幅式連續(xù)箱梁上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書終_第1頁
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1、分幅式連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書目 錄第1章類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書51設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸51.1設(shè)計(jì)資料51.2結(jié)構(gòu)尺寸52分析模型簡介62.1單元?jiǎng)澐?2.2施工階段72.3基本參數(shù)73計(jì)算荷載參數(shù)83.1恒載83.2活載83.3溫度作用8結(jié)構(gòu)整體溫度變化8溫度梯度93.4支座沉降93.5混凝土收縮徐變作用94結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算104.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算104.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算12正截面抗裂驗(yàn)算12斜截面抗裂驗(yàn)算134.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算13受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算13受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算14混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算154.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算154.4承

2、載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算15正截面抗彎承載力驗(yàn)算15斜截面抗剪承載力驗(yàn)算16第2章 類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書181設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸181.1設(shè)計(jì)資料181.2結(jié)構(gòu)尺寸182分析模型簡介192.1單元?jiǎng)澐?92.2施工階段202.3基本參數(shù)203計(jì)算荷載參數(shù)203.1恒載203.2活載213.3溫度作用21結(jié)構(gòu)整體溫度變化21溫度梯度213.4支座沉降213.5混凝土收縮徐變作用214結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算224.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算224.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算24正截面抗裂驗(yàn)算24斜截面抗裂驗(yàn)算254.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算26受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算26受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉

3、應(yīng)力驗(yàn)算26混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算274.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算284.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算28正截面抗彎承載力驗(yàn)算28斜截面抗剪承載力驗(yàn)算28第3章 類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書301設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸301.1設(shè)計(jì)資料301.2結(jié)構(gòu)尺寸302分析模型簡介312.1單元?jiǎng)澐?22.2施工階段322.3基本參數(shù)323計(jì)算荷載參數(shù)323.1恒載323.2活載333.3溫度作用33結(jié)構(gòu)整體溫度變化33溫度梯度333.4支座沉降333.5混凝土收縮徐變作用344結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算344.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算344.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算37正截面抗裂驗(yàn)算37斜截面抗裂驗(yàn)算374.3正常使

4、用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算38受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算38受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算39混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算394.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算404.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算40正截面抗彎承載力驗(yàn)算40斜截面抗剪承載力驗(yàn)算40第4章 類設(shè)反拉箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書431設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸431.1設(shè)計(jì)資料431.2結(jié)構(gòu)尺寸432分析模型簡介442.1單元?jiǎng)澐?52.2施工階段452.3基本參數(shù)453計(jì)算荷載參數(shù)453.1恒載453.2活載463.3溫度作用46結(jié)構(gòu)整體溫度變化46溫度梯度463.4支座沉降463.5混凝土收縮徐變作用474結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算474.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算4

5、74.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算49正截面抗裂驗(yàn)算49斜截面抗裂驗(yàn)算504.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算51受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算51受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算51混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算524.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算524.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算53正截面抗彎承載力驗(yàn)算53斜截面抗剪承載力驗(yàn)算53第5章 類設(shè)反拉箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書551設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸551.1設(shè)計(jì)資料551.2結(jié)構(gòu)尺寸552分析模型簡介562.1單元?jiǎng)澐?72.2施工階段572.3基本參數(shù)573計(jì)算荷載參數(shù)573.1恒載573.2活載583.3溫度作用58結(jié)構(gòu)整體溫度變化58溫度梯度583.4支座沉降5

6、83.5混凝土收縮徐變作用594結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算594.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算594.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算61正截面抗裂驗(yàn)算61斜截面抗裂驗(yàn)算624.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算63受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算63受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算63混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算644.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算644.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算65正截面抗彎承載力驗(yàn)算65斜截面抗剪承載力驗(yàn)算65第6章 分離式連續(xù)箱梁下部結(jié)構(gòu)計(jì)算書671設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸671.1設(shè)計(jì)資料671.2結(jié)構(gòu)尺寸672薄壁墩墩頂擴(kuò)頭計(jì)算682.1撐桿抗壓承載力計(jì)算682.2系桿抗拉承載力計(jì)算693薄壁墩墩底截面計(jì)算6

