现浇连续箱梁-xxx立交工程桥梁结构计算书

韩盛庄立交工程

桥梁结构计算书

20__年2月4日

目录

1.主线30+2X38+30m四跨联16.5m宽连续梁（跨线）1

2.主线4X30m四跨联16.5m宽连续梁13

3.主线3X30m三跨联20.6m宽连续梁23

4.匝道3X30m三跨联10.5m宽连续梁（含跨线）32

5.匝道4X30m四跨联10.5m宽连续梁43

6.桩基计算52

1.主线30+2X38+30m四跨联16.5m宽连续梁(跨线)

1.1计算参数和基本假定

1.1.1材料计算参数

详见设计图纸及说明。

1.1.2计算荷载

(1)恒载及活载

恒载:箱梁结构自重，混凝土容重取26kN/m3；

桥面铺装:沥青混凝土容重取23kN/m\桥面系混凝土容重取24

kN/m3；

隔离护栏:单幅桥面近似取20kN/m；

活载:公路一I级，考虑汽车车道折减及偏载系数后的汽车横向分

布调整系数为2.691c

(2)附加荷载

整体升降温:根据《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004中4.3.6

条，本桥计算时取体系均匀升温34°C,降温10℃；

非线性温度:参照《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004,桥面铺

装为10cm沥青混凝土，由此桥面板最高温度T1取14℃,T2取5.5℃,

竖向一反温差为正温差乘以-0.5,见图1.1-1；

图1.1-1竖向温度梯度（尺寸单位:mm）

预应力:纵向预应力束张拉控制应力均按1395MPa考虑；

支座变位作用:支座间不均匀沉降按1cm考虑。

L1.3计算班

上部结构箱梁采用满堂支架现浇施工，计算中考虑的具体施工步

骤见表l.l-lo

表1.1—1引桥施工工况表

施工阶段施工工况

1浇筑箱梁碎并张拉预应力，一次落架

2桥面铺装，防撞护栏等附属设施施工

3徐变一年

4徐变三年

1.2上部结构计算结果

1.2.1计算模型

该联上部结构为跨径组合30+2X38+30=136m的预应力混凝土

连续箱梁桥，结构计算采用桥梁结构计算分析专用软件“桥梁博士

V3.0”。整个桥梁结构划分为136个单元，共计137个节点，计算采

用kN-m制。结构计算模型见图1.2-1:

IIIIIIMII川川IIIIIII川11411川川IIIIII川川IIIIII川川IIIIII川川IIIIII川川IIIII川川IIIIII川川I川II川川川1111

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1.2-1连续梁计算模型图

1.2.2持久状况承载能力极限状态计算

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)第

5.1.5条规范构件承载能力极限状态强度，应符合下式要求：

y0S+ypSp<R

本联为多跨不等跨桥梁，最大跨径为38m,按规范查取结构重要

性系数取l.Oo

持久状况承载能力极限状态效应内力包络图及验算截面如图

1.2-2

剪力包络图

iiIIIIIIiiiiiIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIiiiiiiiiiiiIIIIIIip”IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII||||幺11山IIIIIIIIIIIIIIIIIIuiiq

12

1.2-2持久状况承载能力极限状态内力包络图及验算截面

表1.2-1持久状况承载能力极限状态典型截面验算(kN・M)

截面类型MjR是否满足

1截面最大正弯矩5600082000是

2截面最大负弯矩-72900-120000是

由于图1.2-2中弯矩包络图中正弯矩和负弯矩极值点的截面分别

相同，故验算时只需选取正弯矩和负弯矩最大值截面验算即可，即图

中1、2截面，其中1截面为第2跨距左支点17m处截面，2截面为

第2跨和第3跨共有的中支点截面。

从计算结果可以看出，在考虑结构重要性系数L0的条件下，箱

梁控制截面在持久状况极限状态组合下承载能力均大于截面承载能

力极限状态计算值，可以满足规范截面承载力要求。计算中没有考虑

普通钢筋对结构承载力的影响。

1.2.3持久状况正常使用极限状态计算

⑴抗裂验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)

第6.1.2条规定，进行全预应力混凝土构件抗裂设计，根据《公路钢

筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)第6.3.1条规定

验算抗裂：

■正截面抗裂

对全预应力混凝土构件，短期效应组合下

w-。・啊的。

图1.2-3短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

图1.2-3为短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，短期效应组合下，截面未上缘出现拉应力，满足抗裂要求。

