古墩路跨線橋2x24.5m計(jì)算報(bào)告

1、一、古墩路 2x24.5m 橋1工程概況本橋一聯(lián) 2*24.549m 的等寬預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，截面形式為單箱三室。箱梁高 1.8m，頂板寬 24.62m，底面寬 15.75m，懸臂 3.81m。兩側(cè)及橋梁中心線處各 0.5m 的防撞欄桿，雙向 6 車道。本橋的起止樁號(hào)為 4+116.24+165.2，立面位于直線上，平面位于直線上，橋面橫坡為雙向 1.5，箱梁頂、底板同坡。橋面縱坡為 3.37。2設(shè)計(jì)依據(jù)2.1設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)：0=1.0設(shè)計(jì)荷載：城市-A 級(jí)；橋面橫坡：雙向 1.5；橋面鋪裝：8cm 鋼筋砼+9cm 瀝青砼；防撞墻：雙側(cè)及橋面中心處各一 50cm 鋼筋砼

2、防撞護(hù)欄。2.2主尺寸主尺寸表（m）項(xiàng)目古墩路 2 號(hào)橋跨徑3*24.5橋面寬度24.62頂板厚度0.25懸臂端厚度0.2懸臂根部厚0.55邊腹板厚度0.5中腹板厚度0.45底板厚度0.22端橫梁寬1.6中橫梁寬度2.52.3材料及其設(shè)計(jì)參數(shù)2.3.1混凝土所有箱梁各部位結(jié)構(gòu)均采用 C50 混凝土，橋墩和承臺(tái)采用 C30 混凝土，樁基采用 C25混凝土。各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)見下表：混凝土力學(xué)指標(biāo)表2.3.2普通鋼筋采用 HRB335 鋼筋彈性模量： 200000 Mpa標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：335 Mpa設(shè)計(jì)強(qiáng)度：280 Mpa熱膨脹系數(shù)：0.0000112.3.3預(yù)應(yīng)力材料彈性模量：195000MPa標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度：

3、1860Mpa抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1260MPa最大張拉控制應(yīng)力：1357.8MPa熱膨脹系數(shù)：0.000011松弛系數(shù)：0一端錨具回縮：6mm預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)：0.14強(qiáng) 度 等 級(jí)項(xiàng) 目C50C30C25彈性模量（MPa）345003000028000剪切模量（MPa）138001200011200泊桑比0.20.20.2軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）32.420.116.7軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）2.652.011.78軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）22.413.811.5軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）1.831.391.23熱膨脹系數(shù)0.000010.000010.00001管道

4、每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù) k：0.00152.4規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)（CJJ 77-98）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）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）公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 024-85）3驗(yàn)算方法所有預(yù)應(yīng)力構(gòu)件均按照預(yù)應(yīng)力混凝土 A 類構(gòu)件計(jì)算，鋼結(jié)構(gòu)采用允許應(yīng)力法計(jì)算。3.1建模方式縱向計(jì)算：所有橋梁均采用平面桿系模型。橫向計(jì)算：中橫梁和端橫梁均采用平面桿系模型進(jìn)行計(jì)算，考慮有效寬度的影響。端橫梁計(jì)算截面的寬度采用橫梁寬度+梗肋長度+6 倍板厚，中橫梁計(jì)算截面寬度采用橫梁寬度+2 倍梗肋長度+12 倍板厚。當(dāng)梗

5、肋長度：板厚3 時(shí)，梗肋長度用 3 倍板厚代替。橋面板計(jì)算：橋面板采用橫向框架計(jì)算，沿主梁縱向取出 1m 寬度，將車輪荷載按板的有效分布寬度計(jì)算出縱向每延米的荷載值，在橫向按最不利位置加載。在每個(gè)腹板底部設(shè)置豎向剛性支撐。3.2荷載取值3.2.1恒載C50 混凝土容重按 26KN/m3 計(jì)；橋面鋪裝的鋼筋混凝土按 25KN/m3 計(jì)；橋面鋪裝瀝青混凝土容重按 24KN/m3 計(jì)；防撞護(hù)欄單側(cè)重按 11.5KN/m 計(jì)；收縮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（JTJ D622004）附錄 F 取用，收縮時(shí)間取 10 年。3.2.2活載車道荷載：城市-A 級(jí)，根據(jù)各位置橋面寬度確定車道數(shù)；

