（1）、承载能力极限状态

面内分析基本组合作用分项系数

永久作用

汽车荷载

除汽车荷载外的其它可变作用

结构重力

预加力

徐变

温度作用

支座沉降

1.2（1.0）

1.0

1.4

0.5

注：

结构重力和预加力效应对结构承载能力不利时取1.2，对结构承载能力有利时取1.0。

面内作用效应组合时，汽车荷载（含汽车冲击力）效应为主导部分，除汽车荷载外的其它可变作用包括温度作用，它们的组合系数分别为0.8（一项作用参与组合）、0.7（两项作用参与组合）、0.6（三项作用参与组合）、0.5（四项作用参与组合）。

（2）、正常使用极限状态

面内分析短期组合作用分项系数

永久作用

可变作用

结构重力

预加力

徐变

汽车荷载

温度作用

支座沉降

1.0

0.7

1.0（0.8）

1.0

注：

温度作用中，梯度温度分项系数0.8，均匀温度分项系数1.0。

面内分析长期组合作用分项系数

永久作用

可变作用

结构重力

预加力

徐变

汽车荷载

温度作用

支座沉降

1.0

0.4

1.0（0.8）

1.0

注：

温度作用中，梯度温度分项系数0.8，均匀温度分项系数1.0。

此外，结构构件当需要进行弹性阶段截面应力计算时，各作用效应的分项系数和组合系数均取为1.0。

按照规范要求取出组合，并针对各个组合按照规范进行验算，具体荷载组合种类见附录。

4.2验算结果表格

4.2.1使用阶段正截面压应力验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第7.1.5条规定，使用阶段预应力混泥土的压应力应符合下列规定：

压应力

压应力结果

图中，压应力最大值10.8Mpa，小于16.2Mpa，符合规范要求。

4.2.2使用阶段正截面抗裂验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3.1条规定，预应力混泥土受弯构件应按下列规定进行正截面验算：

拉应力短期效应作用下

拉应力长期效应作用下

。

短期效应下拉应力结果

长期效应下拉应力结果

其中，短期效应下应力最小值-0.54Mpa，大于-1.855Mpa；长期效应下应力最小值1.01Mpa，大于0Mpa，符合规范要求。

4.2.3使用阶段斜截面抗裂验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.3.1条规定，斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力

进行验算，并应符合下列要求：

=1.325MPa。

斜截面抗裂验算结果

其中，斜截面抗裂验算斜截面最大拉应力1.05Mpa<1.325Mpa；满足规范要求。

4.2.4使用阶段斜截面主压应力验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第7.1.6条规定，混凝土的主压应力应符合下式规定：

。

斜截面主压应力验算结果

其中，斜截面压应力最大值10.8Mpa，小于19.44Mpa；满足规范要求。

4.2.5使用阶段正截面抗弯验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.1.5条规定，桥梁构件的承载能力极限状态计算，应采用下列表达式：

使用阶段正截面抗弯验算应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.2、5.2.3、5.2.4、5.2.5条规定中，截面配筋情况符合其使用条件的其中一条规定。

抗弯验算结果

其中，各个截面最大弯矩均小于截面抗力；符合规范要求。

4.2.6使用阶段斜截面抗剪验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第5.2.7/5.5.3及5.5.4条规定

抗剪验算结果（kN·m）

4.2.7刚度验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》第6.5.3条规定，钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，在消除结构自重产生的长期挠度后梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的1/600。

墩号

跨径L（m）

自重下挠度（mm）

短期荷载组合下挠度（mm）

消除结构自重的长期挠度值（mm）

备注

第一跨跨中

6.6

2.1

-4.5

-50

满足

第二跨跨中

-6.7

-12.5

-5.8

-67

满足

第三跨跨中

6.6

2.1

-4.5

-50

满足

注：

1、挠度向下为负，向上为正。

2、短期荷载作用下挠度长期增长系数

3、短期荷载组合下的各跨挠度值是所有短期荷载组合下各跨跨中挠度的最大值。

4、消除结构自重的长期挠度值＝（短期荷载组合下挠度值－自重下挠度值）×

经过计算可知，主梁刚度满足规范要求。

5.桥梁横梁计算文件

5.11号墩顶横梁计算文件

5.1.21号墩顶横梁模型简介

2号墩顶横梁宽2.5m，高2m，采用钢筋混凝土结构，恒载、活载均沿腹板传递。

离散图及预应力布置如下图:

结构离散图

5.1.31号墩顶横梁正常使用阶段裂缝宽度验算

裂缝图

最大裂缝为0.14mm＜0.2mm，满足设计要求。

5.1.41号墩顶横梁正常使用阶段正截面抗弯验算

正截面弯矩

最大弯矩为7598kN·m＜16108kN·m，满足设计要求。

6.总结

经上述计算结果可以看到，本主线桥主梁结构各项指标均能满足规范要求.

附录：

荷载组合

-----------------------------

DESIGNTYPE:

混凝土设计

-----------------------------

LISTOFLOADCOMBINATIONS

=============================================================================================

NUMNAMEACTIVETYPE

LOADCASE（FACTOR）+LOADCASE（FACTOR）+LOADCASE（FACTOR）

=============================================================================================

1cLCB1承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）

---------------------------------------------------------------------------------------------

2cLCB2承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+车辆（1.400）

---------------------------------------------------------------------------------------------

3cLCB3承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+整体升温（1.400）

+温度梯度正（1.400）

---------------------------------------------------------------------------------------------

4cLCB4承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+整体升温（1.400）

+温度梯度负（1.400）

---------------------------------------------------------------------------------------------

5cLCB5承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+整体降温（1.400）

+温度梯度正（1.400）

---------------------------------------------------------------------------------------------

6cLCB6承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+整体降温（1.400）

+温度梯度负（1.400）

---------------------------------------------------------------------------------------------

7cLCB7承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+车辆（1.400）

+整体升温（1.120）+温度梯度正（1.120）

---------------------------------------------------------------------------------------------

8cLCB8承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+车辆（1.400）

+整体升温（1.120）+温度梯度负（1.120）

---------------------------------------------------------------------------------------------

9cLCB9承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+车辆（1.400）

+整体降温（1.120）+温度梯度正（1.120）

---------------------------------------------------------------------------------------------

10cLCB10承载能力相加

沉降（0.500）+恒荷载（1.200）+钢束二次（1.200）

+徐变二次（1.000）+收缩二次（1.000）+车辆（1.400）

+整体降温（1.120）+温度梯度负（1.120）

---------------------------------------------------------------------------------------------

11cLCB11承载能力相加