某高速公路某大桥施工图咨询报告(DOC 63页).doc

第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 1 页 目 录 第一章第一章 概述概述 2 一一 桥梁概述桥梁概述 2 二二 咨询工作的主要内容咨询工作的主要内容 3 一 咨询工作的重点 3 二 咨询工作的主要内容 3 第二章第二章 主桥结构复核计算主桥结构复核计算 5 一一 技术标准和规范技术标准和规范 5 一 技术标准 一 技术标准 5 二 设计规范 二 设计规范 5 二二 主要材料及设计荷载主要材料及设计荷载 6 一 主要材料及其参数 一 主要材料及其参数 6 二 设计荷载取值 二 设计荷载取值 7 三三 数值符号规定数值符号规定 9 四四 主要计算结论主要计算结论 9 五五 上部结构纵向复核计算上部结构纵向复核计算 13 六六 下部结构复核计算下部结构复核计算 31 七七 箱梁横向分析箱梁横向分析 45 第三章第三章 跨中应力 挠度及腹板主拉应力的控制设计跨中应力 挠度及腹板主拉应力的控制设计 47 一一 跨中挠度影响因素的分析跨中挠度影响因素的分析 47 一 影响因素分析 47 二 结论 48 二二 腹板主拉应力影响因素的分析腹板主拉应力影响因素的分析 48 一 影响因素分析 48 二 结论 50 三三 主梁中跨跨中区域下缘应力主梁中跨跨中区域下缘应力 50 一 影响因素分析 50 二 结论 51 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 2 页 第一章第一章 概述概述 一一 桥梁概述桥梁概述 某大桥位于至某高速公路合同段 全桥分左 右两幅 两幅桥之间留有 3 08m 的空隙 左右桥平面位于直线 A 283 901 Ls 130 R 620m 的 缓和曲线及圆曲线上 立面位于 i 2 844 R 80000m 和 50000m 的圆曲线 及直线上 本桥上部结构为 74 135 74m 三跨预应力混凝土连续刚构 箱梁根部高 度 8m 跨中梁高 3m 箱梁零号块底板厚 120cm 根部底板厚 100cm 跨中 底板厚 32cm 梁高及箱梁底板厚度按 1 8 次抛物线变化 箱梁零号块腹板厚 度 70cm 根部至 9 号梁段腹板厚 70cm 12 号梁段至合拢段腹板厚 45cm 10 号梁段至 11 号梁段腹板厚 70 45cm 箱梁顶板除零号块为 45cm 梁端支承截面为 100cm 外 其余顶板厚度 30cm 箱梁顶板宽 12m 底板宽 6 5m 悬臂长度 2 75m 悬臂板端部厚 20cm 根部厚 75cm 箱梁梁 高为单箱中心线处的高度值 顶板设有 2 5 的横坡 大桥箱梁为双向预应力混凝土结构 纵向预应力钢束采用 15 15 15 17 15 19 三种规格预应力钢铰线束 竖向预应力采用 JL32 精轧螺纹粗钢筋 钢铰线的标准强度为 1860MPa 张拉控制应力均为标准强度的 0 75 倍 即 1395MPa 单根钢铰线的张拉吨位 195 3KN 粗钢筋抗拉强度标准值 785MPa 张拉控制应力为标准强度的 0 9 倍 即 706 5MPa 单根 JL32mm 精轧螺纹粗钢筋的张拉吨位 568KN 大桥下部结构 主桥 1 号桥墩采用钢筋混凝土双柱式 两柱间净距为 4m 单柱空心薄壁式桥墩 截面尺寸为 6 5m 横桥向 2 5m 顺桥向 横桥向壁厚为 80cm 顺桥向壁厚为 60cm 墩高 45m 主桥 2 号桥墩上部与 1 号桥墩相同 下部采用钢筋混凝土单柱式矩形空心薄壁墩 单箱三室截面 截面尺寸为 6 5m 横桥向 x9 0m 顺桥向 横桥向壁厚为 80cm 顺桥向壁 厚为 60cm 桥墩承台厚度均为 4 0m 基桩均为 6 根直径 2 0m 钻孔灌注桩 按照嵌岩桩设计 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 3 页 二二 咨询咨询工作的主要内容工作的主要内容 受业主的委托 对至某高速公路某合同段上的某大桥施工图设计进行咨询 工作 本次咨询工作站在 公正 客观 公平 的立场上 依据施工图设计文 件及交通部和国家现行的规范 规程和标准进行 一 咨询工作的重点 1 结构的安全度是否满足规范要求 2 根据结构实际的受力状态 分析跨中下缘应力及挠度 腹板主拉应力 的控制是否可靠 3 关键施工工序流程及施工质量控制要求 二 咨询工作的主要内容 1 结构复核计算 1 主桥总体纵向分析 采用平面杆系 QJX 程序 2 主梁横向分析 采用 桥梁博士 程序 3 下部结构强度的验算 2 主梁跨中挠度影响因素的分析 1 混凝土徐变对跨中挠度的影响 2 跨中的预应力度对跨中挠度的影响 3 施工误差和钢绞线局部失效对跨中挠度的影响 3 主梁跨中下缘应力影响因素的分析 1 混凝土徐变对跨中下缘应力的影响 2 施工误差和钢绞线局部失效对跨中下缘应力的影响 4 主梁腹板主拉应力影响因素的分析 1 不考虑竖向预应力的腹板最大主拉应力 2 考虑竖向预应力的腹板最大主拉应力 3 考虑横向各种因素的影响得出的腹板最大主拉应力 4 考虑施工误差和钢绞线局部失效对腹板主拉应力的影响 5 关键工序施工流程 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 4 页 6 关键工序施工质量控制 7 对构造合理性提出建议 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 5 页 第二章第二章 主桥结构复核计算主桥结构复核计算 采用平面杆系 QJX 程序对主桥进行了纵向总体分析 对主梁进行了极限承 载力 抗裂 主梁应力 支座吨位以及主梁刚度的验算 采用 桥梁博士 程 序 对箱梁薄弱断面进行了顶板 腹板和底板的横向受力分析 下部结构考虑 了在各种荷载组合下 墩身强度 承台强度 桩基强度和桩基承载力的验算 一一 