临浦镇浦阳江大桥设计复核报告Word格式.docx

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（2）引桥

40+50+40m变截面预应力混凝土连续箱梁桥上部结构。

1.3.2设计主要技术指标

（1）设计荷载：

汽车—20级、挂车—100；

（2）桥梁宽度：

桥梁全宽24.5m；

（3）桥下净空：

净46.0×

8.0m；

（4）设计洪水频率：

1/100；

（5）最大纵坡：

引桥最大3.571％，主桥段无纵坡。

（6）桥面横披：

行车道1.5％双向坡，人行道1％反向坡。

1.3.3材料

1、混凝土

（1）50号混凝土

系杆、横梁、引桥40+50+40米连续梁上部结构、预应力空心板；

标准强度Rab=35.0，Rlb=3.00,弹性模量Eh=3.5E4；

（2）40号混凝土

行车道板、桥面铺装、混凝土铰缝；

标准强度Rab=28.0，Rlb=2.60,弹性模量Eh=3.3E4；

（3）沥青混凝土

桥面铺装沥青混凝土。

2、预应力钢材

（1）φj15.24预应力钢绞线：

系杆、横梁及40+50+40米连续梁上部结构纵向、横向预应力束；

φj15.24预应力钢绞线，标准强度Ryb=1860，弹性模量Ey=1.9E5；

（2）85-φ7mm高强钢丝束：

系杆拱桥吊杆；

吊杆内芯为85-φ7mm高强钢丝束，标准强度Ryb=1670，弹性模量Ey=2.0E5；

（3）锚具：

系杆、横梁内预应力钢绞线采用OVM15-12和OVM15-7锚具；

吊杆两端采用OVMDM7A-85和OVMDM7B-85锚具；

连续梁内预应力钢绞线采用OVM15-15、OVM15-12、OVM15-9和BM15-3锚具

（4）预应力孔道采用镀锌波纹管。

3、普通钢筋

采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋。

4、型钢（主塔劲性骨架）

拱肋、风撑采用16Mn钢，其他钢板采用Q235C钢。

5、支座：

支座采用GPZ（Ⅱ）型盆式橡胶支座。

1.3.4荷载

恒载

主体结构用钢材及拉索构件自重计算采用容重；

混凝土自重计算采用容重；

二期恒载考虑桥面铺装（沥青混凝土、调平铺装层）、附属工程、栏杆等。

施工荷载

施工荷载按照图纸的施工步骤计算。

活载

（1）车辆荷载

全桥按四车道汽车—20级计算，挂车—100级验算。

（2）计算荷载的横向折减系数

按照《公路工程技术标准》，四车道布载时，折减30％。

（3）冲击系数

按照《公路桥涵设计通用规范》第2.3.2条取用。

（4）横向分布系数

主桥横向分布系数采用杠杆法计算。

（5）偏载系数

引桥连续梁活载计算考虑偏载系数，汽车1.15，挂车1.15。

（6）人群荷载

按照3.5KN/M计算。

温度影响力

体系升温20℃，体系降温20℃；

引桥连续梁还包括桥面板局部升温5℃，降温5℃。

基础变位

引桥连续梁基础竖向不均匀沉降1.00cm计。

荷载组合

按照《公路桥涵设计通用规范》第2.1.2条共组合成以下三种工况：

（1）工况一（主力组合）：

恒载（一期＋二期）＋汽—20＋基础变位；

（2）工况二（附加组合）：

恒载（一期＋二期）＋汽—20＋温度影响力＋基础变位；

（3）工况三（验算组合）：

恒载（一期＋二期）＋挂—100。

1.3.3计算模型和考虑因素

（1）计算模型

本桥为40+50+40m变截面预应力混凝土连续箱梁桥，上部结构的几何模型和计算模型见图1.1和图1.2。

图1.1浦阳江引桥连续梁几何模型

图1.2浦阳江引桥连续梁计算模型

（2）施工过程模拟

模型的施工部分完全模拟真实的满膛支架浇筑施工过程，模型的施工阶段流程参见表1.1。

施工第一阶段考虑主桥2个主墩，在主墩施工完毕后，安装永久支座，并在施工支架上，浇筑墩顶现浇段并张拉预应力筋，本阶段按30天考虑，预应力施加时混凝土的强度应大于80%的设计强度；

