箱梁计算书.docx

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箱梁计算书

S123分离式立体交叉

上部结构计算书

一、设计依据

1、交通部部颁《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；

2、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

3、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

4、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；

5、交通部部颁《公路桥梁抗震设计细则》（JTG-TB02-01-2008）；

6、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；

7、Dr.Bridge系统--<<桥梁博士>>V3.2版；

8、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）；

9、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；

10、交通部现行的其他《规范》、《规程》、《办法》。

二、技术指标

1、路线等级：

高速公路，双向6车道；

2、计算行车速度：

100公里/小时；

3、抗震设防烈度：

地震动加速度峰值0.10g；桥梁为B类，设防措施标准为Ⅷ度；

4、环境类别：

Ⅰ类；

5、桥面布置：

单幅：

0.5米（护栏）+14.50米（行车道）+0.5米（护栏）=15.5米；

6、设计荷载：

公路-Ⅰ级；

7、桥跨布置：

25+32+32+25m；

8、温度荷载：

按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）4.3.10.3取用

a、体系整体升温25度；

b、体系整体降温25度；

c、梯度温度（升温）

●顶板顶层处：

14℃

●顶板顶层以下10cm：

5.5℃

●顶板顶层以下40cm：

0℃

d、梯度温度（降温）

●顶板顶层处：

-7℃

●顶板顶层以下10cm：

-2.75℃

●顶板顶层以下40cm：

0℃

9、预应力材料力学特性：

钢绞线的弹性模量：

1.95×105MPa

锚下张拉控制应力：

1339.2MPa

波纹管摩擦系数：

0.25

波纹管偏差系数：

0.0015

锚具单端回缩变形：

6mm

9、车道荷载横向分布系数：

3.08

10、不均匀沉降：

5mm

11、结构体系：

连续梁；构件类别：

预应力混凝土A类构件。

12、本计算按平面杆系计算；

三、材料参数

1、混凝土：

a、箱梁采用C50混凝土：

轴心抗压标准强度fck=32.4Mpa，抗拉标准强度ftk=2.65Mpa

弹性模量Ec=3.45×104Mpa。

容重26Kn/m³；

b、沥青混凝土铺装10cm，容重24Kn/m³；

c、调平层混凝土采用8cmC40混凝土。

2、预应力钢材φs15.2预应力钢绞线：

标准强度fpk=1860Mpa，弹性模量Ep=1.95×105Mpa；公称面积139mm²，φs15.2Ⅱ级松弛钢绞线束；张拉控制力σcon=0.72fpk=1339.2Mpa。

3、普通钢筋：

箍筋采用R235、纵筋采用HRB335钢筋。

板梁纵向普通钢筋未参与受力计算，仅作安全储备。

四、结构形式及结构尺寸

1、桥梁结构横断面，详见下图

桥梁标准横断面图

2、箱梁截面

箱梁跨中截面

箱梁支点截面

建模时按1.8m等高梁建模

3、构件设计:

箱梁按部分预应力混凝土A类构件设计。

五、箱梁计算模型

●全桥共划分73个单元，74个节点。

●单元划分如图：

●2、17、37、57、73号节点为支撑。

六、箱梁施工阶段

计算中按结构受力特征分为3个施工阶段和使用阶段，划分如下：

●第一施工阶段

施工内容：

安装支架、模板、浇筑混凝土

计算施工时间：

25天

●第二施工阶段

施工内容：

张拉钢束、灌浆

计算施工时间：

5天

●第三施工阶段

施工内容：

施工调平层、桥面铺装、护栏

计算施工时间：

20天

●使用阶段

加载内容：

施加公路-Ⅰ级运营荷载、温度效应、不均匀沉降。

计算收缩徐变时间：

3000天

九、第一联箱梁计算结果

1、承载能力极限状态强度计算

内力对应抗力包络图

计算结果：

承载能力满足要求。

2、正常使用极限状态拉应力计算

抗裂验算：

●正截面抗裂：

长期效应组合下δlt-δpc≤0（MPa）

短期效应组合下

δst-δpc≤0.7ftk=0.7×（-2.65）=-1.855（MPa）

●斜截面抗裂：

短期效应组合下

δtp≤0.7ftk=0.7×（-2.65）=-1.855（MPa）

计算结果：

抗裂满足规范要求。

3、正常使用极限状态压应力计算

应力验算：

●正截面

受压区混凝土最大压应力

δc≤0.5fck=0.5×32.4=16.2（MPa）

最大正压应力12.9Mpa，满足要求。

●斜截面

混凝土主压应力

δcp≤0.6fck=0.6×32.4=19.44（MPa）

最大主压应力12.9Mpa，满足要求。

使用阶段应力值，主截面按照A类构件计算,均满足规范要求。

十、横梁计算

（1）中横梁计算

a）计算图式

将结构离散为26个单元、27个节点的模型（见下图），按普通钢筋砼构件设计，相关材料参数同纵向计算。

计算模型

b）配筋

根据横梁实际受力，主筋采用HRB335钢筋直径为28mm，负弯矩区配48根直径为28mm的主筋，见支点断面，正弯矩区配32根直径为36mm的主筋，见跨中断面。

跨中截面支点截面

c）计算结果

在荷载（作用）长期效应作用下：

横梁内力（弯矩）计算结果如下：

（1-22号单元），

长期效应弯矩（单位kN.m）

在荷载（作用）短期效应作用下：

横梁内力（弯矩）计算结果如下：

（1-22号单元）

短期效应弯矩（单位kN.m）

d）承载能力计算

基本组合：

按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。

（1-22号单元）

承载能力极限状态弯矩包络图（单位kN.m）

计算结果表明抗弯、抗剪均满足要求。

d）短期效应裂缝计算结果（1-22号单元）

短期效应裂缝（单位mm）

短期效应组合最大裂缝0.17mm，裂缝满足规范要求。

（2）端横梁计算

a）计算图式

将结构离散为27个单元、28个节点的模型（见下图），按普通钢筋砼构件设计，相关材料参数同纵向计算。

计算模型

b）配筋

根据横梁实际受力，主筋采用HRB335钢筋直径为25mm，负弯矩区配33根直径为25mm的主筋，见支点断面，正弯矩区配32根直径为25mm的主筋，见跨中断面。

跨中截面支点截面

c）计算结果

在荷载（作用）长期效应作用下：

横梁内力（弯矩）计算结果如下：

（1-22号单元），

长期效应弯矩（单位kN.m）

在荷载（作用）短期效应作用下：

横梁内力（弯矩）计算结果如下：

（3-25号单元）

短期效应弯矩（单位kN.m）

d）承载能力计算

基本组合：

按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。

（3-25号单元）

承载能力极限状态弯矩包络图（单位kN.m）

计算结果表明抗弯、抗剪均满足要求。

d）短期效应裂缝计算结果（3-25号单元）

短期效应裂缝（单位mm）

短期效应组合最大裂缝0.16mm，裂缝满足规范要求。