6、橫向折減系數(shù)按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）表 4.3.1-4 取用；沖擊系數(shù)按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）第 4.3.2 條計(jì)算，縱梁計(jì)算和橫梁計(jì)算的沖擊系數(shù)見下表，橋面板框架計(jì)算沖擊系數(shù)為 0.3。沖擊系數(shù)表3.2.3溫度力按照設(shè)計(jì)圖紙，結(jié)構(gòu)整體升溫 22，整體降溫 18。對(duì)于混凝土箱梁截面局部梯度溫度按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTGD60-2004）第 4.3.10 條第 3 項(xiàng)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見下表。梯度溫度表對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)，截面局部梯度溫度按照 BS5400 相關(guān)規(guī)定取值。3.2.4基礎(chǔ)變位本橋的縱向支座不均勻沉降均按 0.5cm 控制，橫向無不均

7、勻沉降。4驗(yàn)算內(nèi)容梁4.1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)：施工階段混凝土的最大最小正應(yīng)力；正常使用極限狀態(tài)混凝土的抗裂驗(yàn)算，包括短期效應(yīng)組合的混凝土最小正應(yīng)力、最小主應(yīng)力及長期效應(yīng)組合的最小正應(yīng)力；正常使用極限狀態(tài)的應(yīng)力驗(yàn)算，包括標(biāo)準(zhǔn)組合混凝土的最大正應(yīng)力、最大主應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力束的最大應(yīng)力；正常使用極限狀態(tài)的撓度驗(yàn)算，即汽車荷載產(chǎn)生的長期撓度；承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算，包括抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度；項(xiàng)目T1()T2()A(mm)升溫15.25.74300降溫-7.6-2.87300項(xiàng)目古墩路 2 號(hào)橋正彎矩系數(shù)0.3693負(fù)彎矩系數(shù)0.455縱梁驗(yàn)算結(jié)果5.1網(wǎng)格模型5.2施工階段應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第 6.1.3

8、 條規(guī)定，鋼絲、鋼絞線的張拉控制應(yīng)力值con0.75fpk，故允許值為 0.75fpk0.7518601395Mpa。下表所列為鋼絞線的張拉控制應(yīng)力。鋼絞線張拉控制應(yīng)力表可見，所有預(yù)應(yīng)力束的張拉控制應(yīng)力均滿足要求。按照新公橋規(guī)第 7.2.8 條規(guī)定，在預(yù)應(yīng)力和構(gòu)件自重等施工荷載作用下截面邊緣混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：壓應(yīng)力cct0.70fck，拉應(yīng)力ctt0.70ftk。本橋施工時(shí)混凝土強(qiáng)度已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的 85%，故壓應(yīng)力允許值 0.70fck0.700.8532.419.28Mpa，拉應(yīng)力允許值 0.70ftk-0.700.852.65-1.58Mpa。下表所列為施工階段混凝土的最大、

9、最小正應(yīng)力。施工階段混凝土正應(yīng)力表（Mpa）可見，施工階段混凝土應(yīng)力滿足要求。施工階段號(hào)上緣最大上緣最小下緣最大下緣最小左截面右截面左截面右截面左截面右截面左截面右截面17.157.150.470.477.137.13-0.00-0.0026.366.360.470.476.376.371.181.1835.895.890.460.465.915.911.401.40鋼束號(hào)鋼束束數(shù)編束根數(shù)張拉控制應(yīng)（Mpa）18121357769135781271357912713575.3正常使用極限狀態(tài)抗裂驗(yàn)算5.3.1 短期效應(yīng)組合下圖所示為短期效應(yīng)組合下縱梁截面上下緣的最小正應(yīng)力。短期效應(yīng)組合最小正應(yīng)