■斜截面抗裂

%<0.4/火=0.4x2.65=L06Ma

图1.2-4为短期效应组合下混凝土主拉应力图。从图中可见，在

弯矩和剪力共同作用下，主梁主拉应力均较小，除梁端局部外，满足

斜截面抗裂规范要求。

图1.2-4短期效应组合下混凝土斜截面抗裂验算图

⑵挠度验算

图126,1.2-7分别为持久状况正常使用极限状态荷载效应组合

竖向变形包络图和持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向

变形图。

由规范插值求得挠度长期影响系数％=1.425。按照《公路钢筋

混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）验算，具体详见表

1.2-2。验算结果表明主梁刚度满足规范要求。

表1.2-2持久状况正常使用极限状态挠度验算

消除结构自重产

最大最小

生的长期挠度后容许值是否

位置竖向位移竖向位移

的最大竖向挠度(cm)满足

(cm)(cm)

(cm)

第1跨1.39-10.725满足

第2跨1.08-1.170.896.3满足

第3跨1.06-1.150.876.3满足

第4跨1.39-0.980.725满足

0.0139________

一----—-二--------0.0108一一—工0一.0一]0^，---------------。-0~]工^____—

-070100-0.0117-0.6115i-0.0098

图1.2-5持久状况正常使用极限状态荷载短期效应组合竖向变形包络图

图1.2-6持久状况正常使用极限状态自重作用下竖向变形图

⑶预应力钢束标准值组合应力验算

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)7.1.5,使用阶段预应力混凝土受弯构件中预应力钢筋的拉