技术标准和规范技术标准和规范 一 技术标准 一 技术标准 1 设计计算行车速度 80 公路 小时 2 设计荷载 公路 级 3 地震动峰值加速度 0 05g 4 桥面总宽度及组成 桥面总宽度 12 0 米 桥面组成 0 5 米 护栏 11 0 米 行车道 0 5 米 护栏 5 桥面最大纵坡 本桥 2 844 6 设计洪水频率 1 100 年 7 环境类别 类 8 结构设计安全等级 一级 二 设计规范 二 设计规范 1 公路工程技术标准 JTG B01 2003 2 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 4 公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D63 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 6 页 2007 5 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 6 公路桥梁抗风设计规范 JTG T D60 01 2004 7 公路桥梁抗震设计细则 JTG T B02 01 2008 二二 主要材料及设计荷载主要材料及设计荷载 一 主要材料及其参数 一 主要材料及其参数 1 混凝土 混凝土 1 C55 混凝土 用于主梁 弹性模量 35500Mpa 剪切模量 14200MPa 泊松比 0 2 轴心设计抗压强度 24 4MPa 设计抗拉强度 1 89MPa 热膨胀系数 0 00001 2 C50 混凝土 用于墩身 弹性模量 34500MPa 剪切模量 13800MPa 泊松比 0 2 轴心设计抗压强度 22 4MPa 设计抗拉强度 1 83MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 7 页 热膨胀系数 0 00001 3 C30 混凝土 用于承台和桩基 弹性模量 30000MPa 剪切模量 12000MPa 泊松比 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 2 2 预应力钢材 预应力钢材 1 预应力钢绞线 s15 2mm 弹性模量 195000MPa 标准强度 1860MPa 热膨胀系数 0 000012 钢筋松弛率 0 03 孔道摩阻系数 0 17 孔道偏差系数 0 0015 一端锚具变形及钢束回缩值 0 006m 2 预应力粗钢筋 弹性模量 200000MPa 抗拉强度标准值 785MPa 热膨胀系数 0 000012 张拉控制应力 706 5MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 8 页 二 设计荷载取值 二 设计荷载取值 1 恒载 恒载 1 一期恒载一期恒载 一期恒载包括主梁 横梁等材料重量 混凝土容重取 26KN m3 主梁按实 际断面计取重量 主梁横隔板以集中力计入 2 二期恒载二期恒载 二期恒载为桥面防撞护栏 分隔带护栏 泄水管及桥面铺装 经计算二期 恒载取 69 9KN m 2 活载 活载 1 公路 级 汽车荷载三车道加载时的横向折减系数为 0 78 桥跨纵向折减系数 1 0 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 15 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 汽车冲击系数 汽车荷载冲击系数取 0 05 4 活载的横向分布系数 公路 级 3 0 78 1 150 x1 05 2 826 3 其它荷载其它荷载 1 温度 体系升温 25 降温 25 主梁上下缘温差按规范取值 2 桥梁所在地区相对湿度 0 8 3 设计基本风速 V10 26 3m s 按照 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 附录 A 取值 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 9 页 4 地震烈度 地震动峰值加速度 0 05g 5 基础沉降 主墩不均匀沉降 20mm 桥台不均匀沉降 10mm 4 荷载组合 荷载组合 荷载组合表 表 2 1 荷载组合参 与 组 合 项 目 组合 1恒载 汽车 组合 2恒载 汽车 基础沉降 升温 正温差 组合 3恒载 汽车 基础沉降 降温 负温差 组合 4恒载 汽车 基础沉降 升温 正温差 正制动力 组合 5恒载 汽车 基础沉降 降温 负温差 负制动力 组合 6恒载 汽车 基础沉降 降温 负温差 正制动力 组合 7恒载 汽车 基础沉降 升温 正温差 负制动力 三三 数值符号规定数值符号规定 弯矩 M 以使单元下缘受拉为正 单元上缘受拉为负 剪力 Q 以使单元产生顺时针转动为正 反之为负 轴力 N 以单元受压为正 受拉为负 应力 以压应力为正 拉应力为负 位移 以向上为正 向下为负 单位 轴力 KN 剪力 KN 弯矩 KN m 应力 MPa 四四 主要计算结论主要计算结论 一一 上部结构纵向上部结构纵向 1 主梁极限承载力主梁极限承载力 主梁各截面抵抗正 负弯矩的截面抗力大于最不利荷载组合下的正 负弯 矩 能够满足极限承载力要求 2 主梁抗裂主梁抗裂 本桥按全预应力混凝土构件设计 1 1 主梁正截面抗裂验算 主梁正截面抗裂验算 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 10 页 在短期荷载效应作用下 主梁不出现拉应力 抗裂验算满足全预应力混凝 土构件的要求 2 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 74 1 096MPa 在短期效应组合下 斜截面出现的最大拉应力为 1 1MPa 