施工第二阶段考虑分阶段、分块浇注施工，共分4个节段，每个节段长度5.0m。

均采用满膛支架浇筑施工，每一块件分为混凝土浇筑、张拉预应力筋两个步骤；

施工第三阶段为边跨合拢施工，包括平衡段浇筑和张拉边跨合拢预应力筋等步骤，平衡段混凝土在支架上现浇，预应力施加时混凝土的强度应大于80%的设计强度；

施工第四阶段为中跨合拢施工，合拢段长2m，包括浇筑合拢段混凝土，张拉预应力筋步骤，中跨合拢段混凝土在支架上现浇，预应力施加时混凝土的强度应大于80%的设计强度；

施工第五阶段为拆除满膛支架；

施工第六阶段为桥面铺装工序，施加二期恒载。

表1.1主桥上部结构施工流程

施工阶段

各阶段施工内容

1

安装满膛支架，浇筑墩顶区段块混凝土

2

张拉墩顶区段预应力筋

3

浇筑1号块

4

张拉1号块预应力筋

5

浇筑2号块

6

张拉2号块预应力筋

7

浇筑3号块

8

张拉3号块预应力筋

9

浇筑4号块

10

张拉4号块预应力筋

11

浇筑边跨平衡段

12

张拉边跨合拢预应力筋

13

浇筑中跨合拢段

14

张拉中跨合拢预应力筋

15

拆除满膛支架

16

桥面铺装工序，施加二期恒载

（3）预应力筋作用

考虑预应力张拉锚固、压浆和混凝土形成组合截面的过程。

预应力损失同步计入，预应力损失计算中，孔道偏差系数K=0.001，管道摩擦系数μ=0.2，一端锚具回缩△=6mm，张拉预应力筋时，混凝土强度为80％设计强度。

（4）混凝土徐变、收缩影响

根据结构施工步骤，按每一节段混凝土加载龄期、构造尺寸和荷载变化过程分别考虑徐变、收缩影响。

使用阶段混凝土徐变、收缩影响从施工阶段连续计算求得。

2计算复核结果

2.1桥梁上部纵向结构复核

浦阳江引桥是40+50+40m变截面预应力混凝土连续箱梁桥，跨中梁高1.6m，支点梁高2.8m，梁底下缘按二次抛物线变化，全宽24.5m，其中悬臂长3.0m，箱室宽18.5m，为单箱多室型式。

其断面1.5%横坡由桥面的铺装层不等高实现，箱梁顶、底板水平，全桥为纵、横双向预应力体系。

主桥上部结构总体分析按施工阶段及使用阶段，分别按规范要求计算：

施工阶段按施工步骤及工况逐阶段分析计算和验算；

使用阶段考虑了恒载、汽车、挂车、收缩徐变、温度、支座沉降等效应，并按规范要求进行验算。

纵向计算时汽车荷载由四车道控制，考虑偏载系数1.15及四车道折减系数0.7后，一个箱子汽车分布系数为3.22，挂车考虑偏载后分布系数为1.15，人群荷载考虑偏载后分布系数为2.3。

