上下部計算書

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1工程簡介 12設計依據、技術規(guī)范及主要技術標準 12.1設計依據 12.2設計規(guī)范 22.3設計標準 23箱梁結構計算 23.1結構計算參數 23.1.1結構材料 23.1.2材料容重 23.1.3二期恒載 33.1.4沖擊系數 33.1.5荷載計算 33.1.6計算工況 33.2計算模式及結構模型 43.3持久狀況承載力能力極限狀態(tài)強度檢算 53.3.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)抗力與內力圖 53.3.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)強度檢算 53.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂檢算 123.5撓度計算 143.6持久狀況和短暫狀況的應力計算 173.6.1使用階段正截面混凝土的壓應力檢算 173.6.2預應力鋼束的控制應力和最大拉應力 193.7支承反力匯總 203.8橫向框架計算 203.8.1荷載計算 203.8.2橋面分布荷載計算 203.8.3計算模式及結構模型 214箱梁端橫隔板計算 244.1計算模式及結構模型 244.2截面內力計算 254.3正截面抗彎檢算 294.4斜截面抗剪檢算 314.5裂縫寬度檢算 325箱梁端橫隔板計算 335.1計算模式及結構模型 335.2截面內力計算 345.3正截面抗彎檢算 385.4斜截面抗剪檢算 405.5裂縫寬度檢算 416下部結構計算書 436.1橋臺蓋梁計算書 436.1.1計算模式及結構模型 436.1.2截面內力計算 436.1.3強度、抗裂及剛度檢算 456.20#、3#橋臺樁基計算 486.2.1荷載計算 486.2.2單樁軸向受壓承載力容許值計算 486.2.3樁身內力及樁頂位移計算(m法) 496.2.4樁身截面配筋與承載力檢算 506.2.5裂縫檢算 526.31#、2#橋墩計算 526.3.11#、2#橋墩截面配筋與承載力檢算 526.3.2裂縫檢算 546.41#、2#橋墩樁基計算 546.4.1荷載計算 546.4.2單樁軸向受壓承載力容許值計算 546.4.3樁身內力及樁頂位移計算(m法) 566.4.4樁身截面配筋與承載力檢算 576.4.5裂縫檢算 58PAGE2.3設計標準1.設計洪水位(100年一遇):設計洪水位為37.51m，無通航要求。2.結構設計安全等級:I級。3.設計荷載等級:公路-Ⅰ級；人群荷載為3.5kN/m2。4.設計時速:30km/h。5.橋梁設計基準期100年。6.橋面布置:3.5m(人行道含欄桿)+3.75m(非機動車道)+3.5m(機動車道)+0.5m(中央分隔帶)+3.5m(機動車道)+3.75m(非機動車道)+3.5m(人行道含欄桿)。3箱梁結構計算3.1結構計算參數3.1.1結構材料主梁采用C50混凝土；橋面鋪裝采用4cm厚細粒式瀝青混凝土+5cm厚中粒式瀝青混凝土+6cm厚混凝土調平層；3.1.2材料容重鋼筋混凝土容重26.0kN/m3，鋪裝瀝青混凝土容重24.0kN/m3。3.1.3二期恒載均布荷載:包括橋面鋪裝、人行道板及欄桿q=0.06x15x26+0.09x15x24+4.5×3.5×2+8×2=103.3kN/m；集中荷載:單個端橫隔梁重p=14.53x1.2x26=453kN單個中橫隔梁重p=27.86x1.5x26=1087kN3.1.4沖擊系數車道荷載沖擊系數按下式計算:當時，(1)當時，(2)當時，(3)代入得，其中用于計算連續(xù)梁正彎矩效應和剪力效應，用于計算連續(xù)梁的負彎矩效應。3.1.5荷載計算荷載計算考慮到以下幾種:汽車活載:采用公路－I級荷載，按計算依據《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004計入沖擊系數，橫向分布系數按折減分布，4個車道=1.15×4×0.67=3.0823.1.6計算工況結合上述荷載，本聯結構計算主要考慮到如下工況:永久作用(結構重力、預應力、收縮徐變、基礎變位)+可變作用(汽車荷載、沖擊力、溫度作用)根據上述工況計算，并按計算依據《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD60-2004，對各工況中各荷載計算結果乘上組合系數進行組合，其中溫度梯度效應采用頂板局部升溫14度的梯度模式，系統溫度考慮升降溫20度。每個支點的不均勻沉降值取5mm,用以結構配筋計算及檢算。3.2計算模式及結構模型采用橋梁分析程序midas建立梁單元模型，梁本身自重和預應力在施工階段中考慮。橋面橫向設1.5%的人字坡，計算模型共77個節(jié)點，76個單元，按支座實際布置對節(jié)點進行約束。梁體材料為C50混凝土，其彈性模量、容重等材料參數均按《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》取定。彈性模量取E=32500MPa，容重取=26kN/m3。鋼絞線彈性模量取E=195000Mpa，標準抗拉強度1860Mpa。圖3.2.1上部結構有限元模型A跨中截面圖B墩頂截面圖圖3.2.2橋梁上部結構截面圖在本結構模型上施工加自重、活載等荷載后對橋梁上部結構進行計算,并進行PSC設計，估算配束數量為40束12×7-φS15.20-1860-GB/T5224-2003低松弛鋼絞線，張拉控制應力為1395MPa。3.3持久狀況承載力能力極限狀態(tài)強度檢算3.3.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)抗力與內力圖持久狀況承載能力極限狀態(tài)彎矩包絡圖如圖3.3.1所示:圖3.3.1承載能力極限狀態(tài)彎矩包絡圖3.3.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)強度檢算持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎強度檢算如表3.3.1所示:表3.3.1箱梁正截面抗彎強度檢算表節(jié)點號類型Mj

(kN·m)極限抗力

(kN·m)抗力

是否滿足受壓區(qū)高度

