30m箱梁通用图设计计算书

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30m组合箱梁上部结构计算

1/ 24 30m组合箱梁上部结构计算书

Ⅰ、设计资料和结构尺寸 ......................................................................................... 2

一、设计资料 .................................................................................................... 2

二、结构尺寸 .................................................................................................... 3

三、箱梁的横截面几何特性计算 ......................................................................... 4

Ⅱ、荷载计算 .......................................................................................................... 5

一、电算模型 .................................................................................................... 5

二、恒载作用计算 ............................................................................................. 6

三、活载作用计算 ............................................................................................. 6

四、内力组合 .................................................................................................... 8

Ⅲ、预应力钢束的估算和布置 ................................................................................. 10

一、截面钢束的估算与确定 ............................................................................... 10

二、预应力钢束的布置 ...................................................................................... 10

三、预加应力后荷载组合（持久状况承载能力极限组合） .................................. 11

Ⅳ、普通钢筋配筋估算 ............................................................................................ 11

一、截面普通钢筋的估算与确定 ........................................................................ 11

二、普通钢筋的布置 ......................................................................................... 11

Ⅴ、持久状况承载能力极限状态计算 ....................................................................... 12

一、结果显示单元号的确定 ............................................................................... 12

二、正截面抗弯承载力计算 ............................................................................... 12

三、斜截面抗剪承载力计算 ............................................................................... 15

Ⅶ、持久状况正常使用极限状态计算 ....................................................................... 17

一、电算应力结果 ............................................................................................ 17

二、截面抗裂验算 ............................................................................................ 19

Ⅷ、持久状况和短暂状况构件的应力验算 ............................................................... 20

一、混凝土最大拉应力 ..................................................................................... 20

二、受拉区预应力钢筋最大拉应力 ................................................................... 20

三、最大主拉应力计算 ...................................................................................... 21

四、压应力计算 ............................................................................................... 23

Ⅸ、结论 ............................................................................................................... 23

30m组合箱梁上部结构计算

2/ 24 Ⅰ、设计资料和结构尺寸

一、设计资料

1. 标准跨径:30.0m；

2. 计算跨径:边跨29.24m，中跨29m；

3. 桥面宽度:全宽2×(0.5+11.5+0.75)+0.5=26m；净宽2×11.5m；

4. 设计荷载:公路-I级；

5. 材料及特性

（1）混凝土：预应力混凝土预制箱梁、横梁及现浇接头湿接缝混凝土均为C50。6cm调平层混凝土为C40，桥面铺装层采用10cm厚沥青混凝土。

（2）钢绞线：采用符合GB/T 5224-1995技术标准的低松弛钢绞线。

（3）非预应力钢筋：采用符合新规范的R235,HRB335钢筋。凡钢筋直径≥12毫米者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径<12毫米者，采用R235钢。

（4）钢板应符合GB700－88规定的Q235钢板。

（5）材料容重：钢筋混凝土γ=26kN/m3,沥青混凝土γ=23kN/m3,钢板容重γ=78.5kN/m3。

以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，所需参数如下：

30m组合箱梁上部结构计算

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6. 锚具

GVM15-3、GVM15-4和GVM15-5。

7. 施工工艺

预制梁部分按后张法制作主梁，预留预应力钢丝孔道，由Φ=50mm和Φ=55mm的预埋波纹管形成。在现场安装完成后现浇湿接头，完成结构转换工作。

8. 设计依据:

（1）《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；

（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；

（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。

7.计算方法:极限状态法。

二、结构尺寸

箱梁梁高160cm，预制中梁宽240cm，预制边梁宽285cm。桥梁横断面布置如下图：

30m组合箱梁上部结构计算

4/ 24 三、箱梁的横截面几何特性计算

预制端截面预应力钢筋锚固截面

根据已定好的箱梁结构尺寸，计算其截面特性，结果如下：

截面面积：A=1.235m^2

抗扭惯矩：Ixx=0.272m^4

抗弯惯矩：Iyy=0.367m^4

截面中心：y=1.2m，z=0.957m

上核心距：ks=0.311m

下核心距：kx=0.462m

换算截面：

一般区段，b=360mm；

端部区段：b=500mm。 30m组合箱梁上部结构计算

5/ 24 Ⅱ、荷载计算

一、电算模型

1.使用软件

Dr.Bridge3.0、Ansys、MidasCivil6.7.1、GQJS。

2.模型分析

（1）外部环境特性

计算相对湿度75％；不均匀沉降考虑为1/3000；桥面板与其他部分的温差为±14℃。（2）施工阶段划分

按照该桥梁实际施工工序，即预制安装（40天）——现浇湿接头和张拉负区束（其中两边跨现浇段为第一步，第二三跨现浇段为第二步，第三四跨现浇段为第三步，共35天）——铺装桥面及设备（10天）——完工——使用阶段，建立从施工阶段到成桥阶段的模型。

（3）单元划分

根据该桥梁构造特性，共划分98个单元，其中边跨为2x22个，中跨为3x18个，将端横梁视为集中荷载加载于相应位置。

30m箱梁预应力张拉计算书

一、工程概述

本次预应力张拉计算针对的是 30m 箱梁，该箱梁采用后张法预应力施工工艺。箱梁的设计承载能力和使用性能在很大程度上取决于预应力的施加效果，因此准确的预应力张拉计算至关重要。

