變截面連續(xù)梁完整計(jì)算書

1、.28+36+46+36+28m變截面連續(xù)梁計(jì)算書第一章 概述1.1、工程簡介上部標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)，跨徑28+36+46+36+28m，橋?qū)?3.5m，梁高1.85.9m，橋面布置為8m（人行道）+15m（車行道）+0.5m（防撞護(hù)欄），橋面鋪裝為10cm瀝青混凝土+8cm C50混凝土。梁體采用后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，結(jié)構(gòu)計(jì)算考慮施工和使用階段中預(yù)應(yīng)力損失以及預(yù)應(yīng)力、溫度、混凝土收縮徐變等引起的次內(nèi)力對結(jié)構(gòu)的影響。1.1.1、采用的主要規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文建標(biāo)【2000】202號(hào)、建設(shè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)CJJ11-2011、交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)

2、計(jì)通用規(guī)范JTG D60-2015、交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D632007、交通部部頒標(biāo)準(zhǔn)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、建設(shè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)城市道路設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ37-90技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：1、 道路等級(jí)：主干路2、 設(shè)計(jì)車速：主線60km/h。3、 設(shè)計(jì)荷載：公路級(jí)。4、 地震烈度：度，地震動(dòng)峰值加速度0.1g。5、 橫斷面：8m（人行道）+15m（車行道）+0.5m（防撞護(hù)欄）=23.5m6、 橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)7、 路面類型：瀝青混凝土路面。1.1.2、應(yīng)用的計(jì)算軟件Midas CIVIL1.1.3、 主要參數(shù)及荷載取值1）主梁：C5

3、5混凝土，=26kN/m3，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=35.5MPa，ftk=2.74MPa。強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd=24.4MPa，ftd=1.89Pa，橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%張拉2）二期恒載：結(jié)構(gòu)部分：155KN/m；裝飾部分：側(cè)面裝飾12KN/m 底面裝飾6K N/m3）預(yù)應(yīng)力鋼束采用1860級(jí)s15.20鋼絞線，公稱面積139.0mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa(270級(jí))，張拉控制應(yīng)力con=1350MPa。4）管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)：；5）預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)：；6）鋼筋松弛系數(shù)，級(jí)（低松弛），；7）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值：（單端）；8）混凝土加載齡期：7天；

4、9）收縮徐變效應(yīng)計(jì)算至3650天10）端橫梁支座不均勻沉降為采用5.6mm，次中橫梁支座不均勻沉降為采用7.2mm，中橫梁支座不均勻沉降為采用9.2mm（最大跨徑的L/5000）計(jì)算；11）砼箱梁的有效寬度按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第4.2.3條計(jì)算；12）豎向日照溫差：，豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5；年最高氣溫：34； 年最低氣溫：-23；13）沖擊系數(shù)的計(jì)算，參考規(guī)范（JTG D60-2015）第4.3.2計(jì)算1.2計(jì)算理論橋梁計(jì)算以彈塑性理論為基礎(chǔ)，采用承載能力極限狀態(tài)法和正常使用極限狀態(tài)計(jì)算。第二章 主梁計(jì)算2. 1、單元?jiǎng)澐直韭?lián)以桿系理

5、論為基礎(chǔ)進(jìn)行梁單元建模，構(gòu)件類型為A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。其設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)，構(gòu)件制作方法為現(xiàn)澆。采用梁單元建立模型。其中梁單元共計(jì)106個(gè)，節(jié)點(diǎn)244個(gè)，結(jié)構(gòu)離散圖下圖。模型圖橫斷面混凝土箱梁支點(diǎn)橫斷面圖混凝土箱梁跨中橫斷面圖對于模型成橋狀態(tài)的邊界條件，見表21.1 表21. 1 全橋成橋狀態(tài)模型邊界條件節(jié)點(diǎn)編號(hào)1101、1103、2201、2203、4401、4403、5501、5503、6601、6603號(hào)3301、3303號(hào)1102、2202、4402、5502、6602號(hào)3302號(hào)約束條件DzDx、DzDy、DzDx、Dy、Dz（注：X為縱橋向，Y為橫橋向，Z為豎橋向）2.2、施工階段劃分