是否滿足2最大彎矩4004.424154400.679是是最小彎矩-285.190664559.6513是是3最大彎矩6896.605154887.148是是最小彎矩103.293954887.148是是4最大彎矩11750.177655893.6356是是最小彎矩180.573355893.6356是是5最大彎矩14252.346256564.6273是是最小彎矩-512.532762395.7031是是6最大彎矩16488.187557141.3771是是最小彎矩-1726.6961818.9532是是7最大彎矩18038.849257545.2232是是最小彎矩-3488.350661865.5622是是8最大彎矩18745.130757857.2453是是最小彎矩-5735.302762904.9052是是9最大彎矩18616.948258169.2674是是最小彎矩-8469.341664845.1583是是10最大彎矩17918.02658481.2896是是最小彎矩-11947.629367686.3214是是11最大彎矩16638.96758793.3117是是最小彎矩-16156.239571428.3946是是12最大彎矩14650.730559105.3339是是最小彎矩-20964.197176083.7965是是13最大彎矩11959.951158763.9626是是最小彎矩-26379.127982295.7597是是14最大彎矩8571.253254074.3855是是最小彎矩-32409.979693748.5128是是15最大彎矩4486.875847374.6457是是最小彎矩-39067.1791108113.1854是是16最大彎矩-293.4285123379.6149是是最小彎矩-46442.4625123379.6149是是17最大彎矩-5772.5298139547.8011是是最小彎矩-54566.7883139547.8011是是18最大彎矩-11916.6108156617.7441是是最小彎矩-63418.9112156617.7441是是19最大彎矩-18628.9732174589.4439是是最小彎矩-73119.2883174589.4439是是20最大彎矩-29031.6843181342.4802是是最小彎矩-90892.7851181342.4802是是21最大彎矩-33092.3865181588.7449是是最小彎矩-97982.2035181588.7449是是22最大彎矩-32100.9542181464.0868是是最小彎矩-97026.2469181464.0868是是23最大彎矩-27298.2345180259.9145是是最小彎矩-89318.1498180259.9145是是24最大彎矩-15239.6406168900.2929是是最小彎矩-69870.7812168900.2929是是25最大彎矩-8646.7397146586.2948是是最小彎矩-59174.2273146586.2948是是26最大彎矩-2501.8965122971.6655是是最小彎矩-49488.2227122971.6655是是27最大彎矩3742.354861749.5315是是最小彎矩-41385.893102304.9893是是28最大彎矩9448.759869277.3668是是最小彎矩-34075.656286210.4643是是29最大彎矩14624.796274540.3858是是最小彎矩-27503.070673282.5125是是30最大彎矩19276.133178025.248是是最小彎矩-21656.183563034.4743是是31最大彎矩23407.239779772.5702是是最小彎矩-16524.859555416.5602是是32最大彎矩27153.324281253.5422是是最小彎矩-12232.731648968.1641是是33最大彎矩30739.352680515.3745是是最小彎矩-8995.741845652.2364是是34最大彎矩33737.176979510.8567是是最小彎矩-6379.332443503.569是是35最大彎矩36076.070378506.3389是是最小彎矩-4308.527442255.8116是是36最大彎矩37888.380577518.8298是是最小彎矩-2913.307441908.9643是是37最大彎矩38984.412276497.3033是是最小彎矩-20__.840942463.0271是是38最大彎矩38984.41376497.3033是是最小彎矩-20__.840242463.0271是是39最大彎矩39023.859976497.3033是是最小彎矩-1860.927742463.0271是是40最大彎矩39023.85976497.3033是是最小彎矩-1860.928542463.0271是是41最大彎矩37967.700477518.8298是是最小彎矩-2691.345741908.9643是是42最大彎矩36197.775778506.3389是是最小彎矩-4009.349542255.8116是是43最大彎矩33951.317979510.8567是是最小彎矩-6052.025543503.569是是44最大彎矩30992.159280515.3745是是最小彎矩-8585.329445652.2364是是45最大彎矩27384.877281253.5422是是最小彎矩-11677.899148968.1641是是46最大彎矩23699.435879772.5702是是最小彎矩-15905.922755416.5602是是47最大彎矩19621.105478025.248是是最小彎矩-20963.67263034.4743是是48最大彎矩15026.341674540.3858是是最小彎矩-26739.147273282.5125是是49最大彎矩9910.051169277.3668是是最小彎矩-33241.891586210.4643是是50最大彎矩4265.900361749.5315是是最小彎矩-40483.2804102304.9893是是51最大彎矩-1914.0512122971.6655是是最小彎矩-48874.4293122971.6655是是52最大彎矩-7996.2741146586.2948是是最小彎矩-58504.9371146586.2948是是53最大彎矩-14552.4379168900.2929是是最小彎矩-69159.6536168900.2929是是54最大彎矩-26540.3556180259.9145是是最小彎矩-88518.4611180259.9145是是55最大彎矩-31317.2763181464.0868是是最小彎矩-96191.5449181464.0868是是56最大彎矩-32100.9542181464.0868是是最小彎矩-97026.2469181464.0868是是57最大彎矩-32693.5054181588.7449是是最小彎矩-97609.9956181588.7449是是58最大彎矩-28721.7984181342.4802是是最小彎矩-90577.8122181342.4802是是59最大彎矩-18390.5206