二、设计参数

1、箱梁混凝土强度等级为 C50，弹性模量 Ec ＝ 345×10^4 MPa。

2、预应力钢绞线采用高强度低松弛钢绞线，规格为 1×7 152 1860，其标准强度 fpk ＝ 1860 MPa，弹性模量 Ep ＝ 195×10^5 MPa。

3、每束钢绞线的根数和布置根据设计要求确定。

4、锚具采用 OVM 系列锚具，锚下控制应力 σcon ＝ 075 fpk ＝

1395 MPa。

三、预应力损失计算

1、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 σl1

对于夹片式锚具，根据规范取值计算。

2、预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失 σl2

考虑孔道偏差系数 k 和摩擦系数 μ，通过计算公式得出。 3、混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失 σl3

若施工过程中存在此项情况，按照实际温差计算。

4、预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 σl4

根据规范规定的松弛系数和张拉控制应力计算。

5、混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失 σl5

综合考虑混凝土的强度、龄期、环境条件等因素计算。

四、张拉力计算

1、单根钢绞线的张拉力 P ＝ σcon × Ap

其中 Ap 为单根钢绞线的截面积。

2、每束钢绞线的张拉力为单根张拉力乘以束内钢绞线根数。

五、理论伸长值计算

1、根据公式 ΔL ＝ Pp × L ／（Ap × Ep) 计算

其中 Pp 为平均张拉力，L 为预应力筋的长度。

2、考虑孔道曲线部分对伸长值的影响，进行修正计算。

六、实际伸长值测量与计算

1、测量初始伸长值 ΔL1，从千斤顶开始加载至初应力（一般为

桥梁工程箱梁设计计算书

1 1 设计资料及构造布置

1.1 桥梁跨径及桥宽：

标准跨径：40m

主梁全长：39.96m

计算跨径：39 m

桥面净空：净11.25+2×1

1.2 设计荷载:

公路I级人群荷载：3kN/m2,每侧栏杆，人行道重量的作用力分别为5kN/m和3.0kN/m

1.3 材料及工艺:

混凝土：主梁C50，栏杆及桥面铺装C30

钢筋：预应力钢筋采用φj15.2低松弛钢绞线，每束6根；

普通钢筋：直径大于和等于12mm的采用Ⅱ级热扎螺纹钢筋，直径小于12mm的均用Ⅰ级热扎光圆钢筋；

钢板：锚头下支承垫板、支座垫板等均采用A3碳素钢。

按后张法施工工艺制作主梁，采用直径70mm的波纹管和OVM.

1.4 设计依据:

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）

《公路工程技术标准》（JTG 001—2004）

2. 构造布置:

2.1 主梁尺寸的拟定：

预应力混凝土简支梁的主梁高度与其跨径之比通常在1/15~1/25之间，本设计主梁高度取用200cm,其高跨比为1/18~1/19之间。

2.2 横断面布置（见图1）

依据《公路桥梁设计规范》主梁间距为3.25米,翼板宽均为270厘米，净11.25+2×1.0米的桥宽选用4片主梁（见图1）

2.3 主梁截面细部尺寸：

箱梁翼板的厚度主要取决于桥面板系承受车轮局部荷载的要求，还应考虑能否满足主梁受弯时翼板受压要求。

绘制梁截面如图2所示。

2.4 主梁截面几何特性的计算

跨中截面几何特性计算表

分块面积 Yi Si=Yi*Si Ii Yu-Yi Ix=Ai*(Yu-Yi) I

6500 10 65000 216666.7 84.21 74.21 36012973

7040 100 704000 15018667 84.21 -15.79 16773908

30米箱梁钢绞线理论伸长量计算书

30m箱梁钢绞线理论伸长量计算书

以下计算中k取0.0015，μ取0.17，千斤顶工作长度为43cm。N1、N2、N3钢束竖弯角均为12350.087,1.80.031,41.40.024radradNrad平弯角均为竖弯角。

张拉控制应力5con1350MPa,Ep=1.9510预应力筋弹性模量。

一、N1钢束

1、N1非连续端伸长量计算：

（1）直线段AB

72.143115.1()1.151()13501.1510.0088195000ABconABABPlcmmllmmmE

（2）曲线段BC

2278.50.7850.00150.7850.170.0310.006513500.7850.0065110.005521950002BCBCconBCBCBCPlcmmkllkllmmmE

（3）直线段CD

首先求出CD段起点截面C处预应力筋张拉应力：

2()0.0065673.16.73113501341.23MPa1341.236.7310.04646195000BCCDklCconCCDCDPlcmmeellmmmE

（4）曲线段DE

12392.73.9270.00153.9270.170.0870.02071341.233.9270.0207110.0272721950002DEDEcDEBCDEPlcmmkllkllmmmE

（5）直线段EF

首先求出EF段起点截面E处预应力筋张拉应力：

1()0.0207270.32.7031341.231313.72MPa1313.722.7030.01818195000DEEFklECEEFEFPlcmmeellmmmE

箱梁计算书

桥梁设计计算书

课程名称道桥工程设计

姓名杨鑫龙

学号

年级与专业 2016交通工程

指导教师

提交日期道桥工程设计桥梁计算书

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一、设计资料 ................................................................................. 4

1.1设计资料 ................................................................................................................... 4

二、主梁构造布置及尺寸 ............................................................ 4

2.1横截面布置 ............................................................................................................... 4

2.2主梁尺寸 ................................................................................................................... 5

2.3横隔梁布置 ............................................................................................................... 5

2.4主梁截面特性简易计算表 ................................................................................... 5

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