25m小箱梁计算书正文Word格式.docx

25m小箱梁计算书正文Word格式.docx

《25m小箱梁计算书正文Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《25m小箱梁计算书正文Word格式.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

3.1.1刚性横梁法3

3.1.2刚接梁法5

3.1.3铰接梁法7

3.1.4荷载横向分布系数汇总9

3.2剪力横向分布系数9

3.3汽车荷载冲击系数值计算9

3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数9

3.3.2汽车荷载的局部加载的冲击系数11

4主梁纵桥向结构计算11

4.1箱梁施工流程11

4.2有关计算参数的选取12

4.3计算程序13

4.4持久状况承载能力极限状态计算13

4.4.1正截面抗弯承载能力计算13

4.4.2斜截面抗剪承载能力验算13

4.5持久状况正常使用极限状态计算16

4.5.1抗裂验算16

4.5.2挠度验算19

4.6持久状况和短暂状况构件应力计算20

4.6.1使用阶段正截面法向应力计算20

4.6.2使用阶段混凝土主压应力、主拉应力计算22

4.6.3施工阶段应力验算22

4.7主梁计算结论24

4.8支点反力计算24

4.9其他25

5附图

通用图计算书

（26m路基25m装配式预应力混凝土连续箱梁）

1计算依据与基础资料

1.1标准及规范

1.1.1标准

跨径：

桥梁标准跨径25m；

跨径组合5×

25m；

斜交角：

0°

；

设计荷载：

公路－Ⅰ级；

桥面宽度：

（路基宽26m，高速公路），半幅桥全宽12.75m，

0.5m（护栏墙）+11.5m（行车道）+0.75m（波型护栏）＝12.75m；

桥梁安全等级：

一级；

环境条件：

Ⅱ类。

1.1.2规范

《公路工程技术标准》JTGB01-2003

《公路桥梁设计通用规范》JTGD60-2004（简称《通规》）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004（简称《预规》）

1.1.3参考资料

《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3）

1.2主要材料

1）混凝土：

预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40；

2）预应力钢绞线：

采用钢绞线，，

3）普通钢筋：

采用HRB335，，

1.3设计要点

1）本计算书按后张法A类预应力混凝土构件设计，桥面铺装层80mmC40混凝土不参与截面组合作用；

2）根据组合箱梁横断面，采用荷载横向分布系数的方法将组合箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法、刚（铰）接梁法计算，取其中大值进行控制设计；

3）预应力张拉控制应力值，混凝土强度达到85％时才允许张拉预应力钢束;

4）预应力钢筋传力锚固时刻的龄期：

7d;

5）环境平均相对湿度RH=55％;

6）存梁时间为30～90d。

2横断面布置

2.1横断面布置图

单位：

m

2.2跨中计算截面尺寸

mm

边、中梁毛截面几何特性表1

梁号

边梁

中梁

几何特性

面积

抗弯惯矩

截面重心到顶板距离

1.1922

0.276

0.481

1.1569

0.273

0.491

3汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算

3.1汽车荷载横向分布系数计算

3.1.1刚性横梁法

1）抗扭惯矩计算

宽跨比B/L＝12.75/25＝0.51>

0.5,不宜采用刚性横梁法。

荷载横向分布系数计算时考虑主梁抗扭刚度的影响，抗扭刚度采用公式计算，计算采用以下简化截面（单位mm）：

计算得边、中梁抗扭惯矩，边、中梁截面几何特性相差不到2％，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。

抗扭系数。

2）采用桥梁结构计算程序《桥梁博士》v3.0计算

输入原始数据见下图：

计算结果如下表：

汽车荷载横向分布系数表表2

项目

1号梁

2号梁

二列车

三列车

横向分布系数

0.683

0.686

0.557

0.614

3.1.2刚接梁法

采用桥梁结构计算程序《桥梁博士》v3.0计算

计算结果如下：

汽车荷载横向分布系数表表3

0.687

0.671

0.582

0.636

3.1.3铰接梁法

汽车荷载横向分布系数表表4

0.689

0.669

0.593

0.641

3.1.4荷载横向分布系数汇总

横向分布系数汇总表表5

方法

刚性横梁法

刚接梁法

铰接梁法

统计最大

结论：

各计算方法所得横向分布系数相差不到5％，边梁、中梁均在采用铰接梁法时分布系数最大。

以下计算边梁近似取0.69，中梁取0.65。

3.2剪力横向分布系数

支点处设置了端、中横梁，并采用橡胶支座，因而剪力可采用与弯矩同样的分布系数，且纵桥向采用一个值。

具体值见“3.1汽车荷载横向分布的计算”。

3.3汽车荷载冲击系数值计算

3.3.1汽车荷载纵向整体冲击系数

按照《通规》第4.3.2条，连续桥梁的自振频率可采用下列公式估算：

，，

计算连续梁的冲击力引起的正弯矩和剪力效应时，采用，计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用。

