T梁—2号桥主梁计算书

1、四合庄四合庄 2 号桥主梁计算书号桥主梁计算书一、设计及资料.1二、主梁计算.1(一)、主梁的荷载横向分布系数.11、求主梁跨中截面抗弯及抗扭惯性矩 .12、求系数 ，.2(二)、荷载计算.21、上部恒载计算 .22、活载计算 .3(三)、建立有限元模型.41、通过 midas 建立模型 .42、定义施工阶段 .4三、主梁验算三、主梁验算.41 1、中梁、中梁.4(1)、施工阶段正截面砼法向应力验算.4(2)、受拉区预应力钢筋的应力验算.5(3)、使用阶段正截面抗裂验算.5(5)、使用阶段正截面砼压应力验算.6(6)、使用阶段斜截面主压应力验算:.6(7)、使用阶段正截面抗弯验算.7(8)、使

2、用阶段斜截面抗剪验算.7(9)、验算结论.82 2、边梁、边梁.8 8(1)、施工阶段正截面砼法向应力验算.8(2)、受拉区预应力钢筋的应力验算.9(3)、使用阶段正截面抗裂验算.10(5)、使用阶段正截面砼压应力验算.10(6)、使用阶段斜截面主压应力验算:.11(7)、使用阶段正截面抗弯验算.11(8)、使用阶段斜截面抗剪验算.12(9)、验算结论.122a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf1四合庄 2 号桥主梁计算书张新路桥为 120 米简支 T 梁桥，桥台桩、盖梁框架式桥台。一、设计及资料1、桥全宽3.5 米(人行道)+23 米(机动车道)+3.5 米

3、(人行道)(横断面)2、设计荷载公路，人群荷载 3.45kN/m2。3、材料钢筋:钢绞线为 17、，面积为 15.2mm2; 普通钢筋用 HRB335MPafpk1860钢筋，部分普通筋用 R235 钢筋；主梁用 C50 砼，桥面采用 C40 砼，其他采用C30。4、计算方法极限状态法，按全预应力砼构件计算5、结构尺寸全桥横向设 14 片主梁，设 4 根横梁。主梁跨径和全长:标准跨径:Lb=20.0m(墩中心距)计算跨径:L=19.0m(支座中心线距离)主梁全长:L全=19.96m(主梁预制全长)6、设计依据(1)公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)；(2)公路钢筋混凝土及预应力混凝

4、土桥涵设计规范(JTG D622004)；2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf2(3)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)；二、主梁计算(一)、主梁的荷载横向分布系数(考虑 140mm 桥面砼铺装作为结构砼)1、求主梁跨中截面抗弯及抗扭惯性矩I= 25418460(cm4)，=TItbciimii31 5)(052. 063. 0131iiiiibtbtc主梁跨中截面抗扭惯性矩 IT(不考虑承托影响)(1)翼板 b1=214cm t1=30cm304. 0)21430(052. 02143063. 013151c)(1756512302143

5、04. 04331111cmtbcIT(2) 马蹄 b2=44cm t2=20+20/2=30cm193. 0)4430(052. 0443063. 013152c)(22928430442193. 04332222cmtbcIT(3)腹板 b3=174-30-30=104cm t3=20cm293. 0)10420(052. 01042063. 013153c)(24377620104293. 04333333cmtbcIT(4)总的抗扭刚度)(22285722437762292841756512432131cmIIIITTTiimiiTtbc2、求系数 ，(1)计算 (G=0.4E)该桥的

6、计算跨径为:L=19m=1900cm，b1=214cm2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf3891. 0)1900214(22285724 . 04541846021)(422212lbGIEIT(2)计算 0174. 015.341900975418460239039034331431hlId (二)、荷载计算1、上部恒载计算、预制主梁荷载计算边梁重:G1=1526=390kN中梁重:G2=15.0226=390.52kN 、二期荷载地袱栏杆(单侧):q1=0.4226=10.92kN/m(按横向分布影响线分配)桥面砼铺装(全桥): q2=290.1425

7、=101.5 kN/m(平均分配每根梁)沥青砼铺装层(全桥):q3=230.1024=55.2kN/m(按横向分布影响线分配)人行道(单侧):q4=0.9620=19.2kN/m(按横向分布影响线分配)、 现浇部分:中梁:q5= (0.160.5519.96+1.140.550.194)2619.96=2.91 kN/m边梁:q6= q中2=1.46kN/m按横向分布影响线分配到每根梁上的二期恒载如表 1 所示:表 1:单片梁所分得的二期荷载(单位:kN/m)梁号人行道地袱栏杆主路沥青桥面砼现浇总的二期边梁2.7431.563.9437.2501.4616.956中梁2.7431.563.94

