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文档简介

长寿经开区超纤片区道路管网及附属工程设计(桥梁工程)桥梁计算书(版次/更改码:A/0)计算内容:2*40m简支变连续预应力砼小箱梁软件名称及版本:“共页附图幅工程编号:目录TOC\o"1-2"\h\z\u1. 工程概况 22. 采用的主要规范 23. 上部结构计算 23.1.上部结构箱梁计算概述 23.2.中梁计算结果 123.3.边梁计算结果 184. 下部结构验算 244.1.盖梁计算 244.2.1号墩验算 264.3.0号台验算 285. 挡土墙验算 35

工程概况拟建道路化北二路延伸段设桥梁一座为大型桥梁,重要性等级为一级,桥梁起点桩号K0+015.000,终点桩号K0+104.300,设计为2台1墩2跨,跨径2×40m,全长89.3m,上部结构采用预制预应力混凝土连续小箱梁,桥梁全宽25.0m,桥墩采用矩形柱式墩,桥墩下接桩基础;0号桥台采用重力式桥台接承台桩基础,2号桥台为柱式桥台。采用的主要规范《城市快速路设计规程》(CJJ129-2009)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)《钢结构设计标准》(GB50017-2017)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107—2016)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)《城市桥梁桥面防水工程技术规程》 (CJJ139-2010)《公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件》(JT/T722-2008)上部结构计算上部结构箱梁计算概述主要规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《公路工程技术标准》(JTGB01-2003)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)主要材料及材料性能混凝土强度等级弹性模量(MPa)容重EQ(kN/m3)线膨胀系数EQfck(MPa)EQftk(MPa)EQfcd(MPa)EQftd(MPa)C503450025.000.00001032.402.6522.401.83普通钢筋普通钢筋弹性模量(MPa)容重EQ(kN/m3)EQfsk(MPa)EQfsd(MPa)EQf'sd(MPa)HRB40020000076.98400330330预应力材料预应力钢绞线弹性模量(MPa)张拉控制应力(MPa)孔道磨阻系数孔道偏差系数钢绞线松弛系数一端锚固回缩值(m)4-15.21950001339.20.1700.001500.30.006005-15.21950001339.20.1700.001500.30.006007-15.219500013950.1700.001500.30.00600计算原则、内容及控制标准计算书中将采用midasCivil对桥梁进行分析计算,并以《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。静力荷载工况计算荷载(1) 恒载一期自重:混凝土溶重按26Kn/m3计算二期:中梁桥面铺装荷载为4.96Kn/m2,边梁及旁边一片中梁共同分担人行道荷载为37Kn/m,人行护栏荷载为2Kn/m。(2) 活载 车辆设计荷载:城A。 人群荷载:4Kn/m2。(3) 温度荷载 整体升温20℃、整体降温-20℃,温度梯度按照《公路桥涵设计通 用规范》取值。序号工况名称描述1支座沉降SM2温度梯度(升)TPG3钢束一次TP4恒荷载DL5收缩二次SS6钢束二次TS7徐变二次CS8汽车M9人群荷载MCRL10温度梯度(降)TPG111整体升温T12整体降温T1荷载组合列表: 基本1:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M); 基本3:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(MCRL); 基本4:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG); 基本5:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1); 基本6:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG); 基本7:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG1); 基本8:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL); 基本9:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本10:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本11:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本12:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 基本13:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本14:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本15:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本16:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 基本17:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本18:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M); 基本19:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(MCRL); 基本20:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG); 基本21:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1); 基本22:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG); 基本23:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG1); 基本24:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL); 基本25:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本26:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本27:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本28:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 