满足规范要求 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求 3 正应力正应力 施工阶段主梁最大压应力 阶段 61 为 15 1MPa 出现在墩顶附近上缘 最大拉应力 阶段 43 为 0 4MPa 出现在该阶段块件下缘 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 上铺装阶段 63 阶段 主梁最大压应力为 12 5MPa 出现在 墩顶附近上缘 主梁不出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 6 5MPa 运营阶段 荷载组合 1 时 主梁最大压应力为 11 7MPa 出现在中跨 1 4 附近上缘 主梁不出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 3 0MPa 其余荷载组 合时 主梁最大压应力为 16 5MPa 出现在墩顶及中跨 1 4 附近上缘 主梁不 出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 2 0MPa 主梁应力满足规范要求 施工阶段规范允许值如下 tcc 15 1MPa 0 70fck 0 70 35 5 24 85MPa tct 0 4 MPa 0 7ftk 0 7 2 74 1 92MPa 且预拉区配置的纵向钢筋的配 筋率也超过规范低限的 0 2 因此施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求 运营阶段规范允许值如下 受压区混凝土最大压应力 kc pt 0 5 fck 0 5 35 5 17 75MPa 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 pe p 1204MPa 0 65 fpk 0 65 1860 1209MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 11 页 运营阶段主梁最大压应力满足规范要求 预应力钢筋的最大拉应力满足规 范的要求 4 主应力主应力 主梁最大主压应力为 16 8Mpa 发生在边跨跨中附近上缘 主梁跨中 1 4 附近位置出现最大 1 275MPa 主拉应力 规范允许值如下 cp 0 6 fck 0 6 35 5 21 3MPa tp 0 5ftk 0 5 2 74 1 37MPa 即按照构造配置箍筋即可 最大主拉应力 主压应力均满足规范要求 5 主梁刚度主梁刚度 短期效应作用下汽车活载造成中跨最大下挠度为 18 8mm 最大上拱度为 3 7mm 位移绝对值之和为 22 5mm 考虑挠度长期增长系数 1 4125 位移绝 对值之和为 31 78mm 小于 L 600 225mm 结构刚度满足规范要求 6 支座反力支座反力 支座规格满足使用要求 二 下部 二 下部结构结构 施工最大悬臂阶段 考虑恒载 墩顶两侧产生不平衡重 风荷载 运营阶 段桥墩计算时考虑恒载 混凝土收缩徐变 预应力 温度力 活载 制动力 风荷载 基础沉降等荷载 1 墩身强度墩身强度 a 施工阶段 施工阶段最大悬臂状态桥墩验算考虑 4 种荷载工况 组合 1 最大悬臂时一端挂篮脱落 另一端未脱落 纵风 组合 2 一端堆放的材料 机具等按 8 5KN m 计 悬臂端部作用 100KN 集 中力 另一端空载 纵风 组合 3 一侧施工机具等动力系数 1 2 另一侧为 0 8 纵风 组合 4 考虑箱梁自重的不均匀性 一侧悬臂自重增加 2 另一侧悬臂自 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 12 页 重减少 2 纵风 取上述工况中的最不利荷载计算得到薄壁墩墩底截面抗力受压区混凝土 边缘的压应力 cct 4 78MPa 0 80fck 0 8 0 9 32 4 23 3MPa 受拉钢筋应力 sit 63 9MPa 0 75fsk 251MPa 中性轴处主拉应力 tpt 0 06MPa 0 25ftk 0 66MPa 箍筋仅需按照 构造要求布置 实体墩底受压区混凝土边缘的压应力 cct 6 56MPa 0 80fck 23 3MPa 受拉钢筋应力 sit 141 9MPa 0 75fsk 251MPa 中性轴处主拉应力 tpt 0 16MPa 240KN m 裂缝宽度 0 06mm 顶板 悬臂位置承载能力 575KN m 298KN m 裂缝宽度 0 09mm 顶板跨中位置 承载能力 190KN m 60 7KN m 裂缝宽度 0 04mm 箱梁顶板极限强度 裂缝均满足规范要求 2 箱梁腹板箱梁腹板 腹板位置承载能力 1820KN 353KN 裂缝宽度 0 05mm 箱梁腹板极限强度 裂缝均满足规范要求 3 箱梁底板箱梁底板 底板加厚段位置承载能力 481KN m 234KN m 裂缝宽度 0 014mm 底板 跨中位置承载能力 139KN m 80 3KN m 裂缝宽度 0 11mm 箱梁底板极限强度 裂缝均满足规范要求 五五 上部结构纵向复核计算上部结构纵向复核计算 一 总体结构分析 一 总体结构分析 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 14 页 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 主梁为平面梁单元 总体计算根据 桥梁施工流程划分结构计算阶段 根据设计的合拢方法模拟合拢步骤 根 据荷载组合要求的内容进行内力 应力 主梁极限承载力和抗裂验算 验 算结构在施工阶段 运营阶段应力 主梁极限承载力及整体刚度是否符合 规范要求 2 结构离散图 结构离散图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 