高速公路連接道工程-南泉立交匝道預(yù)制鋼箱梁橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書

渝黔復(fù)線南泉立交鋼箱梁計(jì)算書設(shè)計(jì)概況渝黔復(fù)線南泉立交匝道一共包含9聯(lián)鋼箱梁，各鋼箱梁基本參數(shù)如下表：鋼箱梁參數(shù)表匝道位置跨徑組合(m)梁高(m)橋?qū)?m)是否固接南泉立交匝道C線橋第三聯(lián)2×472.27.8中間固接南泉立交匝道E線橋第一聯(lián)45+50+502.28.8~101#墩固接第二聯(lián)2×351.68.8不固接南泉立交匝道F線2號(hào)橋第二聯(lián)2×44210中間固接匝道H線橋第六聯(lián)43+452.111.3中間固接南泉立交匝道I線橋第三聯(lián)40.5+48.5+422.211.3固接第一個(gè)第四聯(lián)30+38+301.811.3固接第二個(gè)匝道J線橋第一聯(lián)41.5+44+41.52變寬固接第二個(gè)匝道B線橋第一聯(lián)45簡(jiǎn)支2.110.3/采用規(guī)范（1）《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）（2）《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）（3）《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/TB02-01-2008）（4）《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）（5）《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（CJJ2-2008）（6）《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD64-2015）（7）《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205-2001）（8）《鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB10002.2-2005）（9）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2017）主要材料及力學(xué)參數(shù)Q345qD：彈性模量E=2.1×105MPa剪切模量G=0.81×105MPa抗拉、抗壓及抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：270MPa抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：155MPa計(jì)算荷載取值（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)（2）永久作用自重：實(shí)際結(jié)構(gòu)建立計(jì)算模型，由程序自動(dòng)計(jì)算，材料容重取78.5kN/m3；橫隔板：按照箱梁實(shí)際尺寸取值；二期：10cm混凝土鋪裝層+8cm瀝青混凝土鋪裝，根據(jù)實(shí)際橋?qū)捜≈?；防撞護(hù)欄：15.76kN/m；（3）可變作用1）汽車荷載效應(yīng)車道荷載：城-A級(jí)；沖擊系數(shù)：根據(jù)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)取值計(jì)算。2）整體溫度作用按結(jié)構(gòu)整體升溫25℃、降溫25℃計(jì)算。3）梯度溫度作用溫度梯度根據(jù)英國(guó)規(guī)范BS5400取值計(jì)算。梯度模式如下圖所示：鋼箱梁計(jì)算C匝道橋第三聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為2×47m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2.2米，采用單箱雙室箱形截面，橋梁寬度7.8米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型如圖所示。C匝道第三聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型C匝道第三聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-86.7MPa，最大拉應(yīng)力106.9MPa；下緣最大壓應(yīng)力-145.66MPa，最大拉應(yīng)力112.8MPa。主梁最大剪應(yīng)力56.9MPa。Q34 5qD鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為145.66MPa，考慮增大系數(shù)后為218.5MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為46MPa，考慮增大系數(shù)后為85.4MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算汽車活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，汽車荷載作用下單梁計(jì)算最大撓度29.9mm，撓度跨度比為29.9/47000=1/1572。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。E匝道橋第一聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為40m+50m+50m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2.2米，采用單箱雙室箱形截面，橋梁寬度8.8～10米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型如下圖所示。E匝道橋第一聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型E匝道橋第一聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-87MPa，最大拉應(yīng)力94.7MPa；下緣最大壓應(yīng)力-118.8MPa，最大拉應(yīng)力119MPa。主梁最大剪應(yīng)力60.2MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為119MPa，考慮增大系數(shù)后為178.5MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為60.2MPa，考慮增大系數(shù)后為90.3MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算汽車活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，汽車荷載作用下單梁計(jì)算最大撓度15.8mm，撓度跨度比為15.8/35000=1/2215。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。E匝道橋第二聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為2×35m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高1.6米，采用單箱雙室箱形截面，橋梁寬度8.8米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型如圖所示。E匝道橋第二聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型E匝道橋第二聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-63.4MPa，最大拉應(yīng)力80MPa；下緣最大壓應(yīng)力-106.7MPa，最大拉應(yīng)力87MPa。主梁最大剪應(yīng)力56.5MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為106.7MPa，考慮增大系數(shù)后為160MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為56.5MPa，考慮增大系數(shù)后為84.75MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)撓度驗(yàn)算汽車活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，汽車荷載作用下單梁計(jì)算最大撓度30.2mm，撓度跨度比為30.2/50000=1/1656。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。F匝道2#橋第二聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為2×44m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2米，采用單箱三室箱形截面，橋梁寬度8.8米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ停溆邢拊Ｐ腿鐖D所示。F匝道2#橋第二聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型F匝道2#橋第二聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-75.4MPa，最大拉應(yīng)力99.2MPa；下緣最大壓應(yīng)力-126MPa，最大拉應(yīng)力90.4MPa。主梁最大剪應(yīng)力64.4MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為126MPa，考慮增大系數(shù)后為189MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為64.4MPa，考慮增大系數(shù)后為96.6MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算汽車活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，汽車荷載作用下單梁計(jì)算最大撓度21mm，撓度跨度比為21/44000=1/2095。