斜拉桥计算书2.docx
《斜拉桥计算书2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《斜拉桥计算书2.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
斜拉桥计算书2
计算书
工程名称：
郑东新区龙子湖中路跨龙子湖东（B8）桥工程编号：
05-Q-18设计阶段：
施工图设计构件名称：
主桥总体计算
第1册共1册本册16页
计算年月日
校对年月日
同济大学建筑设计研桥梁工程设计分院
1
郑东新区龙子湖中路跨龙子湖东（B8）桥施工图设计
主桥总体计算
一.工程概况
本桥采用96m+72m＝168m的双索面弯塔斜拉桥，塔梁固结。
在桥塔处横断面布置为6.25m人行、非机动车道+2.75m索塔分隔带+12.0m机动车道+8.0m中央分隔带+12.0m机动车道+2.75m桥塔分隔带+6.25m人行、非机动车道，总宽度50m，在索塔区以外，主跨人行、非机动车道宽6.75m，边跨人行、非机动车道宽6.25m。
主梁横截面采用两个分离的箱形截面，中间用横梁连接，每个分离箱梁都是双室截面，因此主梁横截面也可以称为双箱双室截面。
两个分离的箱形截面中心间距35m，与双索面斜拉索及桥塔两个塔柱的中心间距一致，每个箱形截面的底宽9m，两个分离箱梁间净距26m，箱梁外侧悬臂3m；箱梁高度从桥面中线向两侧1.5％横坡降低，在塔柱中线处箱梁高2.5m，在桥面中线处梁高2.763m。
箱梁内顶板厚25cm，悬臂板端部厚18cm，根部厚50cm；底板厚30cm；边腹板宽50cm，梁端处加宽到80cm；主跨和边跨中间腹板宽分别为100cm和200cm，索塔处21m长度范围内的箱梁中腹板宽度350cm，二者之间设渐变段。
连接主梁的横梁间距3m。
横梁分为中横梁、端支点处的端横梁及索塔处的塔间横梁三种，桥面中线处横梁高276.3cm。
中横梁肋宽30cm，在主梁箱内的肋宽增加到60cm；端横梁宽161cm；塔间横梁由4根60cm宽的横梁用30cm厚度的底板连接起来，构成单箱4室断面。
本桥采用双柱桥塔，两个塔柱中心间距35m，承台顶面到塔柱顶58.861m，桥面以上高53.085m。
在主跨和边跨侧分别设置半径约为102.3m和36.3m的圆曲线以形成弯曲索塔的外形，顺桥向长度4.128～17.356m；横桥向宽度在桥面与高于桥面4.536m之间为2.9m，高于桥面4.536m以上为3m，主桥以下为3.5m。
两根塔柱横向中心间距35m。
本桥采用φ7平行钢丝束的PE热挤压斜拉索，冷铸锚具。
钢丝极限强度1670MPa，主跨96m布置11对斜拉索，规格有PES7-301、PES7-313、PES7-349、PES7-367四种。
边跨72m布置7对双股斜拉索，每股横向间距1.2m，采用PES7-187、PES7-199型。
2
二.计算内容
上部结构总体分析分为成桥阶段及使用阶段。
成桥阶段计算内力及应力；使用阶段考虑了恒载、汽车、人群、沉降、收缩徐变、温度等效应，并按规范要求进行组合。
三.上部结构总体计算荷载
上部结构计算取用半桥结构建模，采用平面杆系单元计算，塔梁固结，主塔塔底为群桩基础的弹性支撑，桥台处设竖向约束；成桥阶段及使用阶段的内力、应力状态按初等理论进行有限元计算，桥面铺装及人行道等按外荷载作用在结构上。
参与计算的主要荷载有：
1.恒载（全桥计）：
自重：
容重26kN/m3；
桥面铺装：
113.6kN/m；
防撞栏杆：
17.5kN/m；
人行道：
61.5kN/m；
中央分隔带：
50.9kN/m；
人行道和非机动车道栏杆：
17.0kN/m；
压重：
460kN/m。
2.活载：
汽车为城—A级，按双向6车道计算；
非机动车及人群荷载4.5kN/m2，按规范折减。
3.预应力作用：
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。
施工过程中应先张拉通长索后张拉短索，在横桥向上对称张拉。
4.混凝土徐变、收缩影响：
根据施工步骤，按每一阶段混凝土加载龄期、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。
5.基础不均匀沉降：
a、考虑一个主塔基础下降10mm为最不利沉降情况；
b、考虑边墩同时下降10mm为最不利沉降情况。
6.附加荷载：
体系温差按年温差升温20℃，降温-25℃计算
桥面温差按规范计算
索梁温差按±10℃计算
塔侧温差按±10℃计算
3
7.施工工况：
工况进度周期（天）预应力索力
1基础及主塔50塔内预应力
2主梁及斜拉索90主梁预应力初张索力
3主梁落架1第一次索力调整
4桥面铺装20
5成桥索力调整1第二次索力调整
两次索力调整（表中B1——B7索力为2根索总索力）：
索力调整第一次索张拉力K张A750A750A630A630A6007A6600073A7600073A8680082A9670084A10670084A11670084B18700100B2820095B3760089B4680081B5680081B6710084B767008000
8.所用材料及其理学性能：
构件材料弹模（MPa）
主梁C503.45×1索塔C503.45×1承台C303.00×1索φ7高强钢丝1.95×1桩C303.00×1预应力φs15.20钢铰线1.95×1主筋HRB3352.00×105
4
四.总体计算说明：
总体计算采用桥梁博士3.0进行，塔梁固结，主塔塔底根据群桩刚度作弹性约束，梁端设竖向约束；计算模型见右上图，塔、主梁采用梁单元，斜拉索采用拉索单元。
