鳳琴路橋梁 計算書

目錄一、工程概況 1二、技術標準 1三、設計規(guī)范 2四、計算要點 24.1計算模擬 24.2計算參數(shù)、荷載 34.3計算內容 44.4荷載組合 4五、（14+20+14）m箱梁—單梁計算結果 55.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結果 55.1.1截面受壓區(qū)高度 55.1.2正截面抗彎承載能力驗算 55.1.3斜截面抗剪承載能力驗算 65.1.4截面抗扭承載能力驗算 65.1.5支座反力 75.2持久狀況構件正常使用極限狀態(tài) 85.3短暫狀況構件應力驗算結果 85.3.1混凝土邊緣壓應力驗算 85.3.2中心軸主拉應力驗算 95.4位移撓度計算結果 9六、（14+20+14）m箱梁—梁格法計算結果 106.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結果 106.1.1截面受壓區(qū)高度 106.1.2正截面抗彎承載能力驗算 116.1.3斜截面抗剪承載能力驗算 116.1.4截面抗扭承載能力驗算 126.2持久狀況構件正常使用極限狀態(tài) 12七、箱梁橫梁計算 137.1端橫梁 137.1.1計算模擬 137.1.2正截面抗彎驗算 137.1.3斜截面抗剪驗算 147.1.4裂縫寬度驗算 147.2中橫梁 157.2.1計算模擬 157.2.2正截面抗彎驗算 157.2.3斜截面抗剪驗算 167.2.4裂縫寬度驗算 16八、下部橋墩結構計算 178.1計算模擬 178.2立柱計算結果 178.3樁基計算結果 188.4樁端巖石強度 19九、下部橋臺結構計算 20第19頁，共23頁一、工程概況本次設計道路為鳳琴路東段，道路起于鳳羽路，向東延伸止于金玥路，道路總長366.704米，標準路幅寬度16米，道路等級為城市支路，設計車速30km/h，道路K0+215-K0+273設置橋梁一座跨越小橋河溝。本次設計鳳琴路橋梁跨徑為：（14+20+14）m，橋梁全長62m，橋寬17.2m，上部結構為預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁結構，下部結構橋墩采用柱式墩，橋臺為重力式U型橋臺接樁基礎。二、技術標準結構設計基準期：100年設計使用年限：100年橋梁所處道路等級：城市支路設計安全等級：一級設計荷載:汽車：城-A級，人群：4.0KN/m2地震設防標準：擬建工程區(qū)域地震基本烈度為6度，抗震措施為7度，抗震設計方法為C類設計車速：30公里/小時橋梁橫斷面:寬度構成：4.0m（人行道）＋4.0m（車行道）＋4.0m（車行道）+8.0m（人行道）=20.0m。橫坡：車行道：1.5%，人行道：2.0%人行護欄防撞等級：SB級設計環(huán)境類別：Ⅰ類三、設計規(guī)范《城市橋梁設計規(guī)范》（CJJ11—2011）《公路工程技術標準》（JTGB01-2014）《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60—2015）《公路圬工橋涵設計規(guī)范》（JTGD61—2005）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362—2018）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTG3363—2019）《城市橋梁抗震設計規(guī)范》（CJJ166-2011）《公路橋涵施工技術規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《城市橋梁工程施工與質量驗收規(guī)范》（CJJ2—2008）《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1－2017）《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2－2018)《鋼筋混凝土用鋼第3部分:鋼筋焊接網》(GB1499.3－2010)《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ107—2016）《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18—2012）《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2014）《預應力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T14370-2015）《城市橋梁橋面防水工程技術規(guī)程》(CJJ139-2010)《公路橋梁板式橡膠支座》（JT/T4-2019）《混凝土結構耐久性設計標準》（GB/T50476-2019）四、計算要點4.1計算模擬橋梁上部結構為部分A類預應力連續(xù)箱梁，跨徑組合14+20+14m，縱向靜力計算分別采用單梁模型及梁格模型計算，橋梁計算程序采用MIDASCIVIL2020,結合施工方案及其構造特征進行結構離散。本橋按鋼筋混凝土構件設計。