第四稿梅溪河咨询报告

梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 1 页 目目 录录 第一章 概述 3 1 1 主桥简况 3 1 2 咨询审查的内容 3 1 3 总体评价 4 第二章 咨询审查主要结论 5 2 1 复核计算主要结论 5 2 1 1 主梁 5 2 1 2 拉索 7 2 1 3 主塔 7 2 1 4 基础 8 2 1 5 上塔柱锚索区 9 2 1 6 全桥动力特性及抗风稳定性 9 2 1 7 全桥抗震 9 2 2 咨询意见和建议 9 第三章 主桥结构复核计算 12 3 1 技术标准和规范 12 3 1 1 技术标准 12 3 1 2 设计规范 12 3 2 主要材料及设计荷载 13 3 2 1 主要材料及其参数 13 3 2 2 设计荷载取值 14 3 3 主桥复核计算 16 3 3 1 总体结构分析 16 3 3 2 主要结论 27 3 3 2 1 主梁 27 3 3 2 2 拉索 29 3 3 2 3 基础 29 3 3 3 计算结果 30 第四章 主塔横向计算 61 4 1 计算方法 61 4 2 结构离散图 61 4 3 计算荷载 63 4 3 1 恒载 63 4 3 2 活载 64 4 3 3 风荷载 65 4 3 4 温度力 65 4 4 计算步骤 65 4 5 计算结果 65 4 6 结论 70 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 2 页 第五章 主梁锚索区和主梁横梁空间分析 71 5 1 主梁锚索区应力分析 71 5 1 1 计算模型 71 5 1 2 单元构成 72 5 1 3 边界条件 72 5 1 4 预应力 73 5 1 5 外荷载 73 5 1 6 计算结果 73 5 1 7 结论 76 5 2 主梁横梁应力分析 76 5 2 1 分析依据 76 5 2 2 计算模型 77 5 2 3 计算结果及结论 83 第六章 全桥动力特性及抗风 抗震分析 88 6 1 计算模型 88 6 2 特征值分析计算结果 88 6 3 抗风稳定性计算 92 6 3 1 基本风速 92 6 3 2 成桥状态下颤振稳定分析 92 6 3 3 施工阶段颤振稳定分析 93 6 3 4 结论 94 6 4 全桥抗震分析 94 6 4 1 模型计算分析 94 6 4 2 计算结果 95 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 3 页 第一章第一章 概述概述 1 1 主桥简况主桥简况 梅溪河大桥主桥为 43 147 386 147 43 m 三跨一联双塔双索面预应 力混凝土边主梁斜拉桥 采用半漂浮体系 主塔两侧梁段采用挂篮悬臂浇注 辅助墩至过渡墩部分为支架现浇段 边主梁断面全宽 27 5m 截面端面高 2 33m 中心高 2 6m 主梁顶板厚 0 30m 设双向 2 横坡 悬臂浇注梁段长 度有 6m 一种 边肋宽度有 2 0m 2 5m 3 5m 三种 横梁的基本间距是 6 0m 4 5m 斜拉索布置为扇形密索体系 双索面 采用低松弛镀锌高强钢 丝 每个主塔布有 62 对空间索 主跨斜拉索在梁上的间距为 6m 边跨除 A31 A28 索索距为 4 5 米外 其余索距为 6m 索塔为 H 型 由下塔柱 中塔 柱 上塔柱 上横梁 下横梁等组成 承台以上塔柱总高 193 00m 塔柱采用 空心四边形断面 上 中塔柱顺桥向全宽 7 5m 横桥向宽为 4 5m 下塔柱纵 桥向全宽由 7 5m 向底部加宽到 13 0m 横桥向宽度由 4 5m 加宽到 9 7512m 上横梁断面尺寸为 7mx6m 下横梁为 6 5mx7m 为有利于塔柱内 力向承台过渡 下塔柱底设 4 米高的实心段 两下塔柱也用 4m 厚实体混凝土 在承台顶连接 上塔柱为斜拉索锚固区 锚固端局部构造采用凹槽式 在上塔柱锚固区 采用 U 型预应力束加固 平衡斜拉索水平分力 主塔每个塔墩布置 25 2 5m 钻孔桩 按平行式排布 承台为整体式 1 2 咨询审查的内容咨询审查的内容 受重庆高速公路发展有限公司渝东分公司的委托 对梅溪河大桥主桥施工 图设计进行咨询工作 本次咨询工作主要依据梅溪河大桥施工图设计文件及交 通部和国家现行的规范 规程和标准 站在 公正 客观 公平 经济 的立 场上 重点对结构的安全度是否满足规范要求及结构构造是否合理提出意见和 建议 本次咨询的主要内容有 采用平面杆系 QJX 进行全桥总体纵向分析和索塔横向分析 对主梁进行 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 4 页 了极限承载能力 抗裂 正应力 主应力以及刚度的验算 对斜拉索进行了应 力和应力幅的验算 考虑主塔在各种荷载组合下 纵 横向内力叠加时强度验 算 下部结构基础考虑了在各种荷载组合下 桩基强度 承台强度的验算 采 用空间有限元程序对主梁中横梁进行空间分析 分析施工阶段 6m 梁段的受力 情况和使用阶段 6m 梁段的受力情况 并且采用空间有限元程序对索塔锚索区 应力进行了分析 另外采用空间有限元程序对全桥进行了动力分析 抗风稳定 性分析及抗震分析 1 3 总体评价总体评价 本设计图纸内容详实 结构断面尺寸及构造处理基本合理 设计计算参数 取值合理 结构受力满足规范要求 施工方案可行 设计图纸达到了部颁 公 路工程设计文件编制办法 中所要求的深度 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 5 页 第二章第二章 咨询审查主要结论咨询审查主要结论 2 1 复核计算主要结论复核计算主要结论 2 1 1 主梁主梁 2 1 