15 页 图 2 1 结构离散图 单位 cm 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 16 页 3 阶段划分 阶段划分 施工阶段划分 表 2 2 施工阶段内容安装单元编号 1 施工基础和墩身97 139 2 施工 0 1 块 23 3067 74 3 张拉预应力钢束 4 安装挂篮 5 施工 2 号块件 22316675 6 张拉预应力钢束 7 移动挂篮 8 施工 3 号块件 21326576 9 张拉预应力钢束 10 移动挂篮 11 施工 4 号块件 20336477 12 张拉预应力钢束 13 移动挂篮 14 施工 5 号块件 19346378 15 张拉预应力钢束 16 移动挂篮 17 施工 6 号块件 18356279 18 张拉预应力钢束 19 移动挂篮 20 施工 7 号块件 17366180 21 张拉预应力钢束 22 移动挂篮 23 施工 8 号块件 16376081 24 张拉预应力钢束 25 移动挂篮 26 施工 9 号块件 15385982 27 张拉预应力钢束 28 移动挂篮 29 施工 10 号块件 14395883 30 张拉预应力钢束 31 移动挂篮 32 施工 11 号块件 13405784 33 张拉预应力钢束 34 移动挂篮 35 施工 12 号块件 12415685 36 张拉预应力钢束 37 移动挂篮 38 施工 13 号块件 11425586 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 17 页 39 张拉预应力钢束 40 移动挂篮 41 施工 14 号块件 10435487 42 张拉预应力钢束 43 移动挂篮 44 施工 15 号块件 9445388 45 张拉预应力钢束 46 移动挂篮 47 施工 16 号块件 8455289 48 张拉预应力钢束 49 移动挂篮 50 施工 17 号块件 7465190 51 张拉预应力钢束 52 移动挂篮 53 施工 18 号块件 6475091 54 张拉预应力钢束 55 在边跨支架上现浇边跨现浇段 1 493 96 56 拆除中边跨挂篮 安装边跨合龙吊 架 边跨合龙段压重一半 57 施工边跨跨合龙段 拆除边跨压重 5 92 58 张拉预应力钢束 59 拆除边跨吊架 安装中跨合拢吊架 中跨合龙压重一半 60 施工中跨合龙段 拆除中跨压重 4849 61 张拉预应力钢束 62 拆除中跨吊架 63 桥面系施工 二 二 计算结果计算结果 1 主梁极限承载力 主梁极限承载力 未计入普通钢筋 主梁各断面在各种荷载组合下截面抗力和最大组合弯矩 曲线见下图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 18 页 图 2 2 组合 1 梁承载能力极限状态图 续图 2 2 组合 2 主梁承载能力极限状态图 续图 2 2 组合 3 主梁承载能力极限状态图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 19 页 续图 2 2 组合 4 主梁承载能力极限状态图 续图 2 2 组合 5 主梁承载能力极限状态图 续图 2 2 组合 6 主梁承载能力极限状态图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 20 页 续图 2 2 组合 7 主梁承载能力极限状态图 跨中截面最不利内力及抗力值 表 2 3 位置 组合编 号 截面抗力 kn m 组合内力 kn m 抗力 内 力 11636401431001 14 21636401215901 35 31636401099401 49 41636401547401 06 51636401436801 14 61636401548001 06 跨中断 面 71636401438001 14 图中最外面两条线是主梁各断面的截面抗力曲线 里面被包络的线条是各 截面最大组合弯矩曲线 从上图中可以看出 主梁的抗弯承载能力满足规范要 求 2 主梁抗裂验算 主梁抗裂验算 抗裂验算分为正截面和斜截面抗裂验算 1 主梁正截面抗裂验算 主梁正截面抗裂验算 规范规定 对于全预应力混凝土构件 在作用短期效应组合下 分段浇注 的混凝土受弯构件不允许出现拉应力 本桥主梁在各种荷载效应组合下 主梁 各截面正应力见下图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 21 页 图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 1 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 2 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 22 页 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 3 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 4 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 23 页 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 5 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 6 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 24 页 续图 2 3 主梁抗裂验算正应力图 组合 7 从图中可看出 主梁正截面抗裂满足规范要求 2 主梁斜截面抗裂验算 