应力符合下列规定：

%,,+丐,<0.65力派=0.65x1860=1209^

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)6.2中规定，计算中钢束锚固时弹性回缩合计总变形对两

端张拉取6mm,单端张拉取12mm,预应力钢束与管道壁的摩擦系数

取0.225,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数取0.0015,钢束松驰

引起的预应力损失终极值按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设

计规范》①62-2004)626规定计算。

预应力钢束按标准值效应组合计算应力如下(见表1.2-3),部分顶

板和底板直线束的标准值效应组合应力超过规范允许值，比规范值高

出8〜70Mpa。

可见，在持久状况正常使用极限状态下，预应力钢束应力满足规

范的要求。

表1.2-3预应力钢筋标准值效应组合应力验算

钢束编号最大应力(MPa)容许应力(MPa)是否满足

1-1150-1209是

2-1178-1209是

3-1144-1209是

4-1195-1209是

5-1233-1209是

6-1068-1209是

7-1202-1209是

8-1225-1209是

9-1162-1209是

10-1207-1209是

11-1201-1209是

12-1201-1209是

13-1198-1209是

1.2.4持久状况构件的应力计算

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的法向压应力

容许值为(扣除全部预应力损失)应符合下列规定：

<0.5fck=0.5x32.4=16.2M4

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的主压应力容

许值为:,〃<0.6〃=0.6x32.4=19.44MP«

图1.2-7持久状况正常使用极限状态主梁法向压应力图

图1.2-8持久状况正常使用极限状态主梁主压应力图

从图1.2-7中可见，上缘最大法向压应力为16.1Mpa,下缘最大

法向压应力为14.2Mpa,均能满足规范要求。

从图128中可见，梁在第四跨中上缘出现最大主压应力，为

16.1Mpa,满足规范要求。

1.2.5短暂状况构件的应力计算

在短暂状态下预应力混凝土构件的压应力容许值为：

cr；（.<0.7〃=0.7x32.4=22.6SMPa

该联采用满堂支架现浇，一次落架，故只验算成桥状态的应力情

况。图1.2-9为相应阶段的主梁正应力图。

图1.2-9成桥状态主梁正应力图

从图中可见，在成桥状态的施工阶段中，主梁上缘最大压应力为

10.8MPa,下缘最大压应力10.5Mpa,均满足规范要求。

2.主线4X30m四跨联16.5m宽连续梁

2.1计算参数和基本假定

2.1.1材料计算参数

详见初步设计图纸及说明。

2.1.2计算荷载

(1)恒载及活载

恒载:箱梁结构自重，混凝土容重取26kN/m3；

桥面铺装:沥青混凝土容重取23kN/m\桥面系混凝土容重取24

kN/m3；

隔离护栏:单幅桥面近似取20kN/m；

活载:公路一I级，考虑汽车车道折减及偏载系数后的汽车横向分

布调整系数为2.691o

(2)附加荷载

整体升降温:根据《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004中4.3.6

条，本桥计算时取体系均匀升温34°C,降温10℃；

非线性温度:参照《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004,桥面铺

装为10cm沥青混凝土，由此桥面板最高温度T1取14℃,T2取5.5℃,

竖向一反温差为正温差乘以-0.5,见图8.2-1；

图8.2-1竖向温度梯度（尺寸单位:mm）

预应力:纵向预应力束张拉控制应力均按1395MPa考虑；

2.1.3计算班

上部结构箱梁采用满堂支架现浇施工，计算中考虑的具体施工步

骤见表2.1-lo

表2.1—1引桥施工工况表

施工阶段施工工况

1浇筑箱梁碎并张拉预应力，一次落架

2桥面铺装，防撞护栏等附属设施施工

3徐变一年

4徐变三年

2.2上部结构计算结果

2.2.1计算模型

该联上部结构为跨径组合4X30-120m的预应力混凝土连续箱

梁桥，结构计算采用桥梁结构计算分析专用软件“桥梁博士V3.0”。

整个桥梁结构划分为241个单元，共计242个节点，计算采用kN-m

制。结构计算模型见图2.2-1:

2.2-1连续梁计算模型图

2.2.2持久状况承载能力极限状态计算

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)第

5.1.5条规范构件承载能力极限状态强度，应符合下式要求：

yQS+ypSp<R

本联为等跨桥梁，跨径为30m,按规范查取结构重要性系数取

l.Oo

持久状况承载能力极限状态效应内力包络图及验算截面如图

2.2-20

12

图2.2-2持久状况承载能力极限状态内力包络图及验算截面

表2.2-1持久状况承载能力极限状态典型截面验算(kN•M)

截面类型MjR是否满足

1截面最大正弯矩6209257004是

2截面最大负弯矩-26312-51909是

由于图2.2-1中弯矩包络图中正弯矩和负弯矩极值点的截面分别

相同，故验算时只需选取正弯矩和负弯矩最大值截面验算即可，即图

中1、2截面，其中1截面为第1跨距边支点14m处截面，2截面为

第2跨和第3跨共有的中支点截面。

从计算结果可以看出，在考虑结构重要性系数L0的条件下，箱

梁控制截面在持久状况极限状态组合下承载能力均大于截面承载能

力极限状态计算值，可以满足规范截面承载力要求。计算中没有考虑

普通钢筋对结构承载力的影响。

2.2.3持久状况正常使用极限状态计算

(1)抗裂验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》①62-2004)

第6.1.2条规定，进行全预应力混凝土构件抗裂设计，根据《公路钢

筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)第6.3.1条规定

验算抗裂：

■正截面抗裂

对全预应力混凝土构件，短期效应组合下

%-。-8限40

图223为短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，短期效应组合下，截面上缘不出现拉应力，满足抗裂要求。

图224为长期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，长期效应组合下，本桥主梁截面均不出现拉应力，满足正截面抗

裂要求。

图2.2-3短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

图2.2-4长期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

■斜截面抗裂

atp<O.44=0.4x2.65=1.06MP^

图225为短期效应组合下混凝土主拉应力图。从图中可见，在

弯矩和剪力共同作用下，主梁除横梁处主拉应力均较小，最大为

0.73MPa,位于第二跨2/3跨径处截面，满足斜截面抗裂规范要求。

图2.2-5短期效应组合下混凝土斜截面抗裂验算图

⑵挠度验算

图226,2.2-7分别为持久状况正常使用极限状态荷载效应组合

竖向变形包络图和持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向

变形图。

由规范插值求得挠度长期影响系数%=1.425。按照《公路钢筋

混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）验算，具体详见表

1.2-2o验算结果表明主梁刚度满足规范要求。

图2.2-6持久状况正常使用极限状态荷载效应组合竖向变形包络图

图2.2-7持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向变形图

表2.2-2持久状况正常使用极限状态挠度验算

消除结构自重产

最大最小

生的长期挠度后容许值是否

位置竖向位移竖向位移

的最大竖向挠度(cm)满足

(cm)(cm)