1 1 主梁抗裂验算主梁抗裂验算 本桥按全预应力混凝土构件设计 2 1 1 1 1 主梁正截面抗裂验算主梁正截面抗裂验算 作用短期效应组合下 主梁在边跨现浇段 7 号单元 J 端截面下缘出现最 大为 0 75MPa 的拉应力 基本满足规范要求 出现在组合 4 主梁在辅助墩 顶及其附近截面上缘出现最大为 2 27MPa 折减后数值 的拉应力 不满足规 范要求 出现在组合 5 结论 主梁正截面抗裂不满足规范对全预应力混凝土构件要求结论 主梁正截面抗裂不满足规范对全预应力混凝土构件要求 2 1 1 1 2 主梁斜截面抗裂验算主梁斜截面抗裂验算 规范规定 对于现浇全预应力混凝土构件 在荷载短期效应组合下 tp 0 4ftk 0 4 2 85 1 14MPa 本桥主梁在短期荷载效应下斜截面最大主拉应力为 0 27 MPa 发生在主塔 附近截面 结论 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求 结论 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求 2 1 1 2 主梁应力验算主梁应力验算 2 1 1 2 1 主梁正应力验算主梁正应力验算 施工阶段 主梁最大压应力 阶段 227 为 17 2MPa 出现在中跨跨中附近 下缘 最大拉应力 阶段 149 为 1 7MPa 出现在边跨合拢段附近下缘 最大拉 压应力均满足规范要求 施工阶段规范允许值如下 tcc 17 2 0 70fck 0 70 38 5 26 95MPa tct 1 7 MPa 0 7ftk 0 7 2 85 1 995MPa 且预拉区配置的纵向钢筋 的配筋率超过规范容许的 0 2 结论 施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求结论 施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求 成桥阶段 主梁最大压应力为 15 4MPa 出现在中跨跨中附近下缘 主梁 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 6 页 不出现拉应力 中跨合拢段下缘最小压应力为 7 0MPa 辅助墩墩顶上缘截面压 应力为 4 9 MPa 折减后数值 运营阶段 在作用标准值组合 组合 1 作用下主梁最大压应力为 17 7MPa 出现在中跨跨中附近下缘 中跨合拢段下缘最小压应力为 1 8MPa 辅助墩墩顶上缘截面压应力为 1 0 MPa 折减后数值 在作用标准值组合 组 合 2 3 4 和 5 作用下 主梁最大压应力为 19 7MPa 出现在边跨合拢段小桩 号侧截面下缘 主梁在边跨现浇段下缘与辅助墩支座位置上缘产生 1 4Mpa 与 3 3Mpa 折减后数值 的拉应力 在主跨跨中合拢段的最小压应力为 0 3Mpa 主梁最大压应力基本满足规范要求 运营阶段规范允许值如下 受压区混凝土最大压应力 kc pt 19 7MPa 0 5 fck 0 5 38 5 19 25MPa 运营阶段主梁除边跨合拢段小桩号侧截面下缘最大压应力稍大于规范值外 其余截面最大压应力均满足规范要求 结论 运营阶段主梁最大压应力基本满足规范要求 结论 运营阶段主梁最大压应力基本满足规范要求 2 1 1 2 2 主梁主应力验算主梁主应力验算 此时主梁最大主压应力为 12 4MPa 出现在边跨靠近主塔的四分之一跨区 域 主梁除在辅助墩墩顶区域出现 0 9 MPa 的主拉应力外 其它区域基本均为 主压应力 规范允许值如下 主压应力 cp 12 4 MPa 0 6 fck 0 6 38 5 23 1MPa 主拉应力 在 tp 0 9 MPa 0 5ftk 0 5 2 85 1 425MPa 的区段 即按 照构造配置箍筋即可 主梁主应力满足规范要求 结论 主梁主应力满足规范要求 结论 主梁主应力满足规范要求 2 1 1 3 主梁刚度主梁刚度 荷载短期效应组合下 中跨最大下挠为 136 7mm 最大上拱度为 22 8mm 位移绝对值之和为 159 5mm 另外考虑挠度长期增长系数 1 4 得出主梁最大挠 度为 223 3mm 小于 L 600 643 3mm 结论 结构刚度满足规范要求结论 结构刚度满足规范要求 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 7 页 另外主塔塔顶向中跨侧位移为 91 1mm 向桥台侧位移为 64 5mm 主梁梁端 向中跨侧位移为 83 9mm 向桥台侧位移为 83 3mm 2 1 1 4 支座反力支座反力 设计所选用的支座规格均满足使用要求设计所选用的支座规格均满足使用要求 但是选用的支座的抗压承载吨位 偏大 应把抗压吨位适当下调 在使用阶段只有 1 4 号桥墩出现上拔力 所以 只在 1 4 号墩使用拉压支座即可 其余桥墩可只使用抗压支座 2 1 1 5 主梁横梁主梁横梁 在施工阶段及成桥阶段中 横隔梁各个位置均不出现拉应力 结论 主梁横梁满足规范全预应力混凝土构件的要求 结论 主梁横梁满足规范全预应力混凝土构件的要求 2 1 2 拉索拉索 斜拉索最小应力为 409 5MPa J1 索 为标准强度的 24 5 斜拉索 最大应力为 684 6MPa A25 索 为标准强度的 41 此值是在附加组合下 产生的 按 斜拉桥规范 可提高 25 所以斜拉索容许应力满足规范要求 斜拉索容许应力为 0 4Rb 0 4x1670 MPa 668MPa 结论 斜拉索应力满足规范要求 结论 斜拉索应力满足规范要求 斜拉索最大应力幅为 139MPa 200Mpa 结论 斜拉索应力幅满足产品疲劳性能的要求 结论 斜拉索应力幅满足产品疲劳性能的要求 