下部桥墩完整计算书

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第四章 主桥下部结构计算4.1 过渡墩盖梁计算4.1.主要材料4.1.1.1 混凝土C40混凝土(用于盖梁梁)弹性模量:32500MPa轴心抗压强度标准值fck:26.8MPa,轴心抗拉强度标准值ftk:2.4 MPa。

轴心抗压强度设计值fcd:18.4MPa,轴心抗拉强度设计值ftd:1.65 MPa。

4.1.1.2 预应力钢材和波纹管预应力钢绞线弹性模量:195000 MP,标准强度fpk:1860 MPa;设计强度fpd:1260 MPa, 张拉控制应力σcon=0.7fpk=1302MPa。

料波纹管的管道摩阻系数为: 0.14, 塑料波纹管的管道局部偏差系数为:0.0014。

4.1.2 设计荷载结构重要性系数:1.1恒载:结构自重由程序自动计算,砼容重取γ=26kN/m3二期恒载:采用集中力方式加载盖梁悬臂外边支座;汽车荷载:公路-Ⅰ级,采用桥博横向加载程序自动加载;4.1.3 计算方法4.1.3.1 计算方法概述计算以平面杆系理论,采用桥梁博士3.03程序计算.以盖梁为基准划分结构离散图。

根据新桥规要求的内容计算,验算结构抗裂性,构件使用应力,及结构极限承载能力,验算结构是否符合规范要求。

4.1.3.2 结构离散图4.1.3.3 施工阶段划分根据施工总体安排,共划分有3个施工阶段和1个使用阶段。

阶段1:浇筑桥墩及盖梁;阶段2:吊装小箱梁;阶段3:浇筑湿接缝、桥面铺装,防撞护栏浇阶段4:完成收缩徐变。

4.1.4 主要结论4.1.4.1 抗裂验算新《公桥规》第6.3.1条规定:预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算:1、正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:(1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件 σst-0.80σpc≤0(2) A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下σst-σpc≤0.7ftk =1.68 Mpa但在荷载长期效应组合下 σlt-σpc≤02、 斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:(1)全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下现场浇筑(包括预制拼装)构件 σtp≤0.4ftk=0.96 Mpa(2) A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下现场浇筑(包括预制拼装)构件 σtp≤0.5ftk=1.2 Mpa4.1.4.1.1 正截面混凝土法向拉应力验算a)短期效应组合单元号节点号项 目上缘最小正应力下缘最小正应力主拉应力11应力值 5.7110.6-2.95e-03 2应力值8.15 5.16-9.65e-0422应力值8.15 5.16-7.43e-02 3应力值7.35 3.7-0.10633应力值7.35 3.7-0.106 4应力值 6.29 2.88-0.10344应力值 6.29 2.88-0.103 5应力值 5.83 1.79-2.18e-0255应力值 5.83 1.79-2.18e-02 6应力值 5.89 1.26-5.78e-0366应力值 5.89 1.26-6.68e-02 7应力值 5.3 1.04-0.29977应力值 5.3 1.04-0.299 8应力值 4.32 1.82-0.43388应力值 4.32 1.82-0.433 9应力值 1.93 3.81-0.64699应力值 2.55 3.22-0.127 10应力值 3.06 2.95-8.56e-021010应力值 3.06 2.95-8.58e-02 11应力值 3.27 2.65-6.79e-021111应力值 3.27 2.65-0.133 12应力值 2.45 2.95-0.1561212应力值 2.45 2.95-0.155 13应力值 1.18 3.3-0.2151313应力值0.592 3.8-0.731 14应力值 3.15 1.81-0.5071414应力值 3.17 1.81-0.506 15应力值 4.24 1.04-0.3631515应力值 4.25 1.04-0.363 16应力值 4.93 1.27-0.103主 截 面 正 应 力 图(上缘)主 截 面 正 应 力 图(下缘)单元下缘最小应力:1.04 MPa容许最小拉应力为:-1.68 MPa 满足要求主 截 面 主 应 力 图b)长期效应组合主截面应力表单元号节点号项目上缘最小正应力下缘最小正应力11应力值 5.7110.6 2应力值8.38 5.1622应力值8.38 5.16 3应力值7.72 3.733应力值7.72 3.7 4应力值 6.84 2.8844应力值 6.84 2.88 5应力值 6.57 1.7955应力值 6.57 1.79 6应力值 6.67 1.2666应力值 6.67 1.26 7应力值 6.16 1.0477应力值 6.16 1.04 8应力值 5.31 1.8288应力值 5.31 1.82 9应力值 3.17 3.8199应力值 3.68 3.73 10应力值 4.24 3.371010应力值 4.24 3.37 11应力值 4.58 3.061111应力值 4.58 3.06 12应力值 4.08 3.371212应力值 4.08 3.37 13应力值 3.27 3.741313应力值 2.83 3.8 14应力值 5.01 1.811414应力值 5.02 1.81 15应力值 5.89 1.041515应力值 5.9 1.04 16应力值 6.45 1.271616应力值 6.46 1.2717应力值 6.36 1.81717应力值 6.36 1.8 18应力值 6.66 2.911818应力值 6.66 2.91 19应力值7.63 3.731919应力值7.63 3.73 20应力值8.51 5.22020应力值8.51 5.221应力值 5.710.6主截面正应力图(上缘)2.83MPa: 0 MPA主截面正应力图(下缘)抗裂计算结果如下:a)短期效应组合单元上缘最小应力:1.18 MPa容许最小拉应力为:-1.68 MPa 满足要求单元下缘最小应力:1.04 MPa容许最小拉应力为:-1.68 MPa 满足要求单元最大主拉应力:-0.646 MPa容许最大主拉应力为:-1.2MPa 满足要求b)长期效应组合单元上缘最大拉应力:2.83MPa容许值为: 0 满足要求单元下缘最大拉应力:1.04MPa容许值为: 0 满足要求从以上分析可知,抗裂验算满足要求。

