两座系杆拱合成最终报告.docx

1、两座系杆拱合成最终报告第一部分：王浩大桥改建工程第二部分：正余大桥改建工程第一部分：王浩大桥改建工程1. 工程概况海门市王浩大桥是跨越通吕运河的一座大桥，通吕运河为三级航道，最高通航水位2.64m（黄海高程），通航净高7.0m，净宽70m。包括主桥及引桥在内，桥梁全长236.34m，桥梁范围从K0+137.44K0+373.78。其中主桥为钢管混凝土系杆拱桥，主跨L=80m；引桥小桩号一侧为一孔20m简支空心板梁，大桩号侧为一联4x17.5m+一联3x20m简支空心板梁。主桥桥面（包括系梁）宽11.6m，引桥宽9m。桥梁下部结构中，主桥桥墩采用1.8m方形混凝土墩柱，基础为直径1.0m钻孔灌注

2、桩基础；引桥桥墩采用盖梁独柱墩，墩柱横向宽1.6m，顺桥向宽1.2m，基础采用直径为1.2m钻孔灌注桩基础。桥台采用桩接盖梁轻型桥台，每个桥台采用直径为1.2m钻孔灌注桩基础。2. 复核依据和内容2.1 复核依据2.1.1 现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。2.1.2 林同炎.李国豪土建工程咨询有限公司提供的江苏省海门市王浩大桥改建施工图设计文件。2.2 复核内容 2.2.1 主桥上部结构计算复核设计基本资料、内力计算及截面极限承载力验算、截面应力验算、预应力钢束应力验算、结构变形验算、结构稳定分析等。2.2.2 引桥上部结构计算复核设计基本资料、横向分布系数、内力计算及截面极限承载力

3、验算、截面应力验算、结构变形验算等。2.2.3 下部结构计算复核墩、台盖梁受力分析及其强度复核及裂缝验算、单桩地基容许承载力及桩基强度复核、及裂缝宽度验算。2.2.4 按照有关规定，对设计文件的完整性、采用设计依据和规范标准的合理性、图纸编排和图面质量给出总的评价。3. 技术标准3.1 设计复核技术标准3.1.1 道路等级：四级公路3.1.2 荷载标准：公路-3.1.3 行车道数：双向2车道；3.1.4 桥梁宽度：桥梁标准宽度9.0米，即 0.5m（防撞墙）+8.0m（机动车道）+0.5m（防撞墙）3.2 设计复核规范1公路工程技术标准（JTG B01-2003）2公路勘测规范（JTJ 061

4、-99）3公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）4公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）5公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85）6公路圬工桥涵设计规范（JTG D61-2004）7公路工程抗震设计规范（JTJ 004-89）8钢管混凝土设计与施工技术规程（CESC28：90）4. 设计参数4.1 主要材料4.1.1混凝土：主桥系梁、横梁、拱肋内填混凝土C50混凝土主桥行车道板C40混凝土引桥先张法预应力砼空心板梁C40混凝土墩台盖梁、承台C30混凝土桩基C25混凝土桥面铺装混凝土-C40混凝土混凝土的材料特性包括：标准强度、设计强度、弹性模量

5、、剪切模量、线膨胀系数、容重等按有关规范取用。4.1.2钢材：预应力钢绞线为s15.20低松弛预应力钢铰线，标准抗拉极限强度为1860MPa，钢绞线采用GB/T5224-2003技术标准。拱肋截面采用Q345钢。吊杆采用fpk1670MPa的高强钢丝。钢材主要指标一览表钢筋种类抗拉设计强度抗压设计强度标准强度弹性模量R235195195235HRB335280280335Strand186012603901860Wire1670114041016702.05Q3452102103452.06 4.2 设计荷载取值4.2.1恒载上部结构自重，混凝土容重取26KN/m3；拱肋钢材容重取76.98K

6、N/m3。桥面铺装钢筋混凝土容重取25KN/m3。沥青混凝土铺装容重取24KN/ m3。4.2.2计算荷载：汽车荷载按公路-级，双向2车道计算。4.2.3温度力体系整体升温20；体系整体降温25系梁截面上下缘温度梯度变化按新规范第4.3.10条取用，即T1=25，T2=6.7。5. 计算概述5.1 计算方法说明主桥总体静力计算分别采用MIDAS/CIVL2006程序及桥梁博士V3.1.0程序计算。按桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算，验算结构在运营阶段应力、极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。主桥计算结果以MIDAS计算结果为主，桥梁博士计算结

