跨省道连续梁计算书重点

1、九景衢铁路JQJXZQ-2标西河特大桥跨省道(32+48+32)m连续梁上部结构计 算 书计 算： 张程龙 复 核： 赵其才 审 核： 杨雅勋 西安长大公路工程检测中心九景衢铁路JQJXZQ-2标连续梁施工监控组2015年10月目 录1 计算基本资料21.1 设计基本情况21.2 计算标准及规范21.3 设计荷载31.4 材料41.5 支座反力41.6 荷载组合41.7 计算模型52 纵向计算成果整理62.1 各项主要设计指标62.2 计算成果63 计算结论与建议7附件 （32+48+32）m连续梁纵向BSAS验算结果文件81 计算基本资料九景衢铁路2标西河特大桥跨省道（32+48+32）m连

2、续梁梁体全长为113.1m，计算跨度为112m，中支点截面中心线处梁高为3.4m,跨中梁高为2.8m，边支座中心线至梁端0.55m，边支座横桥向中心距4.8m，中支座横桥向中心距4.1m。主梁共分33个节段，A0#节段梁段长8m，中跨B0#及边跨A7#合龙段梁长2m，A9#边孔现浇段梁长7.55m， A1#A8#及B1#B8悬臂段梁段长分3.0m、3.5m两种。悬浇梁段最重节段为A2#及B2#节段，重量为1726.4KN。梁体按三向预应力设计，纵向、横向、竖向均设预应力。纵、横向预应力钢绞线采用抗拉强度标准为fpk=1860Mpa、弹性模量Ep=195Gpa，公称直径为15.2mm低松弛高强度

3、钢绞线。竖向预应力筋采用抗拉强度标准值fpk=830Mpa、锚下张拉力为350KN，公称直径为25mm的预应力混凝土用螺纹钢筋。竖向预应力孔道采用35mm的铁皮管成孔，施工采用二次张拉工艺。1.1 设计基本情况（1）设计速度：客车200km/h，货车120km/h（2）线路情况：双线。（3）环境：一般大气条件无防护措施的地面结构，环境类别为碳化环境，作用等级为T2级。（4）设计使用年限：正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。（5）施工方法：适用于挂篮悬臂灌筑施工。（6）地震基本烈度：本结构适用于设防烈度7度及以下地区。1.2 计算标准及规范（1）铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1

4、-2005）。（2）铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）及“局部修订条文”铁建设函（2009）22号。（3）新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定（铁建设（2005）285号。（3）铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）。（4）客运专线铁路桥涵工程施工技术指南（TZ213-2005）。（5）铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）。（6）铁路桥涵施工规范（TB10203-2002）。（7）铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）。1.3 设计荷载（1）列车竖向静活载：采用中活载图式（如图1.1），图1.2为特种

5、活载图式。横向计算时取特种活载，轮重分布宽度纵向取1.5m。 图1.1 中-活载图式图1.2 特种活载图式（2）冲击系数计算: ，L为结构的计算跨度（m）。（3）恒载（结构重力）：取26.0kN/m3。（4）二期恒载：二期恒载重量包括桥上有碴轨道线路设备重，以及防水层、保护层、人行道栏杆、挡碴墙、挡碴块等附属设施重量。桥上二期恒载取172.48kN/m。（5）混凝土收缩徐变混凝土收缩徐变时间按运营10年考虑。环境条件按野外一般条件计算，相对湿度取70%。根据老化理论计算混凝土的收缩徐变，系数如下：徐变系数终极极值：2.0（混凝土龄期6天）徐变增长速率：0.0055收缩速度系数：0.00625收

6、缩终极系数：0.00017 （6）支座不均匀沉降：按1.0cm考虑。（7）温度计算考虑整体+20，-20，顶板不均匀升温5。（8）预应力设计参数松弛系数：0.025金属波纹管成孔：孔道摩阻系数：0.23孔道偏差系数：0.0025锚具变形及钢筋回收值（一端）：6mm（钢绞线）1.4 材料（1）C50高性能混凝土 fc=32.4Mpa，fct=2.65Mpa，Ec=3.45x104 Mpa。（2）纵向预应力束采用12-75、13-75高强度、低松弛钢绞线，fpk=1860 MPa，Ey=1.95×105 MPa。锚下张拉控制应力见纵向预应力钢束布置图。采用内径90mm的金属波纹管成孔。（