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。H匝道橋第六聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為43+45m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2.1米，采用單箱三室 箱形截面，橋梁寬度11.3米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型如圖所示。H匝道橋第六聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型H匝道橋第六聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道及人群荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道及人群荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-75.2MPa，最大拉應(yīng)力96.5MPa；下緣最大壓應(yīng)力-115MPa，最大拉應(yīng)力85.7MPa。主梁最大剪應(yīng)力68.8MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為115MPa，考慮增大系數(shù)后為172.5MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為64.4MPa，考慮增大系數(shù)后為103.2MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，活載作用下單梁計(jì)算最大撓度16.8mm，撓度跨度比為16.8/45000=1/2679。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。I匝道橋第三聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為40.5+48.5+42m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2.2米，采用單箱三室 箱形截面，橋梁寬度11.3米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型如圖所示。I匝道橋第三聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型I匝道橋第三聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道及人群荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道及人群荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-66MPa，最大拉應(yīng)力89.6MPa；下緣最大壓應(yīng)力-99.3MPa，最大拉應(yīng)力73.2MPa。主梁最大剪應(yīng)力63.8MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為99.3MPa，考慮增大系數(shù)后為149MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為63.8MPa，考慮增大系數(shù)后為95.7MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，活載作用下單梁計(jì)算最大撓度15.5mm，撓度跨度比為15.5/48500=1/3129。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。I匝道橋第四聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為30+38+30m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高1.8米，采用單箱三室 箱形截面，橋梁寬度11.3米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ停溆邢拊Ｐ腿鐖D所示。I匝道橋第四聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型I匝道橋第四聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道及人群荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道及人群荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-50MPa，最大拉應(yīng)力70.6MPa；下緣最大壓應(yīng)力-77.2MPa，最大拉應(yīng)力66MPa。主梁最大剪應(yīng)力62.8MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為77.2MPa，考慮增大系數(shù)后為116MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為62.8MPa，考慮增大系數(shù)后為94.2MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，活載作用下單 梁計(jì)算最大撓度10.45mm，撓度跨度比為10.45/38000=1/3636。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/500，故主梁剛度滿足規(guī)范要求。J匝道橋第一聯(lián)鋼箱梁計(jì)算計(jì)算模型采用大型有限元分析軟件MidasCivil2018。上部結(jié)構(gòu)為41.5+42.5+41.5m連續(xù)鋼箱梁結(jié)構(gòu)，梁高2米，采用單箱三室 箱形截面，橋梁寬度9.038~10米，采用三維梁?jiǎn)卧瘟耗Ｐ?，其有限元模型?圖所示。J匝道橋第一聯(lián)鋼箱梁有限元計(jì)算模型I匝道橋第三聯(lián)箱梁標(biāo)準(zhǔn)橫斷面（單位mm）結(jié)構(gòu)成橋內(nèi)力圖成橋階段恒載主梁內(nèi)力圖成橋階段主梁恒載彎矩圖(單位：kN-m)成橋階段主梁剪力圖(單位：kN)活載作用下主梁內(nèi)力圖車道荷載作用主梁彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)車道荷載作用主梁剪力包絡(luò)圖(單位：kN)基本組合作用下主梁內(nèi)力圖基本組合彎矩包絡(luò)圖(單位：kN-m)基本組合剪力包絡(luò)圖(單位：kN)結(jié)構(gòu)成橋應(yīng)力驗(yàn)算成橋階段主梁正應(yīng)力驗(yàn)算主梁上緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)主梁下緣正應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)成橋階段主梁剪應(yīng)力驗(yàn)算主梁剪應(yīng)力圖（包絡(luò)）(單位：MPa)由以上應(yīng)力圖知，單梁計(jì)算截面上緣最大壓應(yīng)力-79.5MPa，最大拉應(yīng)力96.9MPa；下緣最大壓應(yīng)力-105.8MPa，最大拉應(yīng)力96MPa。主梁最大剪應(yīng)力56.2MPa。Q345鋼的正應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa，剪應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。主梁強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)已有的相關(guān)計(jì)算研究表明，曲線鋼箱梁在考慮箱梁約束扭轉(zhuǎn)畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)以及結(jié)構(gòu)三個(gè)基本體系應(yīng)力疊加的影響后，其截面應(yīng)力較按三維梁?jiǎn)卧Ｐ偷挠?jì)算應(yīng)力提高20%到30%。本次計(jì)算綜合考慮箱梁曲率半徑、橋面橫坡、橋梁寬跨比等各種因素，可按三維梁?jiǎn)卧Ｐ陀?jì)算應(yīng)力增大50%，以考慮畸變應(yīng)力、薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)、以及正交異性橋面板二三體系應(yīng)力與第一體系應(yīng)力疊加的影響。本次三維梁?jiǎn)卧?jì)算模型的截面最大正應(yīng)力為105.8MPa，考慮增大系數(shù)后為158.7MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值270MPa；最大剪應(yīng)力為56.2MPa，考慮增大系數(shù)后為84.3MPa，小于Q345鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值155MPa。滿足規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算作用基本組合下，支座最小反力如下圖所示：基本組合下主梁最小支反力（包絡(luò)）(單位：kN)由于結(jié)構(gòu)中間墩為墩梁固結(jié)形式，且最小支座反力均為正值，橋梁抗傾覆穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。撓度驗(yàn)算汽車活載作用下主梁最大撓度圖(單位：mm)由以上位移圖知，汽車荷載作用下單梁計(jì)算最大撓度19.4mm，撓度跨度比為19.4/42500=1/2191。規(guī)范容許撓度跨度比為L(zhǎng)/