6、表22. 1 施工階段劃分施工階段周期（天）說明130澆筑第一部分混凝土箱梁及預(yù)應(yīng)力張拉230澆筑第二部分混凝土箱梁及預(yù)應(yīng)力張拉33拆支架47施工二期恒載53650收縮徐變2.3、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算2.3.1、抗彎計(jì)算根據(jù)規(guī)范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），第5.2.2-5.2.5的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算內(nèi)力圖圖23. 1 最大最小彎矩包絡(luò)圖根據(jù)彎矩包絡(luò)圖（如圖23.1所示）可知：第一跨跨中最大抗力值為116196.2kN*m，最大抗力對應(yīng)的內(nèi)力值為57321.2kN*m。第二跨跨中最大抗力值為115830.9kN*m，最大抗力對

7、應(yīng)的內(nèi)力值為37885.2kN*m。第三跨跨中最大抗力值為116287.2kN*m，最大抗力對應(yīng)的內(nèi)力值為111564.8 kN*m。中支點(diǎn)最小抗力值為-609349.5kN*m，最小抗力對應(yīng)的內(nèi)力值為 -169935.7kN*m。綜上所述所有截面的內(nèi)力均小于截面的抗力，滿足規(guī)范要求。2.3.2、抗剪計(jì)算圖23. 2 最大最小剪力包絡(luò)圖根據(jù)規(guī)范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），第5.2.6-5.2.11的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段斜截面抗剪驗(yàn)算。根據(jù)剪力包絡(luò)圖（如圖23.2所示）可知：最大剪力設(shè)計(jì)值取距中支點(diǎn)0.5倍的梁高處，最大抗力值為68028.6kN，最大抗

8、力對應(yīng)的內(nèi)力值為25507.3kN。綜上所述所有截面的內(nèi)力均小于截面的抗力，滿足規(guī)范要求。2.4、持久狀況正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算2.4.1 正截面抗裂驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范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），第6.3.1-1和6.3.2的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段正截面抗裂驗(yàn)算。規(guī)范規(guī)定：A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）的短期效應(yīng)的組合下，澆筑構(gòu)件需滿足；但在長期荷載作用下要滿足。圖24.1.1 短期荷載組合下混凝土箱梁截面法向拉應(yīng)力圖根據(jù)短期荷載效應(yīng)組合下截面法向拉應(yīng)力圖（如圖24.1.1所示）可知，在所有的短期組合中，全橋最大拉應(yīng)力1.30.7ftk=1.918，

9、滿足規(guī)范要求。圖24. 1.2 長期荷載作用下混凝土箱梁截面法向拉應(yīng)力圖根據(jù)長期荷載效應(yīng)組合下截面法向拉應(yīng)力圖（如圖24.1.2所示）可知，在所有長期效應(yīng)的組合作用下，全橋并未出現(xiàn)拉應(yīng)力，滿足規(guī)范要求。2.4.2 斜截面抗裂驗(yàn)算根據(jù)規(guī)范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），第6.3.1-2和6.3.3的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段斜截面抗裂驗(yàn)算。圖24. 2 短期荷載組合下混凝土箱梁截面主拉應(yīng)力包絡(luò)圖規(guī)范規(guī)定，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（或荷載）的短期效應(yīng)的組合下，澆筑構(gòu)件需要滿足。根據(jù)主拉應(yīng)力的包絡(luò)圖（如圖24.2所示）可知，最大主拉應(yīng)力為1.31Mpa<=1

10、.37MPa，滿足規(guī)范要求。2.5、持久狀況應(yīng)力計(jì)算2.5.1、正截面混凝土法向壓應(yīng)力計(jì)算根據(jù)規(guī)范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），第7.1.3、7.1.4和7.1.5的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算。規(guī)范規(guī)定，對于未開裂構(gòu)件，使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面混凝土壓應(yīng)力需要滿足：。圖25. 1 混凝土箱梁截面正截面壓應(yīng)力圖根據(jù)正截面壓應(yīng)力圖（如圖25.1所示）可知，最大正截面壓應(yīng)力為10.7MPa<=17.75MPa，滿足規(guī)范要求。2.5.2、斜截面混凝土主壓應(yīng)力計(jì)算根據(jù)規(guī)范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），第7.1.6的規(guī)定，需進(jìn)行使用階段斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算。對于使用階段預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其斜截面混凝土主壓應(yīng)力需要滿足：。圖25. 2 混凝土箱梁截面斜截面主壓應(yīng)力圖根據(jù)斜截面主壓應(yīng)力圖（如圖25.2所示）可知，最大斜截面主壓應(yīng)力為10.7MPa<=21.3MPa，滿足規(guī)范要求。2.5.3、鋼束應(yīng)力計(jì)算根據(jù)規(guī)范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），第