7、果为辅，因此报告中主桥验算结果未做特殊说明的部分均为MIDAS计算结果。主桥端、中横梁采用桥梁博士V3.1.0程序进行计算。引桥板梁、墩、台盖梁等均采用桥梁博士V3.1.0程序进行计算。5.2 荷载组合说明桥梁博士荷载组合说明如下：承载能力极限组合为组合，即基本组合，按规范JTG D602004第4.1.6条规定。按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。正常使用极限状态内力组合分为三种组合，组合：长期效应组合，按规范JTG D602004第4.1.7条规定；组合：短期效应组合，按规范JTG D602004第4.1.7条规定；组合：标准值组合。MIDAS荷载（作用）直接按照公路桥涵设计通用规范

8、(JTG D60-2004)第4.1.4，4.1.5，4.1.6，4.1.7，4.1.8，4.1.9规定进行组合。6. 主桥上部结构验算6.1 计算模型6.1.1主桥MIDAS计算模型如图1所示，全桥计算模型共划分为349个节点和30个桁架单元（吊杆）和414个梁单元（拱肋、系梁和横梁）。计算文件中各种力的单位采用kN，长度单位采用m，应力单位为MPa。图1.MIDAS计算模型图6.1.2主桥桥梁博士计算模型6.1.3主桥边界条件：MIDAS计算模型中，将一个主拱肋拱脚支座设置成固接支座，其余拱脚支座设成滑动支座，滑动方向与设计文件同。系梁、横梁施工时在系梁及横梁底部添加临时支架，支架节点设置

9、成固定边界，梁的节点在施工时跟支架节点设成只受压刚性连接。桥梁博士计算模型中将结构按外部简支支撑。6.2 施工阶段计算6.2.1 施工阶段步骤表主桥计算施工阶段划分情况如下表所示：MIDAS计算过程中施工步骤划分表施工步骤号施工步骤名称历时（天）施工结构部位施加荷载（作用）添加边界条件拆除边界条件1搭架浇注边段10系梁、端横梁、04号中横梁自重系梁预应力1、横梁预应力1搭架现浇支座，初次支座2吊装中段系梁7中段系梁系梁预应力2中段系梁吊点3浇注系梁湿接头张拉钢束7湿接头系梁预应力3永久支座，系梁临时墩初次支座，中段系梁吊点4安装二批横梁75、8号中横梁横梁预应力25安装拱肋及风撑7拱肋及风撑拱

10、肋支架6泵送混凝土7管内砼拱肋混凝土开始联合受力拱肋支架7安装2、5、8吊杆、拆除部分支架52、5、8吊杆一批吊杆张拉力搭架现浇支座8安装其余横梁、吊杆56、7号中横梁及吊杆一批其余吊杆张拉力9张拉系梁N1安装桥面板5桥面板单元系梁通长束预应力释放桥面板梁端约束10再次张拉吊杆并拆除支架3二批吊杆张拉力系梁临时墩11桥面铺装附属设施712第三次张拉吊杆3三批吊杆张拉力1310年后3650注：结构自重在第一个施工阶段添加后，在接下来的施工节段里，程序会自重添加。桥梁博士计算施工顺序与本表同。6.2.2 系梁施工阶段正截面法向应力验算系梁施工阶段正截面法向应力包络图如下：系梁施工阶段正截面左上缘法

11、向应力包络图（MPa）系梁施工阶段正截面右上缘法向应力包络图（MPa）系梁施工阶段正截面右下缘法向应力包络图（MPa）系梁施工阶段正截面左下缘法向应力包络图（MPa）计算结果表明：系梁有部分单元施工阶段正截面法向应力不满足规范要求，不满足要求的单元主要为中段吊装部分系梁。 6.3 支座反力汇总MIDAS支座竖直反力组合值节点节点FX (kN)FY (kN)FZ (kN)弹性阶段最大值10.08638.1 390.08638.1 75008638.2 133008638.2 弹性阶段最小值59007718.9 92007719.0 158007718.9 191007718.9 桥梁博士计算支座