2 1 3 主塔主塔 2 1 3 1 主塔强度主塔强度 在各种荷载组合下 塔柱断面混凝土最大压应力为 15 95MPa 钢筋最大 压应力为 138 7Mpa 最大拉应力为 4Mpa 索塔采用 C50 混凝土 其容许压应力为 20Mpa 级钢筋容许压应力为 185Mpa 结论 索塔应力满足规范要求 结论 索塔应力满足规范要求 2 1 3 2 索塔横梁强度索塔横梁强度 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 8 页 上横梁断面在各种荷载组合下 塔柱断面均受压 最小压应力为 0 3MPa 最大压应力为 8 9MPa 下横梁断面在各种荷载组合下 塔柱断面 出现拉应力 下横梁上缘拉应力出现在横梁与塔柱相交处 最大拉应力为 1 3 MPa 下横梁下缘拉应力出现在 1 4 横梁长度附近 最大拉应力为 0 5MPa 均满足规范要求 索塔采用 C50 混凝土 在使用荷载作用下 预应力混凝土构件的法向压 应力应符合 荷载组合 ha 0 5Rab 0 5x32 4 16 2MPa 荷载组合 或 ha 0 6Rab 0 6x32 4 19 44MPa 在使用荷载作用下 预应力混凝土构件的法向拉应力应符合 荷载组合 hl 0 8Rlb 0 8x2 65 2 12MPa 荷载组合 或 hl 0 9Rlb 0 9x2 65 2 39MPa 结论 横梁混凝土应力满足规范要求 结论 横梁混凝土应力满足规范要求 2 1 4 基础基础 2 1 4 1 桩基强度桩基强度 主塔桩基在各种荷载组合下混凝土最大压应力 8 1Mpa 钢筋最大压应力为 80 8Mpa 均满足规范要求 桩基采用 C30 混凝土 其容许压应力为 13Mpa 级钢筋容许压应力为 185Mpa 结论 桩基强度满足规范要求 结论 桩基强度满足规范要求 2 1 4 2 桩基承载力桩基承载力 由于未提供地质资料 所以本次审查没有对桩基承载力进行验算 2 1 4 3 承台强度承台强度 承台抗弯承载力强度见下表 表 2 2 截面抗弯承载力强度计算 0Didtbsfcd s 条件 撑杆 2777711013053满足 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 9 页 0TidfsdAs 条件 系杆 179612229693满足 承台斜截面抗剪承载力强度见下表 表 2 3 斜截面抗剪承载力强度计算 0Vd 0 9x10 4 2 0 6P fcu k1 2 m bsh0条件 2118882003944满足 结论 承台正截面抗弯满足规范要求 斜截面抗剪满足规范要求 2 1 5 上塔柱锚索区上塔柱锚索区 桥塔锚索区在成桥阶段和使用阶段荷载作用下 顺桥向 横桥向应力均为 压应力 满足规范要求 2 1 6 全桥动力特性及抗风稳定性全桥动力特性及抗风稳定性 在成桥状态下 颤振稳定性指数 If 5 25 要慎重对待其抗风稳定性问题 宜进行主梁的气动选型 并通过阶段模型试验 全桥模型试验或详细的颤振稳 定性分析进行检验 施工状态下 最大双悬臂 最大单悬臂状态下 If分别为 3 99 3 26 满足 公路桥梁抗风设计规范 JTG T D60 01 2004 6 4 1 条 关于施工阶段的抗风稳定性检验的要求 2 1 7 全桥抗震全桥抗震 本桥地震基本烈度为 度 本次咨询按照 度计算 计算出塔柱控制断面 和基础底断面顺桥向和横桥向地震内力 并将此力与恒载内力组合 得到组合 内力 最后计算强度和承载力 计算结果分别见基础计算和索塔计算 计算结 果表明主桥在地震荷载作用下 结构是安全的 在 度基本烈度的情况下主梁最大位移为 0 314m 而主塔与主梁之间阻 尼器的容许位移为 0 2m 阻尼器将发生屈服破坏 若按照 度设防 阻尼器 将仍在正常工作范围内 不会发生破坏 2 2 咨询意见和建议咨询意见和建议 1 建议调整主梁预应力钢束或斜拉索的索力 来改善辅助墩附近主梁截 面上缘在运营阶段短期效应组合下抗裂验算不满足规范要求的情况 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 10 页 2 建议过渡墩支座和主塔下横梁上的支座采用单向抗压支座 对于抗压 吨位偏大的支座 应将抗压吨位下调 3 主梁中部分斜拉索套筒穿过了主梁悬浇时的施工面 建议在设计文件中 明确交代此部分套筒如何定位 以方便施工 保证施工质量 4 本桥桥位范围有小溶洞发育 建议对桩基钻孔提出要求和原则 本桥桥位范围有小溶洞发育 图纸中对于钻孔时碰到溶洞怎样处理没有提 出处理方法 也没有明确钻孔的要求和原则 若桩基底一定范围内存在溶洞等 不良地质 桩基基底承载力将受到很大威胁 承载力将很难保证 为此建议以 下两点 a 对每个钻孔作到超长钻 确定桩底是否存在溶洞 b 根据溶洞的规模给出钻孔的要求和原则 5 建议给出边 中跨合拢的详细施工流程 包括边跨支架的预压和拆除时 间 合拢时是否压重 压重多少等 6 辅助墩靠近跨中侧的纵向预应力二次束 B6 B8 张拉空间受到横隔梁的 影响 较难施工 建议调整 7 主梁二次束张拉伸长量按 6 63mm m 计算不准确 建议逐个给出二次 束的张拉引申量 方便施工控制 8 建议适当调整主梁部分钢束的平弯位置 避免钢束平弯产生的径向力对 主梁不利 主梁部分二次束如 B6 B7 钢束张拉吨位为 T 234t 平弯半径 R 4m 钢 束平弯产生的径向力 P R 较大 钢束平弯位置靠近主梁梁肋导角边缘 易使此 处混凝土崩裂 对导角处不利 建议适当调整钢束位置 避免钢束平弯产生的 径向力对主梁不利 9 主梁一般构造 中横梁厚度标注有误 10 建议适当调整桩基间距 本桥基础按钻孔摩擦群桩设计 桩基直径 D 为 2 5m 