7、93.1墩底截面縱橋向計(jì)算693.2墩底截面橫橋向計(jì)算69第1章 類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書1設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸1.1設(shè)計(jì)資料1.標(biāo)準(zhǔn)跨徑:25.0m;2.橋面寬度:16.75m;3.設(shè)計(jì)荷載:公路-I級;4.材料(1)混凝土:現(xiàn)澆箱梁為C50,橋面鋪裝層為瀝青混凝土;(2)鋼絞線:采用符合GB/T 5224-1995技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線;(3)非預(yù)應(yīng)力鋼筋:采用符合新規(guī)范的R235,HRB335鋼筋;(4)材料容重:鋼筋混凝土=26kN/m3,瀝青混凝土=23kN/m3,鋼鉸線容重=78.5kN/m3。5.錨具OVM15-5、OVM15-12。6.施工工藝箱梁采用分段現(xiàn)澆施工,每一階段設(shè)置施

8、工縫,鋼絞線在施工縫處通過聯(lián)接器接長。7.設(shè)計(jì)依據(jù)(1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003);(2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004);(3)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)。1.2結(jié)構(gòu)尺寸分幅式連續(xù)箱梁采用單箱三室斜腹板箱梁,頂板寬16.75m,底板寬10.55m,兩側(cè)懸臂各長2.5m,端橫隔板厚1.5m,中橫隔板厚1.5m。懸臂端部截面厚0.15m,根部厚0.45m;箱梁內(nèi)部頂板厚度從跨中截面的0.25m變化至支點(diǎn)截面的0.45m;底板厚度從跨中截面的0.22m變化至支點(diǎn)截面的0.42m,腹板厚度從跨中截面的0.4m變化至支點(diǎn)截面的

9、0.6m,腹板變化通過一個(gè)2.5m長梁段由0.4m0.6m進(jìn)行過渡。平面布置如下圖所示。圖1.2.1 類分幅式連續(xù)箱梁平面圖支點(diǎn)截面、跨中截面的構(gòu)造如下圖所示。圖 類分幅式連續(xù)箱梁支點(diǎn)斷面構(gòu)造圖 類分幅式連續(xù)箱梁跨中斷面構(gòu)造2分析模型簡介采用MidasCivil2006對本橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,具體參數(shù)及施工階段如下。2.1單元?jiǎng)澐指鶕?jù)該橋梁構(gòu)造特性,建立4×25m一聯(lián)模型,全橋共劃分96個(gè)單元,102個(gè)節(jié)點(diǎn),模型如圖所示。圖 有限元模型2.2施工階段按照該橋?qū)嶋H施工工序并考慮收縮徐變的影響,將施工過程劃分為以下6個(gè)階段。1.現(xiàn)澆施工第一孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;2.現(xiàn)澆施工第二孔箱梁,并

10、張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;3.現(xiàn)澆施工第三孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;4.現(xiàn)澆施工第四孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;5.二期恒載施工;6.材料收縮徐變(按10年考慮)。2.3基本參數(shù)(1)外部環(huán)境特性計(jì)算相對濕度75;不均勻沉降考慮為5mm;結(jié)構(gòu)梯度溫差按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)進(jìn)行考慮,分別考慮正、負(fù)溫差效應(yīng)。(2)預(yù)應(yīng)力鋼束特性預(yù)應(yīng)力管道為金屬波紋管,摩擦系數(shù)0.25;管道偏差系數(shù)0.0015/m;鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè)6mm,兩端張拉,張拉控制應(yīng)力。3計(jì)算荷載參數(shù)3.1恒載(1)梁單元自重根據(jù)截面面積特性及材料容重自動計(jì)算。(2)二期恒載同時(shí)考慮橋面鋪裝及欄桿荷載,將其作為線

11、荷載施加于梁單元。二期恒載集度為68.4KN/m。3.2活載(1)橫向分布系數(shù)計(jì)算本橋?yàn)檫B續(xù)箱梁,當(dāng)按照單梁模型進(jìn)行計(jì)算時(shí),需考慮偏載效應(yīng)與橫向折減效應(yīng),綜合計(jì)算得活載效應(yīng)系數(shù)為:1.15*4*0.673.082。(2)沖擊系數(shù)計(jì)算依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第84頁對于連續(xù)梁橋正彎矩段與負(fù)彎矩段的基頻與的計(jì)算方法,有:因此,根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第條,有:正彎矩段:負(fù)彎矩段:3.3溫度作用結(jié)構(gòu)整體溫度變化(1) 整體升溫20;(2) 整體降溫-15。溫度梯度(1) 梯度升溫;(2) 梯度降溫。3.4支座沉降每個(gè)支座沉降按-5mm計(jì)算,并考