174589.4439是是最小彎矩-72966.5799174589.4439是是60最大彎矩-11822.895156617.7441是是最小彎矩-63377.3307156617.7441是是61最大彎矩-5851.6826139547.8011是是最小彎矩-54612.4956139547.8011是是62最大彎矩-567.2207123379.6149是是最小彎矩-46558.8348123379.6149是是63最大彎矩4011.227747374.6457是是最小彎矩-39236.2965108113.1854是是64最大彎矩7885.720754074.3855是是最小彎矩-32640.626893748.5128是是65最大彎矩11055.655758763.9626是是最小彎矩-26670.420782295.7597是是66最大彎矩13517.969359105.3339是是最小彎矩-21315.404176083.7965是是67最大彎矩15267.376558793.3117是是最小彎矩-16566.658771428.3946是是68最大彎矩16296.641858481.2896是是最小彎矩-12416.654567686.3214是是69最大彎矩16597.0658169.2674是是最小彎矩-8859.148864845.1583是是70最大彎矩16400.142657857.2453是是最小彎矩-6130.497362904.9052是是71最大彎矩15389.78557545.2232是是最小彎矩-3921.227961865.5622是是72最大彎矩13523.79557118.3987是是最小彎矩-2197.035261841.9317是是73最大彎矩10981.710356499.7855是是最小彎矩-1018.020362460.5449是是74最大彎矩8211.886755688.5855是是最小彎矩-581.523563271.7449是是75最大彎矩2947.284854471.7855是是最小彎矩-773.331264488.5449是是76最大彎矩-123.185965076.6649是是最小彎矩-1226.627365076.6649是是注:表中彎矩值以箱梁下緣受拉為正，上緣受拉為負。持久狀況承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪強度檢算如表3.3.2所示:表3.3.2斜截面抗剪強度檢算表節(jié)點號最大/最小設計剪力(kN)考慮預應力和箍筋效應

的截面抗剪能力(kN)抗力是否滿足1最大-0.001534818.9455是最小-0.002434818.9455是2最大-347.786743903.8476是最小-5729.301543903.8476是3最大52.792744078.1843是最小-5133.406444078.1843是4最大764.892622877.3944是最小-4065.26822877.3944是5最大1163.581223086.2609是最小-3451.316423086.2609是6最大1797.549121683.6906是最小-2785.466521683.6906是7最大2528.142221300.2354是最小-2126.33521300.2354是8最大3260.423421564.6501是最小-1473.214821564.6501是9最大4002.854821831.8591是最小-825.464521831.8591是10最大4763.172236087.9512是最小-182.294336087.9512是11最大5527.427437047.8452是最小457.213537047.8452是12最大6296.492628588.4832是最小1094.042828588.4832是13最大7071.314832513.1826是最小1729.214132513.1826是14最大7853.107339648.9238是最小2364.108539648.9238是15最大8643.114743558.2236是最小3000.10243558.2236是16最大9442.625347668.8479是最小3638.543447668.8479是17最大10252.984151983.3916是最小4280.866551983.3916是18最大11075.569956503.8204是最小4928.523956503.8204是19最大11946.939956025.94是最小5597.834556025.94是20最大13343.757753726.5213是最小6593.286653726.5213是21最大13853.824152833.1698是最小6942.392652833.1698是22最大14199.271753472.2945是最小7954.21553472.2945是23最大13703.703854621.4015是最小7604.360354621.4015是24最大12346.121356914.204是最小6645.790656914.204是25最大11499.143257437.3799是最小6047.811457437.3799是26最大10700.441852177.3918是最小5435.248352177.3918是27最大9913.950444319.2688是最小4829.873244319.2688是28最大9138.279437621.2095是最小4230.233837621.2095是29最大8372.103345840.2693是最小3634.944732664.4207是30最大7614.28341776.456是最小3042.849930989.1697是31最大6863.708431298.8941是最小2452.802931298.8941是32最大6119.245830394.4503是最小1863.687830394.4503是33最大5380.146228846.2087是最小1274.733128846.2087是34最大4645.515728327.5707是最小685.024328327.5707是35最大3914.609227814.7271是最小93.880627814.7271是36最大3186.724727305.302是最小-499.318627305.302是37最大2461.214426779.9051是最小-1095.100926779.9051是38最大1095.417826679.1237是最小-2460.848326679.1237是39最大1136.868326679.2028是最小-2406.496926679.2028是40最大2406.885226779.9752是最小-1136.532726779.9752是41最大3