8、37.2502.9118.406表 2:每根梁受到的上部恒载(单位:kN)荷载类型自重二期上部恒载边梁390338.44728.44中梁390.52367.38757.90 2、活载计算、汽车荷载公路，。kNPmkNqk236,/5 .10冲击系数计算:由 MIDAS 计算程序建模求得，= 5.77f2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf4294. 00157. 0)77. 5ln(1767. 00157. 0ln1767. 0f、人群荷载(单侧):mkNq/35.10、温度梯度按(JTG D60-2004)4.3.10 条加载、单片梁分得的活载计算按活载的最

9、不利荷载布置梁号边梁中梁最大人群横向分布系数0.2420.216汽车横向分布系数0.4320.383(三)、建立有限元模型1、通过 midas 建立模型共计 26 个节点，25 个单元。2、定义施工阶段施工阶段施工天数工 作 内 容 说 明130预制主梁养护至设计强度(蒸汽养护)张拉预应力束27架设主梁，桥面铺装，人行道及栏杆安装33650成桥后加车辆、人群荷载，加温度梯度荷载，考虑 10 年砼收缩徐变作用三、主梁验算1、中梁(1)、施工阶段正截面砼法向应力验算；7 . 0cktccf7 . 0tktctf此时；MPafck412.204 .329 . 07 . 07 . 0MPaftk67.

10、 165. 29 . 07 . 07 . 0单元位置最大/最小验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)最大应力(MPa)允许应力(MPa)3I3最大OK0.0265 8.0405 8.040520.4123I3最小OK0.0265 8.0405 0.0265-1.675I5最大OK-0.4110 9.9018 9.901820.4122a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf55I5最小OK-0.4110 9.9018 -0.4110-1.677I7最大OK-0.5416 13.2294 13.229420.4127I7最小OK-0.5416 13.2294

11、-0.5416-1.679I9最大OK-0.9275 14.0720 14.072020.4129I9最小OK-0.9275 14.0720 -0.9275-1.6711I11最大OK-0.9513 14.2595 14.259520.41211I11最小OK-0.9513 14.2595 -0.9513-1.6713I13最大OK-0.8910 14.1672 14.167220.41213I13最小OK-0.8910 14.1672 -0.8910-1.6715I15最大OK-0.9577 14.1992 14.199220.41215I15最小OK-0.9577 14.1992 -0.9

12、577-1.6717I17最大OK-0.7503 13.6805 13.680520.41217I17最小OK-0.7503 13.6805 -0.7503-1.6719I19最大OK-0.5377 11.5028 11.502820.41219I19最小OK-0.5377 11.5028 -0.5377-1.6721I21最大OK-0.1027 8.2497 8.249720.41221I21最小OK-0.1027 8.2497 -0.1027-1.67注:应力值压为正，受拉为负验算结果满足规范要求。 (2)、受拉区预应力钢筋的应力验算MPafpkppe1209186065. 065. 0预

13、应力钢束验算结果如下表:钢束验算施工阶段预应力钢筋应力(MPa)使用阶段预应力钢筋应力(MPa)施工阶段容许应力(MPa)使用阶段容许应力(MPa)1OK1198.2651126.822139512092OK1184.9431111.643139512093OK1182.3661101.56613951209注:表中预应力钢束的应力均为在各个阶段的最大应力值。预应力控制张拉应力为验算结果满足规范要求。pkpkconff75. 072. 0(3)、使用阶段正截面抗裂验算085. 0pcst单元位置短/长验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)允许应力(MPa)3I3短期OK0.22616.1

14、7305I5短期OK0.66936.364307I7短期OK1.51317.32709I9短期OK1.80177.0419011I11短期OK2.11426.676802a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf613I13短期OK2.2316.5016015I15短期OK1.97586.8345017I17短期OK1.67837.1535019I19短期OK1.03216.7827021I21短期OK0.39415.92480注:应力值压为正，受拉为负(4)、使用阶段斜截面抗裂验算06 . 0tktp单元位置验算最大主拉应力(MPa)允许主拉应力(MPa)3I3O

15、K-0.10 -1.595I5OK-0.02 -1.597I7OK-0.07 -1.599I9OK-0.07 -1.5911I11OK-0.06 -1.5913I13OK-0.02 -1.5915I15OK-0.06 -1.5917I17OK-0.07 -1.5919I19OK-0.03 -1.5921I21OK-0.07 -1.59注:应力值压为正，受拉为负通过 midas 程序计算，验算结果满足规范要求。(5)、使用阶段正截面砼压应力验算 MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 0单元位置验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)允许压应力(MPa)3I3OK2.80