12、慮各支座沉降的最不利組合效應(yīng)。3.5混凝土收縮徐變作用利用Midas軟件所提供的時(shí)間依存性材料與時(shí)間依存性材料連接來考慮C50混凝土的收縮徐變。徐變系數(shù)與收縮系數(shù)變化曲線如圖下圖所示:圖3.5.1 混凝土徐變系數(shù)變化圖3.5.2 混凝土收縮應(yīng)變變化4結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算4.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第條規(guī)定,在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定:壓應(yīng)力cc0.70fck,拉應(yīng)力ct1.15ftk。本橋施工時(shí)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的85%,故壓應(yīng)力允許值0.70fck0.70×0.85×32.419.28Mpa。拉應(yīng)力允許值1.1

13、5ftk1.15×0.85×2.652.59Mpa。圖 施工階段1截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段1截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖4.1.3 施工階段2截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段2截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段3截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖4.1.6 施工階段3截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段4截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖4.1.8 施工

14、階段4截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段6截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段6截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上述各階段施工圖應(yīng)力圖可以看出,各施工階段截面上下緣均為壓應(yīng)力,且最大壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值,各施工階段應(yīng)力滿足要求。4.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算4.2.1正截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下,應(yīng)符

15、合下列條件:對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)長期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:圖 短期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)長短期應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面應(yīng)力超出限值,但由于此處為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣長短期效應(yīng)組合下應(yīng)力均滿足要求。4.2.2斜截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于

16、部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制段:現(xiàn)澆段:圖 短期效應(yīng)組合作用下截面上緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合作用下截面下緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)短期效應(yīng)組合主拉應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面主拉應(yīng)力較大,但也未超出規(guī)范限值,此處由于為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣主拉應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。4.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算4.3.1受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開

17、裂構(gòu)件受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖4.3.2 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力均滿足要求。4.3.2受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開裂構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算表鋼束名稱施工階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)使用階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)施工階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)使用階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)是否滿

18、足1孔腹板束-11209.48771170.849813951209是1孔腹板束-21202.86241166.442513951209是1孔腹板束-31199.22451163.876713951209是1孔腹板束-41165.74271152.624913951209是1孔底板束1245.15691140.817113951209是2孔腹板束-11209.48751170.768613951209是2孔腹板束-21198.1581166.357313951209是2孔腹板束-31206.13411164.782113951209是2孔腹板束-41174.92561153.017413951

19、209是2孔底板束1254.07911161.641313951209是3孔腹板束-11209.48771173.122113951209是3孔腹板束-21197.72841163.904613951209是3孔腹板束-31206.13411161.072913951209是3孔腹板束-41174.92571150.213113951209是3孔底板束1254.07911159.501513951209是4孔腹板束-11258.31531259.691613951209否4孔腹板束-21277.05071249.40313951209否4孔腹板束-31299.7241248.689313951

20、209否4孔腹板束-41315.26781250.729913951209否4孔底板束1242.60171183.285713951209是由上表可以看出,除4孔腹板鋼束外,其余各根鋼束施工階段和使用階段均滿足規(guī)范要求,只有第4孔腹板束不滿足使用階段應(yīng)力要求,建議將第4孔鋼束張拉控制應(yīng)力由0.75fpk(1395MPa)調(diào)整為0.7fpk(1302MPa),由于原施工圖設(shè)計(jì)圖紙中未給出此項(xiàng)建議,務(wù)必在后期施工圖變更中予以補(bǔ)充說明。4.3.3混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)7.1.6條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土的主壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面上緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖

21、(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土的主壓應(yīng)力均滿足要求。4.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算名稱一跨跨中二跨跨中三跨跨中四跨跨中荷載短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響的長期撓度(mm)21.0 14.0 12.4 19.6 消除自重的長期撓度(mm)8.6 6.1 5.5 8.2 預(yù)應(yīng)力長生的長期反拱值(mm)29.0 20.0 17.6 25.0 由于預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度,所以按規(guī)范可以不設(shè)預(yù)拱。4.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算4.