主梁斜截面抗裂验算 本桥主梁在短期荷载效应下 计入温度力效应后 叠加竖向预应力 斜截 面应力见下图 图 2 4 主梁斜截面抗裂验算应力图 汽车最大剪力作用下 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 25 页 续图 2 4 主梁斜截面抗裂验算应力图 汽车最小剪力作用下 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 74 1 096MPa 从图中可看出 在短期效应组合下 斜截面出现的最大拉应力为 1 1MPa 满足规范要求 3 主梁应力主梁应力 1 主梁正应力 主梁正应力 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 26 页 图 2 5 主梁应力图 成桥阶段 续图 2 5 主梁应力图 组合 1 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 27 页 续图 2 5 主梁应力图 组合 2 续图 2 5 主梁应力图 组合 3 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 28 页 续图 2 5 主梁应力图 组合 4 续图 2 5 主梁应力图 组合 5 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 29 页 续图 2 5 主梁应力图 组合 6 续图 2 5 主梁应力图 组合 7 施工阶段未一一列出 计算表明主梁最大压应力 阶段 61 为 15 1MPa 出现在墩顶附近上缘 最大拉应力 阶段 43 为 0 4MPa 出现在该阶段块件下 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 30 页 缘 施工阶段主梁最大拉 压应力均满足规范要求 成桥阶段 上铺装阶段 63 阶段 主梁最大压应力为 12 5MPa 出现在 墩顶附近上缘 主梁不出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 6 5MPa 运营阶段 荷载组合 1 时 主梁最大压应力为 11 7MPa 出现在中跨 1 4 附近上缘 主梁不出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 3 0MPa 其余荷载组 合时 主梁最大压应力为 16 5MPa 出现在墩顶及跨中 1 4 附近上缘 主梁不 出现拉应力 中跨下缘最小压应力为 2 0MPa 主梁应力满足规范要求 施工阶段规范允许值如下 tcc 0 70fck 0 70 35 5 24 85MPa tct 0 27 MPa 0 7ftk 0 7 2 74 1 92MPa 且预拉区配置的纵向钢筋的配 筋率也超过规范低限 0 2 因此施工阶段主梁最大压应力 拉应力均能满足规范要求 运营阶段规范允许值如下 受压区混凝土最大压应力 kc pt 0 5 fck 0 5 35 5 17 75MPa 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 pe p 1204MPa 0 65 fpk 0 65 1860 1209MPa 运营阶段主梁最大压应力满足规范要求 预应力钢筋的最大拉应力满足规 范的要求 2 主梁主应力 主梁主应力 a 竖向压应力计算 本桥竖向预应力采用 JL32mm 的精轧螺纹粗钢筋 考虑到竖向预应力因为 混凝土弹性变形 混凝土的收缩 徐变 锚具回缩以及多方面因素影响将会有 比较大的损失 计算中假定竖向预应力的的有效应力为控制应力的 50 b 主应力计算 按规范第 6 3 3 条 6 3 3 1 主应力为 2 2 2 2 22 22 cycxcycx cp cycxcycx tp 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 31 页 根据上述公式考虑竖向预应力钢筋后 算得主梁最大主拉应力和相应主压 应力 结果见下图 图 2 6 主梁最大主拉应力及相应主压应力图 最大剪力 续图 2 6 主梁最大主拉应力及相应主压应力图 最小剪力 主梁最大主压应力为 16 8Mpa 发生在边跨跨中附近上缘 主梁跨中 1 4 附近位置出现最大 1 275MPa 主拉应力 规范允许值如下 cp 0 6 fck 0 6 35 5 21 3MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 32 页 tp 0 5ftk 0 5 2 74 1 37MPa 即按照构造配置箍筋即可 4 主梁刚度 主梁刚度 短期效应作用下汽车活载造成中跨最大下挠度为 18 8mm 最大上拱度为 3 7mm 位移绝对值之和为 22 5mm 考虑挠度长期增长系数 1 4125 位移绝 对值之和为 31 78mm 小于 L 600 225mm 结构刚度满足规范要求 5 支座反力 支座反力 表 2 4 是由纵向计算求得的各支座位置处的支承反力 表 2 5 为各墩顶 所采用的支座规格 各墩支承处的支反力一览表 表 2 4 0 号桥台3 号桥台 墩号 Max KN Min KN Max KN Min KN 组合 15611 3520 5560 3420 组合 26436 3312 6471 3213 组合 35963 3018 5911 2832 组合 46436 3249 6576 3213 组合 56028 3018 5911 2728 组合 65963 2954 6016 2832 组合 76502 3313 6471 3110 设计所采用的支座规格一览表 QZ 系列 表 2 6 墩 台号 0 号桥台3 号桥台 支座类型GPZ4000S D XGPZ4000S D X 承载力 