16、8.46 16.25I5OK3.01 8.99 16.27I7OK3.59 10.50 16.29I9OK3.77 10.44 16.211I11OK4.05 10.16 16.213I13OK4.17 9.98 16.215I15OK3.92 10.29 16.217I17OK3.69 10.46 16.219I19OK3.31 9.74 16.221I21OK2.92 8.29 16.2 注:应力值压为正，受拉为负全梁产生的最大压应力为: MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 050.102a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf7验算结果

17、满足规范要求。(6)、使用阶段斜截面主压应力验算: MPafckcp44.194 .326 . 06 . 0单元位置验算最大主压应力(MPa)允许主压应力(MPa)3I3OK8.46 19.445I5OK8.99 19.447I7OK10.50 19.449I9OK10.44 19.4411I11OK10.16 19.4413I13OK9.98 19.4415I15OK10.29 19.4417I17OK10.46 19.4419I19OK9.74 19.4421I21OK8.29 19.44通过 midas 计算，最大主压应力MPafckcp44.194 .326 . 06 . 050.10

18、验算结果满足规范要求。(7)、使用阶段正截面抗弯验算 )()()()2(00000ppppdsssdcddahAfahAfxhbxfM0)(pppdssdcdppdssdAfAfbxfAfAf单元位置最大/最小验算外荷载组合设计值(kNm)结构抗弯承载能力(kNm)3I3最大OK305.53 2845.11 3I3最小OK82.68 2845.11 5I5最大OK1129.37 3262.09 5I5最小OK513.31 3262.09 7I7最大OK1982.07 3694.02 7I7最小OK956.75 3694.02 9I9最大OK2569.29 3955.63 9I9最小OK1263

19、.59 3955.63 11I11最大OK2895.53 4033.92 11I11最小OK1437.57 4033.92 13I13最大OK2960.78 4030.65 13I13最小OK1474.74 4030.65 15I15最大OK2765.05 4009.12 15I15最小OK1367.20 4009.12 17I17最大OK2308.33 3838.58 17I17最小OK1126.80 3838.58 2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf819I19最大OK1589.87 3481.31 19I19最小OK752.91 3481.31 21

20、I21最大OK598.30 2973.01 21I21最小OK236.06 2973.01 通过抗弯能力计算，结构满足抗弯承载能力的要求。(8)、使用阶段斜截面抗剪验算pbsbcsdVVVV0ssbsdcsAfVsin1045. 03321ppbpbpbAfVsin1075. 03单元位置最大/最小验算荷载组合设计值(kN)结构抗剪承载能力(kN)截面验算剪力验算3I3最大OK-307.69 1520.50 OK跳过3I3最小OK-638.45 1520.50 OK验算5I5最大OK-233.36 1587.20 OK跳过5I5最小OK-540.72 1587.20 OK验算7I7最大OK-1

21、39.38 1111.40 OK跳过7I7最小OK-420.26 1111.40 OK验算9I9最大OK-48.50 1096.48 OK跳过9I9最小OK-307.64 1096.48 OK验算11I11最大OK44.26 1053.08 OK跳过11I11最小OK-196.89 1053.08 OK跳过13I13最大OK142.22 1052.34 OK跳过13I13最小OK-91.35 1052.34 OK跳过15I15最大OK252.02 1077.33 OK跳过15I15最小OK2.35 1077.33 OK跳过17I17最大OK363.71 1105.06 OK跳过17I17最小O

22、K94.17 1105.06 OK跳过19I19最大OK479.10 1485.85 OK验算19I19最小OK185.65 1485.85 OK跳过21I21最大OK605.37 1572.00 OK验算21I21最小OK282.70 1572.00 OK跳过通过抗剪承载能力计算，结构满足抗剪承载能力的要求。(9)、验算结论通过利用 midas 有限元程序计算软件对 T 梁进行整体验算，满足规范的要求。2、边梁2a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf9(1)、施工阶段正截面砼法向应力验算；7 . 0cktccf7 . 0tktctf此时；MPafck412.2

23、04 .329 . 07 . 07 . 0MPaftk67. 165. 29 . 07 . 07 . 0单元位置最大/最小验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)最大应力(MPa)允许应力(MPa)3I3最大OK0.01358.03088.0308 20.4123I3最小OK0.01358.03080.0135 -1.675I5最大OK-0.36749.81699.8169 20.4125I5最小OK-0.36749.8169-0.3674 -1.677I7最大OK-0.530313.060913.0609 20.4127I7最小OK-0.530313.0609-0.5303 -1.679