22、4.1正截面抗彎承載力驗(yàn)算圖4.4.1 正截面抗彎承載力極限組合最大抗力及相應(yīng)內(nèi)力圖4.4.2斜截面抗剪承載力驗(yàn)算1.計(jì)算截面選取與箍筋布置選取73#節(jié)點(diǎn)(近支點(diǎn)處)和80#節(jié)點(diǎn)(變截面和箍筋變間距處)進(jìn)行斜截面抗剪扭承載力驗(yàn)算。箍筋采用HRB335鋼筋,直徑為10mm,每道腹板2肢箍,距支點(diǎn)7.5m范圍內(nèi)箍筋間距Sv100mm,其余Sv15mm。2.斜截面抗剪扭承載力計(jì)算(1)73#節(jié)點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核:截面符合規(guī)范要求,并需要配置箍筋。異號變矩影響系數(shù),對連續(xù)梁近邊支點(diǎn)取1.0,近中支點(diǎn)取0.9;預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),取1.25;受壓翼緣影響系數(shù),取1.1;b斜截面受壓端正截面處腹板寬度;

23、p斜截面縱向受拉鋼筋配筋百分率,。箍筋配筋率,該截面抗剪承載力能夠滿足設(shè)計(jì)要求,并有較大的富余。(2)80#節(jié)點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核:截面符合規(guī)范要求,并需要配置箍筋。箍筋配筋率,該截面抗剪承載力是能夠滿足設(shè)計(jì)要求,并有較大富余。第2章 類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書1設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸1.1設(shè)計(jì)資料1.標(biāo)準(zhǔn)跨徑:28.0m;2.橋面寬度:16.75m;3.設(shè)計(jì)荷載:公路-I級;4.材料(1)混凝土:現(xiàn)澆箱梁為C50,橋面鋪裝層為瀝青混凝土;(2)鋼絞線:采用符合GB/T 5224-1995技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線;(3)非預(yù)應(yīng)力鋼筋:采用符合新規(guī)范的R235,HRB335鋼筋;(4)材料容重:鋼筋

24、混凝土=26kN/m3,瀝青混凝土=23kN/m3,鋼鉸線容重=78.5kN/m3。5.錨具OVM15-5、OVM15-13。6.施工工藝箱梁采用分段現(xiàn)澆施工,每一階段設(shè)置施工縫,鋼絞線在施工縫處通過聯(lián)接器接長。7.設(shè)計(jì)依據(jù)(1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003);(2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004);(3)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)。1.2結(jié)構(gòu)尺寸分幅式連續(xù)箱梁采用單箱三室斜腹板箱梁,頂板寬16.75m,底板寬10.55m,兩側(cè)懸臂各長2.5m,端橫隔板厚1.5m,中橫隔板厚1.5m。懸臂端部截面厚0.18m,根部厚0.4

25、5m;箱梁內(nèi)部頂板厚度從跨中截面的0.25m變化至支點(diǎn)截面的0.45m;底板厚度從跨中截面的0.22m變化至支點(diǎn)截面的0.42m,腹板厚度從跨中截面的0.4m變化至支點(diǎn)截面的0.6m,腹板變化通過一個(gè)2.5m長梁段由0.4m0.6m進(jìn)行過渡。平面布置如下圖所示。圖 類分幅式連續(xù)箱梁平面圖支點(diǎn)截面、跨中截面的構(gòu)造如下圖所示。圖 類分幅式連續(xù)箱梁支點(diǎn)斷面構(gòu)造圖 類分幅式連續(xù)箱梁跨中斷面構(gòu)造2分析模型簡介采用MidasCivil2006對本橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,具體參數(shù)及施工階段如下。2.1單元?jiǎng)澐指鶕?jù)該橋梁構(gòu)造特性,建立3×28m一聯(lián)模型,全橋共劃分72個(gè)單元,77個(gè)節(jié)點(diǎn),模型如圖所示。圖 有