結構離散圖見下圖：單梁模型計算簡圖梁格法模型結構離散圖橫斷面布置圖4.2計算參數(shù)、荷載1、永久作用鋼材容重：78.5kN/m3；預應力混凝土容重：26.0kN/m3；瀝青混凝土容重：24.0kN/m3；基礎不均勻沉降：1.0cm；混凝土的收縮及徐變作用：按3650天考慮，相對濕度系數(shù)取85%；2、可變作用汽車荷載：城市-A，雙車道計算；人群荷載：按《城市橋梁設計規(guī)范》第10.0.5條計算；汽車制動力及沖擊力：按《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定計算；溫度作用：整體均勻溫度升高：25℃，整體均勻溫度降低：-25℃。結構高度范圍內豎向梯度溫度按《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）規(guī)定計算；支座摩阻系數(shù)：0.03～0.05。4.3計算內容1、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算；2、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算；3、持久狀況和短暫狀況的應力計算；4、位移撓度計算結果；4.4荷載組合1、作用標準值組合即進行構件的持久狀況應力計算時作用(或荷載)取其標準值,汽車荷載應考慮沖擊系數(shù)，進行短暫狀況應力計算時施工荷載除有特別規(guī)定外均采用標準值，不考慮組合系數(shù)。2、作用短期效應組合即永久作用標準值效應與可變作用頻遇值效應相組合，見《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)公式4.1.7-1。3、作用基本組合即永久作用的設計值效應與可變作用設計值效應相組合，考慮結構重要性系數(shù)及各作用效應的分項系數(shù)。見《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)公式4.1.6-1。結構重要性系數(shù)取1.1。五、（14+20+14）m箱梁—單梁計算結果5.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結果5.1.1截面受壓區(qū)高度表格SEQ表格\*ARABIC1截面受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度ξb鋼筋種類C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80HPB3000.620.600.58-HRB4000.530.510.49-鋼絞線、鋼絲0.400.380.360.35精軋螺紋鋼筋0.400.380.36-5.1.2正截面抗彎承載能力驗算圖表正截面抗彎承載能力驗算結果圖形結論：按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）第5.1.5條EQγos≤R驗算，結構重要性系數(shù)1.1作用效應的組合設計最大值小于構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求。5.1.3斜截面抗剪承載能力驗算圖表斜截面抗剪承載能力驗算結果圖形結論：按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2004）第5.1.5條EQγos≤R驗算，結構重要性系數(shù)1.1作用效應的組合設計最大值小于構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求。按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）第5.2.9條進行抗剪截面驗算，滿足規(guī)范要求。5.1.4截面抗扭承載能力驗算圖表持久狀況抗扭驗算(扭矩)包絡圖圖表持久狀況抗扭驗算(剪力)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.5.3條進行截面驗算，滿足規(guī)范要求；5.1.5支座反力以下分別列出標準組合最不利工況下過渡墩單個支座反力值，選取最不利位置的反力結果：圖表5單個支座反力(KN)墩號0#臺1#墩支座位置左支座中支座右支座左支座中支座右支座支反力

（KN）2321.21884.41511.94855.44297.54014.4墩號2#墩3#臺支座位置左支座中支座右支座左支座中支座右支座支反力