基本29:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本30:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本31:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本32:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(MCRL)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 频遇1:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 频遇2:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG); 频遇3:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG1); 频遇4:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+0.800(TPG); 频遇5:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 频遇6:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M); 频遇7:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(MCRL); 频遇8:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(T)+0.800(TPG); 频遇9:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(T)+0.800(TPG1); 频遇10:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(T1)+0.800(TPG); 频遇11:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 频遇12:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(MCRL)+1.000(T)+0.800(TPG); 频遇13:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(MCRL)+1.000(T)+0.800(TPG1); 频遇14:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(MCRL)+1.000(T1)+0.800(TPG); 频遇15:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.579(M)+1.000(MCRL)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 准永久1:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(MCRL); 准永久2:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG); 准永久3:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG1); 准永久4:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+0.800(TPG); 准永久5:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 准永久6:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M); 准永久7:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+0.400(MCRL); 准永久8:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+1.000(T)+0.800(TPG); 准永久9:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+1.000(T)+0.800(TPG1); 准永久10:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+1.000(T1)+0.800(TPG); 准永久11:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 准永久12:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+0.400(MCRL)+1.000(T)+0.800(TPG); 准永久13:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+0.400(MCRL)+1.000(T)+0.800(TPG1); 准永久14:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+0.400(MCRL)+1.000(T1)+0.800(TPG); 准永久15:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.331(M)+0.400(MCRL)+1.000(T1)+0.800(TPG1); 挠度1:挠度;1.000(DL)+0.579(M)+1.000(MCRL); 挠度2:挠度;0.579(M)+1.000(MCRL); 挠度3:挠度;1.000(DL)+0.290(M)+0.500(MCRL); 应力1:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 应力2:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.000(TPG); 应力3:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.000(TPG1); 应力4:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+1.000(TPG); 应力5:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+1.000(TPG1); 应力6:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M); 应力7:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(MCRL); 应力8:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG); 应力9:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG1); 