KN 2X40002X4000 结论结论 将表 2 4 与表 2 5 的数据对照可知 设计所选用的支座规格均满足 使用要求 六六 下部结构复核计算下部结构复核计算 1 1 墩身强度 墩身强度 1 风载计算 风载计算公式为 Fwh k0k1k3WdAwh Wd Vd2 2g Vd k2k5V10 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 33 页 k0 设计风速重现期换算系数 施工阶段 k0 0 75 运营阶段 k0 1 0 k1 风载阻力系数 按照规范 4 3 7 条计算 k3 地形 地理条件系数 取 1 0 Awh 迎风面积 K2 风速高度变化修正系数 按照 B 类地表选取 根据规范表 4 3 7 3 内插求 得 K5 阵风风速系数 取 1 38 V10 设计基本风速 取 V10 26 3m s 按照 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2004 附录 A 取值 计算桥墩风荷载是时 V10的起算点为承台顶 计算主梁风荷载时 V10起算点为主梁范围内的平均地面高度 当汽车荷载与风荷载相组合时 计算风速依据 公路桥梁抗风设计规范 取 为 25m s 计算 当风荷载不与汽车荷载组合时 风荷载依据 公路桥涵设计通 用规范 按照高度计算确定 2 施工阶段墩身强度 a 墩身截面计算内力 施工阶段最大悬臂状态桥墩验算考虑 4 种荷载工况 组合 1 最大悬臂时一端挂篮脱落 另一端未脱落 纵风 组合 2 一端堆放的材料 机具等按 8 5KN m 计 悬臂端部作用 100KN 集 中力 另一端空载 纵风 组合 3 一侧施工机具等动力系数 1 2 另一侧为 0 8 纵风 组合 4 考虑箱梁自重的不均匀性 一侧悬臂自重增加 2 另一侧悬臂自 重减少 2 纵风 仅计算 2 主墩施工时的受力状态 此时墩底截面的内力见下表 墩身截面计算内力 表 2 6 组合类型作用位置M kn m N kn 薄壁墩底1123341433 组合 1 实体底部77554110120 薄壁墩底1071341831 组合 2 实体底部60815110917 组合 3薄壁墩底1032341981 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 34 页 实体底部48249111216 薄壁墩底1095141083 组合 4 实体底部68503109420 注 表中符号意义 N 轴力 M 纵向弯矩 b 墩身截面强度 取上述工况中的最不利荷载计算得到薄壁墩墩底截面抗力受压区混凝土 边缘的压应力 cct 4 78MPa 0 80fck 0 8 0 9 32 4 23 3MPa 受拉钢筋应力 sit 63 9MPa 0 75fsk 251MPa 中性轴处主拉应力 tpt 0 16MPa 0 25ftk 0 66MPa 箍筋仅需按照 构造要求布置 实体墩底受压区混凝土边缘的压应力 cct 6 56MPa 0 80fck 23 3MPa 受拉钢筋应力 sit 141 9MPa 0 75fsk 251MPa 中性轴处主拉应力 tpt 0 06MPa 0 25ftk 0 66MPa 箍筋仅需按照 构造要求布置 所有施工阶段墩身应力满足规范要求 3 运营阶段荷载组合 在计算运营阶段桥墩内力时 考虑计算的准确性 将整体计算模型进行修 正 考虑了群桩效应对桥墩刚度的影响 主梁 主梁高度 桥面系高度 横向风 力在 1 2 桥墩之间按照桥墩横向刚度进行分配 主墩计算考虑了恒载 包括了混凝土收缩 徐变 主梁预应力 体系温度 温度力 制动力 活载 基础沉降等荷载 在程序中单独摘出各种单向荷载内 力 手动进行荷载组合 具体最不利荷载组合详见荷载组合表 荷载组合表 表 2 7 组合 1恒载 基础沉降 体系温度 温度梯度 最大纵风 组合 2恒载 基础沉降 体系温度 温度梯度 汽车 制动力 纵风 组合 3恒载 基础沉降 体系温度 温度梯度 最大横风 组合 4恒载 基础沉降 体系温度 温度梯度 汽车 制动力 横风 4 运营阶段计算采用内力 双薄壁桥墩墩身截面组合 1 最不利内力一览表 表 2 8 墩号组合类型内力类型M kn m Q kn N kn 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 35 页 Mmax12912 531 29336 Mmin 19178 736 36500 Nmax 2998 4 38534 承载能力 Nmin 2754 181 27000 Mmax9419 374 26180 Mmin 13800 504 27776 Nmax 1036 70 29097 短期抗裂 Nmin 3344 199 24859 Mmax9419 374 26180 Mmin 13799 504 27776 Nmax 1036 70 29097 1 主墩左侧桥 墩墩顶 长期抗裂 Nmin 3344 199 24859 Mmax23583 1129 55171 Mmin 10974 531 44896 Nmax6816 396 57206 承载能力 Nmin5382 181 42560 Mmax17460 853 41924 Mmin 7460 376 40323 Nmax4333 278 43242 短期抗裂 Nmin5667 199 39004 Mmax17460 853 41924 Mmin 7460 376 40323 Nmax4333 278 43242 1 主墩左侧桥 墩墩底 长期抗裂 Nmin5667 199 39005 Mmax18854 914 41697 Mmin 8377 291 27641 Nmax14925 382 43731 承载能力 Nmin 6589 202 26900 Mmax13075 637 31330 Mmin 5289 157 25296 