（KN）4043.34293.74792.71343.91877.92389.75.2持久狀況構件正常使用極限狀態(tài)圖表使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.151mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；5.3短暫狀況構件應力驗算結果5.3.1混凝土邊緣壓應力驗算按《橋規(guī)》第7.2.4-1條公式，受壓區(qū)混凝土邊緣混凝土的壓應力應符合下式規(guī)定：σtcc≤0.8fck’圖表混凝土邊緣壓應力驗算包絡圖結論： 按照《橋規(guī)》第7.2.4-1條公式EQσ\s\do4(t,cc)≤0.8f\s\do4(ck)’驗算：EQσ\s\do4(t,cc)=3.382MPa≤EQ0.8f\s\do4(ck)’=17.136MPa，滿足規(guī)范要求；5.3.2中心軸主拉應力驗算按照《橋規(guī)》第7.2.5條，鋼筋混凝土受彎構件中性軸處的主拉應力（剪應力）σttp應符合下列規(guī)定：σttp≤ftk’圖表中性軸主拉應力驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第7.2.5條公式EQσ\s\do4(t,tp)≤f\s\do4(tk)’驗算：EQσ\s\do4(t,tp)=-1.243MPa≤EQf\s\do4(tk)’=2.086MPa，滿足規(guī)范要求；5.4位移撓度計算結果圖表活載位移圖1圖表活載位移圖2最大正撓度0.253mm（中跨跨中位置），最大負撓度1.437mm（中跨跨中位置），考慮長期增長系數(shù)1.4，撓跨比為1.69×1.4=2.37mm<L/600=33.3mm，滿足規(guī)范要求。六、（14+20+14）m箱梁—梁格法計算結果6.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算結果6.1.1截面受壓區(qū)高度表格截面受壓區(qū)高度相對界限受壓區(qū)高度ξb鋼筋種類C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80HPB3000.620.600.58-HRB4000.530.510.49-鋼絞線、鋼絲0.400.380.360.35精軋螺紋鋼筋0.400.380.36-6.1.2正截面抗彎承載能力驗算圖表正截面抗彎承載能力驗算結果圖形結論：按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）第5.1.5條EQγos≤R驗算，結構重要性系數(shù)1.1作用效應的組合設計最大值小于構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求。6.1.3斜截面抗剪承載能力驗算圖表斜截面抗剪承載能力驗算結果圖形結論：按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2004）第5.1.5條EQγos≤R驗算，結構重要性系數(shù)1.1作用效應的組合設計最大值小于構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求。按照《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTG3362-2018）第5.2.9條進行抗剪截面驗算，滿足規(guī)范要求。6.1.4截面抗扭承載能力驗算圖表4持久狀況抗扭驗算(剪力)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.5.3條進行截面驗算，滿足規(guī)范要求；6.2持久狀況構件正常使用極限狀態(tài)圖表6使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.152mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；七、箱梁橫梁計算7.1端橫梁7.1.1計算模擬箱梁橫梁為鋼筋混凝土橫梁，橫梁寬1.8m，高1.4m，按空間梁單元理論，采用橋梁計算程序MIDASCIVIL2020進行計算,結合施工方案及其構造特征進行結構離散。全橋共劃分為33個單元和37個節(jié)點。結構離散圖見下圖：圖端橫梁離散模型7.1.2正截面抗彎驗算圖表持久狀況正截面抗彎驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值＜構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；7.1.3斜截面抗剪驗算圖表持久狀況斜截面抗剪驗算(Z方向)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.2.11條進行抗剪截面驗算，滿足規(guī)范要求；7.1.4裂縫寬度驗算圖表使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.090mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；7.2中橫梁7.2.1計算模擬箱梁橫梁為鋼筋混凝土橫梁，橫梁寬2.5m，高1.4m，按空間梁單元理論，采用橋梁計算程序MIDASCIVIL2020進行計算,結合施工方案及其構造特征進行結構離散。全橋共劃分為33個單元和37個節(jié)點。