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30+45+30m预应力连续梁计算书桥梁博士

目录

一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书 (1)

(一)工程概况: (1)

(二)设计荷载 (2)

(三)主要计算参数 (2)

(四)计算模型 (3)

(五)主要计算结果 (4)

1、施工阶段简明内力分布图和位移图 (4)

2、支承反力 (5)

3、承载能力极限状态内力图 (6)

4、正常使用极限状态应力图 (7)

(六)主要控制截面验算 (8)

1、截面受弯承载能力计算 (8)

2、斜截面抗剪承载能力计算 (16)

3、活载位移计算 (17)

(七)结论 (17)

30+45+30米连续梁计算书

一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书

(一)工程概况:

本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。桥宽为9.5m,采用单箱单室,单侧翼板长2.5米;梁高为1.6~2.3米,梁底按二次抛物线型变化。

箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为50~70cm。箱梁顶板厚22cm。为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为22~35cm。其中跨跨中断面形式见图1.1,支承横梁边的截面形式见图1.2。结构支承形式见图1.3。主梁设纵向预应力。钢束采用?j15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.9X105 MPa,公称面积为140mm2。预应力钢束采用真空吸浆工艺,管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。纵向钢束采用大吨位锚。钢束为19?s15.24的钢绞线,均为两端张拉,张拉控制应力为1339MPa。

图1.1 中跨跨中截面形式

图1.2 横梁边截面形式

图1.3 结构支承示意图

(二)设计荷载

结构重要性系数:1.0

设计荷载:桥宽9.5米,车道数为2,城-A汽车荷载。

人群荷载:没有人行道,所以未考虑人群荷载。

设计风载:按平均风压1000pa计,

地震荷载:按基本地震烈度7度设防,

温度变化:结构按整体温升200C,整体温降200C计,桥面板升温140C,降温70C。基础沉降:桩基础按下沉5mm计算组合。

其他荷载:

(三)主要计算参数

材料:C50砼;

预应力钢束:高强度低松弛钢绞线,抗拉标准强度fpk=1860MPa,抗拉设计强度fpd=1260MPa,抗压设计强度fpd=390Mpa。

一期恒载 容重325/kN m γ=;

二期恒载:防撞墙砼重量为0.34722517.35/kN m ??=,花槽填土重量为

0.419208.38/kN m ?=;

桥面铺装:沥青砼323/kN m γ=,计算每延米重量为7.750.092316.04/kN m ??=;

(四)计算模型

结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础,有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。采用的计算软件是桥梁博士3.0。计算模型见图1.3。全桥共划分为102个单元,103个节点。 施工阶段共三个,第一个施工阶段为安装全部单元;第二个施工阶段为进行桥面铺装和防撞墙的施工;第三个施工阶段主要是模拟施工完成后养护30天再开放交通。各施工阶段计算图式及永久荷载作用见图4.1-4.3所示。

图4.1 第一施工阶段计算图式

图4.2 第二施工阶段计算图式

图4.3 第三施工阶段计算图式

运营阶段结构计算图式与第三施工阶段相同,所考虑的荷载有: 收缩徐变天数:1000天;

整体升温温差20℃,整体降温温差20℃;

非线形温度:桥面升温14℃,降温7℃; 支座不均匀沉降:考虑每个支座可能沉降0.5cm 。 汽车荷载横向分布调整系数:2。

汽车冲击系数按《城市桥梁设计荷载标准》计算为

2020

0.16808045

L ==++。 (五)主要计算结果

1、施工阶段简明内力分布图和位移图

由于本桥施工方法简单,采用全桥一次落架浇注完成。这里只给出成桥后的内力分布图和位移图。

6.54

4.97

9.921.619.81

1.09 4.88

11.45

4.88

11.45

9.81

1.096.54

4.97

9.92

1.61

5.28

12.80

8.038.055.99

7.87

5.28

12.80

8.03

8.05

5.997.87

图5.1 成桥状态正应力图(kN ·m )

8.34

-0.52

7.65-0.417.37

-0.25

7.37

-0.25

7.65

-0.41

8.34

-0.52

12.80

12.80

图5.2 成桥状态主应力图(kN )

0.007

0.025

0.007图5.3 成桥位移图(m)

2、支承反力

恒载、温度、收缩徐变、支座沉降、活载等各种荷载作用下的支承反力以及长期效应组合、短期效应组合、标准值组合下支承反力如下:

3、承载能力极限状态内力图

-4178140681

-41783

22847

22829

图5.4 承载能力极限组合弯距图(单位:kN ·m )

7070

7456

7438

7084

3722

3718

图5.5 承载能力极限组合剪力图(单位:kN )

4、正常使用极限状态应力图

13.58

2.656.10

1.92

11.87

11.87

7.87

1.926.10

2.65

13.58

7.87

6.00

10.35

6.64

9.93

6.56

9.92

6.64

10.35

8.69

8.71

图5.6 作用长期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )

11.00

1.274.81

0.84

9.33

9.33

0.844.81

1.26

10.99

7.64

5.53

9.14

8.98

4.70

7.73

5.39

8.98

5.539.144.70

7.76

7.64

图5.7 作用长期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )

13.58

-0.53

-0.52

-0.52

-0.53

13.58

11.87

11.876.64 6.647.87

7.87

图5.8 作用长期效应组合主应力图(单位:Mpa )

14.89

4.087.53

3.25

13.13

13.13

3.25

4.08

7.53

14.89

13.81

10.0713.43

8.41

8.19

11.80

10.73

13.4310.07

13.81

9.58

11.86

8.41

8.19

图5.9 作用短期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )

6.250.74

0.25

4.80

3.21

1.14

0.26

4.80

0.74

6.24

5.79

5.79

3.54

3.54

5.18

1.794.38

4.30

3.28

4.30

0.560.56

4.38

1.79

5.18

图5.10 作用短期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )

-0.68

-0.65

-0.65-0.68

8.41

14.89

10.07

10.07

13.13

13.13

14.89

8.41

图5.11 作用短期效应组合主应力图(单位:Mpa )

(六)主要控制截面验算

1、截面受弯承载能力计算

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