(cm)

第1跨1.6-0.92.55.0满足

第2跨1.5-1.12.25.0满足

第3跨1.5-1.11.85.0满足

第4跨1.6-1.02.75.0满足

(3)预应力钢束标准值组合应力验算

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)7.1.5,使用阶段预应力混凝土受弯构件中预应力钢筋的拉

应力符合下列规定：

a/)e+af><0.65fpk=0.65x1860=1209吸。

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)6.2中规定，计算中钢束锚固时弹性回缩合计总变形对两

端张拉取12mm,单端张拉取6mm,预应力钢束与管道壁的摩擦系数

取0.20,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数取0.0015,钢束松驰引

起的预应力损失终极值按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计

规范》(D62-2004)6.2.6规定计算。

预应力钢束按标准值效应组合计算应力如下(见表223),可见，

在持久状况正常使用极限状态下，预应力钢束应力满足规范的要求。

表2.2-3预应力钢筋标准值效应组合应力验算

钢束编号最大应力(MPa)容许应力(MPa)是否满足

1-1132-1209是

2-1097-1209是

3-1079-1209是

4-1133-1209是

5-1169-1209是

6-1169-1209是

7-1182-1209是

8-1043-1209是

9-1045-1209是

10-1201-1209是

11-1198-1209是

12-1202-1209是

2.2.4持久状况构件的应力计算

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的法向压应力

容许值为(扣除全部预应力损失)应符合下列规定：

bpc<0-5fck=0.5X32.4=162Mpa

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的主压应力容

许值为〃为

Cp<0.6JCK.=0.6x32.4=19.44A"

图228为持久状况正常使用极限状态法向压应力图。

图229为持久状况正常使用极限状态主压应力图。

14.00110713.€2

图2.2-8持久状况正常使用极限状态主梁法向压应力图

IL001X0713.99

图2.2-9持久状况正常使用极限状态主梁主压应力图

从图2.2-8中可见，上缘最大法向压应力为14.00Mpa,下缘最大

法向压应力为11.54Mpa,均能满足规范要求。

从图2.2-9中可见，梁在墩顶出现最大主压应力，为14.00Mpa,

满足规范要求。

2.2.5短暂状况构件的应力计算

在短暂状态下预应力混凝土构件的压应力容许值为：

/CC<0.7JfC.K=0.7x32.4=22.6SMPa

引桥采用满堂支架现浇，一次落架，故只验算成桥状态的应力情

况。图2.2-10为相应阶段的主梁正应力图。

图2.2-10成桥状态主梁正应力图

从图中可见，在成桥状态的施工阶段中，主梁上缘最大压应力为

9.51MPa,下缘最大压应力10.71Mpa,均满足规范要求。

3.主线3X30m三跨联20.6m宽连续梁

3.1计算参数和基本假定

3.1.1材料计算参数

详见初步设计图纸及说明。

3.1.2计算荷载

(1)恒载及活载

恒载:箱梁结构自重，混凝土容重取26kN/m3；

桥面铺装:沥青混凝土容重取23kN/m\桥面系混凝土容重取24

kN/m3；

隔离护栏:单幅桥面近似取20kN/m；

活载:公路一I级，考虑汽车车道折减及偏载系数后的汽车横向分

布调整系数为2.691o

(2)附加荷载

整体升降温:根据《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004中4.3.6

条，本桥计算时取体系均匀升温34°C,降温10℃；

非线性温度:参照《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004,桥面铺

装为10cm沥青混凝土，由此桥面板最高温度T1取14℃,T2取5.5℃,

竖向一反温差为正温差乘以-0.5,见图8.2-1；

图8.2-1竖向温度梯度（尺寸单位:mm）

预应力:纵向预应力束张拉控制应力均按1395MPa考虑；

3.1.3计算班

上部结构箱梁采用满堂支架现浇施工，计算中考虑的具体施工步

骤见表3.1-lo

表3.1—1引桥施工工况表

施工阶段施工工况

1浇筑箱梁碎并张拉预应力，一次落架

2桥面铺装，防撞护栏等附属设施施工

3徐变一年

4徐变三年

3.2上部结构计算结果

3.2.1计算模型

该联上部结构为跨径组合3x30-90m的预应力混凝土连续箱梁

桥，结构计算采用桥梁结构计算分析专用软件“桥梁博士V3.0”。整

个桥梁结构划分为90个单元，共计91个节点，计算采用kN-m制。

结构计算模型见图3.2-1:

3.2-1连续梁计算模型图

3.2.2持久状况承载能力极限状态计算

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）第

5.1.5条规范:构件承载能力极限状态强度，应符合下式要求：

y（）s+ypSp〈R

本联为等跨桥梁，跨径为30m,按规范查取结构重要性系数取

l.Oo

持久状况承载能力极限状态效应内力包络图及验算截面如图

3.2-20

弯矩包络图

山』」」』」卬」1111”111111山」」」」」±U」」」」J±1」」」」」」!1」」」」」」_LL1」」」」」_L1U1J

2

3.2-2持久状况承载能力极限状态内力包络图及验算截面

表3.2-1持久状况承载能力极限状态典型截面验算（kN•M）

截面类型MjR是否满足

1截面最大正弯矩6243157004是

2截面最大负弯矩-2672-51909是

由于图3.2-1中弯矩包络图中正弯矩和负弯矩极值点的截面分别

相同，故验算时只需选取正弯矩和负弯矩最大值截面验算即可，即图

中1、2截面，其中1截面为第2跨跨中处截面，2截面为第1跨和

第2跨共有的中支点截面。

从计算结果可以看出，在考虑结构重要性系数L0的条件下，箱

梁控制截面在持久状况极限状态组合下承载能力均大于截面承载能

力极限状态计算值，可以满足规范截面承载力要求。计算中没有考虑

普通钢筋对结构承载力的影响。

3.2.3持久状况正常使用极限状态计算

⑴抗裂验算

根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》①62-2004）

第6.1.2条规定，进行全预应力混凝土构件抗裂设计，根据《公路钢

筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）第6.3.1条规定

验算抗裂：

■正截面抗裂

对全预应力混凝土构件，短期效应组合下

%-。-8限40

图3.2-3为短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，短期效应组合下，正截面均不出现拉应力，满足抗裂要求。

图324为长期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，长期效应组合下，本桥主梁截面均不出现拉应力，满足正截面抗

裂要求。

图3.2-3短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

图3.2-4长期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

■斜截面抗裂

5P<0.4,4=°，x2.65=L06MAz

图3.2-5为短期效应组合下混凝土主拉应力图。从图中可见，在

弯矩和剪力共同作用下，主梁除横梁处主拉应力均较小，最大为

0.63MPa,位于第一跨4/5跨径处截面，满足斜截面抗裂规范要求。

图3.2-5短期效应组合下混凝土斜截面抗裂验算图

⑵挠度验算

图3.2-6,3.2-7分别为持久状况正常使用极限状态荷载效应组合

竖向变形包络图和持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向

变形图。

由规范插值求得挠度长期影响系数%=1.425。按照《公路钢筋

混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)验算，具体详见表

图3.2-6持久状况正常使用极限状态荷载效应组合竖向变形包络图

图3.2-7持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向变形图

表3.2-2持久状况正常使用极限状态挠度验算

消除结构自重产

最大最小

生的长期挠度后容许值是否

位置竖向位移竖向位移

的最大竖向挠度(cm)满足

(cm)(cm)

(cm)

第1跨1.9-1.02.05.0满足

第2跨1.00-1.11.25.0满足

第3跨2.2-1.02.15.0满足

(3)预应力钢束标准值组合应力验算

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)7.1.5,使用阶段预应力混凝土受弯构件中预应力钢筋的拉