桩基顺桥向间距为 5 2m 横桥向间距为 7m 规范规定钻孔摩擦桩的桩间距不小于 2 5D 即 6 25m 桩基顺桥向间距不满足规范要求 建议适当加大顺桥向桩间距 桩基横桥向间距 7m 稍大 有浪费之嫌 另外承台计算结果有富余 因此 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 11 页 建议适当减小桩基横桥向间距 11 建议明确第一次浇注下塔柱的高度 避免浇注混凝土分界线设在塔柱 截面刚度突变位置 由于前后两次浇注混凝土之间存在龄期差 混凝土容易产 生收缩裂缝 12 建议将主塔桩基螺旋筋的直径由 8mm 改为 10mm 螺距由 20cm 改 为 15cm 13 建议材料数量总表中给出粗钢筋的连接接头数量 14 建议给出塔柱 横梁 塔冠 塔座 承台的防裂钢筋网的接长方式 并将其数量计入材料数量总表中 以免遗漏 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 12 页 第三章第三章 主桥结构复核计算主桥结构复核计算 3 1 技术标准和规范技术标准和规范 3 1 1 技术标准技术标准 3 1 1 1 公路等级 双向 4 车道高速公路 行车道宽度 2x3 75m 单向 3 1 1 2 设计行车速度 80km h 3 1 1 3 桥梁标准宽度 24 5m 含锚索区为 27 5m 3 1 1 4 荷载标准 3 1 1 4 1 车辆荷载等级 公路 级 3 1 1 4 2 基准风速与风压 基准风速为 26 3m s 基本风压为 40KN m2 3 1 1 4 3 地震烈度 基本烈度 度 地震动峰值加速度为 0 05g 3 1 1 5 桥面最大纵坡 1 6 3 1 1 6 桥面横坡 2 3 1 1 7 温度 取合拢温度 15 5 计算取体系升温 25 体系降温 20 3 1 1 8 支座不均匀沉降 主塔墩取 4 0cm 3 1 2 设计规范设计规范 3 1 2 1 公路工程技术标准 JTJ001 2003 3 1 2 2 公路桥涵设计通用规范 JTJD60 2004 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 13 页 3 1 2 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTJD62 2004 3 1 2 4 公路桥涵地基与基础设计规范 JTJ024 85 3 1 2 5 公路斜拉桥设计规范 试行 JTJ027 96 3 1 2 6 公路工程抗震设计规范 JTJ004 89 3 1 2 7 公路桥梁抗风设计规范 JTG T D60 01 2004 3 2 主要材料及设计荷载主要材料及设计荷载 3 2 1 主要材料及其参数主要材料及其参数 3 2 1 1 混凝土混凝土 3 2 1 1 1C 60 混凝土 用于主梁 弹性模量 36000MPa 剪切模量 14400MPa 泊桑比 0 2 轴心设计抗压强度 26 5MPa 设计抗拉强度 1 96MPa 热膨胀系数 0 00001 3 2 1 1 2 C50 混凝土 用于主塔塔身 塔座 弹性模量 34500MPa 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 14 页 剪切模量 13800MPa 泊桑比 0 2 轴心设计抗压强度 22 4MPa 设计抗拉强度 1 83MPa 热膨胀系数 0 00001 3 2 1 1 3 C30 混凝土 主塔承台 桩基 弹性模量 30000MPa 剪切模量 12000MPa 泊桑比 0 2 轴心设计抗压强度 13 8MPa 设计抗拉强度 1 39MPa 热膨胀系数 0 00001 3 2 1 2 低松弛镀锌高强钢丝低松弛镀锌高强钢丝 弹性模量 195000MPa 标准强度 1670MPa 热膨胀系数 0 000012 3 2 1 3 预应力钢材预应力钢材 3 2 1 3 1 预应力钢绞线 弹性模量 195000MPa 标准强度 1860MPa 热膨胀系数 0 000012 3 2 1 3 2 预应力粗钢筋 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 15 页 弹性模量 200000MPa 标准强度 785MPa 热膨胀系数 0 000012 张拉控制应力 706 5 MPa 3 2 2 设计荷载取值设计荷载取值 3 2 2 1 恒载恒载 3 2 2 1 1 一期恒载一期恒载 一期恒载包括主梁 塔 索及防腐材料重量 混凝土主梁及索塔容重 26KN m3 梁 塔按实际断面计取重量 斜拉索按所需钢丝重 G 1 10 计 其中 10 为防腐材料重 主梁横隔板按集中力计入 3 2 2 1 2 二期恒载二期恒载 二期恒载为桥面防撞护栏 泄水管 桥面铺装 检修道及检修护栏 按 77 0KN m 计 3 2 2 2 活载活载 3 2 2 2 1 公路 级 汽车荷载 6 车道加载时的横向折减系数为 0 55 汽车荷载对计算跨径的纵向长度折减系数为 0 97 采用平面结构程序进行总体计算时 汽车荷载偏载增大系数取 1 07 考虑 活载的剪力滞后效应 活载效应考虑提高 10 冲击系数取为 1 05 3 2 2 2 2 汽车制动力 制动力的着力点在桥面上 其值按桥规规定的方法计算 3 2 2 2 3 活载的横向分布系数 按 6 车道加载进行验算 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 16 页 汽车 6 0 55 0 97 1 07 1 1 1 05 3 956 3 2 2 3 温度力温度力 取合拢温度 15 5 