应力10:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T1)+1.000(TPG); 应力11:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T1)+1.000(TPG1); 应力12:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(MCRL)+1.000(T)+1.000(TPG); 应力13:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(MCRL)+1.000(T)+1.000(TPG1); 应力14:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(MCRL)+1.000(T1)+1.000(TPG); 应力15:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(MCRL)+1.000(T1)+1.000(TPG1);中梁计算结果计算模型FigureSEQFigure\*ARABIC1计算模型图正截面抗弯承载能力验算FigureSEQFigure\*ARABIC2正截面抗弯承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。斜截面抗剪承载能力验算FigureSEQFigure\*ARABIC3斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系a数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。结构正截面抗裂验算对于部分预应力A类构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:EQσst-σpc≤0.7ftk但在荷载长期效应组合下:EQσlt-σpc≤0Figure4使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图Figure5使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.3.1-1条验算:频遇效应组合EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=1.038MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa,满足规范要求。准永久效应组合EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=0.000MPa(压应力)>0.000MPa(拉应力),满足规范要求。结构斜截面抗裂验算对于A类和B类部分预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:EQσtp≤0.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:EQσtp≤0.5ftkFigure6结构斜截面抗裂验算结果图形结论:按照《桥规》第6.3.1-6条公式σtp≤0.5ftk验算:σtp=1.038MPa(拉应力)≤0.5ftk=1.325MPa(拉应力),满足规范要求。正截面混凝土法向压应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-1条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受压区混凝土的最大压应力:未开裂构件:EQσkc+σpt≤0.5fck允许开裂构件:EQσcc≤0.5fckFigure7正截面混凝土法向压应力顶板验算结果图形Figure8正截面混凝土法向压应力底板验算结果图形结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=15.426MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=11.375MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求。正截面受拉区钢筋拉应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-2条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受拉区预应力钢筋的最大拉应力:1)对钢绞线、钢丝未开裂构件:EQσpe+σp≤0.65fpk允许开裂构件:EQσpo+σp≤0.65fpk2)对精轧螺纹钢筋未开裂构件:EQσpe+σp≤0.80fpk允许开裂构件:EQσpo+σp≤0.80fpk结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-2条验算:σpe+σp=1191.757MPa≤0.65fpk=1209.00MPa,满足规范要求。斜截面混凝土的主压应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.6条,混凝土的主压应力应符合下式规定:EQσcp≤0.6fckFigureSEQFigure\*ARABIC9斜截面混凝土的主压应力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.6条验算:EQσ\s\do4(cp)=15.426MPa≤EQ0.60f\s\do4(ck)=19.440MPa,满足规范要求。短暂状况构件应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.2.8条,截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定:EQσtcc≤0.70f'ckFigure10短暂状况构件顶板应力验算结果图形FigureSEQFigure\*ARABIC11短暂状况构件底板应力验算结果图形结论:按照《桥规》第7.2.8条公式EQσ\s\do4(tcc)≤0.7f\s\do4(ck)’验算:顶缘EQσ\s\do4(tcc)=13.2MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(tcc)=9.7MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求。边梁计算结果计算模型FigureSEQFigure\*ARABIC1计算模型图正截面抗弯承载能力验算FigureSEQFigure\*ARABIC2正截面抗弯承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。斜截面抗剪承载能力验算FigureSEQFigure\*ARABIC3斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系a数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。