4.1.4.2 持久状况构件的应力验算新《公桥规》第7.1.5条规定:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力和预应力钢筋的拉应力,应符合下列规定:(1).受压区混凝土的最大压应力未开裂构件 σkc+σpt≤0.5fck=13.4MPa(2).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≤0.65fpk=1209 MPa新《公桥规》第7.1.6条规定:预应力混凝土受弯构件由作用(荷载)标准值 和预加力产生的混凝土主压应力和主拉应力应符合下列规定:主压应力σcp≤0.6fck=16.08 MPa4.1.4.2.1 正截面混凝土法向压应力验算和斜截面混凝土主压应力验算标准组合单元号节点号项 目上缘最大正应力下缘最大正应力最大主压应力11应力值 5.8210.910.9 2应力值8.88 6.028.8822应力值8.88 6.028.88 3应力值8.42 4.978.4233应力值8.42 4.978.42 4应力值7.78 4.787.7844应力值7.78 4.787.78 5应力值7.76 4.357.7655应力值7.76 4.357.76 6应力值7.93 3.997.9366应力值7.93 3.997.93 7应力值7.54 4.077.5477应力值7.54 4.077.54 8应力值 6.86 5.31 6.8688应力值 6.86 5.31 6.86 9应力值 5.028.15 6.8799应力值 5.517.05 6.21 10应力值 5.84 6.33 5.81010应力值 5.84 6.33 5.8 11应力值 6.14 5.92 6.11111应力值 6.14 5.92 6.1 12应力值 5.84 6.76 6.351212应力值 5.84 6.76 6.35 13应力值 5.458.157.631313应力值 5.029.048.26 14应力值 6.86 6.08 6.861414应力值 6.86 6.07 6.86 15应力值7.54 4.777.541515应力值7.54 4.757.54 16应力值7.93 4.567.931616应力值7.93 4.547.93 17应力值7.76 4.897.764.2.2 使用阶段钢束应力验算钢束号应力值(MPa)容许值(MPa)是否满足要求1-1.13e+03-1.21e+03是2-1.11e+03-1.21e+03是持久状况构件的应力验算结果:正截面混凝土法向压应力验算单元上缘最大压应力:8.88MPa容许最大压应力为: 13.4MPa 满足要求单元下缘最大压应力:10.9MPa容许最大压应力为:13.4 MPa 满足要求斜截面混凝土主压应力验算单元最大主压应力:10.9MPa容许最大主压应力为:16.08 MPa 满足要求通过以上分析可知,持久状况构件的应力满足规范要求。