取体系升温 25 体系降温 20 主梁顶 底板温差 14 梁与索的温差 10 塔身左 右侧温差 5 3 2 2 4 风荷载风荷载 设计基准风压为 40KN m2 按规范的规定计算横向风力和纵向风力 3 2 2 5 荷载组合荷载组合 表 3 1 荷 载 组 合 荷载组合参 与 组 合 项 目 组合 1恒载 汽车 组合 2恒载 汽车 体系升温 温差 组合 3恒载 汽车 体系降温 温差 组合 4恒载 汽车 体系升温 温差 不均匀沉降 风荷载 组合 5恒载 汽车 体系降温 温差 不均匀沉降 风荷载 3 3 主桥复核计算主桥复核计算 3 3 1 总体结构分析总体结构分析 3 3 1 1 计算方法概述计算方法概述 总体静力计算采用平面杆系理论 以主梁桥轴线为基准划分结构离散图 梁塔为平面梁单元 斜拉索为平面杆单元 总体计算根据桥梁施工流程划分结 构计算阶段 根据荷载组合要求的内容进行内力 应力计算 验算结构在施工 阶段 运营阶段内力 应力及整体刚度是否符合规范要求 边界条件的处理 索塔按底部固结处理 过渡墩和辅助墩按竖向刚性支 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 17 页 撑处理 边跨支架及主梁零号块支架按单向竖向刚性支撑处理 3 3 1 2 结构要点结构要点 表 3 2 结构要点 桥 型双塔双索面预应力混凝土边主梁半漂浮斜拉桥 桥 跨 布 置43 147 386 147 43m 断 面 形 式预应力混凝土边主梁 顶面宽度 m 27 5 高 度 m 2 6 横隔板间距 m 6 0 4 5 两种 主 梁 材 料C60 混凝土 索 塔 形 式H 型 索塔高度 m 193 0 索 塔 材 料C50 混凝土 索 塔 基 础群桩基础 索 塔 及 基 础 索塔基础材料C30 水下混凝土 主梁斜拉索标准间 距 m 6 0 4 5 两种斜 拉 索斜拉索材料和强度 7mm 平行钢丝 双层 HDPE 防护 标准 强度 1670MPa 3 3 1 3 结构离散图结构离散图 结构离散图 见图 3 1 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 18 页 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 19 页 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 20 页 图 3 1 双塔双索面斜拉桥结构离散图 单位 cm 3 3 1 4 阶段划分阶段划分 表 3 3 阶段划分 阶段内 容 安装斜拉索 号 安装单元号 1 施工基础完毕 浇注下塔柱 下横梁 311 323 366 394 2浇注中塔柱 上横梁 304 310 359 365 3浇注上塔柱 269 303 324 358 4 搭设支架 浇注主梁 0 号块 安装临时固结 58 73 196 211 395 400 5张拉主梁预应力 6张拉斜拉索 拆除支架A1 J1 7安装挂篮 8张拉挂篮A2 J2 9绑扎钢筋 加载一半混凝土 10第二次张拉斜拉索 11浇注剩余一半混凝土 12 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 56 57 74 75 194 195 212 213 13第三次张拉斜拉索 14移动挂篮 15张拉挂篮A3 J3 16绑扎钢筋 加载一半混凝土 17第二次张拉斜拉索 18浇注剩余一半混凝土 19 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 54 55 76 77 192 193 214 215 20第三次张拉斜拉索 21移动挂篮 22张拉挂篮A4 J4 23绑扎钢筋 加载一半混凝土 24第二次张拉斜拉索 25浇注剩余一半混凝土 26 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 52 53 78 79 190 191 216 217 27第三次张拉斜拉索 28移动挂篮 29张拉挂篮A5 J5 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 21 页 30绑扎钢筋 加载一半混凝土 31第二次张拉斜拉索 32浇注剩余一半混凝土 33 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 50 51 80 81 188 189 218 219 34第三次张拉斜拉索 35移动挂篮 36张拉挂篮A6 J6 37绑扎钢筋 加载一半混凝土 38第二次张拉斜拉索 39浇注剩余一半混凝土 40 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 48 49 82 83 186 187 220 221 41第三次张拉斜拉索 42移动挂篮 43张拉挂篮A7 J7 44绑扎钢筋 加载一半混凝土 45第二次张拉斜拉索 46浇注剩余一半混凝土 47 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 46 47 84 85 184 185 222 223 48第三次张拉斜拉索 49移动挂篮 50张拉挂篮A8 J8 51绑扎钢筋 加载一半混凝土 52第二次张拉斜拉索 53浇注剩余一半混凝土 54 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 44 45 86 87 182 183 224 225 55第三次张拉斜拉索 56移动挂篮 57张拉挂篮A9 J9 