混凝土连续梁结构计算报告Word文件下载.docx

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（2）栏杆基座：

4.2kN/m；

（单侧）；

（3）栏杆：

2kN/m；

（4）防撞护栏：

10kN/m（单侧）；

（5）管线及管线托架：

6kN/m；

（按每根管线15kg/m计算）

（6）外装饰砼挂板：

7.1kN/m（单侧）；

（7）外贴面装饰：

3.8kN/m（单侧）；

（8）管线下放砼板：

5kN/m（单侧）。

2.活载

荷载标准：

车辆荷载：

按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）第10.0.3条规定的城-B取值；

非机动车荷载：

无非机动车通行；

消防车荷载：

按《建筑结构荷载规范》第5.1条取值

人群荷载：

按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）第10.0.5条规定及《城市人行天桥与人行地道技术规范（2003修改版）》（CJJ69-95）第3.1.3条规定取值；

车辆按单车道计算。

分别计算车辆和人群荷载，取其不利值；

3.温度荷载

分别计算结构整体升降温20℃。

日照温差遵照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）取值，桥面板表面升温14℃，桥面板以下100mm升温5.5℃，桥面板以下400mm升温0℃，负效应减半。

4.风荷载

风荷载标准值计算按《公路桥涵设计通用设计规范》（JTG60-2015）的规定执行。

5.基础不均匀沉降

基础变位：

每个墩按1/3000的跨径进行计算，进行最不利组合。

6.制动力或摩阻力

桥墩制动力、摩阻力遵照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）取值。

荷载组合

按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）执行。

对持久状况承载能力计算进行荷载效应的基本组合，对正常使用极限状态计算进行各种荷载效应的短期效应和长期效应组合，对支座反力计算进行荷载效应的标准组合等。

主要材料及性能指标设计参数

1、混凝土：

主梁C45混凝土（Ⅲ-E环境）；

表1.1混凝土材料特性

标号

容重ρ（kN/m3）

fcd（MPa）

ftd（MPa）

E（MPa）

泊松比γ

α

C45

26.0

20.5

1.74

3.35×

104

0.2

1.0×

10-5

混凝土剪切模量Ge=0.4Ec

2、钢材

设计用钢筋为HRB400钢筋，HRB400钢筋必须符合国家标准（GB1499.2—2007）的有关规定。

表1.2普通钢筋材料特性

钢筋种类

弹性模量Es（MPa）

抗拉强度标准值（MPa）

强度设计值（MPa）

fsk

抗拉fsd

抗压fsd’

HRB400

2.0×

105

400

330

2计算依据和内容

计算依据

现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。

计算内容

1、持久状况承载能力极限状态计算；

2、持久状况正常使用极限状态计算；

3纵向计算

计算模型

整体计算采用Midas/Civil2015进行计算。

在实际建模中，对主梁采用梁单元模拟，整个计算模型共66个节点，49个单元，如图3.1所示。

图3.1计算模型图示

主梁单元坐标轴：

X-顺桥向，Y-横桥向，Z-竖桥向，计算采用kN、m制，应力单位为MPa，截面有效宽度参考JTGD62-2004的第4.2.3条规定计算。

图3.2梁底支座布置图（梁底剖面俯视图）（单位：

持久状况承载能力极限状态计算

正截面抗弯承载力验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）第5.1.5条及《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）第4.1.6条的规定，本桥计算时取结构重要性系数1.1。

按照钢筋混凝土构件，并根据规范JTGD62－2004第5.1.1-5.2.5的要求对荷载（作用）进行组合计算，验算正截面的抗弯承载力。

表3.1正截面抗弯承载力计算结果

单元

验算

rMu（kN*m）

Mn（kN*m）

1

OK

16817

2

-20

14014

3

637

4

1319

5

2328

6

2910

7

3129

8

3125

9

2897

19875

10

2570

11

2116

12

1555

25347

13

1167

13759

14

539

15

1614

25608

16

2161

17

3278

18

4262

23697

19

5362

23639

20

6181

21747

21

6677

19855

22

6904

23

24

6180

25

26

4261

27

28

2160

27258

29

30

31

32

33

2359

24031

34

9937

35

36

9460

37

38

39

40

41

图3.3基本组合下的弯矩抗力及对应内力（单位：

KN·

m）

图3.3给出了各截面的抗弯承载力及对应的内力，由计算结果可知，截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩，各截面的抗弯承载力均满足规范要求。

斜截面抗剪承载力验算

按照规范JTGD62-2004的第5.2.6-5.2.12条规定进行斜截面抗剪承载力验算。

箍配筋置为跨中每片腹板2肢Φ16@150mm，腹板加厚段每片4肢Φ16@100mm，计算结果如图3.4所示，表3.4为典型截面位置在基本组合下的抗剪承载能力验算。