1）边梁冲击系数计算

弹性模量

计算跨径

跨中截面惯矩

跨中截面面积

单位长度质量kg/m

按照《通规》第4.3.2条，冲击系数可按下式计算：

∴

2）中梁冲击系数计算

3.3.2汽车荷载的局部加载的冲击系数

采用。

4主梁纵桥向结构计算

4.1箱梁施工流程

1）先预制主梁，待混凝土强度达到设计强度的85％后，且混凝土龄期不小于7d时，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。

2）设置临时支座并安装好永久支座（联端无需设临时支座），逐孔安装主梁，置于临时支座上成为简支状态。

3）浇筑连续接头、中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的桥面板，待混凝土强度达到设计强度的85％后，且混凝土龄期不小于7d时，张拉顶板负弯矩预应力钢束，并压注水泥浆。

箱梁形成连续的步骤详见附图。

4）接头施工完成后，浇筑剩余部分桥面板湿接缝混凝土，浇筑完成后拆除一联内临时支座，完成体系转换。

从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间按三个月（90天）计算。

4.2有关计算参数的选取

一期恒载：

预制梁重力密度取

二期恒载：

1）湿接缝C50混凝土，重力密度取（参与受力）

2）80mmC40混凝土，重力密度取（4片梁均分）

3）100mm沥青混凝土铺装重力密度取（4片梁均分）

4）护栏（单侧），重力密度取，边梁按铰接梁法计算，分配系数为0.587，中梁按刚性横梁法计算，分配系数为0.5。

边梁（二期铺装，不含湿接缝）

中梁（二期铺装，不含湿接缝）

活载：

公路-Ⅰ级，无人群荷载，汽车的横向分配系数：

边梁为0.69，中梁为0.65。

相对湿度：

55％；

锚下控制张拉力：

；

锚具变形与钢束回缩值（一端）：

△L＝6mm；

管道摩阻系数：

μ＝0.25；

管道偏差系数：

κ＝0.00151/m；

钢束松弛系数：

ζ＝0.3；

地基及基础不均匀沉降：

5mm；

梯度温度：

竖向日照正温差的温度基数按100mm沥青混凝土铺装层，考虑80/2mm混凝土调平层折减后采用；

竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。

4.3计算程序

主梁计算采用平面杆系有限元程序GQJS9.3。

4.4持久状况承载能力极限状态计算

4.4.1正截面抗弯承载能力计算

荷载基本组合表达式：

《通规》4.1.6－1式

其中各分项系数的取值见《通规》4.1.6－1式。

由程序计算得主要控制截面抗弯承载能力见下表：

主梁主要控制截面抗弯承载能力（KN.m）表6

截面位置

边跨跨中

下缘

中支点

中跨跨中

上缘

强度

7940

-7579

1327

7077

效应

7197

-5011

-244

6161

7933

-7698

1329

7071

6864

-4889

-293

5838

表中构件承载力设计值均大于作用效应的组合设计值，正截面承载能力满足规范要求。

4.4.2斜截面抗剪承载能力验算

1）由程序计算得主要控制截面剪力组合设计值及相应的弯矩组合设计值列表如下：

主梁主要控制截面剪力效应表7

最大剪力Vd（KN）

对应弯矩Md（KN.m）

广义剪跨比m

水平投影长度C（m）

端支点h/2处

1270

1663

0.973

0.786

腹板变厚处

-1375

-651

0.352

0.284

现浇中横梁边缘处

-1566

-3408

1.617

1.306

1212

1614

0.989

0.799

-1321

-711

0.400

0.323

-1503

-3308

1.635

1.321

注：

表中最大剪力及对应弯矩为正表示截面下缘受拉，反之，表示截面上缘受拉，以下按绝对值提供。

2）根据《预规》第5.2.9条，受弯构件抗剪截面应符合下列要求：

根据《预规》第5.2.10条，当时可不进行抗剪承载力计算，箍筋按构造配筋。

式中混凝土C50：

，;

。

按《预规》第5.2.9条和第5.2.10条的验算列表如下：

主梁主要控制截面抗剪验算表8

腹板

厚度b（mm）

最大

剪力Vd（KN）

VR1

（KN）

VR2

截面尺寸是否满足

箍筋是否构造配筋

2×

222

2136

677

是