58绑扎钢筋 加载一半混凝土 59第二次张拉斜拉索 60浇注剩余一半混凝土 61 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 42 43 88 89 180 181 226 227 62第三次张拉斜拉索 63移动挂篮 64张拉挂篮A10 J10 65绑扎钢筋 加载一半混凝土 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 22 页 66第二次张拉斜拉索 67浇注剩余一半混凝土 68 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 40 41 90 91 178 179 228 229 69第三次张拉斜拉索 70移动挂篮 71张拉挂篮A11 J11 72绑扎钢筋 加载一半混凝土 73第二次张拉斜拉索 74浇注剩余一半混凝土 75 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 38 39 92 93 176 177 230 231 76第三次张拉斜拉索 77移动挂篮 78张拉挂篮A12 J12 79绑扎钢筋 加载一半混凝土 80第二次张拉斜拉索 81浇注剩余一半混凝土 82 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 36 37 94 95 174 175 232 233 83第三次张拉斜拉索 84移动挂篮 85张拉挂篮A13 J13 86绑扎钢筋 加载一半混凝土 87第二次张拉斜拉索 88浇注剩余一半混凝土 89 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 34 35 96 97 172 173 234 235 90第三次张拉斜拉索 91移动挂篮 92张拉挂篮A14 J14 93绑扎钢筋 加载一半混凝土 94第二次张拉斜拉索 95浇注剩余一半混凝土 96 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 32 33 98 99 170 171 236 237 97第三次张拉斜拉索 98移动挂篮 99张拉挂篮A15 J15 100绑扎钢筋 加载一半混凝土 101第二次张拉斜拉索 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 23 页 102浇注剩余一半混凝土 103 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 30 31 100 101 168 169 238 239 104第三次张拉斜拉索 105移动挂篮 106张拉挂篮A16 J16 107绑扎钢筋 加载一半混凝土 108第二次张拉斜拉索 109浇注剩余一半混凝土 110 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 28 29 102 103 166 167 240 241 111第三次张拉斜拉索 112移动挂篮 113张拉挂篮A17 J17 114绑扎钢筋 加载一半混凝土 115第二次张拉斜拉索 116浇注剩余一半混凝土 117 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 26 27 104 105 164 165 242 243 118第三次张拉斜拉索 119移动挂篮 120张拉挂篮A18 J18 121绑扎钢筋 加载一半混凝土 122第二次张拉斜拉索 123浇注剩余一半混凝土 124 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 24 25 106 107 162 163 244 245 125第三次张拉斜拉索 126移动挂篮 127张拉挂篮A19 J19 128绑扎钢筋 加载一半混凝土 129第二次张拉斜拉索 130浇注剩余一半混凝土 131 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 22 23 108 109 160 161 246 247 132第三次张拉斜拉索 133移动挂篮 134张拉挂篮A20 J20 135绑扎钢筋 加载一半混凝土 136第二次张拉斜拉索 137浇注剩余一半混凝土 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 24 页 138 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 20 21 110 111 158 159 248 249 139第三次张拉斜拉索 140移动挂篮 141张拉挂篮A21 J21 142绑扎钢筋 加载一半混凝土 143第二次张拉斜拉索 144浇注剩余一半混凝土 145 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 18 19 112 113 156 157 250 251 146第三次张拉斜拉索 147 边跨现浇段施工 边跨挂篮 退后 6 米 1 16 253 268 148 张拉边跨现浇段预应力 上 合拢吊架 加平衡重 149边跨合拢 去除平衡重 17 252 150张拉边跨部分合拢预应力 151移动主跨挂篮 152张拉挂篮A22 J22 153绑扎钢筋 加载一半混凝土 154第二次张拉斜拉索 155浇注剩余一半混凝土 156 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 