26、限元模型2.2施工階段按照該橋?qū)嶋H施工工序并考慮收縮徐變的影響,將施工過程劃分為以下5個(gè)階段。1.現(xiàn)澆施工第一孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;2.現(xiàn)澆施工第二孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;3.現(xiàn)澆施工第三孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;4.二期恒載施工;5.材料收縮徐變(按10年考慮)。2.3基本參數(shù)(1)外部環(huán)境特性計(jì)算相對濕度75;不均勻沉降考慮為5mm;結(jié)構(gòu)梯度溫差按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)進(jìn)行考慮,分別考慮正、負(fù)溫差效應(yīng)。(2)預(yù)應(yīng)力鋼束特性預(yù)應(yīng)力管道為金屬波紋管,摩擦系數(shù)0.25;管道偏差系數(shù)0.0015/m;鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè)6mm,兩端張拉,張拉控制應(yīng)力。3計(jì)算荷

27、載參數(shù)3.1恒載(1)梁單元自重根據(jù)截面面積特性及材料容重自動計(jì)算。(2)二期恒載同時(shí)考慮橋面鋪裝及欄桿荷載,將其作為線荷載施加于梁單元。二期恒載集度為68.4KN/m。3.2活載(1)橫向分布系數(shù)計(jì)算本橋?yàn)檫B續(xù)箱梁,當(dāng)按照單梁模型進(jìn)行計(jì)算時(shí),需考慮偏載效應(yīng)與橫向折減效應(yīng),綜合計(jì)算得活載效應(yīng)系數(shù)為:1.15*4*0.673.082。(2)沖擊系數(shù)計(jì)算依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第84頁對于連續(xù)梁橋正彎矩段與負(fù)彎矩段的基頻與的計(jì)算方法,有:因此,根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第條,有:正彎矩段:負(fù)彎矩段:3.3溫度作用結(jié)構(gòu)整體溫度變化(1) 整體升溫

28、20;(2) 整體降溫-15。溫度梯度(1) 整梯度升溫;(2) 梯度降溫。3.4支座沉降每個(gè)支座沉降按-5cm計(jì)算,并考慮各支座沉降的最不利組合效應(yīng)。3.5混凝土收縮徐變作用利用Midas軟件所提供的時(shí)間依存性材料與時(shí)間依存性材料連接來考慮C50混凝土的收縮徐變。徐變系數(shù)與收縮系數(shù)變化曲線如圖下圖所示:圖3.5.1 混凝土徐變系數(shù)變化圖3.5.2 混凝土收縮應(yīng)變變化4結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算4.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第條規(guī)定,在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定:壓應(yīng)力cc0.70fck,拉應(yīng)力ct1.15ftk。本橋施工時(shí)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度

29、的85%,故壓應(yīng)力允許值0.70fck0.70×0.85×32.419.28Mpa。拉應(yīng)力允許值1.15ftk1.15×0.85×2.652.59Mpa。圖 施工階段1截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段1截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段2截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段2截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段3截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段3截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉

30、為正,壓為負(fù))圖 施工階段4截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段4截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上述各階段施工圖應(yīng)力圖可以看出,各施工階段截面上下緣均為壓應(yīng)力,且最大壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值,各施工階段應(yīng)力滿足要求。4.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算4.2.1正截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載

31、)長期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:圖 短期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)長短期應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面應(yīng)力超出限值,但由于此處為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣長短期效應(yīng)組合下應(yīng)力均滿足要求。4.2.2斜截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下

32、,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制段:現(xiàn)澆段: 圖 短期效應(yīng)組合作用下截面上緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合作用下截面下緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)短期效應(yīng)組合主拉應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面主拉應(yīng)力較大,但也未超出規(guī)范限值,此處由于為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣主拉應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。4.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算4.3.1受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土的壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開裂構(gòu)件受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用

33、下截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力均滿足要求。4.3.2受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開裂構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算表鋼束名稱施工階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)使用階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)施工階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)使用階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)是否滿足1孔腹板束-11222.97711177.368513

34、951209是1孔腹板束-21205.42961164.915213951209是1孔腹板束-31210.63411172.2913951209是1孔腹板束-41180.3381152.816413951209是1孔底板束1239.56631138.038913951209是2孔腹板束-11222.97731177.254313951209是2孔腹板束-21209.26231165.338713951209是2孔腹板束-31215.06371173.056413951209是2孔腹板束-41189.63621154.10813951209是2孔底板束1248.44851153.14941395