12、反力组合值节点节点FZ (kN)标准组合最大值18660 378660标准组合最小值17810377810 6.4 系梁承载能力极限状态内力及验算6.4.1 系梁组合内力系梁各方向组合内力如下图所示，其中My方向为结构竖直平面内的弯距，Mz为桥梁水平面内的弯距。系梁承载能力极限状态组合弯矩（My）包络图（kN-m）系梁承载能力极限状态组合弯矩（Mz）包络图（kN-m）6.4.2 系梁承载能力极限状态验算系梁承载能力极限状态验算包括正截面抗弯承载能力验算及斜截面抗剪承载能力验算。a.系梁正截面抗弯承载能力如下图所示：系梁正截面抗弯承载能力验算图（kN-m）系梁各单元正截面抗弯承载能力详细验算结果

13、如下表所示：系梁正截面极限承载能力验算表（仅列出1/2系梁单元） 单元位置最大/最小组合 名称类型验算rMu (kN*m)1I1最大cLCB15-OK-4958.91I1最小cLCB8FX-MINOK-92811J2最大cLCB19FX-MAXOK-4034.11J2最小cLCB8FX-MINOK-7806.42I2最大cLCB19FX-MAXOK-4034.12I2最小cLCB8FX-MINOK-7806.42J3最大cLCB9FX-MAXOK1815.82J3最小cLCB18FX-MINOK-1016.33I3最大cLCB9FX-MAXOK1815.83I3最小cLCB18FX-MINOK

14、-1016.33J4最大cLCB9FX-MAXOK29353J4最小cLCB18FX-MINOK-603.44I4最大cLCB9FX-MAXOK29394I4最小cLCB18FX-MINOK-609.14J5最大cLCB9FX-MAXOK3526.64J5最小cLCB18FX-MINOK-534.95I5最大cLCB9FX-MAXOK3526.65I5最小cLCB18FX-MINOK-534.95J6最大cLCB9FX-MAXOK4744.85J6最小cLCB18FX-MINOK-720.16I6最大cLCB9FX-MAXOK47476I6最小cLCB18FX-MINOK-723.36J7最大

15、cLCB9FX-MAXOK4675.56J7最小cLCB18FX-MINOK-776.57I7最大cLCB9FX-MAXOK4675.57I7最小cLCB18FX-MINOK-776.57J8最大cLCB9FX-MAXOK5454.87J8最小cLCB18FX-MINOK-1056.98I8最大cLCB9FX-MAXOK5456.98I8最小cLCB18FX-MINOK-1058.38J9最大cLCB9FX-MAXOK5004.18J9最小cLCB18FX-MINOK-1107.79I9最大cLCB9FX-MAXOK5004.19I9最小cLCB18FX-MINOK-1107.79J10最大c

16、LCB9FX-MAXOK5511.69J10最小cLCB18FX-MINOK-138510I10最大cLCB9FX-MAXOK551310I10最小cLCB18FX-MINOK-1385.210J11最大cLCB9FX-MAXOK497310J11最小cLCB18FX-MINOK-1322.511I11最大cLCB9FX-MAXOK497311I11最小cLCB18FX-MINOK-1322.511J12最大cLCB9FX-MAXOK535011J12最小cLCB18FX-MINOK-1491.212I12最大cLCB9FX-MAXOK5350.812I12最小cLCB18FX-MINOK-1

17、492.212J342最大cLCB9FX-MAXOK5170.612J342最小cLCB18FX-MINOK-1351.213I13最大cLCB9FX-MAXOK4874.113I13最小cLCB18FX-MINOK-1240.713J14最大cLCB9FX-MAXOK5308.113J14最小cLCB18FX-MINOK-1222.714I14最大cLCB9FX-MAXOK5308.614I14最小cLCB18FX-MINOK-1223.914J15最大cLCB9FX-MAXOK479514J15最小cLCB18FX-MINOK-904.615I15最大cLCB9FX-MAXOK479515