表3.2斜截面抗剪承载力计算结果

rVd（kN）

Vn（kN）

4990

309

4847

391

4733

476

4559

681

4194

962

3795

1194

3996

1423

4198

1646

4400

1824

5198

2006

6036

2150

6847

2349

11596

-1122

-897

7578

-793

7414

-589

6248

-382

5248

-130

5236

127

4836

388

4436

651

953

1260

1569

4994

1875

5393

2135

6418

2419

7405

2567

-740

9863

-504

7049

-397

6792

-169

5880

56

4440

250

450

4239

658

916

1213

1374

-81

图3.4基本组合下的剪力抗力及对应内力（单位：

KN）

结果表明验算截面的设计剪力均小于截面极限承载剪力，结构受力安全，斜截面抗剪满足设计规范要求。

抗扭验算

按照规范JTGD62-2004的第5.5.1-5.5.6条规定进行截面抗扭承载力验算。

正常组合下剪力最大时和扭转最大时截面抗扭承载能力验算结果如表3.3所示。

表3.3抗扭承载力计算结果

rTd（kN*m）

Tn（kN*m）

0.00

11823

0

4990

-0.18

309

4847

-0.20

391

4733

476

4559

-0.28

681

4194

0.01

962

3795

12323

1194

3996

12822

1423

4198

0.85

13322

1646

4400

0.89

14438

1824

5198

0.94

15553

2006

6036

5.03

16669

2150

6847

-0.84

17818

2349

11596

-0.21

-1122

-0.19

-897

7578

0.03

-793

7414

0.11

16799

-589

6248

-0.09

15780

-382

5248

14791

-130

5236

13801

127

4836

12812

388

4436

0.17

651

0.18

953

1260

1569

4994

0.88

1875

5393

0.66

2135

6418

-0.01

2419

7405

-0.24

2567

-740

9863

-504

7049

0.08

-397

6792

0.07

14995

-169

5880

56

4440

250

450

4239

658

916

1213

1374

-81

结果表明验算截面的设计扭矩值均小于截面极限承载扭矩。

结构受力安全，截面扭矩满足设计规范要求。

持久状况正常使用极限状态计算

持久状况按正常使用极限状态的要求，采用频遇组合和准永久组合，对构件的裂缝宽度和挠度进行验算。

裂缝宽度验算

按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）将各种荷载进行组合，并根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）中第6.4条规定对主梁进行裂缝宽度验算，表3.1为典型截面在频遇组合并考虑准永久效应的裂缝宽度验算。

表3.1正常使用极限状态裂缝宽度验算

钢筋应力（MPa）

wf（mm）

[wf]（mm）

0.15

0.15

10.61

22.36

41.21

54.54

0.04

61.83

65.62

56.44

54.78

51.38

36.45

0.02

60.94

0.06

48.18

36.10

42.02

51.58

62.82

68.16

76.77

0.05

85.83

103.59

100.35

97.84

94.04

55.54

39.21

67.37

48.16

32.64

44.50

112.88

112.15

110.71

进行裂缝宽度验算，最大裂缝宽度为0.06mm，小于规范容许的0.15mm，满足要求。

挠度验算

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）中第6.5.1-6.5.6条的规定对主梁进行挠度验算，图3.7-3.19为在正常使用极限状态下各种荷载工况下的主梁挠度值。

图3.7恒载作用效应下挠度（单位：

图3.8汽车荷载最大竖向挠度（单位：

图3.9汽车荷载最小竖向挠度（单位：

分析位移计算结果表明：

全桥在恒载作用下的最大竖向位移为6.405mm（中跨跨中位置），汽车单项效应造成的最大竖向位移为2.093mm（对应中跨跨中位置）。

考虑到短期组合系数0.7，挠度长期增长系数1.425，主梁在荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期竖向挠度值为（6.405+0.7×

2.093）×

1.425=11.214mm<

L/1600=13.13mm，不设预拱度。

在荷载短期效应组合并消除结构自重产生的长期竖向挠度后主梁的最大竖向挠度为0.7×

2.186×

1.425=2.18mm<

L/600=18mm，满足规范要求。

4端横梁计算

端横梁截面计算模型如图4.1所示，横梁共16个单元，梁高1m，梁宽1m。

图4.1横梁计算模型

荷载

（1）恒载

恒载考虑结构自重、二期恒载、预应力二次力、沉降、温度效应等，其中15%按桥面宽度的均布荷载考虑，85%按腹板中心处的集中力加载，各腹板分配的荷载按腹板及其相邻顶底板面积之和的比值确定。

（2）活载

活载仅考虑汽车荷载的作用。

先根据桥梁纵向影响线计算出结构中心作用单列车道荷载时验算横梁处的最大支反力，再将其作为集中力加载于横梁最不利位置。

横梁汽车荷载按规范考虑横向折减，并比较不同车道数加载结果，取最不利情况验算。

（3）非线性温度

整体升降温：

体系升温20℃；

体系降温-20℃。

日照温差遵照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）取值。

构件按持久状况承载能力极限状态设计，应采用基本组合对构件的承载力进行计算。

按照规范JTGD62-2004的第5.1.1-5.2.5条规定进行正截面抗弯承载力验算。

表4.1端横梁正截面抗弯强度验算

-2

295

-7

387

-16

1672

-28

-47

156

1279

352

538

480

图4.2最大抗力及抗力对应内力图（KN·

图4.3最小抗力及抗力对应内力图（KN·

结果表明，验算截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩。

结构受力安全，正截面强度满足设计规范要求。

按照规范JTGD62-2004的第5.2.6-5.2.12条规定进行斜截面抗剪承载力验算，计算结果如表4.2所示。

表4.2端横梁正截面抗弯强度验算

495

10

655

21

801

32

3127

233

-58

-39

-19

404

3071

428

451

-198

-42

-27

929

-17

-8

图4.2斜截面抗剪承载能力验算

裂缝宽度计算

按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）将各种荷载进行组合，并根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）中第6.4条规定对横梁进行裂缝宽度验算，最大裂缝宽度为0.077m，小于规范容许的0.15mm，满足要求。

图4.3横梁抗裂性验算