130.529427305.3964是最小-541.316834057.1102是42最大3858.700827814.8175是最小51.259134517.5918是43最大4589.836828327.6258是最小641.731435156.5116是44最大5324.642628846.1979是最小1230.731835975.5102是45最大6063.845130394.9227是最小1818.933338082.0726是46最大6808.400531299.6877是最小2407.311140408.6788是47最大7559.032541776.9536是最小2996.621941776.9536是48最大8316.8945837.7603是最小3588.001745837.7603是49最大9083.096237618.7186是最小4182.613337618.7186是50最大9858.78344318.41是最小4781.612744318.41是51最大10645.345452177.5895是最小5386.448652177.5895是52最大11444.244557436.6061是最小5985.40957436.6061是53最大12282.546456912.2009是最小6570.424856912.2009是54最大13638.156254621.5756是最小7528.941954621.5756是55最大14132.955253472.3378是最小7878.809553472.3378是56最大13738.192652833.1698是最小6794.056852833.1698是57最大13225.948653726.5494是最小6444.961653726.5494是58最大11823.105656023.4295是最小5438.239456023.4295是59最大10938.987556501.3502是最小4757.01656501.3502是60最大10113.851251980.8664是最小4105.499851980.8664是61最大9300.758547666.1696是最小3458.889947666.1696是62最大8498.338243555.2614是最小2815.730243555.2614是63最大7705.261539645.5126是最小2174.590339645.5126是64最大6920.214332512.3608是最小1534.094432512.3608是65最大6141.995828591.3844是最小892.897328591.3844是66最大5369.552126915.7321是最小249.744426915.7321是67最大4601.91736087.176是最小-396.396536087.176是68最大3838.272921831.026是最小-1046.457921831.026是69最大3099.545421563.7016是最小-1701.299321563.7016是70最大2364.228521299.1237是最小-2361.638421299.1237是71最大1633.056521898.3809是最小-3028.04221898.3809是72最大1120.948923656.6962是最小-3720.336723656.6962是73最大726.213623404.2246是最小-4340.093223404.2246是74最大17.731244495.1658是最小-5415.848244495.1658是75最大-381.71933369.6974是最小-6016.43133369.6974是76最大0.001634818.9455是最小-0.001634818.9455是由表3.3.1和表3.3.2可知，該橋持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎強度及斜截面抗剪強度均滿足規(guī)范要求。3.4持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂檢算短期效應組合正截面抗裂及斜截面抗裂檢算如表3.4.1所示:表3.4.1正常使用短期效應組合抗裂檢算節(jié)點號上緣最小正應力

(N/mm^2)下緣最小正應力(N/mm^2)正截面容許拉應力(N/mm^2)最小主應力

(N/mm^2)斜截面容許主拉應力(N/mm^2)正應力是否滿足要求主應力是否滿足要求21.65952.680-0.1493-1.06是是34.45931.57740-0.1693-1.06是是42.4834.20160-0.1029-1.06是是52.50174.24950-0.0606-1.06是是62.51274.39960-0.0587-1.06是是72.49034.56660-0.0566-1.06是是82.41364.70720-0.054-1.06是是92.30784.85490-0.0595-1.06是是102.17975.00070-0.0634-1.06是是112.03665.13530-0.0662-1.06是是121.88025.23530-0.0677-1.06是是131.73685.16620-0.1722-1.06是是141.88234.5870-0.8016-1.06是是153.93611.71240-0.7522-1.06是是164.06481.36680-0.7305-1.06是是174.10731.11810-0.7007-1.06是是184.07740.95260-0.664-1.06是是194.00590.83430-0.0936-1.06是是203.45571.29940-0.6919-1.06是是211.26963.85270-0.922-1.06是是221.24543.79310-0.9733-1.06是是233.26891.29460-0.6788-1.06是是243.34820.92050-0.05-1.06是是253.21671.13270-0.9555-1.06是是261.39243.43670-1.0276-1.06是是271.15953.82030-0.6986-1.06是是281.0723.97090-0.353-1.06是是291.05594.05250-0.3355-1.06是是301.10264.00610-0.0555-1.06是是311.26373.85140-0.0682-1.06是是322.14385.53570-0.1378-1.06是是333.15611.34570-0.2775-1.06是是343.47250.96490-0.2573-1.06是是353.75240.61690-0.2326-1.06是是364.0120.27450-0.2044-1.06是是374.19550.01