114 115 154 155 157第三次张拉斜拉索 158移动主跨挂篮 159张拉挂篮A23 J23 160绑扎钢筋 加载一半混凝土 161第二次张拉斜拉索 162浇注剩余一半混凝土 163 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 116 117 152 153 164第三次张拉斜拉索 165移动主跨挂篮 166张拉挂篮A24 J24 167绑扎钢筋 加载一半混凝土 168第二次张拉斜拉索 169浇注剩余一半混凝土 170 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 118 119 150 151 171第三次张拉斜拉索 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 25 页 172移动主跨挂篮 173张拉挂篮A25 J25 174绑扎钢筋 加载一半混凝土 175第二次张拉斜拉索 176浇注剩余一半混凝土 177 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 120 121 148 149 178第三次张拉斜拉索 179移动主跨挂篮 180张拉挂篮A26 J26 181绑扎钢筋 加载一半混凝土 182第二次张拉斜拉索 183浇注剩余一半混凝土 184 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 122 123 146 147 185第三次张拉斜拉索 186移动主跨挂篮 187张拉挂篮A27 J27 188绑扎钢筋 加载一半混凝土 189第二次张拉斜拉索 190浇注剩余一半混凝土 191 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 124 125 144 145 192第三次张拉斜拉索 193移动主跨挂篮 194张拉挂篮A28 J28 195绑扎钢筋 加载一半混凝土 196第二次张拉斜拉索 197浇注剩余一半混凝土 198 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 126 127 142 143 199第三次张拉斜拉索 200移动主跨挂篮 201张拉挂篮A29 J29 202绑扎钢筋 加载一半混凝土 203第二次张拉斜拉索 204浇注剩余一半混凝土 205 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 128 129 140 141 206第三次张拉斜拉索 207移动主跨挂篮 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 26 页 208张拉挂篮A30 J30 209绑扎钢筋 加载一半混凝土 210第二次张拉斜拉索 211浇注剩余一半混凝土 212 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 130 131 138 139 213第三次张拉斜拉索 214移动主跨挂篮 215张拉挂篮A31 J31 216绑扎钢筋 加载一半混凝土 217第二次张拉斜拉索 218浇注剩余一半混凝土 219 张拉体内预应力 挂篮锚固 转移 132 133 136 137 220第三次张拉斜拉索 221 拆除边跨支架 张拉边跨剩 余预应力 222 中跨挂篮后移 6 米 上合拢 吊架 加平衡重 223中跨合拢 去除平衡重 134 135 224张拉部分中跨合拢预应力束 225拆除边 中跨挂篮 吊架 226拆除临时固结 减 395 398 227张拉剩余中跨合拢预应力束 228上二期恒载 229运营阶段 3 3 1 5 斜拉索张拉力斜拉索张拉力 斜拉索的张拉力由设计单位提供 斜拉索的张拉力见表 3 4 表中所示数 值为横桥向单根斜拉索张拉力 表 3 4 斜拉索张拉力 拉索编号施工索力 KN 恒载索力 KN 拉索规格 A3143004557PES7 211 A3042004290PES7 211 A2941004135PES7 211 A2840003630PES7 187 A2738003457PES7 187 A2637003290PES7 187 A2536003130PES7 151 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 27 页 A2435003033PES7 151 A2333002859PES7 151 A2232002793PES7 151 A2131002551PES7 151 A2030652552PES7 151 A1930252547PES7 151 A1830002566PES7 151 A1729502559PES7 151 A1628752527PES7 139 A1528252535PES7 139 A1427752538PES7 139 A1327002508PES7 139 A1226002434PES7 139 A1125552458PES7 139 A1024502424PES7 139 A923752368PES7 109 A822252205PES7 109 A721252093PES7 109 A621002033PES7 109 A520751911PES7 109 A420501680PES7 85 A319751447PES7 85 A219001272PES7 85 A11750946PES7 85 J11750943PES7 85 