结构正截面抗裂验算对于部分预应力A类构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:EQσst-σpc≤0.7ftk但在荷载长期效应组合下:EQσlt-σpc≤0Figure4使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图Figure5使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.3.1-1条验算:频遇效应组合EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=1.18MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa,满足规范要求。准永久效应组合EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=0.000MPa(压应力)>0.000MPa(拉应力),满足规范要求。结构斜截面抗裂验算对于A类和B类部分预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:EQσtp≤0.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:EQσtp≤0.5ftkFigure6结构斜截面抗裂验算结果图形结论:按照《桥规》第6.3.1-6条公式σtp≤0.5ftk验算:σtp=1.18MPa(拉应力)≤0.5ftk=1.325MPa(拉应力),满足规范要求。正截面混凝土法向压应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-1条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受压区混凝土的最大压应力:未开裂构件:EQσkc+σpt≤0.5fck允许开裂构件:EQσcc≤0.5fckFigure7正截面混凝土法向压应力顶板验算结果图形Figure8正截面混凝土法向压应力底板验算结果图形结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=15.305MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=14.199MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求。正截面受拉区钢筋拉应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-2条,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受拉区预应力钢筋的最大拉应力:1)对钢绞线、钢丝未开裂构件:EQσpe+σp≤0.65fpk允许开裂构件:EQσpo+σp≤0.65fpk2)对精轧螺纹钢筋未开裂构件:EQσpe+σp≤0.80fpk允许开裂构件:EQσpo+σp≤0.80fpk结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.5-2条验算:σpe+σp=1198.77MPa≤0.65fpk=1209.00MPa,满足规范要求。斜截面混凝土的主压应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.6条,混凝土的主压应力应符合下式规定:EQσcp≤0.6fckFigureSEQFigure\*ARABIC9斜截面混凝土的主压应力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.1.6条验算:EQσ\s\do4(cp)=15.305MPa≤EQ0.60f\s\do4(ck)=19.440MPa,满足规范要求。短暂状况构件应力验算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.2.8条,截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定:EQσtcc≤0.70f'ckFigure10短暂状况构件顶板应力验算结果图形FigureSEQFigure\*ARABIC11短暂状况构件底板应力验算结果图形结论:按照《桥规》第7.2.8条公式EQσ\s\do4(tcc)≤0.7f\s\do4(ck)’验算:顶缘EQσ\s\do4(tcc)=14.106MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(tcc)=9.7926MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求。上部支座反力标准组合下支反力(KN)下部结构验算盖梁计算 根据《JTG3362-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.4墩台盖梁进行本桥盖梁计算。利用midascivil计算,对关键截面进行抗弯抗剪计算。结构有限元模型图基本组合工况下弯矩包络图(Kn·m)基本组合工况下剪力包络图(KN)1、抗弯计算γ结构重要系数1.1L盖梁跨度:mm6000fcd混凝土轴心抗压强度设计值(mpa)18.4fsd普通钢筋抗拉强度设计值(mpa)330M计算组合弯矩值:(KN·m)4862h截面高度:mm1900a受拉区钢筋合力点至边缘距离:mm80b截面宽度:mm2200ho截面有效高度:mm1820d纵向受拉钢筋直径:mm28n受拉钢筋根数44As普通受拉钢筋的截面面积:mm27079.36d'纵向受压钢筋直径:mm28n'受压钢筋根数22As'普通受压钢筋的截面面积:mm13539.68x截面受压区高度:mm110.3778z内力臂mm1602.263Mu承载能力(KN·m)14318.12K安全系数2.6771852、抗剪计算γ结构重要系数1.1L盖梁跨度:mm6000fcu,k混凝土轴心抗压强度标准值值(mpa)40Vd剪力设计值:(KN)3018.5h截面高度:mm1900a受拉区钢筋合力点至边缘距离:mm80b截面宽度:mm2200ho截面有效高度:mm1820Mu承载能力(KN·m)11246.44K安全系数3.3871253.裂缝计算1号墩验算基础采用多柱(矩形墩)基础,截面尺寸为1.4m×1.7m,且所有的桥墩基础均为嵌岩桩基础,桩基础嵌入中风化岩面3倍桩径。0号台验算1、台后水平土压力计算根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—2015第4.2.3条的相关规定,当土层特性无变化但有汽车荷载作用时,作用在桥台后的主动土压力在时按下式计算:式中,——计算土压力标准值(kN);——土的重力密度(kN/m3);B——桥台计算宽度(m);H——计算土层高度(m);——土的内摩擦角;——台背与竖直面夹角;——填土表面与水平线夹角;——台背与填土间摩擦角,可取;h——汽车荷载等代均布土层厚度,其中h=ΣG/Bl0;ΣG——布置在B×l0面积内的车轮的总重力(kN)l0——破坏棱体长度,l0=H(tan+tanθ)——破坏棱体破裂面与竖直线间的夹角计算参数取值如下:kN/m3;,=0;;;B=33.5m;H=14.3m。可以求得:μ=0.25;tanθ=0.58;h=0.2m。从而可以求得作用在桥台后的主动土压力:E=19651.9kN。同时可以求得作用点相对于基础底的竖向距离C=4.8。2、支座摩阻力计算根据《公路桥涵设计通用规范》JTGD60—2015第4.3.11条的相关规定,支座摩阻力标准值可按下式计算:式中——作用于活动支座上由上部结构重力产生的效应;——支座的摩擦系数,取0.05;可以求得桥台支座传递的上部结构重力产生的支座摩阻力为:F=0.05×9464=473.2KN,作用点距基础底为9.2m。