Nmax12701 447 32589 短期抗裂 Nmin 5289 157 25295 Mmax13075 637 31330 Mmin 5289 157 25296 Nmax12701 447 32588 2 主墩右侧上 部桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin 5289 157 25296 Mmax18453 222 52945 Mmin 7842 1152 52075 Nmax 6090 1342 62485 承载能力 Nmin14980 202 42529 Mmax13448 159 39506 Mmin 4433 916 46794 2 主墩右侧上 部桥墩墩底 短期抗裂 Nmax 4430 914 46796 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 36 页 Nmin13445 157 39503 Mmax13448 159 39506 Mmin 4432 916 46794 Nmax 4430 914 46796 长期抗裂 Nmin13445 157 39503 双薄壁桥墩墩身截面组合 2 最不利内力一览表 表 2 9 墩号组合类型内力类型M kn m Q kn N kn Mmax22699 903 24575 Mmin 26639 1183 40682 Nmax 7378 296 45469 承载能力 Nmin4625 79 21384 Mmax19043 771 23700 Mmin 21511 871 30889 Nmax2434 197 32286 短期抗裂 Nmin 5065 307 22111 Mmax16589 675 24789 Mmin 20075 818 29529 Nmax3853 249 30902 1 主墩左侧桥 墩墩顶 长期抗裂 Nmin 7433 398 23307 Mmax28662 1338 57184 Mmin 17973 873 42992 Nmax5954 296 64141 承载能力 Nmin1064 79 36944 Mmax23643 1127 43898 Mmin 15673 771 37919 Nmax 893 49 46431 短期抗裂 Nmin8746 307 36256 Mmax22528 1070 43025 Mmin 13808 675 38977 Nmax 1827 3 45047 1 主墩左侧桥 墩墩底 长期抗裂 Nmin10481 398 37452 Mmax26114 1243 46985 Mmin 15986 687 21918 Nmax22481 1024 49598 承载能力 Nmin 14606 622 21715 Mmax19383 925 35475 Mmin 12598 506 21919 Nmax19212 832 36220 短期抗裂 Nmin 12554 503 21854 Mmax18154 866 34052 2 主墩右侧上 部桥墩墩顶 长期抗裂 Mmin 10684 411 23255 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 37 页 Nmax17999 773 34776 Nmin 10659 410 23218 Mmax25204 584 50326 Mmin 10891 1245 54381 Nmax 6126 1222 68352 承载能力 Nmin21785 622 37343 Mmax19671 504 36248 Mmin 8123 1062 49325 Nmax 7983 1077 50427 短期抗裂 Nmin19573 503 36062 Mmax18211 411 37532 Mmin 7380 1010 48354 Nmax 7301 1019 48984 2 主墩右侧上 部桥墩墩底 长期抗裂 Nmin18155 410 37425 注 表中符号意义 N 轴力 M 纵向弯矩 Q 纵向剪力 双薄壁桥墩墩身截面组合 3 最不利内力一览表 表 2 10 墩号组合类型内力类型M kn m Q kn N kn Mh kn m Qh kn Mmax8915 355 29353 Mmin 16609 774 36389 Nmax728 9 38421 承载能力 Nmin 8080 415 27119 Mmax5574 206 26375 Mmin 11371 532 27587 Nmax1393 42 28907 短期抗裂 Nmin 7190 367 25054 Mmax5574 206 26375 Mmin 11370 532 27587 Nmax1393 42 28907 1 主墩左侧 桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin 7190 367 25055 Mmax18238 774 55060 108792 2224 Mmin 7045 355 44913 108792 2224 Nmax321 9 57093 108792 2224 承载能力 Nmin10597 415 42679 108792 2224 Mmax12605 534 41734 74177 1517 Mmin 3738 208 40518 74177 1517 Nmax 523 42 43053 74177 1517 短期抗裂 Nmin9390 367 39200 74177 1517 Mmax12605 534 41734 74177 1517 Mmin 3738 208 40518 74177 1517 Nmax 523 42 43052 74177 1517 1 主墩左侧 桥墩墩底 长期抗裂 Nmin9390 367 39200 74177 1517 2 