应力符合下列规定：

丐„+%,<0.65力派=0.65x1860=1209必加

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)6.2中规定，计算中钢束锚固时弹性回缩合计总变形对两

端张拉取12mm,单端张拉取6mm,预应力钢束与管道壁的摩擦系数

取0.20,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数取0.0015,钢束松驰引

起的预应力损失终极值按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计

规范》(D62-2004)6.2.6规定计算。

预应力钢束按标准值效应组合计算应力如下(见表3.2-3),可见，

在持久状况正常使用极限状态下，预应力钢束应力满足规范的要求。

表3.2-3预应力钢筋标准值效应组合应力验算

钢束编号最大应力(MPa)容许应力(MPa)是否满足

1-1097-1209是

2-1086-1209是

3-1201-1209是

4-1174-1209是

5-1171-1209是

6-1106-1209是

7-1200-1209是

8-1205-1209是

9-1117-1209是

10-1117-1209是

3.2.4持久状况构件的应力计算

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的法向压应力

容许值为（扣除全部预应力损失）应符合下列规定：

<0.5fck=0.5X32.4=162MPa

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的主压应力容

许值为:<0.6几=0.6x32.4=19.44MPa

图3.2-8为持久状况正常使用极限状态法向压应力图。

图3.2-9为持久状况正常使用极限状态主压应力图。

图3.2-8持久状况正常使用极限状态主梁法向压应力图

■

图3.2-9持久状况正常使用极限状态主梁主压应力图

从图3.2-8中可见，上缘最大法向压应力为11.72Mpa,下缘最大

法向压应力为11.55Mpa,均能满足规范要求。

从图329中可见，梁在墩顶出现最大主压应力，为11.72Mpa,

满足规范要求。

3.2.5短暂状况构件的应力计算

在短暂状态下预应力混凝土构件的压应力容许值为：

<CC<0.J7CKf.=0.7x32.4=22.68MP&

引桥采用满堂支架现浇，一次落架，故只验算成桥状态的应力情

况。图3.2-10为相应阶段的主梁正应力图。

7.396如7.39

10.80

图3.2-10成桥状态主梁正应力图

从图中可见，在成桥状态的施工阶段中，主梁上缘最大压应力为

7.59MPa,下缘最大压应力10.20Mpa,均满足规范要求。

4.匝道3X30m三跨联宽10.5m连续梁(含跨线段)

4.1计算参数和基本假定

4.1.1材料计算参数

详见初步设计图纸及说明

4.1.2计算荷载

(1)恒载及活载

恒载:箱梁结构自重，混凝土容重取26kN/m3；

桥面铺装沥青混凝土容重取23kN/m3,桥面系混凝土容重取24

kN/m3；

隔离护栏:单幅桥面近似取20kN/m；

活载:公路一I级，考虑汽车车道折减及偏载系数后的汽车横向分

布调整系数为2.3。

(2)附加荷载

整体升降温:根据《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004中4.3.6

条，本桥计算时取体系均匀升温34℃,降温10℃；

非线性温度:参照《公路桥涵通用规范》JTGD60-2004,桥面铺

装为10cm沥青混凝土，由此桥面板最高温度T1取14℃,T2取5.5℃,

竖向一反温差为正温差乘以-0.5,见下图；

7T1

竖向温度梯度（尺寸单位:mm）

预应力:纵向预应力束张拉控制应力均按1395MPa考虑；

支座变位作用:支座间不均匀沉降按1cm考虑。

4.1.3计算工况

引桥上部结构箱梁采用满堂支架现浇施工，计算中考虑的具体施

工步骤见表。

施工工况表

施工阶段施工工况

1浇筑箱梁碎并张拉预应力，一次落架

2桥面铺装，防撞护栏等附属设施施工

3徐变一年

4徐变三年

4.2上部结构计算复核

4.2.1计算模型

该联为跨径组合30+30+30=90m的预应力混凝土连续箱梁桥，

结构计算采用结构计算分析软件“Midas/Civil2006”。整个桥梁结构

划分为92个单元，共计93个节点。考虑到支座设置位置和梁端附近

截面变化，单元长度按结构截面变化长度划分，跨中部分单元长度为

1m,结构计算模型见下图：

i■正正正ii而■由正正正■正直

图4.2-13X30m匝道连续梁计算模型图

4.2.2持久状况承载能力极限状态计算

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（D62-2004）第

5.1.5条规范:构件承载能力极限状态强度，应符合下式要求：

%S+/pSp〈R

该联为多跨等跨桥梁，跨径均为30m,按规范查取结构重要性系

数取l.Oo

持久状况承载能力极限状态效应内力包络图及验算截面如图

4.2-2o

图4.2-2持久状况承载能力极限状态内力包络图及验算截面

表4.2-1持久状况承载能力极限状态典型截面验算(kN•M)

