15m（寬7m）現(xiàn)澆空心板梁結構計算書

1、15m （寬7m）現(xiàn)澆空心板梁結構計算書1計算依據(jù)與基礎資料標準及規(guī)范標準跨 徑：橋梁標準跨徑15m；設計荷載：公路-11級；橋面寬度：7m單幅：0. 5m （防撞墻）+6m （機動車道）+0. 5m （防撞墻）=7. 0m；橋梁平安等級：二級；區(qū)域內地震動參數(shù)：橋位區(qū)地震動峰值加速度0. 1g抗震設防：7度。環(huán)境條件：（1）上部結構：I類（2）下部結構：IV類。規(guī)范公路橋梁設計通用規(guī)范JTG D60-2015 （簡稱通規(guī)）公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范JTG3362-2018（簡稱預規(guī)）城市道路工程設計規(guī)范（GJJ 37-2012）城市橋梁設計規(guī)范（CJJ 11-2011）1. 1

2、.3參考資料公路橋涵設計手冊橋梁上冊（人民交通出版社2004. 3）主要材料1）混凝土：現(xiàn)澆空心板、現(xiàn)澆調平層為C40；2）預應力鋼絞線:采用鋼絞線武15.2, fpk=lS60MPa9 Ep=1.95xlO5Mpa;3）普通鋼筋：設計采用了 HPB300及HRB400兩種鋼筋，其中HPB300鋼筋應符 合鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋（GB1499. 1-2017）. HRB400應符合鋼筋混凝土 用熱軋帶肋鋼筋（GB1499. 2-2018）標準中的各項規(guī)定。表1-1材料名稱及強度取值表材料項 目參數(shù)C40 混凝土抗壓標準強度fck26. 8MPa抗拉標準強度32. 4MPa抗壓設計強度fed1

3、8.4MPa抗拉設計強度ftd1. 65MPa抗壓彈性模量Ec32500MPa計算材料容重P26kN/m3線膨脹系數(shù)a0. 000016sl5.2 低松弛 鋼較線抗拉標準強度L1860MPa抗拉設計強度fpH1260MPa抗壓設計強度f Pd390MPa彈性模量Ep1.95X 105MPa管道摩擦系數(shù)U0.25管道偏差系數(shù)k0. 0015張拉控制應力。con0. 75fpk鋼絲松弛系數(shù)0.3單端錨具回縮值AL12mm普通鋼筋 HRB400抗拉標準強度fsk400MPa抗拉設計強度fsd330MPa抗壓設計強度卻，330MPa普通鋼筋 HPB300抗拉標準強度卻300MPa抗拉設計強度fsd25

4、0MPa抗壓設計強度fsd，250MPa設計要點1）本計算書按后張法A類預應力混凝土構件設計，橋面鋪裝層100mmC40混凝 士不參與截面組合作用；2）根據(jù)橫斷面，車道數(shù)為2,偏載系數(shù)1.3,因此橫向分布系數(shù)為2.63）預應力張拉控制應力值=0.75力4，混凝土強度到達90%時才允許張拉預應力鋼束；4）預應力鋼筋傳力錨固時刻的混凝土齡期：7d；5）環(huán)境平均相對濕度RH=80%；2橫斷面布置2. 1橫斷面布置圖50車禍I橋軸儲 道悔700600經邂邈土橋面鋪裝C4躺空心板39 東犯39I 盟 息392 11就3930180A!圖2-1標準橫斷面布置圖（單位：mm）跨中計算截面尺寸表2T梁毛截面幾

5、何特性梁號梁幾何特性面積人用抗彎慣矩l（n?）4. 530. 317預應力束布置情況空心板均擬配2 X 4+2 X 4股15.2鋼束，鋼束為兩端張拉。張拉控制應力均為/=0.75力=1395出 ,3.汽車荷載沖擊系數(shù)值計算汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)m按照通規(guī)第4. 3. 2條，簡支橋梁的自振頻率可采用以下公式估算： - 2同彈性模量 = 3.25xlOi&計算跨徑L=14.3m按照通規(guī)第4. 3. 2條，沖擊系數(shù)可按下式計算：0.05 if/1.5 = o.l7671n(/) 0.0157 if 1.5/14u=0.3143. 3.2汽車荷載的局部加載的沖擊系數(shù)采用 11=0. 3144計算參數(shù)

6、及計算模式有關計算參數(shù)的選取 一期恒載?。嚎招陌逯亓γ芏热 = 26KN/m3二期恒載%:2)平均lOOmm C40混凝土，重力密度取y = 26KN/n?4)防撞墻荷載10KN/m汽車活載：公路-H級；相對濕度：80%；整體升降溫：25。梯度溫度：豎向日照正溫差的溫度基數(shù)按100mm鋼筋混凝土鋪裝層，考慮 100/2mm混凝土調平層折減后采用；豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。. 2計算程序及計算模式主梁計算采用平面桿系有限元程序橋梁博士，計算共分3個階段，即2個施工 階段和1個使用階段，各階段情況見表4。表4-1施工順序表,計算結果及結果分析階段號工作內容1空心板現(xiàn)澆2澆注橋面鋪裝和防