結構離散圖見下圖：圖中橫梁離散模型7.2.2正截面抗彎驗算圖表持久狀況正截面抗彎驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值＜構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；7.2.3斜截面抗剪驗算圖表持久狀況斜截面抗剪驗算(Z方向)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第5.2.11條進行抗剪截面驗算，滿足規(guī)范要求；7.2.4裂縫寬度驗算圖表使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.128mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；八、下部橋墩結構計算8.1計算模擬橋梁下部結構為鋼筋混凝土柱式墩，橋墩尺寸為：D120-D150，下部結構按空間梁單元理論，采用橋梁計算程序MIDASCIVIL2020進行計算,結合施工方案及其構造特征進行結構離散。本橋按鋼筋混凝土構件設計，全橋共劃分為90個單元和94個節(jié)點。結構離散圖見下圖：8.2立柱計算結果8.2.1正截面抗壓驗算圖持久狀況正截面抗壓驗算(RC柱)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.5-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；8.2.2裂縫寬度驗算圖使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.00mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；8.3樁基計算結果8.3.1正截面抗壓驗算圖持久狀況正截面抗壓驗算(RC柱)包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第5.1.5-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗算，結構的重要性系數(shù)*作用效應的組合設計最大值≤構件承載力設計值，滿足規(guī)范要求；8.3.2裂縫寬度驗算圖使用階段裂縫寬度驗算包絡圖結論：按照《橋規(guī)》第6.4條驗算：最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.0mm≤裂縫寬度允許值0.200mm，滿足規(guī)范要求；8.4樁端巖石強度根據(jù)計算，樁端持力層中風化巖抗壓強度要求值按照不小于5.5MPa控制,樁基有效嵌巖深度不小于5倍樁徑。九、下部橋臺結構計算本次計算選取最不利的4號橋臺計算。水平土壓力計算 1、臺后填土自重引起的土壓力 土的內摩擦角 φ= 35° 橋臺與豎直面的夾角 α= 18° 填土表面與水平面的夾角 β= 0° 臺背與填土間的摩擦角 δ= φ/2= 17.5° 主動土壓力系數(shù) μ = 0.4026 主動土壓力標準值 E= BμγH2/2 土的重力密度 γ= 20 kN/m3 橋臺的計算寬度 B= 26.758 m ①對臺身底截面 計算土層高度 H1= 7.5 m 主動土壓力 E1= 6059.2 kN 自計算土層底面算起土壓力的著力點 C1=H1/3= 2.500 m 彎矩 MEⅠ=E1C1= 15148.1 kN·m ②對承臺底截面 計算土層高度 H2=H1= 7.5 m 主動土壓力 E2=E1= 6059.2 kN Ehk=Ea*cos(α+δ)=4932.7 自計算截面算起土壓力的著力點C2=C1 +2.0= 4.500 m 彎矩 MEⅡ=E2C2= 22197 kN·m 2、汽車荷載引起的土壓力 橋臺與豎直面的夾角 α= 18° 土的內摩擦角 φ= 35° 臺背與填土間的摩擦角 δ= φ/2= 17.5° ω=α+δ+φ= 70.9° 破壞棱體破裂面與豎直線間夾角θ tanθ= 0.4328 填土高度 H= 7.5 m 破壞棱體長度 l0=H(tanα+tanθ)= 5.746 m 破棱體上作用軸數(shù) 2軸 車道系數(shù) 2 車輪的總重力 ∑G= 560.0 kN 橋臺橫向全寬 B= 26.758 m 土的重力密度 γ= 20.0 kN/m3 車輛荷載等代均布土層厚度 h=∑G/(Bl0γ)= 0.182 m 主動土壓力系數(shù) μ= 0.4026 主動土壓力標準值 E= BμγHh ①對臺身底截面 計算土層高度 H1= 7.5 m 汽車引起的主動土壓力 E1'= 294.3 kN 自計算土層底面算起土壓力的著力 C1'=H1/2= 3.750 m 彎矩 MeⅠ'=E1'C1'= 1103.5 kN·m ②對承臺底截面 計算土層高度 H2=H1= 7.5 m 汽車引起的主動土壓力 E2'=E1'= 294.3 kN 自計算截面算起土壓力的著力點 C2'=C1' +2.0= 5.750 m 彎矩 MeⅡ'=E2'C2'*0.8= 1353 kN·m 臺后土壓力對橋臺產生總彎矩 MeⅡ+MeⅡ'= 23166.8 kN·m 上部結構傳至橋臺豎向力計算：根據(jù)midas計算結果知標準組合下，橋臺受上部結構豎向力Fk=5716KN，豎向力至X軸距離d=1.8m，產生的彎矩M2=10288.8KN.m根據(jù)jtg3362-2018規(guī)范8.5.1單樁豎向力設計值按公式計算如下，橋臺樁基承載力滿足設計要求。按《公路鋼筋混凝土及