7、3）普通钢筋分别采用Q235（fsk =235 MPa）和HRB335（fsk =335 MPa）钢筋作为受力钢筋。 1.5 支座反力表1.1 支反力表（单位：kN）荷载1号墩2号墩3号墩4号墩恒载4562.0221122.7921122.795543.97活载max3514.038652.528652.523514.03min-915.00-529.26-529.26-915.001.6 荷载组合组合（主力）：自重二期恒载预加力+收缩徐变+支座不均匀沉降+列车活载组合（主+附）：主力+温度变化1.7 计算模型结构计算采用西南交大开发的桥梁平面杆系分析软件BSAS，全桥共分68个单元，69个节

8、点，结构计算模型见图1.3。43图1.3 （32+48+32）m连续梁全桥结构计算简图2 纵向计算成果整理2.1 各项主要设计指标表2.1 各项主要设计指标序 号项 目检 算 条 件控 制 条 件1设计安全系数强度安全系数K主2.2K主+附1.982抗裂安全系数K主1.2K主+附1.23预应力钢绞线应力（MPa）预加应力时的锚下钢绞线控制应力con0.75fpk4预应力用螺纹钢筋的锚下控制应力con0.90fpk5传力锚固时的钢绞线控制应力p0.65fpk6运营荷载下钢绞线应力p0.60fpk7疲劳荷载作用下钢束应力幅s1408钢筋应力（MPa）疲劳荷载作用下带肋钢筋应力幅p1509混凝土应力

9、（MPa）传力锚固时混凝土压应力c0.75 fc10传力锚固时混凝土拉应力ct0.70 fct11运营荷载下混凝土压应力c主0.50 fc12运营荷载下混凝土拉应力c主+附0.55 fc13运营荷载下混凝土拉应力ct014运营荷载下混凝土最大剪应力无竖向预应力时c0.17fc15抗裂荷载下混凝土主压应力cp0.60fc16抗裂荷载下混凝土主拉应力tp0.70fct2.2 计算成果表2.2 主要计算成果荷载组合上缘最大应力(MPa)上缘最小应力(MPa)下缘最大应力(MPa)下缘最小应力(MPa)最大剪应力(MPa)上缘抗裂安全系数最小值下缘抗裂安全系数最小值最大主应力 (MPa)最小主应力(M

10、Pa)强度安全系数主力12.101.479.260.573.162.151.439.91-0.381.45主+附12.241.0717.46-3.513.162.101.089.98-5.521.42（1） 活载作用下的挠度值（符号：向上变形为+，向下变形为-）静活载作用下最大挠度值-13.8mm为跨度的1/3478，小于L/1200。（2） 梁体在后期徐变作用下产生的竖向位移边跨跨中下挠-0.,2 mm，中跨跨中最大下挠-0.6mm。（3） 梁端转角在中活载作用下，梁端最大、最小折角为：-0.62、0.41 < 2.0（rad）。3 计算结论与建议（1）施工阶段恒载作用下，桥梁结构强度

11、和刚度满足规范要求。（2）运营阶段主力作用下，混凝土最大应力满足规范要求，无拉应力出现；抗裂安全系数、混凝土主应力、正截面强度安全系数均满足规范要求。（3）运营阶段主+附加力作用下，混凝土最大应力满足规范要求，局部区域现拉应力；抗裂安全系数、混凝土主应力、正截面强度安全系数均满足规范要求。（4）建议在部分竖向、纵向预应力锚下设置压力传感器，由试验确定最优的施工工艺措施，且成桥运营期间可对预应力效应进行长期跟踪监测。（5）本桥结构计算结果是基于西南交大桥梁分析系统BSAS程序，由于不同计算程序在计算方法方面有所不同，计算结果会存在一些差异。附件 （32+48+32）m连续梁纵向BSAS验算结果文

12、件 * 程序BSAS:截面验算结果 * -根据规范: TB10002.3-2005- 说明: (1) 标 * 者表示该项指标不满足规范要求 (2) 单位: 应力为MPa, 力为kN, 力矩为kN-M (3) 砼的轴力和正应力以压为正, 钢筋的则以拉为正* 运营阶段验算 *+ 荷载组合: 主力 +*运营阶段混凝土的最大应力* 根据桥规 TB10002.3-2005 第6.3.10-11条 - 最大压应力 c0.50fc (MPa) 且不容许出现拉应力 根据桥规 TB10002.3-2005 第6.3.15 条 - 最大剪应力: c=-p0.17*fc （MPa) 无竖向预应力 或c=-p0.17