7、撞墻3使用階段計算書中采用橋博進行分析計算，并以公路橋涵設計通用規(guī)范(JTG D60-2015)和公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG 3362-2018) 為標準，按A類預應力混凝土結構進行驗算。主梁施工階段法向壓應力驗算在頻遇狀況(施工階段)，各施工階段主梁各單元應力極值見以下圖。施工中最大壓應力為8.11 0.7 X 0.9 Xfck= 16.8MPa；未出現(xiàn)拉應力。第1施工階段第2施工階段第2施工階段第3施工階段5. 2主梁使用階段正截面抗裂驗算對于局部預應力A類構件，在作用（荷載）頻遇效應組合下，應符合以下條件:ost一opc0. 7ftk=0. 7X2. 4=1. 68

8、 MPa但在荷載準永久效應組合下：alt-opc0各個單元的下緣在頻遇作用下應力值見以下圖：沒有出現(xiàn)拉應力各個單元下緣在準永久作用下應力值見以下圖：沒有出現(xiàn)拉應力5. 3主梁使用階段斜截面抗裂驗算主梁各截面在頻遇荷載效應組合作用下，otpSO. 7ftk = 0. 5x2. 4 = 1.2MPao頻遇 組合下主拉應力最大值0.59MPa,。主梁各個截面的斜截面主拉應力詳見以下圖：5. 4主梁使用階段正截面壓應力驗算預應力混凝土正截面混凝土的壓應力應符合受壓區(qū)混凝土的最大壓應力要求， 對于未開裂構件有okc+opt0. 5fck = 0. 5x26. 8 = 13. 4MPao標準組合下，壓應力

9、最大值為7.5MPa。持久狀況下，主梁各單元最大壓應力如以下圖:5. 5主梁使用階段斜截面主壓應力驗算持久荷載作用下，對于預應力混凝土受彎構件，混凝土的主壓應力應滿足 acp0. 6fck = 0. 6x26. 8 = 16. 08MPao標準組合下，主梁主壓應力最大值為7. 5MPa。 主梁各截面的主壓應力詳見以下圖：5. 6主梁使用階段正截面抗彎驗算主梁各單元抗彎承載能力極限狀態(tài)驗算如以下圖，未考慮普通鋼筋。最大抗力對應的內力：5.7主梁使用階段斜截面抗剪驗算主梁各單元抗剪承載能力極限狀態(tài)驗算如下表所示。抗等計算匯總結果X館起VESEtt/抗力設計電力VR/Vd尺寸0.0最大里力0.00.

10、00.00.00.00是是0.0最小等力-9415.50.00.0-9415.5-1355.36.947是是0.5最大更力4239.70.01779.96019.52837.32.122是是0.5最小等力4423.80.01779.96203.6935.16.634是是1.5最大電力3640.60.0895.54536.12206.92.055是是1.5最小奧力3640.00.0895.54535.5554.48.181是是2.5最大里力3788.70.0558.14346.91874.52.319是是2.5最小電力3788.70.0558.14346.9284.315,287是S3.5最大更

11、力3794.10.0183.13977.21562.32.546是是3.5最小等力3794.10.0183.13977.225.1158.642是是4.5最大更力3794.10.00.03794.11256.53.020是是4.5最小鷗力-3794.10.00.0-3794.1-235.616.101SB5.5最大著力3794.10.00.03794.1954.53.975是S5.5最小翦力3794.10.00.03794.1125.130.339是是6.5最大等力3794.10.00.03794.1666.25.696是是6.5最小羽力-3794.10.00.0-3794.1-134.628

12、,185是是7.5最大翦力3794.10.00.03794.1396.29.577S7.5最小羽力-3794.10.00.0-3794.1-397.09.557是是8.5最大等力3794.10.00.03794.1133.828.356是是8.5最小雞力-3794.10.00.0-3794.1-665.95.698是是9.5最大翦力-3794.10.00.0-3794.1-125.830.149是B9.5最小電力-3794.10.00.0-3794.1-953.03.981是是10.5最大里力3794.10.00.03794.1234.816.158是是10.5最小雪力-3794.10.00.

13、0-3794.1-1257.33.018是是11.5最大里力-3794.10.00.0-3794.1-25.9146.685是S11.5最小雞力-3794.10.00.0-3794.1-1575.82.408是是12.5最大電力-3794.10.0-559.1-4353.2-283.915.336是是12.5最小電力-3794.10.0-559.1-4353.2-1916.62.271是是13.5最大里力-3643.70.0-1243.6-4887.3-553.48.832BB13.5最小翦力-3644.20.0-1243.6-4887.9-2250.92.171是是14.5最大等力-3601

14、.80.0-1776.0-5377.8-935.35.750是是14.5最小更力-3461.10.0-1776.0-5237.2-2873.31.823是是15.0最大電力4051.80.00.04051.81375.12.947S15.0最小更力4051.80.00.04051.816.5245.564是是5. 8使用階段受拉區(qū)預應力鋼筋的最大拉應力驗算對鋼絞線未開裂構件 apeap0. 65fpk=0. 65 X 1860=1209MPa表1-10受拉區(qū)預應力鋼筋的最大拉應力驗算結果(MPa)5. 9正常使用極限狀態(tài)撓度驗算鋼束束最人應力允許值是否滿足1-1054-1208是2-1075-1208是按照新公橋規(guī)第條規(guī)定，受彎構件在使用階段的撓度應考慮荷載準 永久效應的影響。本橋采用C40混凝土，其撓度準永久增長系數(shù)n 0 =1.425,消除結構自重產生的準永久撓度后，主梁的最大撓度不應超過計算跨徑的l/600o以下圖 為活載產生的豎向位移。表極限狀態(tài)族度蛉算表(mm)-M-Jt