截面类型MjR是否满足

1截面最大正弯矩3683055047是

2截面最大负弯矩-12590-48579是

验算时只选取正弯矩和负弯矩最大值截面验算。

从计算结果可以看出，在考虑结构重要性系数L0的条件下，箱

梁控制截面在持久状况极限状态组合下承载能力均大于截面承载能

力极限状态计算值，可以满足规范截面承载力要求。计算中没有考虑

普通钢筋对结构承载力的影响。

4.2.3持久状况正常使用极限状态计算

(1)抗裂验算

本桥最大跨径为30m,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

涵设计规范》(D62-2004)第6.1.2条规定可进行全预应力混凝土构件

抗裂设计，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)第6.3.1条规定验算抗裂：

■正截面抗裂

对全预应力混凝土构件，短期效应组合下

图4.2-3为短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图，从图中可

见，短期效应组合下，全桥主梁截面上下缘均不出现拉应力，满足正

截面抗裂要求。图中应力以拉为正。

截面卜绫应力

(

<C

E

N/

S)

8S

SU

图4.2-3短期效应组合下混凝土正截面抗裂验算图

■斜截面抗裂

%,<0.4,4=0.4x2.65=L06MPa

图424为短期效应组合下混凝土主拉应力图。从图中可见，在

弯矩和剪力共同作用下，主梁主拉应力均较小，最大为0.89MPa,位

于第一跨中支点截面，满足斜截面抗裂规范要求。

图4.2-4短期效应组合下混凝土斜截面抗裂验算图

⑵挠度验算

下图分别为持久状况正常使用极限状态荷载效应组合竖向变形

包络图和持久状况正常使用极限状态结构自重作用下竖向变形图。

由规范插值求得挠度长期影响系数为=1.425。按照《公路钢筋

混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(D62-2004)验算，具体详见表

(表中数据下挠为正)。验算结果表明主梁刚度满足规范要求。

持久状况正常使用极限状态挠度验算

消除结构自重产

最大最小

生的长期挠度后容许值是否

位置竖向位移竖向位移

的最大竖向挠度(cm)满足

(cm)(cm)

(cm)

第1跨-5.8-2.54—4.065满足

第2跨-0.392.65-0.145满足

第3跨-5.8-2.54-4.065满足

图4,2-5持久状况正常使用极限状态荷载短期效应组合竖向变形包络图

图4.2-6持久状况正常使用极限状态自重作用下竖向变形图

(注:图中纵坐标为位移值，横坐标为距梁左端的距离，单位均为m)

(3)预应力钢束标准值组合应力验算

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)7.1.5,使用阶段预应力混凝土受弯构件中预应力钢筋的拉

应力符合下列规定：

b+CT=CT4-OCppMk

peppeEPj

=0.65x1860=1269Mpa

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》

(D62-2004)6.2中规定，计算中钢束锚固时弹性回缩合计总变形对两

端张拉取12mm,单端张拉取6mm,预应力钢束与管道壁的摩擦系数

取0.20,管道每米局部偏差对摩擦的影响系数取0.0015,钢束松驰引

起的预应力损失终极值按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计

规范》(D62-2004)6.2.6规定计算。

预应力钢束按标准值效应组合计算应力如下表，顶板束和底板束

的标准值效应组合应力接近规范允许值，但仍满足。

表4.2-2预应力钢筋标准值效应组合应力验算

钢束编号最大应力(MPa)容许应力(MPa)是否满足

bl1205.981209是

b21204.331209是

b31205.121209是

b41180.371209是

tl1203.331209是

t21203.331209是

t31205.401209是

t41203.331209是

t51205.401209是

t61203.331209是

wl1165.681209是

w21161.971209是

w31156.501209是

4.2.4持久状况构件的应力计算

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的法向压应力

容许值为(扣除全部预应力损失)应符合下列规定

<0.5几=0.5x32.4=16.2MRz

在使用荷载作用下，持久状况下预应力混凝土构件的主压应力容

许值为:5,40.6几=0.6x32.4=19.44MRz

赛面上绕tfe应力

(

T

m

s

s

曹

s

(

ET

/E

)N

$S

S4

图4.2-7持久状况正常使用极限状态主梁法向压应力图

■lS3393e*000

-2J647769*000

-3,7615$«*0G0

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