4.1.4.3 承载能力极限状态正截面强度验算基本组合单元号节点号内力属性Mj极限抗力受力类型是否满足受压区高度是否满足11最大弯矩0.0 4.31e+03下拉受弯是是最小弯矩0.0 4.31e+03下拉受弯是是2最大弯矩-39.5-5.31e+03上拉受弯是是最小弯矩-520-5.31e+03上拉受弯是是22最大弯矩-39.5-5.31e+03上拉受弯是是最小弯矩-520-5.31e+03上拉受弯是是3最大弯矩-1.22e+03-8.00e+03上拉受弯是是最小弯矩-2.51e+03-8.00e+03上拉受弯是是33最大弯矩-1.22e+03-8.00e+03上拉受弯是是最小弯矩-2.51e+03-8.00e+03上拉受弯是是4最大弯矩-2.51e+03-1.12e+04上拉受弯是是最小弯矩-5.09e+03-1.12e+04上拉受弯是是44最大弯矩-2.51e+03-1.12e+04上拉受弯是是最小弯矩-5.09e+03-1.12e+04上拉受弯是是5最大弯矩-3.93e+03-1.51e+04上拉受弯是是最小弯矩-8.24e+03-1.51e+04上拉受弯是是55最大弯矩-3.93e+03-1.51e+04上拉受弯是是最小弯矩-8.24e+03-1.51e+04上拉受弯是是6最大弯矩-4.44e+03-1.69e+04上拉受弯是是最小弯矩-9.37e+03-1.69e+04上拉受弯是是66最大弯矩-4.44e+03-1.69e+04上拉受弯是是最小弯矩-9.37e+03-1.69e+04上拉受弯是是7最大弯矩-6.66e+03-2.16e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.32e+04-2.16e+04上拉受弯是是77最大弯矩-6.66e+03-2.16e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.32e+04-2.16e+04上拉受弯是是8最大弯矩-8.28e+03-2.24e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.6e+04-2.24e+04上拉受弯是是88最大弯矩-8.28e+03-2.24e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.6e+04-2.24e+04上拉受弯是是9最大弯矩-1.14e+04-2.31e+04上拉受弯是是最小弯矩-2.12e+04-2.31e+04上拉受弯是是99最大弯矩-8.13e+03-1.73e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.63e+04-2.31e+04上拉受弯是是10最大弯矩-7.73e+03-1.47e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.49e+04-2.32e+04上拉受弯是是1010最大弯矩-7.73e+03-1.47e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.49e+04-2.32e+04上拉受弯是是11最大弯矩-7.37e+03-1.74e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.39e+04-2.32e+04上拉受弯是是1111最大弯矩-7.37e+03-1.74e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.39e+04-2.32e+04上拉受弯是是12最大弯矩-7.73e+03-1.47e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.5e+04-2.32e+04上拉受弯是是1212最大弯矩-7.73e+03-1.47e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.5e+04-2.32e+04上拉受弯是是13最大弯矩-8.08e+03-1.99e+03上拉偏拉是是最小弯矩-1.7e+04-2.31e+04上拉受弯是是1313最大弯矩-1.14e+04-2.31e+04上拉受弯是是最小弯矩-2.19e+04-2.31e+04上拉受弯是是14最大弯矩-8.27e+03-2.24e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.66e+04-2.24e+04上拉受弯是是1414最大弯矩-8.27e+03-2.24e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.66e+04-2.24e+04上拉受弯是是15最大弯矩-6.66e+03-2.16e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.38e+04-2.16e+04上拉受弯是是1515最大弯矩-6.66e+03-2.16e+04上拉受弯是是最小弯矩-1.37e+04-2.16e+04上拉受弯是是16最大弯矩-4.44e+03-1.69e+04上拉受弯是是最小弯矩-9.62e+03-1.69e+04上拉受弯是是1616最大弯矩-4.44e+03-1.69e+04上拉受弯是是最小弯矩-9.6e+03-1.69e+04上拉受弯是是17最大弯矩-3.93e+03-1.51e+04上拉受弯是是最小弯矩-8.43e+03-1.51e+04上拉受弯是是1717最大弯矩-3.93e+03-1.51e+04上拉受弯是是最小弯矩-8.41e+03-1.51e+04上拉受弯是是18最大弯矩-2.51e+03-1.12e+04上拉受弯是是最小弯矩-5.22e+03-1.12e+04上拉受弯是是1818最大弯矩-2.51e+03-1.12e+04上拉受弯是是最小弯矩-5.21e+03-1.12e+04上拉受弯是是19最大弯矩-1.22e+03-7.97e+03上拉受弯是是最小弯矩-2.48e+03-7.97e+03上拉受弯是是1919最大弯矩-1.22e+03-7.97e+03上拉受弯是是最小弯矩-2.47e+03-7.97e+03上拉受弯是是20最大弯矩-39.6-5.29e+03上拉受弯是是最小弯矩对应抗力及最小弯矩(颜色深的为弯矩,浅的为抗力)斜截面抗剪计算见下表。