10、力圖（Mpa）彎矩對(duì)應(yīng)抗力及最大彎矩。最大抗力及抗力對(duì)應(yīng)內(nèi)力圖（Mpa）主梁最大剪力及抗力如下表。斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算表（kN）X設(shè)計(jì)剪力總抗力滿足尺寸0.6最大剪力-523.2-15069.1是是0.6最小剪力-3429.2-15069.1是是1.6最大剪力6774.422531.8是是1.6最小剪力1350.318298.8是是2.5最大剪力6127.722917.1是是2.5最小剪力543.722914.1是是3.5最大剪力5087.124348.1是是3.5最小剪力-91.8-20051.3是是4.5最大剪力4357.125255.8是是4.5最小剪力-907.2-25255.8是是5.

11、5最大剪力3680.423568.6是是5.5最小剪力-1470.8-23425.1是是6.5最大剪力2727.724087.7是是6.5最小剪力1888.316340.6是是7.5最大剪力1977.118858.8是是7.5最小剪力911.916718.7是是8.6最大剪力1287.914660.9是是8.6最小剪力310.917366.0是是9.6最大剪力610.812345.0是是9.6最小剪力-530.1-14773.9是是10.6最大剪力-54.9-11311.7是是10.6最小剪力-1170.2-11831.4是是11.6最大剪力-711.2-11311.2是是11.6最小剪力-1

12、940.2-11062.7是是12.6最大剪力-1334.3-10041.6是是12.6最小剪力-2594.4-10059.9是是13.6最大剪力1815.710180.4是是13.6最小剪力-3357.1-10180.4是是14.6最大剪力1131.510180.5是是14.6最小剪力-4152.2-10180.5是是15.6最大剪力457.711271.4是是15.6最小剪力-4949.8-11271.4是是16.6最大剪力-205.9-14146.3是是16.6最小剪力-5749.4-14146.3是是17.6最大剪力-864.3-15911.4是是17.6最小剪力-6553.0-159

13、11.6是是18.6最大剪力-1567.6-19606.5是是18.6最小剪力-7411.5-19619.6是是注：表中滿足欄表示按規(guī)范第 5.2.7 條計(jì)算的抗力是否滿足，尺寸欄表示按規(guī)范第5.2.9 條驗(yàn)算截面尺寸是否滿足最小截面要求由上表可看出，在中橫梁兩側(cè)各 4m 的范圍內(nèi)，截面尺寸驗(yàn)算不滿足要求，中支點(diǎn)處抗剪計(jì)算不滿足要求。5.7支座反力匯總下表所列為標(biāo)準(zhǔn)組合下各支座的反力。標(biāo)準(zhǔn)組合支反力表（kN）5.8驗(yàn)算結(jié)論從上述結(jié)果可以得出，總體縱向結(jié)構(gòu)的中橫梁兩側(cè)各 4m 范圍內(nèi)截面不滿足規(guī)范要求的正常使用極限狀態(tài)正截面、斜截面的抗裂性、承載能力極限狀態(tài)的斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算要求；承載能力極限狀態(tài)

14、的正截面滿足強(qiáng)度要求。結(jié)構(gòu)剛度在規(guī)范要求的范圍之內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)組合拉應(yīng)力滿足規(guī)范要求。支座節(jié)點(diǎn)號(hào)成橋總反力汽車 MaxQ汽車 MinQ標(biāo)準(zhǔn)組合支反力maxmin272802240-25711300633026139003570-51.420000120005072802240-25711300633019.6最大剪力-2304.9-18316.9是是19.6最小剪力-9134.6-18815.7是是20.6最大剪力-2881.9-18890.4是是20.6最小剪力-10757.7-18838.4是否21.0最大剪力-3187.9-18649.8是是21.0最小剪力-11449.3-184

15、30.4是否21.6最大剪力-3605.1-17458.5是是21.6最小剪力-10804.9-18153.1是是22.6最大剪力-4155.7-18163.6是是22.6最小剪力-13153.4-15875.4是否23.6最大剪力-5975.1-14921.6是是23.6最小剪力-14218.7-14949.0是否24.4最大剪力-5960.5-14808.5是是24.4最小剪力-15415.5-13330.6否否6橫梁驗(yàn)算結(jié)果6.1端橫梁驗(yàn)算結(jié)果6.1.1網(wǎng)格模型可見，橫梁在長期效應(yīng)組合下的抗裂驗(yàn)算滿足要求。6.1.4正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第 7.1 條規(guī)定，持久狀況預(yù)應(yīng)力混

