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