13、*fc+0.55cy (MPa) 有竖向预应力 单元号 结点号 上缘正应力 下缘正应力 最大剪应力 最大 最小 最大 最小 2 i 1.50 1.47 6.54 6.48 2.59 3 i 1.77 1.53 6.48 6.02 2.39 4 i 3.10 1.56 6.60 3.75 1.90 5 i 5.78 3.45 8.83 4.52 2.00 6 i 6.02 3.46 8.83 4.10 1.67 7 i 8.34 5.61 8.70 3.61 1.34 8 i 8.66 5.48 8.92 3.20 0.96 9 i 9.91 6.60 8.37 2.51 1.15 10 i 9

14、.62 6.39 6.79 1.64 1.48 11 i 10.16 7.15 5.90 1.23 1.39 12 i 10.88 8.28 5.12 1.21 1.95 13 i 10.76 8.34 5.02 1.51 2.66 14 i 9.83 7.19 5.71 2.09 2.16 15 i 9.33 6.41 6.99 2.98 2.55 15 j 8.88 5.75 7.99 3.68 2.82 16 i 8.87 5.74 7.99 3.69 3.16 17 i 9.36 6.51 6.83 2.91 2.89 18 i 9.94 7.48 5.30 1.92 2.49 19

15、i 10.26 8.24 5.98 3.06 2.87 20 i 9.86 8.09 5.34 2.69 2.52 21 i 9.14 7.39 5.49 2.81 2.02 22 i 9.17 7.00 4.96 1.53 2.18 23 i 10.65 7.99 5.68 1.02 1.55 24 i 10.70 7.71 6.16 0.81 1.40 25 i 6.91 3.78 6.85 1.15 1.20 26 i 6.94 3.82 6.78 1.10 0.83 27 i 9.08 5.97 6.55 0.86 1.12 28 i 12.10 9.13 5.91 0.57 1.38

16、 29 i 11.51 8.85 5.44 0.78 2.14 30 i 10.49 8.33 4.58 1.14 2.13 31 i 10.41 8.67 5.13 2.45 1.98 32 i 10.99 9.22 5.20 2.55 2.43 33 i 10.75 8.74 5.88 2.96 2.88 34 i 9.98 7.52 5.27 1.89 2.50 35 i 9.40 6.55 6.81 2.89 2.89 35 j 8.90 5.77 7.97 3.66 3.16 36 i 8.91 5.78 7.97 3.66 2.82 37 i 9.35 6.43 6.97 2.96

17、 2.55 38 i 9.85 7.21 5.69 2.08 2.16 39 i 10.32 7.90 5.08 1.57 2.66 40 i 9.77 7.16 5.18 1.27 1.97 41 i 8.91 5.89 6.13 1.46 1.39 42 i 8.34 5.09 7.08 1.93 1.51 43 i 8.51 5.18 8.74 2.88 1.26 44 i 7.21 4.02 9.26 3.54 1.09 45 i 6.12 3.37 8.95 3.86 1.30 46 i 5.95 3.39 8.84 4.11 1.67 47 i 5.72 3.39 9.13 4.8

18、2 1.70 48 i 3.10 1.57 6.59 3.73 1.91 49 i 1.77 1.53 6.48 6.02 2.40 50 i 1.50 1.47 6.54 6.48 2.06 上缘最大应力不满足要求的断面数: 0 上缘最小应力不满足要求的断面数: 0 下缘最大应力不满足要求的断面数: 0 下缘最小应力不满足要求的断面数: 0 剪应力不满足要求的断面数: 0 上缘最大应力= 12.10 上缘最小应力= 1.47 下缘最大应力= 9.26 下缘最小应力= 0.57 最大剪应力= 3.16 * 各截面箍筋间距计算值 * 说明：此处的箍筋间距仅供设计参考，设计者还应考虑规范的构造要求

19、 和实际情况确定实际的间距。 -根据桥规 TB10002.3-2005 第6.3.17 条 单元号 结点号 间距 2 i 0.200 3 i 0.200 4 i 0.200 5 i 0.200 6 i 0.200 7 i 0.200 8 i 0.200 9 i 0.200 10 i 0.200 11 i 0.200 12 i 0.200 13 i 0.200 14 i 0.200 15 i 0.200 16 i 0.200 17 i 0.200 18 i 0.200 19 i 0.091 20 i 0.095 20 j 0.200 21 i 0.105 22 i 0.089 23 i 0.08

20、5 24 i 0.200 25 i 0.200 26 i 0.200 27 i 0.200 28 i 0.200 29 i 0.200 30 i 0.200 31 i 0.200 32 i 0.200 33 i 0.200 34 i 0.200 35 i 0.200 36 i 0.200 37 i 0.200 38 i 0.200 39 i 0.200 40 i 0.200 41 i 0.200 42 i 0.200 43 i 0.200 44 i 0.200 45 i 0.200 46 i 0.200 47 i 0.200 48 i 0.200 48 j 0.200 49 i 0.200 5