16、凝土構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算時(shí)其應(yīng)力值取標(biāo)準(zhǔn)組合值。下圖所示為標(biāo)準(zhǔn)組合下橫梁截面上下緣的最大正應(yīng)力，圖中紅、藍(lán)分別代表上緣最大正應(yīng)力及下緣最大正應(yīng)力。標(biāo)準(zhǔn)值組合正應(yīng)力圖（Mpa）項(xiàng)目單元左截面單元右截面允許值正應(yīng)力上緣最小2.372.370下緣最小1.911.9106.1.5正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第 6.5.3 條規(guī)定，受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響。本橋橫梁采用 C50 混凝土，其撓度長期增長系數(shù)1.425，消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后，橫梁跨中撓度為 3.7mm，最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的 1/600，為21.7mm。，可見橫梁剛度滿足要求。6.1.6承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)

17、度驗(yàn)算6.1.6.1正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算下圖所示為基本組合下全橋最大彎矩及其對(duì)應(yīng)的抗力，圖中黑、紅分別代表最大彎矩對(duì)應(yīng)抗力及最大彎矩。最大抗力及抗力對(duì)應(yīng)內(nèi)力圖（Mpa）鋼束號(hào)最大應(yīng)力允許值是否滿足1-1091-1209是2-1089-1209是6.1.6.2斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算取用的荷載效應(yīng)為基本組合效應(yīng)值，按照新公橋規(guī)第 5.2.9條驗(yàn)算截面尺寸，按照第 5.2.75.2.8 條驗(yàn)算斜截面抗剪承載力。下圖所示為基本組合下主梁的剪力包絡(luò)圖，紅、藍(lán)分別代表最大剪力和最小剪力。斜截面的抗裂性和承載能力極限狀態(tài)的正截面、斜截面強(qiáng)度要求。結(jié)構(gòu)剛度在規(guī)范要求的范圍之內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)組合

18、拉應(yīng)力滿足規(guī)范要求。6.2中橫梁驗(yàn)算結(jié)果6.2.1網(wǎng)格模型可見，橫梁在長期效應(yīng)組合下的抗裂驗(yàn)算滿足要求。6.2.4正常使用極限狀態(tài)應(yīng)力驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第 7.1 條規(guī)定，持久狀況預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算時(shí)其應(yīng)力值取標(biāo)準(zhǔn)組合值。下圖所示為標(biāo)準(zhǔn)組合下橫梁截面上下緣的最大正應(yīng)力，圖中紅、藍(lán)分別代表上緣最大正應(yīng)力及下緣最大正應(yīng)力。標(biāo)準(zhǔn)值組合正應(yīng)力圖（Mpa）正應(yīng)力上緣最小2.232.230下緣最小1.881.8806.2.5正常使用極限狀態(tài)撓度驗(yàn)算按照新公橋規(guī)第 6.5.3 條規(guī)定，受彎構(gòu)件在使用階段的撓度應(yīng)考慮荷載長期效應(yīng)的影響。本橋橫梁采用 C50 混凝土，其撓度長期增長系數(shù)1.425，消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后，橫梁跨中撓度為 3.2mm，最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的 1/600，為21.7mm。，可見橫梁剛度滿足要求。6.2.6承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度驗(yàn)算6.2.6.1正截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算下圖所示為基本組合下全橋最大彎矩及其對(duì)應(yīng)的抗力，圖中黑、紅分別代表最大彎矩對(duì)應(yīng)抗力及最大彎矩。最大抗力及抗力對(duì)應(yīng)內(nèi)力圖（Mpa）1-1099-1209是2-1094-1209是下圖所示為基本組合下主梁的剪力包絡(luò)圖，紅、藍(lán)分別代表最大剪力和最小剪力。范圍之內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的標(biāo)準(zhǔn)組合拉應(yīng)力