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计算书
设计：_____________________ 校对：_____________________ 审核：_____________________
2016-12-30
目录
一、基本信息 (3)
1.1 工程概况 (3)
1.2 技术标准 (3)
1.3 主要规 (3)
1.4 结构概述 (3)
1.5 主要材料及材料性能 (3)
1.6 计算原则、容及控制标准 (3)
二、模型建立与分析 (3)
2.1 计算模型 (3)
2.2 主要钢筋布置图及材料用表 (3)
2.3 截面特性及有效宽度 (3)
2.4 荷载工况及荷载组合 (3)
三、力图 (3)
3.1 力图 (3)
四、持久状况承载能力极限状态验算结果 (3)
4.1 截面受压区高度 (3)
4.2 正截面抗弯承载能力验算 (3)
4.3 斜截面抗剪承载能力验算 (3)
4.4 抗扭承载能力验算 (3)
4.5 支反力计算 (3)
五、持久状况正常使用极限状态验算结果 (3)
5.1 结构正截面抗裂验算 (3)
5.2 结构斜截面抗裂验算 (3)
六、持久状况构件应力验算结果 (3)
6.1 正截面混凝土法向压应力验算 (3)
6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 (3)
6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 (3)
七、短暂状况构件应力验算结果 (3)
7.1 短暂状况构件应力验算 (3)
一、基本信息
1.1 工程概况
1.2 技术标准
1.3 主要规
1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）
2)《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）
3)《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
4)《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）
5)《公路桥涵地基与基础设计规》（JTG D63-2007）
6)《城市桥梁设计规》（CJJ11-2011）
1.4 结构概述
1.5 主要材料及材料性能
1)混凝土
表格1 混凝土表格
2)普通钢筋
表格2 普通钢筋表格
3)预应力材料
表格3 预应力材料表格
1.6 计算原则、容及控制标准
计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。
二、模型建立与分析
2.1 计算模型
图表1 计算模型图
1)节点数量：115 ；
2)单元数量：118 ；
3)边界条件数量：10 ；
4)施工阶段数量：4 ，施工阶段步骤如下：
施工阶段1 ：预制，持续时间30天；
施工阶段2 ：存梁，持续时间30天；
施工阶段3 ：二期，持续时间30天；
施工阶段4 ：收缩徐变，持续时间3650天；
2.2 主要钢筋布置图及材料用表
2.3 截面特性及有效宽度
1)截面特性
表格4 1 : 跨中截面
2.4 荷载工况及荷载组合
1)自重
自重系数：-1.04
2)整体升降温
系统温度升：20.00（[C]）
系统温度降：-10.00（[C]）
3)梁截面温度
表格5 梯度温度降（单元6）
表格6 梯度温度升（单元6）
4)徐变收缩
收缩龄期：3天;
构件理论厚度：100m；
理论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为：
h ＝a×A c／u；
u ＝L0＋a×L i；
——周长u的计算公式中L0为外轮廓周长，L i为内轮廓周长，a为要考虑内轮廓周长的比例系数。
5)可变荷载
活载(2)：人群荷载，汽车荷载，桥梁等级为公路Ⅰ级；
对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ，按照《公路桥涵通用设计规》第4.3.2条，冲击系数μ可按下式计算：当f＜1.5Hz时，μ＝0.05；
当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ＝0.1767ln(f)－0.0157；
当f＞14Hz时，μ＝0.45；
根据规，计算的结构基频f=4.20Hz，冲击系数μ= 0.238。
6)人群荷载
人群荷载：按照《公路桥涵通用设计规》第4.3.5条，人群荷载标准值应按下列规定采用：当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kN/m2；当桥梁计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为2.5kN/m2；当桥梁计算跨径在50m-150m之间时，可由线性插得到人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。
7)荷载组合
表格7 荷载工况及荷载组合荷载工况
荷载组合列表：
基本1：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)
基本2：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M
基本3：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]
基本4：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]
基本5：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[3]
基本6：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[4]
基本7：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[1]
基本8：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[2]
基本9：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[3]
基本10：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[4]
基本11：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)
基本12：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M
基本13：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]
基本14：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]
基本15：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[3]
基本16：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[4]
基本17：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[1]
基本18：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[2]
基本19：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[3]
基本20：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T[4]
频遇21：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]
频遇22：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]
频遇23：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[3]
频遇24：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[4]
频遇25：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M
频遇26：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[1] 频遇27：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[2] 频遇28：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[3] 频遇29：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[4] 准永久30：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]