18、I15最小cLCB18FX-MINOK-904.615J16最大cLCB9FX-MAXOK5218.715J16最小cLCB18FX-MINOK-824.916I16最大cLCB9FX-MAXOK5219.316I16最小cLCB18FX-MINOK-824.416J17最大cLCB9FX-MAXOK4752.216J17最小cLCB18FX-MINOK-427.617I17最大cLCB9FX-MAXOK4752.217I17最小cLCB18FX-MINOK-427.617J18最大cLCB9FX-MAXOK5310.317J18最小cLCB18FX-MINOK-309.218I18最大cLC

19、B9FX-MAXOK5309.818I18最小cLCB18FX-MINOK-307.918J19最大cLCB9FX-MAXOK4888.118J19最小cLCB18FX-MINOK76.819I19最大cLCB9FX-MAXOK4888.119I19最小cLCB18FX-MINOK76.819J20最大cLCB9FX-MAXOK5544.719J20最小cLCB18FX-MINOK179.3437I342最大cLCB9FX-MAXOK5170.6437I342最小cLCB18FX-MINOK-1351.2437J344最大cLCB9FX-MAXOK4939.8437J344最小cLCB18FX

20、-MINOK-1257.1439I344最大cLCB9FX-MAXOK4939.8439I344最小cLCB18FX-MINOK-1257.1439J13最大cLCB9FX-MAXOK4874.1439J13最小cLCB18FX-MINOK-1240.7441I346最大cLCB9FX-MAXOK4938.6441I346最小cLCB18FX-MINOK-1255.7441J348最大cLCB9FX-MAXOK5169.5441J348最小cLCB18FX-MINOK-1349.9443I348最大cLCB9FX-MAXOK5169.5443I348最小cLCB18FX-MINOK-1349.

21、9443J28最大cLCB9FX-MAXOK5349.7443J28最小cLCB18FX-MINOK-1491计算结果表明：系梁各截面正截面抗弯承载能力满足规范要求。b.系梁斜截面抗剪承载能力如下图所示：系梁斜截面抗剪承载能力验算图（kN-m）系梁各单元正截面抗弯承载能力详细验算结果如下表所示：系梁斜截面极限承载能力验算表（仅列出1/2系梁单元） 单元位置最大/最小组合 名称类型rVd (kN)Vn (kN)截面验算1 I1最大cLCB20FX-MAX-645.2 7662.4 OK 1 I1最小cLCB7FX-MIN-1856.5 7662.4 OK 1 J2最大cLCB20FX-MAX-5

22、50.4 7662.4 OK 1 J2最小cLCB7FX-MIN-1742.8 7662.4 OK 2 I2最大cLCB16-2389.6 11006.5 OK 2 I2最小cLCB7FX-MIN-3977.5 11006.5 OK 2 J3最大cLCB16-2269.4 8547.1 OK 2 J3最小cLCB7FX-MIN-3833.2 8547.1 OK 3 I3最大cLCB20FX-MAX-427.2 4769.2 OK 3 I3最小cLCB7FX-MIN-1594.9 5001.5 OK 3 J4最大cLCB20FX-MAX-391.8 4769.2 OK 3 J4最小cLCB7FX

23、-MIN-1552.4 4769.2 OK 4 I4最大cLCB20FX-MAX30.0 4769.2 OK 4 I4最小cLCB7FX-MIN-813.6 4769.2 OK 4 J5最大cLCB20FX-MAX129.7 4769.2 OK 4 J5最小cLCB7FX-MIN-694.1 4769.2 OK 5 I5最大cLCB20FX-MAX129.7 4769.2 OK 5 I5最小cLCB7FX-MIN-694.1 4769.2 OK 5 J6最大cLCB10FX-MAX233.0 4769.2 OK 5 J6最小cLCB17FX-MIN-578.2 4769.2 OK 6 I6最大cLCB18FX-MAX213.1 4769.2 OK 6 I6最小cLCB9FX-MIN-621.4 4769.2 OK 6 J7最大cLCB18FX-MAX312.8 4769.2 OK 6 J7最小cLCB9FX-MIN-501.8 4769.2 OK 7 I7最大cLCB18FX-MAX312.8 4769.2 OK 7 I7最小cLCB9FX-MIN-501.8 4769.2 OK 7 J8最大cLCB8FX-MAX431.8 4769.2 OK 7 J8最小cLCB19FX-MIN-401.7 5001.5 OK 8 I8最大cLCB18FX-MAX