510-0.1815-1.06是是384.19270.01690-0.1978-1.06是是394.2050.00860-0.1897-1.06是是404.20780.00680-0.1749-1.06是是414.03290.25510-0.1983-1.06是是423.78160.58590-0.2261-1.06是是433.52130.90850-0.2507-1.06是是443.21021.28260-0.2708-1.06是是452.18155.49730-0.1328-1.06是是461.29353.82150-0.0731-1.06是是471.13633.97090-0.0597-1.06是是481.09264.01310-0.3442-1.06是是491.11253.92630-0.3616-1.06是是501.20143.77350-0.7097-1.06是是511.42633.39930-1.0402-1.06是是523.2831.05520-0.976-1.06是是533.4130.84570-0.055-1.06是是543.34341.20760-0.6718-1.06是是551.28713.74570-0.9656-1.06是是561.29943.84370-0.9051-1.06是是573.51271.25630-0.6761-1.06是是584.04210.81290-0.0881-1.06是是594.10190.94180-0.6891-1.06是是604.1181.12220-0.7261-1.06是是614.05871.38980-0.7559-1.06是是623.91021.75810-0.7775-1.06是是631.83714.6550-0.8324-1.06是是641.67575.25140-0.1906-1.06是是651.76365.32560-0.0621-1.06是是661.90295.22080-0.061-1.06是是672.02865.10350-0.0579-1.06是是682.13894.97560-0.0537-1.06是是692.22714.84560-0.0602-1.06是是702.28694.7220-0.0708-1.06是是712.29024.56350-0.076-1.06是是722.26354.40790-0.066-1.06是是732.2364.37050-0.1102-1.06是是741.37732.71510-0.1736-1.06是是751.45782.8090-0.1559-1.06是是76-1.78130.56850-0.9251-1.06是是注:表中應力以壓應力為正，拉應力為負。由表3.4.1和表3.4.2可知，該橋持久狀況正常使用極限狀態(tài)短期組合效應下正應力、主應力均滿足規(guī)范要求。3.5撓度計算荷載短期效應組合長期撓度計算結果如表3.5.1所示:表3.5.1撓度計算表節(jié)點號荷載短期效應組合長期撓度(mm)預應力產生

長期撓度(mm)短期效應

消除結構自重

后長期撓度(mm)10.06-0.05-0.062-0.620.07-0.463-1.160.16-0.834-2.170.58-1.535-2.690.74-1.896-3.170.87-2.237-3.500.93-2.508-3.670.90-2.679-3.690.79-2.7610-3.570.58-2.7911-3.360.31-2.7512-3.07-0.02-2.6813-2.77-0.42-2.6114-2.47-0.99-2.5215-2.16-1.58-2.4116-1.84-2.05-2.2517-1.50-2.36-2.0218-1.14-2.48-1.7019-0.77-2.40-1.3120-0.28-1.41-0.6321-0.13-0.84-0.35220.000.000.0023-0.600.96-0.0324-1.121.82-0.0625-2.684.75-0.1326-3.727.02-0.1727-4.809.50-0.1928-5.9512.03-0.2329-7.1714.51-0.3030-8.4516.92-0.4331-9.8019.20-0.6332-11.1721.30-0.8933-12.5423.20-1.2134-13.8524.77-1.5835-15.0526.07-1.9536-16.0727.09-2.3037-16.8527.80-2.5838-17.3628.21-2.7839-17.5428.32-2.8540-17.4028.21-2.8041-16.9327.81-2.6342-16.1827.10-2.3743-15.2026.09-2.0444-14.0324.79-1.6945-12.7323.21-1.3446-11.3821.31-1.0347-10.0219.22-0.7748-8.6816.94-0.5749-7.3814.53-0.4450-6.1512.05-0.3651-4.999.51-0.3152-3.887.03-0.2753-2.814.76-0.2254-1.181.83-0.1055-0.630.96-0.05560.000.000.0057-0.08-0.84-0.3158-0.18-1.42-0.5659-0.54-2.42-1.1660-0.82-2.51-1.4961-1.08-2.40-1.7462-1.33-2.10-1.9163-1.56-1.64-2.0164-1.77-1.05-2.0565-1.98-0.49-2.0766-2.20-0.10-2.0967-2.400.22-2.1168-2.550.48-2.0969-2.620.68-2.0370-2.580.79-1.9271-2.420.82-1.7572-2.110.76-1.5173-1.710.63-1.2174-1.270.48-0.9075-0.440.08-0.31760.000.000.0077-0.04-0.04-0.13根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》6.5.3規(guī)定，消除結構自重產生的長期撓度后的最大撓度為2.85mm<34000/600=56.7mm,滿足規(guī)范要求。結構由預應力產生的長期最大反拱值28.3mm,大于由短期荷載效應組合并考慮長期效應的影響產生的長期撓度最大值17.5mm,根據規(guī)范6.5.5-2規(guī)定，可不設預拱度，因此本橋不設置預拱度。3.6持久狀況和短暫狀況的應力計算3.6.1使用階段正截面混凝土的壓應力檢算按照《鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》7.1.1要求，應計算使用階段正截面混凝土的法向壓應力和斜截面混凝土的主壓應力，計算時取作用的標準值，并考慮汽車荷載的沖擊系數。