准永久31：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]
准永久32：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[3]
准永久33：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[4]
准永久34：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M
准永久35：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[1] 准永久36：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[2] 准永久37：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[3] 准永久38：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[4] 标准39：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M
标准40：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]
标准41：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]
标准42：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[3]
标准43：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[4]
三、力图
3.1 力图
图表2 力图结果图形1
图表3 力图结果图形2
图表4 力图结果图形3
图表5 力图结果图形4
图表6 力图结果图形5
图表7 力图结果图形6
图表8 力图结果图形7
四、持久状况承载能力极限状态验算结果
4.1 截面受压区高度
表格8 截面受压区高度相对界限受压区高度ξb
钢筋种类C50及以下C55/C60 C65/C70 C75/C80 R235 0.62 0.60 0.58 -
HRB335 0.56 0.54 0.52 -
HRB400/KL400 0.53 0.51 0.49 -
钢绞线、钢丝0.40 0.38 0.36 0.35
精轧螺纹钢筋0.40 0.38 0.36 -
4.2 正截面抗弯承载能力验算
图表9 正截面抗弯承载能力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第5.1.5条γos≤R 验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规要求。
4.3 斜截面抗剪承载能力验算
图表10 斜截面抗剪承载能力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第5.1.5条γos≤R 验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第5.2.9条进行抗剪截面验算，不满足规要求。
4.4 抗扭承载能力验算
图表11 抗扭承载能力验算——T结果图形
图表12 抗扭承载能力验算——V结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第5.1.5-1条γos≤R 验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第5.5.3条进行抗扭截面验算，不满足规要求。
4.5 支反力计算
表格9 支反力计算结果表格
节点FX(kN) FY(kN) FZ(kN) MX(kN·m) MY(kN·m) MZ(kN·m) 106 -146.199 -3.947 1038.756 0.000 0.000 0.000
107 60.410 -3.708 1039.019 0.000 0.000 0.000
108 -95.403 -2.269 1115.539 0.000 0.000 0.000 109 60.417 -1.850 1117.957 0.000 0.000 0.000 110 -75.842 -27.583 1410.009 0.000 0.000 0.000 111 60.416 27.598 1410.239 0.000 0.000 0.000 112 -68.442 1.850 1578.234 0.000 0.000 0.000 113 60.417 2.268 1575.970 0.000 0.000 0.000 114 -67.472 3.708 1691.537 0.000 0.000 0.000 115 60.410 4.030 1686.782 0.000 0.000 0.000
五、持久状况正常使用极限状态验算结果
5.1 结构正截面抗裂验算
对于部分预应力A类构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：
σst－σpc≤0.7f tk
但在荷载长期效应组合下：
σlt－σpc≤0
图表13 结构正截面抗裂验算短期效应组合结果图形
图表14 结构正截面抗裂验算长期效应组合结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第6.3.1-1条验算: 短期效应组合σst－σpc = 2.95MPa压0.7f tk = -1.86MPa ，满足规要求。
长期效应组合σst－σpc = -0.02MPa拉0.7f tk = -0.00MPa ，不满足规要求。
5.2 结构斜截面抗裂验算
对于A类和B类部分预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：预制构件：σtp≤0.7f tk
现场浇筑（包括预制拼装）构件：σtp≤0.5f tk
图表15 结构斜截面抗裂验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第6.3.1-2条验
算:σtp = -1.34MPa≤0.7f tk = -1.86MPa ，满足规要求。
六、持久状况构件应力验算结果
6.1 正截面混凝土法向压应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.5-1条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。
受压区混凝土的最大压应力：
未开裂构件：σkc＋σpt≤0.5f ck
允许开裂构件：σcc≤0.5f ck
图表16 正截面混凝土法向压应力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.5条验
算:σkc＋σpt = 10.77MPa≤0.5f ck = 16.20MPa ，满足规要求。
6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.5-2条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。
受拉区预应力钢筋的最大拉应力：
1）对钢绞线、钢丝
未开裂构件：σpe＋σp≤0.65f pk
允许开裂构件：σpo＋σp≤0.65f pk
2）对精轧螺纹钢筋
未开裂构件：σpe＋σp≤0.80f pk
允许开裂构件:σpo＋σp≤0.80f pk
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.5-2条验
算:σpe＋σp = 1093.72MPa≤0.65f pk = 1209.00MPa ，满足规要求。
6.3 斜截面混凝土的主压应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.6条，混凝土的主压应力应符合下式规定：σcp≤0.6f ck
图表17 斜截面混凝土的主压应力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.1.6条验算：
σcp = 10.77MPa≤0.6f ck = 19.44MPa ，满足规要求。
七、短暂状况构件应力验算结果
7.1 短暂状况构件应力验算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.2.8条，截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定：σtcc≤0.70f'ck
图表18 短暂状况构件应力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）第7.2.8条验算：
σtcc = -2.69MPa＞0.70f'ck = -1.48MPa ，不满足规要求。