35、1209是3孔腹板束-11264.63561198.422713951209是3孔腹板束-21289.60891199.488913951209是3孔腹板束-31291.35331200.539713951209是3孔腹板束-41309.65661206.676813951209是3孔底板束1249.87121153.762313951209是由上表可以看出,各根鋼束施工階段和使用階段均滿足規(guī)范要求。4.3.3混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土的主壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面上緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)

36、)圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土的主壓應(yīng)力均滿足要求。4.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算名稱一跨跨中二跨跨中三跨跨中荷載短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響的長期撓度(mm)33.6 18.8 30.8 消除自重的長期撓度(mm)13.4 8.4 12.6 預(yù)應(yīng)力長生的長期反拱值(mm)36.6 21.6 32.0 由于預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度,所以按規(guī)范可以不設(shè)預(yù)拱。4.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算4.4.1正截面抗彎承載力驗(yàn)算圖 正截面抗彎承載力極限組合最大抗力及相應(yīng)內(nèi)力

37、圖4.4.2斜截面抗剪承載力驗(yàn)算1.計(jì)算截面選取與箍筋布置選取25#節(jié)點(diǎn)(近支點(diǎn)處)和18#節(jié)點(diǎn)(變截面和箍筋變間距處)進(jìn)行斜截面抗剪扭承載力驗(yàn)算。箍筋采用HRB335鋼筋,直徑為10mm,每道腹板2肢箍,距支點(diǎn)7.5m范圍內(nèi)箍筋間距Sv100mm,其余Sv15mm。2.斜截面抗剪扭承載力計(jì)算(1)25#節(jié)點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核:截面符合規(guī)范要求,并需要配置箍筋。異號變矩影響系數(shù),對連續(xù)梁近邊支點(diǎn)取1.0,近中支點(diǎn)取0.9;預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),取1.25;受壓翼緣影響系數(shù),取1.1;b斜截面受壓端正截面處腹板寬度;p斜截面縱向受拉鋼筋配筋百分率,。箍筋配筋率,該截面抗剪承載力能夠滿足設(shè)計(jì)要求,并

38、有較大的富余。(2)18#節(jié)點(diǎn)截面抗剪強(qiáng)度上下限復(fù)核:截面符合規(guī)范要求,并需要配置箍筋。箍筋配筋率,該截面抗剪承載力是能夠滿足設(shè)計(jì)要求,并有較大富余。第3章 類箱梁上部結(jié)構(gòu)縱向計(jì)算書1設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸1.1設(shè)計(jì)資料1.標(biāo)準(zhǔn)跨徑:30.0m;2.橋面寬度:16.75m;3.設(shè)計(jì)荷載:公路-I級;4.材料(1)混凝土:現(xiàn)澆箱梁為C50,橋面鋪裝層為瀝青混凝土;(2)鋼絞線:采用符合GB/T 5224-1995技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的低松弛鋼絞線;(3)非預(yù)應(yīng)力鋼筋:采用符合新規(guī)范的R235,HRB335鋼筋;(4)材料容重:鋼筋混凝土=26kN/m3,瀝青混凝土=23kN/m3,鋼鉸線容重=78.5kN/m3

39、。5.錨具OVM15-5、OVM15-156.施工工藝箱梁采用分段現(xiàn)澆施工,每一階段設(shè)置施工縫,鋼絞線在施工縫處通過聯(lián)接器接長。7.設(shè)計(jì)依據(jù)(1)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003);(2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004);(3)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)。1.2結(jié)構(gòu)尺寸分幅式連續(xù)箱梁采用單箱三室斜腹板箱梁,頂板寬16.75m,底板寬10.55m,兩側(cè)懸臂各長2.5m,端橫隔板厚1.5m,中橫隔板厚1.8。懸臂端部截面厚0.15m,根部厚0.45m;箱梁內(nèi)部頂板厚度從跨中截面的0.25m變化至支點(diǎn)截面的0.45m;底板厚度從跨中