按照標準值組合的混凝土正應力和主壓應力如表3.6.1所示:表3.6.1持久狀況下標準值效應組合應力節(jié)點號上緣最大正應力(N/mm^2)下緣最大正應力(N/mm^2)容許最大正應力(N/mm^2)最大主應力(N/mm^2)容許最大主應力(N/mm^2)正應力是否滿足要求主應力是否滿足要求22.28843.078116.26.389119.44是是32.32362.784116.26.419319.44是是43.83544.170316.28.004119.44是是54.08413.903616.28.239919.44是是64.35373.722416.28.504719.44是是74.58763.559716.28.734819.44是是84.72883.410416.28.873219.44是是94.80353.325516.28.948319.44是是104.81693.298216.28.964219.44是是114.77683.318216.28.927519.44是是124.68833.348516.28.840519.44是是134.61763.180516.28.742219.44是是144.87932.415716.28.899319.44是是155.21351.803916.29.141319.44是是165.42591.325916.29.288219.44是是175.52810.973116.29.348219.44是是185.53770.727616.29.334619.44是是195.50150.549216.29.29119.44是是204.98050.967616.28.831819.44是是214.68561.274316.28.578819.44是是224.61831.243316.28.574419.44是是234.72520.98516.28.649919.44是是244.61920.721116.28.521419.44是是254.37191.048916.28.30919.44是是263.90491.638516.27.920219.44是是273.51172.183216.27.605419.44是是283.28362.460316.27.428719.44是是293.13122.675116.27.321219.44是是303.09052.699916.27.298819.44是是313.17532.616916.27.384719.44是是323.27812.46616.27.47719.44是是333.59662.049116.27.742519.44是是343.92221.648516.28.008219.44是是354.21441.275116.28.233119.44是是364.48940.902716.28.459319.44是是374.69090.609916.28.621419.44是是384.68750.612216.28.616719.44是是394.69890.607116.28.637219.44是是404.70230.604816.28.620219.44是是414.50770.888916.28.463519.44是是424.23931.251816.28.25719.44是是433.96521.601616.28.040119.44是是443.64381.997216.27.777519.44是是453.32882.409716.27.514819.44是是463.23272.551916.27.429519.44是是473.15082.631316.27.346719.44是是483.19652.601716.27.370819.44是是493.34532.389416.27.479719.44是是503.57422.111316.27.657119.44是是513.96781.565916.27.97319.44是是524.43450.976716.28.361819.44是是534.68120.650416.28.573919.44是是544.80070.897316.28.714619.44是是554.69681.151916.28.641519.44是是564.61831.243316.28.574419.44是是574.74911.224916.28.646719.44是是585.03670.92616.28.892719.44是是595.53570.530816.29.331119.44是是605.56050.719616.29.364519.44是是615.53660.980816.29.365319.44是是625.41641.354216.29.289319.44是是635.18261.85716.29.123619.44是是644.82372.498316.28.8619.44是是654.53383.297216.28.678519.44是是664.52753.483916.28.70319.44是是674.57333.477716.28.754719.44是是684.57633.502916.28.759319.44是是694.52363.578716.28.709419.44是是704.40853.714216.28.599119.44是是714.2273.914216.28.425219.44是是723.94964.117416.28.155419.44是是733.64124.320416.27.853319.44是是743.37584.609416.27.600519.44是是751.92063.141716.26.061519.44是是761.87463.44816.26.019919.44是是注:表中應力以壓應力為正，拉應力為負。標準值效應組合結構的正應力和主應力圖如下:圖3.6.1標準值效應組合正應力圖圖3.6.2標準值效應組合主應力圖3.6.2預應力鋼束的控制應力和最大拉應力全橋預應力鋼束采用12×7-15.20-1860-GB/T5224-2003低松弛鋼絞線，共用了32束鋼束，鋼束形狀分六種類型。表3.6.2鋼束參數表鋼束號鋼束束數編束根數張拉控制應力(Mpa)N110121395N210121395N310121395N410121395表3.6.3使用階段預應力鋼束應力表鋼束號最大拉應力(Mpa)容許最大拉應力(Mpa)是否滿足N11168.75341209是N21168.75361209是N31153.33031209是N41171.31431209是3.7支承反力匯總表3.7.1支承反力匯總荷載

效應支點反力值(kN)節(jié)點號99100101102103104105106107108109110墩臺