21、0 i 0.200 最小箍筋间距= 0.09 最大箍筋间距= 0.20* 运营阶段正截面抗裂安全系数 * 单元号 结点号 抗裂安全系数 上缘 下缘 2 i 100.00 100.00 3 i 100.00 20.56 4 i 100.00 2.90 5 i 100.00 2.47 6 i 100.00 2.30 7 i 100.00 2.16 8 i 100.00 2.10 9 i 100.00 2.25 10 i 15.58 2.85 11 i 6.30 6.69 12 i 4.48 11.51 13 i 3.36 3.11 14 i 2.74 3.01 15 i 2.37 3.17 15

22、j 2.16 3.34 16 i 2.15 3.34 17 i 2.41 3.15 18 i 2.88 2.96 19 i 3.68 9.18 20 i 6.39 100.00 21 i 100.00 4.76 22 i 100.00 2.19 23 i 100.00 1.64 24 i 100.00 1.47 25 i 7.67 1.45 26 i 7.76 1.44 27 i 100.00 1.43 28 i 100.00 1.45 29 i 100.00 1.61 30 i 100.00 2.11 31 i 100.00 4.47 32 i 7.29 100.00 33 i 3.85 8

23、.55 34 i 2.89 2.94 35 i 2.42 3.14 35 j 2.16 3.33 36 i 2.16 3.33 37 i 2.38 3.16 38 i 2.75 3.00 39 i 3.24 3.17 40 i 4.05 12.73 41 i 5.39 7.06 42 i 11.98 2.95 43 i 100.00 2.32 44 i 100.00 2.15 45 i 100.00 2.20 46 i 100.00 2.31 47 i 100.00 2.52 48 i 100.00 2.90 49 i 100.00 20.54 50 i 100.00 100.00 上缘抗裂不

24、满足要求的断面数: 0 下缘抗裂不满足要求的断面数: 0 上缘抗裂安全系数最小值= 2.15 下缘抗裂安全系数最小值= 1.43* 运营阶段混凝土的主应力 * -根据桥规 TB10002.3-2005 第6.3.9-2条 单元号 结点号 最大主应力 最小主应力 2 i 7.63 0.36 3 i 7.22 0.60 4 i 6.50 1.32 5 i 7.23 2.14 6 i 6.85 2.24 7 i 7.51 2.61 8 i 7.56 2.71 9 i 8.37 2.68 10 i 8.06 1.85 11 i 8.28 1.94 12 i 8.79 1.50 13 i 8.54 0.

25、83 14 i 7.72 0.66 15 i 8.57 0.33 15 j 9.40 0.10 16 i 9.51 -0.24 17 i 8.56 0.00 18 i 7.87 0.33 19 i 9.07 0.65 20 i 8.50 0.95 21 i 8.03 1.38 22 i 8.13 1.00 23 i 8.97 1.04 24 i 8.93 0.45 25 i 6.12 -0.36 26 i 6.10 -0.38 27 i 7.69 -0.09 28 i 9.91 0.54 29 i 9.70 0.79 30 i 9.00 0.96 31 i 8.89 1.52 32 i 9.1

26、7 1.15 33 i 9.25 0.70 34 i 7.89 0.33 35 i 8.55 0.00 35 j 9.50 -0.24 36 i 9.39 0.11 37 i 8.56 0.33 38 i 7.73 0.66 39 i 8.38 0.78 40 i 8.00 1.36 41 i 7.41 1.83 42 i 7.17 1.80 43 i 7.76 2.65 44 i 7.55 2.65 45 i 6.90 2.42 46 i 6.83 2.23 47 i 7.06 2.50 48 i 6.51 1.32 49 i 7.22 0.59 50 i 6.65 1.61 最大主应力不满足要求的断面数: 0 最小主应力不满足要求的断面数: 0 最大主应力= 9.91 最小主应力= -0.38* 运营阶段正截面强度安全系数 * -根据桥规 TBJ TB10002.3-2005 第6.2 节 单元号 结点号 安全系数 受力特点 2 i 114.86 受弯，负弯矩控制 3 i 12.45 受弯，正弯矩控制 4 i 2.47 受弯，正弯矩控制 5 i 2.41 受弯，正弯矩控制 6 i 2.26 受弯，正弯矩控制 7 i 2.15 受弯，正弯矩控制 8 i 2.06 受弯，正弯矩控制 9 i 2.25 受弯，正弯矩控制 10 i 2.98 受弯，正弯矩控制 11 i 6.