40、截面的0.22m變化至支點(diǎn)截面的0.42m,腹板厚度從跨中截面的0.4m變化至支點(diǎn)截面的0.6m,腹板變化通過一個(gè)2.5m長梁段由0.4m0.6m進(jìn)行過渡。平面布置如下圖所示。圖 類分幅式連續(xù)箱梁平面圖支點(diǎn)截面、跨中截面的構(gòu)造如下圖所示。圖 類分幅式連續(xù)箱梁支點(diǎn)斷面構(gòu)造圖 類分幅式連續(xù)箱梁跨中斷面構(gòu)造2分析模型簡介采用MidasCivil2006對本橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,具體參數(shù)及施工階段如下。2.1單元?jiǎng)澐指鶕?jù)該橋梁構(gòu)造特性,建立4×30聯(lián)模型,全橋共劃分110單元,116個(gè)節(jié)點(diǎn),模型如圖所示。圖 有限元模型2.2施工階段按照該橋?qū)嶋H施工工序并考慮收縮徐變的影響,將施工過程劃分為以下6個(gè)

41、階段。1.現(xiàn)澆施工第一孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;2.現(xiàn)澆施工第二孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;3.現(xiàn)澆施工第三孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;4.現(xiàn)澆施工第四孔箱梁,并張拉相應(yīng)預(yù)應(yīng)力;5.二期恒載施工;6.材料收縮徐變(按10年考慮)。2.3基本參數(shù)(1)外部環(huán)境特性計(jì)算相對濕度75;不均勻沉降考慮為5mm;結(jié)構(gòu)梯度溫差按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)進(jìn)行考慮,分別考慮正、負(fù)溫差效應(yīng)。(2)預(yù)應(yīng)力鋼束特性預(yù)應(yīng)力管道為金屬波紋管,摩擦系數(shù)0.25;管道偏差系數(shù)0.0015/m;鋼筋回縮和錨具變形為每側(cè)6mm,兩端張拉,張拉控制應(yīng)力。3計(jì)算荷載參數(shù)3.1恒載(1)梁單元自重根據(jù)截面面積特

42、性及材料容重自動計(jì)算。(2)二期恒載同時(shí)考慮橋面鋪裝及欄桿荷載,將其作為線荷載施加于梁單元。二期恒載集度為68.4KN/m。3.2活載(1)橫向分布系數(shù)計(jì)算本橋?yàn)檫B續(xù)箱梁,當(dāng)按照單梁模型進(jìn)行計(jì)算時(shí),需考慮偏載效應(yīng)與橫向折減效應(yīng),綜合計(jì)算得活載效應(yīng)系數(shù)為:1.15*4*0.673.082。(2)沖擊系數(shù)計(jì)算依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第84頁對于連續(xù)梁橋正彎矩段與負(fù)彎矩段的基頻與的計(jì)算方法,有:因此,根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-2004)第條,有:正彎矩段:負(fù)彎矩段:3.3溫度作用結(jié)構(gòu)整體溫度變化(1) 整體升溫20;(2) 整體降溫-15。溫度梯度(1)

43、梯度升溫;(2) 梯度降溫。3.4支座沉降每個(gè)支座沉降按-5mm計(jì)算,并考慮各支座沉降的最不利組合效應(yīng)。3.5混凝土收縮徐變作用利用Midas軟件所提供的時(shí)間依存性材料與時(shí)間依存性材料連接來考慮C50混凝土的收縮徐變。徐變系數(shù)與收縮系數(shù)變化曲線如圖下圖所示:圖3.5.1 混凝土徐變系數(shù)變化圖3.5.2 混凝土收縮應(yīng)變變化4結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果及安全性驗(yàn)算4.1施工階段應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第條規(guī)定,在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定:壓應(yīng)力cc0.70fck,拉應(yīng)力ct1.15ftk。本橋施工時(shí)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的85%,故壓應(yīng)力允許值0.70fck0.70&

44、#215;0.85×32.419.28Mpa。拉應(yīng)力允許值1.15ftk1.15×0.85×2.652.59Mpa。圖 施工階段1截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段1截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段2截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段2截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段3截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段3截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段4截面上緣正應(yīng)力(單位

45、:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段4截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段5截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段6截面上緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 施工階段6截面下緣正應(yīng)力(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上述各階段施工圖應(yīng)力圖可以看出,各施工階段截面上下緣均為壓應(yīng)力,且最大壓應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值,各施工階段應(yīng)力滿足要求。4.2正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算4.2.1正截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于部分預(yù)應(yīng)力

46、A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)長期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:圖 短期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 長期效應(yīng)組合截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)長短期應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面應(yīng)力超出限值,但由于此處為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣長短期效應(yīng)組合下應(yīng)力均滿足要求。4.2.