支座編號0-3#0-1#0-2#1-3#1-1#1-2#2-3#2-1#2-2#3-3#3-1#3-2#自重+二恒960111010351027840934570652555480517456675420預應力次效應-71-316-193-354-58-206-171555192600-186207汽車8268136128048206101250119592811911252930人群364340413236236215225212234223標準值組合1756164514931514164113766999724468277197694267783.8橫向框架計算3.8.1荷載計算本設計采用的是單箱四室懸臂截面，橋面板的跨徑從4.20m到4.37m不等，所以必須對其進行箱梁橫向框架分析。本設計取跨中處順橋向1米寬建模分析，并考慮到懸臂處加長。采用橋博對其進行結構計算與配筋。橫向分析時的活載，根據橋面的寬度直接布置公路-Ⅰ級標準車輛荷載，荷載有效分布寬度的計算按《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》第4.1.3～4.1.5條來進行計算，然后換算成每延米的集中荷載作用在框架上。人群活載加載方法與汽車活載加載類似，其加載區(qū)間為人行道所處范圍。溫度荷載:溫度荷載按《公路橋涵設計通用規(guī)范》JTGD-60-2004的4.3.10主要考慮豎向溫度梯度。3.8.2橋面分布荷載計算——沖擊系數，通常取1.3，本橋亦然。根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》4.1.3對于板的荷載有效寬度計算如下表:表3.8.1荷載有效分布寬度表位置板的跨徑中部(ｍ)板的支承處(ｍ)有效分布寬度表4.271.43圖3.8.1框架結構圖3.8.3計算模式及結構模型對結構進行劃分單元，共劃分98個單元，橋面單元編號為1-51，在各個腹板下面設置支承，把各標準車輛荷載的重軸重及人群荷載按照荷載有效分布寬度換算成集中力加到結構上，二恒(包括防撞欄、鋪裝)換算成均布荷載加到結構上。再對箱梁腹板處及頂板跨中進行最不利加載及檢算。結構模型見下圖圖3.8.2框架單元圖根據橋博估算配筋結果，對橋面板均配以Φ16的受力主筋，其中橋面板頂層通長筋共5根，彎起鋼筋5根，橋面板底層共10根，配筋結果詳見設計圖紙，強度驗算和裂縫寬度驗算表格如下:表3.8.2承載能力極限狀態(tài)基本組合強度驗算承載能力極限狀態(tài)組合強度驗算節(jié)點號類型MjR驗證節(jié)點號類型MjR驗證1最大彎矩0.088.5是27最大彎矩37.4336.0是最小彎矩0.088.5是最小彎矩-32.4-69.6是2最大彎矩-3.3-125.0是28最大彎矩44.1309.0是最小彎矩-4.4-125.0是最小彎矩-18.9-146.0是3最大彎矩-11.4-164.0是29最大彎矩49.7463.0是最小彎矩-15.5-164.0是最小彎矩-14.4-217.0是4最大彎矩-22.7-202.0是30最大彎矩42.4388.0是最小彎矩-31.4-202.0是最小彎矩-15.7-174.0是5最大彎矩-42.7-252.0是31最大彎矩35.7254.0是最小彎矩-59.7-252.0是最小彎矩-27.2-135.0是6最大彎矩-26.5-368.0是32最大彎矩31.8590.0是最小彎矩-106.0120.0是最小彎矩-52.3-84.7是7最大彎矩-22.8-431.0是33最大彎矩64.3189.0是最小彎矩-80.0178.0是最小彎矩-96.2-90.3是8最大彎矩-14.2-451.0是34最大彎矩60.8131.0是最小彎矩-45.7215.0是最小彎矩-53.7-158.0是9最大彎矩1.5-406.0是35最大彎矩56.1-12.8是最小彎矩-25.9-10.7是最小彎矩-30.9-61.3是10最大彎矩22.3189.0是36最大彎矩53.022.6是最小彎矩-15.0-103.0是最小彎矩-18.5-151.0是11最大彎矩41.982.2是37最大彎矩41.958.7是最小彎矩-12.6-143.0是最小彎矩-12.6-182.0是12最大彎矩54.440.7是38最大彎矩27.388.0是最小彎矩-17.4-136.0是最小彎矩-13.3-163.0是13最大彎矩66.022.6是39最大彎矩3.2-245.0是最小彎矩-28.2-89.1是最小彎矩-24.5-85.8是14最大彎矩69.934.9是40最大彎矩-13.1-530.0是最小彎矩-52.3-120.0是最小彎矩-46.0170.0是15最大彎矩18.84470.0是41最大彎矩-22.1-494.0是最小彎矩-89.7-101.0是最小彎矩-82.9133.0是16最大彎矩22.51040.0是42最大彎矩-59.8-274.0是最小彎矩-54.8-97.9是最小彎矩-82.3-274.0是17最大彎矩25.0481.0是43最大彎矩-48.2-252.0是最小彎矩-30.2-54.6是最小彎矩-65.6-252.0是18最大彎矩37.9373.0是44最大彎矩-26.7-202.0是最小彎矩-17.9-139.0是最小彎矩-36.1-202.0是19最大彎矩49.8468.0是45最大彎矩-14.2-164.0是最小彎矩-16.5-211.0是最小彎矩-18.6-164.0是20最大彎矩48.3346.0是46最大彎矩-4.9-125.0是最小彎矩-16.9-167.0是最小彎矩-6.3-125.0是21最大彎矩48.0211.0是47最大彎矩65.317.9是最小彎矩-29.6-140.0是最小彎矩-94.5-58.6是22最大彎矩50.7370.0是48最大彎矩13.96770.0是最小彎矩-57.5-92.6是最小彎矩-110.0-79.6是23最大彎矩46.6619.0是49最大彎矩19.93080.0是最小彎矩-103.0-70.5是最小彎矩-96.8-72.8是24最大彎矩41.3848.0是50最大彎矩65.0175.0是最小彎矩-118.0-85.3是最小彎矩-117.0-77.0是25最大彎矩44.2734.0是51最大彎矩-0.561.9是最小彎矩-94.3-125.0是最小彎矩-0.661.9是26最大彎矩41.5434.0是最小彎矩-59.3-129.0是表3.8.3正常使用極限狀態(tài)裂縫寬度驗算節(jié)點號上緣下緣裂縫寬度容許值驗證裂縫寬度容許值驗證100.2是00.2是28.91E-030.2是00.2是32.57E-020.2是00.2是44.42E-020.2是00.2是56.87E-020.2是00.2是66.95E-020.2是00.2是74.75E-020.2是00.2是83.62E-020.2是00.2是90.1020.2是00.2是107.68E-020.2是2.73E-020.2是117.04E-020.2是5.62E-020.2是128.73E-020.2是7.