在总体计算中取用半桥建模。
计算模型
五.总体计算主要结果（内力单位：
kN，kN－m；应力单位：
Mpa）
1.主梁恒载内力
恒载弯距
恒载剪力
恒载轴力
2.主梁恒载应力
恒载应力
5
3.主梁使用阶段内力
长期效应组合——弯距极值
长期效应组合——剪力极值
长期效应组合——轴力极值
短期效应组合——弯距极值
短期效应组合——剪力极值
短期效应组合——轴力极值
标准组合——弯距极值
标准组合——剪力极值
6
标准组合——轴力极值
承载能力基本组合——弯距极值
承载能力基本组合——剪力极值
承载能力基本组合——轴力极值
4.主梁使用阶段应力
长期效应组合——上缘应力
长期效应组合——下缘应力
短期效应组合——上缘应力
短期效应组合——下缘应力
7
标准组合——上缘应力
标准组合——下缘应力
短期效应组合——主压应力
短期效应组合——主拉应力
5.塔的使用阶段内力及抗力
8
6.塔使用阶段应力
7.结构位移
恒载下竖向位移
汽车荷载竖向位移
9
人群荷载竖向位移
短期效应组合竖向位移
短期效应组合下的竖向最大位移：
主跨为0.072m，边跨为0.049m。
按规范，挠度长期增长系数取：
1.425。
所以主跨长期挠度为0.072×1.425＝0.103<96/600＝0.16；边跨长期挠度为0.049×1.425＝0.07<72/600＝0.12。
所以挠度满足规范要求。
8.拉索应力
恒载应力
10
长期效应组合应力
短期效应组合应力
标准组合应力
9.支点反力汇总（半桥）
竖向力（KN）恒载组合IIIMax组合IIIMin
主跨边墩84801100080塔底1491001640001570桩顶185000200500175900
边跨边墩715094606340
弯距（KNm）恒载组合IIIMax组合IIIM塔底5030006050004310桩顶-24218400-18950
10.承台中心偏离塔底中心2.206m，桩的质心偏离塔底中心2.899m（往主跨方向）。
11.主梁剪力验算见下列表格：
11
XV箍筋V预应力总抗力设计剪力VR/Vd满足-95-163600-16360-83719.5是-95-168010-16801-36546.0是-95-168040-16804-132012.7是-9516805016805115721.5是-951680501680567692.5是-881790922212013065463.1是-881790922212013032256.2是-881790922212013065393.1是-881790922212013032196.3是-831775101775126236.8是-8317354211737628296.1是-831775101775126156.8是-83-177510-17751-131363.7是-821770101770160152.9是-821770101770130335.8是-821770101770160082.9是-821770101770130285.8是-771755201755221428.2是-77176411231776326126.8是-771755101755121358.2是-77-175510-17551-23873.8是-761750201750257163.1是-761750201750228666.1是-761750101750157093.1-761750101750128616.1-711735301735318739.3-71174411231756423997.3-711735301735318659.3-71-173530-17353-41541.8-701730301730355953.1-701730301730326506.5-701730301730355883.1-701730301730326446.5-651707901707917879.6-65172421231736522117.9-651707801707817799.6-65-170780-17078-62027.5-641685601685651573.3-641685601685621497.8-641685501685551513.3-641685501685521437.9
是是是是是是是是是是是是是是是是是是
尺
12
-5916852016852126013.4是-591704413781842219759.3是-5916852016852125213.5是-59-168520-16852-130312.9是-581680701680746923.6是-5816807016807161110.4是-581680601680646863.6是-5816806016806160510.5是-531650801650899116.7是-5315893159317486113415.4是-531650701650798416.8是-53-165060-16506-17519.4是-521624901624946103.5是-5216249016249138111.8是
-5216247
016247
46043.5
是
-5216247
016247
137611.8
是
-4716416
016416
79120.8
是
-4716548
159318141
103117.6
是
-4716416
016416
78421.0
是
-47-164160-16416-21277.7是