2.1.1施工阶段结构受力状态验算

连续箱梁施工阶段包络应力见图2.1和图2.2。

图2.1施工阶段上下缘最大应力包络图（Mpa）

图2.2施工阶段上下缘最小应力包络图（Mpa）

施工阶段箱梁混凝土包络压应力为2.68MPa－15.35MPa，最大压应力发生在两个墩顶附近截面，位置在箱梁上缘；

施工阶段箱梁混凝土包络拉应力为0MPa――1.0MPa，最大拉应力发生在两个墩顶附近截面，位置在箱梁下缘；

施工阶段应力满足规范要求，施工阶段应力满足规范要求（施工阶段压应力及拉应力容许值分别为和）。

2.1.2成桥初期、后期结构受力状态验算

箱梁成桥初期阶段即考虑桥面系施工后的阶段，成桥后期阶段即考虑徐变5年后的阶段。

成桥初期和后期阶段应力和弯矩见图2.12－图2.15。

图2.12成桥初期箱梁上下缘应力图（MPa）

图2.13成桥初期箱梁弯矩图（KN*m）

图2.14成桥后期（5年）箱梁上下缘应力图（MPa）

图2.15成桥后期（5年）箱梁弯矩图（KN*m）

成桥初期箱梁混凝土应力为2.68MPa－13.96MPa，最大压应力发生在边跨2#块上缘，不出现拉应力；

成桥后期箱梁混凝土应力为4.02MPa－11.73MPa，最大压应力发生在边跨2#块上缘，不出现拉应力；

成桥阶段恒载作用下混凝土应力满足规范要求（恒载作用下混凝土不允许出现拉应力）。

2.1.4使用阶段结构受力状态验算

正常使用阶段，活载考虑汽—20、挂—100和人群荷载的最不利加载；

其他可变荷载考虑主桥桥面板40cm范围内，局部温差±

5℃，主桥整体结构升、降温20℃，支座强迫位移按不均匀沉降1.0cm等。

将各种荷载进行三种组合，进行正应力和主应力验算：

（1）组合I：

基本可变荷载（汽—20、人群荷载）与永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位影响力）相组合；

组合I工况箱梁上下缘包络正应力和箱梁包络主应力见下图：

图2.16箱梁使用组合I正应力图（MPa）

图2.17箱梁使用组合I主应力图（MPa）

在组合I情况下，箱梁混凝土包络正应力为1.18MPa－15.84Mpa，最大压应力出现在边跨2、3#块截面上缘，整体无拉应力。

混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为17.5）。

箱梁混凝土包络主应力为-1.72MPa－15.84Mpa，最大主压应力出现在边跨2、3#块截面截面，最大主拉应力出现在墩顶截面。

混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合I容许主压应力值为21.0，受弯构件容许主拉应力-2.4）。

（2）组合II：

基本可变荷载（汽—超20、人群荷载）与永久荷载（结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位影响力）与其他可变荷载（温度影响力整体升温20℃、桥面板局部温差±

5℃）相组合；

组合II工况箱梁上下缘包络正应力和箱梁包络主应力见下图：

图2.18箱梁使用组合II正应力图（MPa）

图2.19箱梁使用组合II主应力图（MPa）

在组合情况下，箱梁混凝土包络正应力为-1.41MPa－16.69Mpa，最大压应力出现在边跨2、3#块截面上缘，最大拉应力出现在中跨跨中截面上缘。

混凝土的正应力满足预应力混凝土A类构件的要求（组合容许压应力值为21.0，容许拉应力值为-2.7）。

箱梁混凝土包络主应力为-2.04MPa－16.69Mpa，最大主压应力出现在边跨2、3#块截面，最大主拉应力出现在墩顶截面。

混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求（组合II容许主压应力值为22.75，受弯构件容许主拉应力-2.70）。

（3）组合III：

基本可变荷载（挂—100）与永久荷载（结构自重、预应力）相组合；

组合III工况箱梁上下缘包络正应力和箱梁包络主应力见下图：

图2.20箱梁使用组合III正应力图（MPa）

图2.21箱梁使用组合III主应力图（MPa）

在组合I情况下，箱梁混凝土包络正应力为1.51MPa－15.16Mpa，最大压应力出现在边跨2、3#块截面上缘，整体无拉应力。

混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为21.0）。

箱梁混凝土包络主应力为-1.92MPa－15.16