83E-020.2是136.36E-020.2是0.1980.2是146.39E-020.2是0.1220.2是156.87E-020.2是7.33E-030.2是166.28E-020.2是2.00E-020.2是170.1180.2是2.54E-020.2是188.81E-020.2是4.08E-020.2是198.23E-020.2是4.81E-020.2是208.98E-020.2是5.28E-020.2是216.50E-020.2是0.1040.2是226.58E-020.2是5.81E-020.2是237.20E-020.2是3.45E-020.2是248.08E-020.2是2.85E-020.2是257.02E-020.2是3.37E-020.2是266.78E-020.2是5.26E-020.2是270.1290.2是4.57E-020.2是289.23E-020.2是5.14E-020.2是298.25E-020.2是4.83E-020.2是308.71E-020.2是4.29E-020.2是315.98E-020.2是6.40E-020.2是326.17E-020.2是2.57E-020.2是336.98E-020.2是9.91E-020.2是346.60E-020.2是0.1420.2是350.1280.2是0.1310.2是369.11E-020.2是0.10.2是377.39E-020.2是5.73E-020.2是387.84E-020.2是4.09E-020.2是395.52E-020.2是00.2是403.88E-020.2是00.2是415.13E-020.2是00.2是428.77E-020.2是00.2是437.61E-020.2是00.2是445.11E-020.2是00.2是453.13E-020.2是00.2是461.30E-020.2是00.2是476.78E-020.2是0.1070.2是487.77E-020.2是00.2是497.13E-020.2是7.14E-030.2是508.31E-020.2是0.1020.2是511.62E-030.2是00.2是根據上述計算，橋梁橫向框架的強度和裂縫寬度均能滿足《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)的要求，橋面板配筋安全合理。4箱梁端橫隔板計算4.1計算模式及結構模型橫隔板的橫向計算模型見圖4.1.1，結構共劃分為28個單元，29個節(jié)點。其中5～24單元為半工字形截面，見圖4.1.2，其余截面為矩形截面。節(jié)點8、15、22為約束節(jié)點。計算模型按照實際橫隔板寬度(1.2m)加橫梁外伸有效翼緣寬度，高度隨橫坡變化，為1.44～1.60m，采用連續(xù)梁模式，支點約束按實際支座位置布置，在15節(jié)點處設置豎向和水平約束，其余各支點僅設豎向約束。圖4.1.1橋梁博士有限元計算模型圖圖4.1.25～24單元截面形式圖4.2截面內力計算本橋橫隔板計算考慮三方面的荷載:縱梁自重+二恒此部分荷載從縱梁計算模型結果中提取，縱梁+二恒引起的單個橋臺總反力為3330.2(kN)，按均勻傳力模式(均布在5～24單元上)計算為不利，q0=3330.2/17.1=118kN/m。橫梁自身重量此部分荷載，在橋博程序中，將5～24單元的自重系數取為1.04，其余單元自重系數取為0。汽車荷載汽車活載按橫隔板處單車道荷載值通過橫向影響線進行加載，橫隔板處單車道荷載為單車道荷載按縱向影響線加載在橫隔板處的荷載值(557.9kN)，加載區(qū)間為車行道范圍。人群荷載人群活載加載方法與汽車活載加載類似，其加載區(qū)間為人行道所處范圍。利用橋梁博士建立計算模型，施加荷載，計算得到結構在上述恒載工況下的組合內力包絡圖。每種工況的內力包絡圖包括承載能力極限狀態(tài)基本組合、正常使用極限狀態(tài)作用長期效應組合和正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合下的彎矩、剪力包絡圖，具體結果如圖4.2.1-圖4.2.6所示:圖4.2.1承載能力極限狀態(tài)基本組合剪力包絡圖(kN)圖4.2.2承載能力極限狀態(tài)基本組合彎矩包絡圖(kN.m)圖4.2.3正常使用極限狀態(tài)作用長期效應組合剪力包絡圖(kN)圖4.2.4正常使用極限狀態(tài)作用長期效應組合彎矩包絡圖(kN.m)圖4.2.5正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合剪力包絡圖(kN)圖4.2.6正常使用極限狀態(tài)作用短期效應組合彎矩包絡圖(kN.m)通過橋梁博士計算結構在承載能力極限狀態(tài)基本組合下正截面抗彎所需要的普通鋼筋數量，鋼筋直徑取25mm，計算結果見表4.2.1:表4.2.1各截面鋼筋數量估算表節(jié)點號上翼緣下翼緣配筋面積(m2)配筋數量配筋面積(m2)配筋數量1000022.72E-0362.72E-03633.37E-0373.37E-03744.02E-0384.02E-03854.67E-03104.67E-031064.68E-03104.68E-031074.72E-03104.72E-031085.89E-03124.77E-031094.82E-03104.82E-0310104.86E-03106.70E-0314114.91E-03108.41E-0317124.96E-03108.61E-0318135.00E-03107.19E-0315146.58E-03135.56E-0311159.59E-03206.33E-0313166.58E-03135.56E-0311175.00E-03107.13E-0315184.96E-03108.55E-0317194.91E-03108.47E-0317204.86E-03106.76E-0314214.82E-03104.82E-0310225.78E-03124.77E-0310234.72E-03104.72E-0310244.68E-03104.68E-0310254.85E-03104.85E-0310264.02E-0384.02E-038273.37E-0373.37E-037282.72E-0362.72E-036在建模計算中，應考慮到連續(xù)配置的框架橫向鋼筋的作用，橫梁頂、底板外側已配置了一層間距10cm，直徑16mm的橫向鋼筋，最后采用在頂、底板分別再配置12根直徑25mm鋼筋，并在相應位置配置6根25mm彎起鋼筋補強。鋼筋布置詳見設計圖紙。4.3正截面抗彎檢算橫隔板正截面抗彎檢算根據《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)中5.2.3的有關公式進行計算。通過橋博計算，本橫隔板正截面抗彎計算結果見表4.3.1。表4.3.1