墩盖梁计算书.doc

计算书盖梁计算内容 持久状况极限状态抗弯承载能力计算。 持久状况正常使用极限状态计算。 抗裂验算 正截面抗裂验算正截面混凝土拉应力验算。 斜截面抗裂验算斜截面混凝土主拉应力验算。 挠度验算 使用阶段正截面混凝土压应力验算 预应力钢筋最大拉应力验算。计算方法预应力混凝土盖梁计算按平面杆系理论，并采用桥梁博士计算。 将计算对象作为平面梁划分单元作出结构离散图； 根据盖梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段； 进行荷载组合，求得结构在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移； 根据规范中所规定的各项容许指标，验算盖梁是否规范规定的各项要求。计算依据及参数取值公桥规、城市桥梁设计荷载标准及公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）。 主要材料及设计参数根据设计文件及规范取值，见表1.2-1。 预应力钢筋按规范中提供的钢绞线参数确定。表1.2-1 主要材料及参数材料项 目参 数备 注C40混凝土抗压设计强度fcd18.4Mpa抗拉设计强度ftd1.65Mpa弹性模量Ec32500Mpa混凝土特性参数计算材料容重2.6t/m3线膨胀系数1.0E-5桥梁所处地区相对湿度0.75低松弛钢绞线标准强度fpk1860Mpa控制张拉应力1395Mpa弹性模量1.95E5Mpa松弛率0.03锚具及波纹管钢束管道摩阻系数0.25钢束管道偏差系数0.0015单端锚具变形及回缩值0.006m其他参数桥梁所处地区相对湿度0.75月平均最高气温 34月平均最低气温0梯度温度T1梯度温度T2合拢温度荷载取值与荷载组合 荷载取值 一期恒载主要是箱梁自重。混凝土容重取2.6t/m3，盖梁按实际断面计取重量。 二期恒载包括防撞护栏、盖板和桥面铺装仅作为恒载施加，不参与结构受力，防撞墙荷载按边梁80，中梁20分配，见表1.2-2。表1.2-2 盖梁二期恒载盖梁宽度39m桥面铺装 二期恒载(KN)2130.72 外侧防撞护栏 二期恒载(KN)174.02 内侧防撞护栏及盖板 二期恒载(KN)214.42湿接缝（中梁） 二期恒载(KN)106.58湿接缝（边梁） 二期恒载(KN)53.24 活载汽车荷载采用公路I级荷载，考虑多车道加载时的横向折减系数为： 5车道折减系数0.6，冲击系数1.3，汽车短期荷载折减系数0.7,详见附表。表1.2-3 活载横向分布系数桥宽（米）横向布置车队数横向折减系数冲击系数汽车短期荷载折减系数40.5100.61.30.7 温度力 体系升温20，体系降温-20。 荷载组合 短期效应组合 长期效应组合计算结果 结构构造及离散模型 盖梁悬臂及跨中横断面图具体构造请参见构造图图-1 9盖梁悬臂及跨中断面 持久状况极限状态抗弯承载能力计算根据公桥规第5.1.5条的规定，桥梁构件的承载能力极限状态计算应满足：0MdR式中：0桥梁结构重要性系数；Md弯距组合设计值；R构件(抗弯)承载力设计值。图-2为承载能力计算结果。从图中可以看出，承载能力验算满足规范要求。图-2 构件纵向抗弯承载能力图 斜截面抗剪承载能力验算根据公桥规第5.2.9条的规定，桥梁构件抗剪截面尺寸符合下列要求： =9579.8 KN经计算用于抗剪设计的最大剪力组合设计值8150KN9579.8KN构件抗剪截面尺寸符合规定要求。抗剪承载能力计算图-3 构件最大剪力和最小剪力图根据公桥规第5.2.7条的规定，桥梁构件抗剪截面尺寸符合下列要求：0VdVcs+Vsb+Vpb Vcs =1230.4510-3 bh0（(2+0.6p)(fcu,k)0.5svfsv）0。5Vsb =0.7510-3 fsdAsbsinsVpb =0.7510-3 fpdApbsinp墩顶处截面（箍筋间距为10cm）：Vcs=0.91.251.10.4510-318001600(2+0.60.799) (40)0.55.0310-3280)0.5=7537.1(KN)Vpb =0.7510-3 fpdApbsinp =0.7510-31260412139sin8+(312+29)139sin5 =1167.7KNVcs+ Vpb =7537.1+1167.78704.8KN0Vd斜截面抗剪承载能力满足要求！ 持久状况正常使用极限状态计算 抗裂验算 正截面抗裂验算正截面混凝土拉应力验算经计算，构件正截面抗裂验算，图-45分别为构件在短期效应组合下和长期效应组合下的正截面抗裂验算结果。 图-4 构件短期效应正截面抗裂验算结果 图-5 构件长期效应正截面抗裂验算结果根据公桥规强制性条款6.3条规定，A类预应力混凝土受弯构件：在作用短期效应组合下，stpc0.7ftk1.68Mpa（C40混凝土）；在作用长期效应组合下，stpc0，即不允许出现拉应力。从图4中可看出，盖梁在作用短期效应组合最大拉应力为0.348Pa1.68MPa，满足规范要求；从图5中可看出，盖梁在作用长期效应组合下不出现拉应力，满足规范要求。综上所述，正截面抗裂验算满足规范要求。 斜截面抗裂验算斜截面混凝土主拉应力验算盖梁在短期效应组合下的斜截面抗裂验算结果为：图-6斜截面混凝土主拉应力验算结果主拉应力在不考虑支座沉降及梯度温差时最大为1.2 Mpa（峰值）。根据公桥规强制性条款6.3条规定，A类预应力混凝土受弯构件：在作用短期效应组合下，现场浇筑构件st-pc0.5ftk1.20MPa（C40混凝土）。可见，盖梁在作用短期效应组合下，斜截面主拉应力验算能够满足要求。 挠度验算按公桥规6.5.2条，全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件在计算变形时的截面刚度应采用0.95EcI0，其中Ec为混凝土的弹性模量，I0为截面的换算惯性矩。按公桥规6.5.3条规定，当采用C40C80混凝土时，挠度长期增长系数1.451.35，C40混凝土按直线内插得1.45。由桥博计算结果可知：跨中汽车荷载产生的挠度为0.4mm悬臂端汽车荷载产生的挠度为0.5mm 由计算可知，消除结构自重的长期挠度的跨中最大值为fmax=1.450.58mm计算跨径（10.50m）的1/60017.5mm,悬臂端最大为fmax=1.450.73mm悬臂长度（3.675m）的1/30012.3mm，挠度验算满足规范要求。正截面混凝土压应力验算图-7 张拉第一批预应力束后（架设梁片前）混凝土应力图图-8 施工阶段正截面混凝土压应力验算结果由图7、图8可知，最大压应力为13.4Mpa0.7fck=18.8Mpa.正截面混凝土压应力满足规范要求。使用阶段：图-8使用阶段正截面混凝土压应力验算结果按公桥规7.1.5条使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力应符合下列规定：受压区混凝土的最大压应力kc +pt0.5fck。最大压应力为13.3Mpa0.5fck=13.4Mpa. 可见使用阶段正截面混凝土压应力