主墩右侧承载能力Mmax18854 914 41697 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 38 页 Mmin 7204 248 28828 Nmax18854 914 41697 Nmin 5865 186 28632 Mmax13076 637 31330 Mmin 3950 108 26561 Nmax13075 637 31331 短期抗裂 Nmin 3949 108 26560 Mmax13076 637 31330 Mmin 3950 108 26561 Nmax13075 637 31330 上部桥墩墩 顶 长期抗裂 Nmin 3949 108 26560 Mmax18075 180 54132 39008 735 Mmin 5256 846 50775 39008 735 Nmax 4206 914 60451 39008 735 承载能力 Nmin15507 186 44260 39008 735 Mmax12930 110 40770 26597 501 Mmin 2052 639 45536 26597 501 Nmax 2048 637 45538 26597 501 短期抗裂 Nmin12927 108 40768 26597 501 Mmax12930 110 40770 26597 501 Mmin 2052 639 45536 26597 501 Nmax 2048 637 45538 26597 501 2 主墩右侧 上部桥墩墩 底 长期抗裂 Nmin12927 108 40768 26597 501 双薄壁桥墩墩身截面组合 4 最不利内力一览表 表 2 11 墩号组合类型内力类型M kn m Q kn N kn Mh kn m Qh kn Mmax22671 894 23493 Mmin 26639 1183 40682 Nmax 7378 296 45469 承载能力 Nmin4625 79 21384 Mmax16872 676 23843 Mmin 20292 902 30748 Nmax3654 166 32145 短期抗裂 Nmin 7237 402 22254 Mmax14417 581 24933 Mmin 18856 849 29389 Nmax5073 219 30762 1 主墩左侧 桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin 9605 493 23450 Mmax26827 1181 57942 54577 1137 Mmin 16910 837 41640 54577 1137 1 主墩左侧 桥墩墩底 承载能力 Nmax4956 264 65677 54577 755 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 39 页 Nmin2778 19 34900 54577 755 Mmax20432 900 44021 37211 776 Mmin 13033 655 37492 37211 776 Nmax 4269 180 46956 37211 515 短期抗裂 Nmin11579 428 35514 37211 515 Mmax19432 848 43036 37211 776 Mmin 11403 569 38794 37211 776 Nmax 5019 227 45287 37211 515 长期抗裂 Nmin12996 508 37090 37211 515 Mmax26860 1225 47075 Mmin 17491 641 22111 Nmax25313 1148 49549 承载能力 Nmin 17346 635 21973 Mmax19846 915 35531 Mmin 12508 458 22703 Nmax19799 913 35576 短期抗裂 Nmin 12444 456 22643 Mmax18419 860 34084 Mmin 10314 373 24003 Nmax18392 859 34110 2 主墩右侧 上部桥墩墩 顶 长期抗裂 Nmin 10278 371 23968 Mmax24628 608 60492 19594 371 Mmin 10304 1112 48818 19594 371 Nmax3394 339 72448 19594 371 承载能力 Nmin12134 74 40380 19594 371 Mmax18974 487 44735 13360 253 Mmin 6704 887 45202 13360 253 Nmax 2355 563 51578 13360 253 短期抗裂 Nmin14496 149 38054 13360 253 Mmax17690 389 42681 13360 253 Mmin 6017 844 45700 13360 253 Nmax 3531 659 49343 13360 253 2 主墩右侧 上部桥墩墩 底 长期抗裂 Nmin15131 196 38863 13360 253 注 符号意义 N 轴力 M 纵向弯矩 Mh 横向弯矩 Q 纵向剪力 Qh 横向剪力 2 主墩墩底截面计算内力一览表 表 2 12 墩号 荷载组 合 组合类 型 内力类 型 M kn m Q kn N kn Mh kn m Qh kn Mmax14000 1024 128531 Mmin 94719 2138 154086 Nmax 73487 1388 154956 2 主墩 墩底 荷载组 合 1 承载能 力 Nmin 6371 417 127390 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 40 页 Mmax2395 802 116874 Mm