47、2斜截面抗裂驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,對于部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件,在作用(荷載)短期效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制段:現(xiàn)澆段:圖 短期效應(yīng)組合作用下截面上緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 短期效應(yīng)組合作用下截面下緣主拉應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上述結(jié)構(gòu)短期效應(yīng)組合主拉應(yīng)力包絡(luò)圖可以看出,只有梁端截面主拉應(yīng)力較大,但也未超出規(guī)范限值,此處由于為預(yù)應(yīng)力鋼束梁段封錨端,模型計(jì)算結(jié)果失真,其它各截面上下緣主拉應(yīng)力均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。4.3正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算4.3.1受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)

48、件正截面混凝土的壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開裂構(gòu)件受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面上緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù)) 由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土最大壓應(yīng)力均滿足要求。4.3.2受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋的拉應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:未開裂構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算表鋼束名稱施工階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)使用階段最大有效預(yù)應(yīng)力(MPa)施工階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)

49、使用階段預(yù)應(yīng)力限值(MPa)是否滿足1孔腹板束-11215.00311200.190713951209是1孔腹板束-21189.35191185.310313951209是1孔腹板束-31186.97771186.481113951209是1孔腹板束-41093.11371155.253713951209是1孔底板束1234.09331170.685113951209是2孔腹板束-11215.00311199.575413951209是2孔腹板束-21189.35191184.371313951209是2孔腹板束-31186.26411186.615513951209是2孔腹板束-41093.

50、11361153.937413951209是2孔底板束1244.70871182.529213951209是3孔腹板束-11215.00301202.857213951209是3孔腹板束-21189.35191187.982413951209是3孔腹板束-31186.97781184.775713951209是3孔腹板束-41093.11371156.984413951209是3孔底板束1244.70871182.944413951209是4孔腹板束-11249.74711292.184513951209否4孔腹板束-21267.46051284.399213951209否4孔腹板束-3126

51、4.81381285.046813951209否4孔腹板束-41289.89611283.835813951209否4孔底板束1252.56871225.578113951209否由上表可以看出,除4孔腹板鋼束外,其余各根鋼束施工階段和使用階段均滿足規(guī)范要求,只有第4孔鋼束不滿足使用階段應(yīng)力要求,建議將第4孔鋼束張拉控制應(yīng)力由0.75fpk(1395MPa)調(diào)整為0.7fpk(1302MPa),由于原施工圖設(shè)計(jì)圖紙中未給出此項(xiàng)建議,務(wù)必在后期施工圖變更中予以補(bǔ)充說明。4.3.3混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算驗(yàn)算條件:公橋規(guī)條規(guī)定,使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件混凝土的主壓應(yīng)力,應(yīng)符合下列規(guī)定:圖 標(biāo)準(zhǔn)組合

52、作用下截面上緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))圖 標(biāo)準(zhǔn)組合作用下截面下緣主壓應(yīng)力包絡(luò)圖(單位:MPa,應(yīng)力正負(fù):拉為正,壓為負(fù))由上兩圖可以看出,各截面使用階段受壓區(qū)混凝土的主壓應(yīng)力均滿足要求。4.4正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算名稱一跨跨中二跨跨中三跨跨中四跨跨中荷載短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響的長期撓度(mm)41.6 27.2 24.2 38.8 消除自重的長期撓度(mm)16.7 11.8 10.9 16.1 預(yù)應(yīng)力長生的長期反拱值(mm)47.4 31.8 27.4 43.0 由于預(yù)加應(yīng)力產(chǎn)生的長期反拱值大于按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的長期撓度,所以按規(guī)范可以不設(shè)預(yù)拱。4.4承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算4.4.1正截面抗彎承載力驗(yàn)算圖 正截面抗彎承載力極限組合最大抗力及相應(yīng)內(nèi)力圖4.4.2斜截面抗剪承載力驗(yàn)算1.計(jì)算截面選取與箍筋布置選取83#節(jié)點(diǎn)(近支點(diǎn)處)和90#節(jié)點(diǎn)(變截面和箍筋變間距處)進(jìn)行斜截面抗剪扭承載力驗(yàn)算。箍筋采用HRB335鋼筋,直徑為10mm,每道腹板

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