3、桥台结构自身重量桥台自重可直接通过体积与容重相乘求得。通过以上计算得到基本、频遇、准永久和标准组合下承台底中心的内力表,然后采用桥梁通7.78建立群桩模型,验算桩基。标准组合下桥台最不利单项内力表弯矩方向项目力值对基底中心的力臂对基底中心的弯矩单位KNmKN.m顺时针支座反力130292.4531920.7顺时针台帽自重1139.02.803189.2顺时针台身自重27537.40.8924413.4逆时针台后填料自重22275.12.1247323.7顺时针台后土压力水平分力18742.34.8089931.9逆时针台后土压力竖向分力5909.44.0523933.2顺时针制动力(指向台前)471.712.205754.7逆时针第一层承台自重35546.30.000.0逆时针第二层承台自重0.00.000.0基本组合下桥台最不利单项内力表台后破坏棱体布载+台后主动土压力+制动力+桥跨结构布载弯矩方向项目力值对基底中心的力臂对基底中心的弯矩单位KNmKN.m顺时针支座反力17989.182.4544073.0顺时针台帽自重1503.52.804209.7顺时针台身自重36349.30.8932225.7逆时针台后填料自重29403.12.1262467.2顺时针台后土压力水平分力28863.24.80138495.1逆时针台后土压力竖向分力6500.44.0526326.5顺时针制动力(指向台前)471.712.205754.7逆时针第一层承台自重46921.10.000.0逆时针第二层承台自重0.00.000.0频遇组合下桥台最不利单项内力表台后破坏棱体布载+台后主动土压力+制动力+桥跨结构布载弯矩方向项目力值对基底中心的力臂对基底中心的弯矩单位KNmKN.m顺时针支座反力11195.552.4527428.8顺时针台帽自重1139.02.803189.2顺时针台身自重27537.40.8924413.4逆时针台后填料自重22275.12.1247323.7顺时针台后土压力水平分力18742.34.8089931.9逆时针台后土压力竖向分力5909.44.0523933.2顺时针制动力(指向台前)330.212.204028.3逆时针第一层承台自重35546.30.000.0逆时针第二层承台自重0.00.000.0准永久组合下桥台最不利单项内力表台后破坏棱体布载+台后主动土压力+制动力+桥跨结构布载弯矩方向项目力值对基底中心的力臂对基底中心的弯矩单位KNmKN.m顺时针支座反力10009.22.4524522.2顺时针台帽自重1139.02.803189.2顺时针台身自重27537.40.8924413.4逆时针台后填料自重22275.12.1247323.7顺时针台后土压力水平分力18742.34.8089931.9逆时针台后土压力竖向分力5909.44.0523933.2顺时针支座制动力(指向台前)188.712.202301.9逆时针第一层承台自重35546.30.000.0逆时针第二层承台自重0.00.000.0承台计算 根据规范对承台进行冲切计算。如图所示有一根桩位于桥台外侧。 桥台桩基计算基本组合下群桩计算结果频遇组合下群桩计算结果准永久组合下群桩计算结果标准组合下群桩计算结果基本组合下桥台桩基桩身内力计算结果频遇组合下桥台桩基桩身内力计算结果桥台桩基配筋计算结果桥台桩长计算综上所述,桥台各项验算均满足规范要求,安全可靠。挡墙计算重力式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:重力式挡土墙1计算时间:2020-06-1914:22:55星期五原始条件:墙身尺寸:墙身高:5.000(m)墙顶宽:1.400(m)面坡倾斜坡度:1:0.000背坡倾斜坡度:1:0.400采用1个扩展墙址台阶:墙趾台阶b1:0.400(m)墙趾台阶h1:0.600(m)墙趾台阶与墙面坡坡度相同墙底倾斜坡率:0.100:1物理参数:圬工砌体容重:24.000(kN/m3)圬工之间摩擦系数:0.400地基土摩擦系数:0.450墙身砌体容许压应力:7800.000(kPa)墙身砌体容许弯曲拉应力:430.000(kPa)墙身砌体容许剪应力:850.000(kPa)材料抗压极限强度:1.600(MPa)材料抗力分项系数:2.310系数醩:0.0020场地环境:一般地区墙后填土内摩擦角:30.000(度)墙后填土粘聚力:0.000(kPa)墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:14.000(度)地基土容重:20.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值:200.000(kPa)地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数:1.200墙踵值提高系数:1.300平均值提高系数:1.000墙底摩擦系数:0.300地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:30.000(度)土压力计算方法:库仑坡线土柱:坡面线段数:1折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数110.0000.0001第1个:定位距离0.000(m)城-A级坡面起始距离:0.000(m)地面横坡角度:20.000(度)填土对横坡面的摩擦角:35.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙分段长度:10.000(m)荷载组合信息:结构重要性系数:1.000荷载组合数:1=====================================================================第1种情况:组合1=============================================组合系数:1.0001.挡土墙结构重力分项系数=0.900√2.墙顶上的有效永久荷载分项系数=1.400√3.墙顶与第二破裂面间有效荷载分项系数=1.400√4.填土侧压力分项系数=1.400√5.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.400√=============================================[土压力计算]计算高度为5.396(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=24.808(度)城-A级路基面总宽=10.