J219001271PES7 85 J319751448PES7 85 J420501677PES7 85 J520751905PES7 109 J621002026PES7 109 J721252092PES7 109 J822252218PES7 109 J923752414PES7 109 J1024502559PES7 139 J1125502596PES7 139 J1226002598PES7 139 J1326752574PES7 139 J1427252762PES7 139 J1527752815PES7 139 J1628252868PES7 139 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 28 页 J1729002961PES7 151 J1829503031PES7 151 J1930003107PES7 151 J2030253147PES7 151 J2130503171PES7 151 J2231003178PES7 151 J2331753203PES7 151 J2432503252PES7 151 J2533253228PES7 151 J2634253187PES7 187 J2735503207PES7 187 J2836503237PES7 187 J2937503287PES7 187 J3038503323PES7 187 J3139503601PES7 187 3 3 2 主要结论主要结论 3 3 2 1 主梁主梁 3 3 2 1 1 主梁抗裂验算主梁抗裂验算 本桥按全预应力混凝土构件设计 3 3 2 1 1 1 主梁正截面抗裂验算主梁正截面抗裂验算 作用短期效应组合下 主梁在边跨现浇段 7 号单元 J 端截面下缘出现最 大为 0 75MPa 的拉应力 基本满足规范要求 出现在组合 4 主梁在辅助墩 顶及其附近截面上缘出现最大为 2 27MPa 折减后数值 的拉应力 不满足规 范要求 出现在组合 5 结论 主梁正截面抗裂不满足规范对全预应力混凝土构件要求结论 主梁正截面抗裂不满足规范对全预应力混凝土构件要求 3 3 2 1 1 2 主梁斜截面抗裂验算主梁斜截面抗裂验算 规范规定 对于现浇全预应力混凝土构件 在荷载短期效应组合下 tp 0 4ftk 0 4 2 85 1 14MPa 本桥主梁在短期荷载效应下斜截面最大主拉应力为 0 27 MPa 发生在主塔 附近截面 结论 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求 结论 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求 3 3 2 1 2 主梁应力验算主梁应力验算 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 29 页 3 3 2 1 2 1 主梁正应力验算主梁正应力验算 施工阶段 主梁最大压应力 阶段 227 为 17 2MPa 出现在中跨跨中附近 下缘 最大拉应力 阶段 149 为 1 7MPa 出现在边跨合拢段附近下缘 最大拉 压应力均满足规范要求 施工阶段规范允许值如下 tcc 17 2 0 70fck 0 70 38 5 26 95MPa tct 1 7 MPa 0 7ftk 0 7 2 85 1 995MPa 且预拉区配置的纵向钢筋 的配筋率超过规范容许的 0 2 结论 施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求结论 施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求 成桥阶段 主梁最大压应力为 15 4MPa 出现在中跨跨中附近下缘 主梁 不出现拉应力 中跨合拢段下缘最小压应力为 7 0MPa 辅助墩墩顶上缘截面压 应力为 4 9 MPa 折减后数值 运营阶段 在作用标准值组合 组合 1 作用下主梁最大压应力为 17 7MPa 出现在中跨跨中附近下缘 中跨合拢段下缘最小压应力为 1 8MPa 辅助墩墩顶上缘截面压应力为 1 0 MPa 折减后数值 在作用标准值组合 组 合 2 3 4 和 5 作用下 主梁最大压应力为 19 7MPa 出现在边跨合拢段小桩 号侧截面下缘 主梁在边跨现浇段下缘与辅助墩支座位置上缘产生 1 4Mpa 与 3 3Mpa 折减后数值 的拉应力 在主跨跨中合拢段的最小压应力为 0 3Mpa 主梁最大压应力基本满足规范要求 运营阶段规范允许值如下 受压区混凝土最大压应力 kc pt 19 7MPa 0 5 fck 0 5 38 5 19 25MPa 运营阶段主梁除边跨合拢段小桩号侧截面下缘最大压应力稍大于规范值外 其余截面最大压应力均满足规范要求 结论 运营阶段主梁最大压应力基本满足规范要求 结论 运营阶段主梁最大压应力基本满足规范要求 3 3 2 1 2 2 主梁主应力验算主梁主应力验算 此时主梁最大主压应力为 12 4MPa 出现在边跨靠近主塔的四分之一跨区 域 主梁除在辅助墩墩顶区域出现 0 9 MPa 的主拉应力外 其它区域基本均为 主压应力 梅溪河大桥主桥施工图设计 咨询审查报告 北京中路建达公路勘察设计咨询有限公司 二零零六年十二月 第 30 页 规范允许值如下 主压应力 cp 12 4 MPa 0 6 fck 0 6 38 5 23 1MPa 主拉应力 在 tp 0 9 MPa 0 5ftk 0 5 2 85 1 425MPa 的区段 即按 照构造配置箍筋即可 主梁主应力满足规范要求 结论 主梁主应力满足规范要求 结论 主梁主应力满足规范要求 3 3 2 1 3 主梁刚度主