-4616362
016362
46523.5
是
-4616362
016362
129412.6
是
-461636201636246453.5是-4616362016362128812.7是-411528315871687037324.5是-411528415871687264626.1是-4116265161628188918.3是-41-16265-16-16281-21297.6是-4016221161623750463.2是-40162211616237153610.6是-4016220161623650403.2是-40162201616236153010.6是-351611801611851583.1是-351611101611183619.3是-351611901611951873.1是-35-154490-15449-17099.0是-341598501598567972.4是-341598501598527185.9是-341598401598467912.4是-341598401598427125.9是-291587801587861162.6是-2915663159017253106716.2是
13
-29
15877
0
15877
6109
2.6
是
是
-29
-15877
0
-15877
-619
25.6
是
是
-28
15974
0
15974
8792
1.8
是
是
-28
16741
0
16741
4267
3.9
是
是
-28
15870
0
15870
8822
1.8
是
是
-28
16765
0
16765
4261
3.9
是
是
-23
17766
0
17766
8252
2.2
是
是
-23
15735
1563
17298
2310
7.5
是
是
-23
17774
0
17774
8246
2.2
是
是
-23
22392
0
22392
961
23.3
是
是
-22
17173
57
17230
7832
2.2
是
是
-22
20904
0
20904
4
5020.2
是
是
-22
20903
0
20903
3671
5.7
是
是
-22
-20903
0
-20903
-2
9271.3
是
是
-16
-22541
0
-22541
-1427
15.8
是
是
-16
17340
2493
19833
2393
8.3
是
是
-16
-22539
0
-22539
-1434
15.7
是
是
-16
17345
2493
19838
2386
8.3
是
是
-10
20007
4039
24045
1139
21.1
是
是
-10
-20035
-4039
-24074
-2481
9.7
是
是
-10
20011
4039
24050
1131
21.3
是
是
-10
-20011
-4039
-24050
-2434
9.9
是
是
-7
-20113
-2548
-22660
-1298
17.5
是
是
-7
-24713
-1844
-26558
-7993
3.3
是
是
-7
-20113
-2548
-22661
-1306
17.4
是
是
-7
-24713
-1844
-26558
-8001
3.3
是
是
-4
-24713
-45
-24759
-7223
3.4
是
是
-4
-24713
-45
-24759
-12899
1.9
是
是
-4
-24713
-45
-24759
-8084
3.1
是
是
-4
-24713
-45
-24759
-12864
1.9
是
是
-1
-24713
-31
-24745
-8093
3.1
是
是
-1
-24126
-8
-24134
-15964
1.5
是
是
-1
24126
6
24132
17780
1.4
是
是
-1
24713
6
24719
11234
2.2
是
是
2
24120
31
24152
15477
1.6
是
是
2
24713
52
24766
7644
3.2
是
是
2
24120
31
24152
14723
1.6
是
是
2
24713
52
24766
7638
3.2
是
是
5
24713
14242
38955
9158
4.3
是
是
5
24713
0
24713
7317
3.4
是
是
5
24713
14242
38955
9194
4.2
是
是
5
24713
14242
38955
3336
11.7
是
是
14
8
24713
0
24713
9154
2.7
是
是
8
23076
2572
25648
379
67.6
是
是
8
23076
2572
25647
3918
6.5
是
是
8
23076
2572
25647
371
69.1
是
是
11
22633
4772
27405
1305
21.0
是
是
11
-22633
-4772
-27405
-2046
13.4
是
是
11
22629
4772
27400
1297
21.1
是
是
11
-22629
-4772
-27400
-2054
13.3
是
是
17
-20987
-3884
-24871
-4058
6.1
是
是
17
25993
0
25993
697
37.3
是
是
17
25987
0
25987
4255
6.1
是
是
17
25991
0
25991
689
37.7
是
是
23
-22513
0
-22513
-1155
19.5
是
是
23
升级会员 