24、I9最大OK-0.847313.830113.8301 20.4129I9最小OK-0.847313.8301-0.8473 -1.6711I11最大OK-0.851713.981913.9819 20.41211I11最小OK-0.851713.9819-0.8517 -1.6713I13最大OK-0.793613.884313.8843 20.41213I13最小OK-0.793613.8843-0.7936 -1.6715I15最大OK-0.864213.935613.9356 20.41215I15最小OK-0.864213.9356-0.8642 -1.6717I17最大OK-0.7

25、01313.471613.4716 20.41217I17最小OK-0.701313.4716-0.7013 -1.6719I19最大OK-0.467811.369711.3697 20.41219I19最小OK-0.467811.3697-0.4678 -1.6721I21最大OK-0.09658.21658.2165 20.41221I21最小OK-0.09658.2165-0.0965 -1.67注:应力值压为正，受拉为负验算结果满足规范要求。 (2)、受拉区预应力钢筋的应力验算MPafpkppe1209186065. 065. 0预应力钢束验算结果如下表:钢束验算施工阶段预应力钢筋应力

26、(MPa)使用阶段预应力钢筋应力(MPa)施工阶段容许应力(MPa)使用阶段容许应力(MPa)1OK1198.26521136.7312139512092OK1184.94341121.5036139512093OK1182.36551111.4264139512092a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf10注:表中预应力钢束的应力均为在各个阶段的最大应力值。预应力控制张拉应力为验算结果满足规范要求。pkpkconff75. 072. 0(3)、使用阶段正截面抗裂验算085. 0pcst单元位置短/长验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)允许应力(MPa

27、)3I3短期OK0.20926.164905I5短期OK0.71476.222807I7短期OK1.45907.037009I9短期OK1.78686.6406011I11短期OK2.10666.2161013I13短期OK2.22056.0290015I15短期OK1.96646.3976017I17短期OK1.64556.8017019I19短期OK1.10636.5538021I21短期OK0.39905.87350注:应力值压为正，受拉为负(4)、使用阶段斜截面抗裂验算06 . 0tktp单元位置验算最大主拉应力(MPa)允许主拉应力(MPa)3I3OK-0.16 -1.595I5OK

28、-0.05 -1.597I7OK-0.12 -1.599I9OK-0.11 -1.5911I11OK-0.08 -1.5913I13OK-0.03 -1.5915I15OK-0.09 -1.5917I17OK-0.12 -1.5919I19OK-0.06 -1.5921I21OK-0.11 -1.59注:应力值压为正，受拉为负通过 midas 程序计算，验算结果满足规范要求。(5)、使用阶段正截面砼压应力验算 MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 0单元位置验算上翼缘应力(MPa)下翼缘应力(MPa)允许压应力(MPa)3I3OK2.73 8.50 16.22a892179

29、1b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf115I5OK3.01 8.89 16.27I7OK3.55 10.23 16.29I9OK3.78 10.06 16.211I11OK4.07 9.72 16.213I13OK4.19 9.53 16.215I15OK3.94 9.87 16.217I17OK3.68 10.13 16.219I19OK3.34 9.55 16.221I21OK2.87 8.29 16.2 注:应力值压为正，受拉为负全梁产生的最大压应力为: MPafckptkc2 .164 .325 . 05 . 023.10验算结果满足规范要求。(6)、使用阶段斜截面

30、主压应力验算: MPafckcp44.194 .326 . 06 . 0单元位置验算最大主压应力(MPa)允许主压应力(MPa)3I3OK8.50 19.445I5OK8.89 19.447I7OK10.23 19.449I9OK10.06 19.4411I11OK9.72 19.4413I13OK9.53 19.4415I15OK9.87 19.4417I17OK10.13 19.4419I19OK9.55 19.4421I21OK8.29 19.44通过 midas 计算，最大主压应力MPafckcp44.194 .326 . 06 . 050.10验算结果满足规范要求。(7)、使用阶段正

31、截面抗弯验算 )()()()2(00000ppppdsssdcddahAfahAfxhbxfM0)(pppdssdcdppdssdAfAfbxfAfAf单元位置最大/最小验算外荷载组合设计值(kNm)结构抗弯承载能力(kNm)3I3最大OK377.77312855.65723I3最小OK86.53902855.65725I5最大OK1397.10023272.64462a8921791b078cf01a9d74123e22e0b3.pdf125I5最小OK594.77853272.64467I7最大OK2455.87763704.57547I7最小OK1120.87243704.57549I9最大OK3186.63013966.18159I9最小OK1486.42643966.181511I11最大OK3592.60394044.469611I11最小OK1694.14554044.469613I13最大OK3673.798740