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.600(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆4列布置宽度=4.652(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.7000.25030.00030.000025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00070.000045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00070.000065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.000100.000085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00080.000105.5000.60080.0000.000布置宽度B0=4.652(m)分布长度L0=21.315(m)荷载值SG=1050.000(kN)换算土柱高度h0=0.557(m)按实际墙背计算得到:第1破裂角:24.808(度)Ea=165.844(kN)Ex=134.508(kN)Ey=97.015(kN)作用点高度Zy=1.953(m)因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在墙身截面积=12.992(m2)重量=311.810(kN)(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.300采用倾斜基底增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基底倾斜角度=5.711(度)Wn=310.263(kN)En=109.917(kN)Wt=31.026(kN)Et=124.187(kN)滑移力=93.160(kN)抗滑力=126.054(kN)滑移验算满足:Kc=1.353>1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足:方程值=8.863(kN)>0.0地基土层水平向:滑移力=134.508(kN)抗滑力=191.022(kN)地基土层水平向:滑移验算满足:Kc2=1.420>1.300(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.695(m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=3.177(m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=1.557(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=209.392(kN-m)抗倾覆力矩=836.877(kN-m)倾覆验算满足:K0=3.997>1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足:方程值=561.300(kN-m)>0.0(三)地基应力及偏心距验算基础类型为天然地基,验算墙底偏心距及压应力取倾斜基底的倾斜宽度验算地基承载力和偏心距作用于基础底的总竖向力=420.180(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=627.485(kN-m)基础底面宽度B=3.978(m)偏心距e=0.496(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.493(m)基底压应力:趾部=184.588踵部=26.660(kPa)最大应力与最小应力之比=184.588/26.660=6.924作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.496<=0.167*3.978=0.663(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=184.588<=240.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=26.660<=260.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=105.624<=200.000(kPa)(四)基础强度验算基础为天然地基,不作强度验算(五)墙底截面强度验算验算截面以上,墙身截面积=12.240(m2)重量=293.760(kN)相对于验算截面外边缘,墙身重力的力臂Zw=1.641(m)相对于验算截面外边缘,Ey的力臂Zx=3.177(m)相对于验算截面外边缘,Ex的力臂Zy=1.557(m)[容许应力法]:法向应力检算:作用于验算截面的总竖向力=390.775(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=580.806(kN-m)相对于验算截面外边缘,合力作用力臂Zn=1.486(m)截面宽度B=3.800(m)偏心距e1=0.414(m)截面上偏心距验算满足:e1=0.414<=0.250*3.800=0.950(m)截面上压应力:面坡=170.010背坡=35.661(kPa)压应力验算满足:计算值=170.010<=7800.000(kPa)切向应力检算:剪应力验算满足:计算值=-5.737<=850.000(kPa)[极限状态法]: 重要性系数?0=1.000 验算截面上的轴向力组合设计值Nd=400.205(kN) 轴心力偏心影响系数醟=0.845 挡墙构件的计算截面每沿米面积A=3.800(m2) 材料抗压极限强度Ra=1600.000(kPa) 圬工构件或材料的抗力分项系数鉬=2.310 偏心受压构件在弯曲平面内的纵向弯曲系数豮=1.000 计算强度时: 强度验算满足:计算值=400.205<=2223.255(kN) 计算稳定时: 稳定验算满足:计算值=400.205<=2223.255(kN)(六)台顶截面强度验算[土压力计算]计算高度为4.400(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角=24.836(度)城-A级路基面总宽=10.000(m),路肩宽=0.000(m)安全距离=0.600(m)单车车辆外侧车轮中心到车辆边缘距离=0.350(m),车与车之间距离=0.600(m)经计算得,路面上横向可排列此种车辆4列布置宽度=3.796(m)布置宽度范围内车轮及轮重列表:第1列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)010.6000.25030.00030.000022.4000.25030.00030.000030.6000.60070.00070.000042.4000.60070.00070.000050.6000.60070.00070.000062.4000.60070.00070.000070.6000.600100.000100.000082.4000.600100.000100.000090.6000.60080.00080.000102.4000.60080.00080.000第2列车:中点距全部破裂体轮号路边距离(m)轮宽(m)轮压(kN)上轮压(kN)013.7000.25030.00026.573025.5000.25030.0000.000033.7000.60070.00046.251045.5000.60070.0000.000053.7000.60070.00046.251065.5000.60070.0000.000073.7000.600100.00066.073085.5000.600100.0000.000093.7000.60080.00052.859105.5000.60080.0000.000布置宽度B0=3.796(m)分布长度L0=20.740(m)荷载值SG=938.008(kN)换算土柱高度h0=0.627(m)

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