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文档简介
青州河高速公路高连续箱梁桥结构设计目录摘要 3第一章大桥设计基本信息 51.1主要技术标准 51.2主要材料 5第二章方案设计及比选 72.1方案设计 72.2推荐方案 11第三章上部结构建模 143.1总体信息 143.2结构建模 153.3钢束设计 163.4钢筋设计 163.5施工分析阶段 173.6运营分析阶段 173.7调束 17第四章主梁内力计算 184.1荷载定义 184.2内力组合 184.3单项永久作用效应下的内力计算 224.4单项可变作用效应下的内力计算 23第五章预应力钢筋估算 265.1预应力钢筋用量的估算 26第六章预应力损失及其组合计算 286.1预应力损失 286.2钢束引伸量 29第七章持久状况承载能力极限状态 307.1正截面承载力 307.2斜截面承载力 337.3标准值组合支座反力 35第八章持久状况正常使用极限状态 368.1频遇组合下正截面抗裂验算 368.2准永久组合下正截面抗裂验算 378.3斜截面抗裂验算 38第九章持久状况构件应力计算 419.1混凝土法向应力 419.2混凝土主应力 429.3预应力钢筋应力 43第十章短暂状况构件应力计算 4510.1最大应力验算 4510.2最小应力验算 48第十一章主梁变形计算 5211.1挠度验算 5211.2预拱度计算 53第十二章支座的计算与选择 5412.1支座的支反力 5412.2支座的选取 54第十三章下部结构设计 5513.1设计依据 5513.2结构图示 5613.3上部荷载 5713.4桩长计算 5713.5桩柱配筋 58参考文献 59
摘要青州河连续梁桥是一座高速公路桥,设计时速100km/h,汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级。此次桥梁设计综合考虑了施工难易程度、经济性、美观性和耐久性等方面,经过方案比选,确定采用的最终方案为三跨预应力混凝土等高连续箱梁桥。桥梁全长为140m,桥面宽度为10m,梁高3m,本次设计截面形式为单箱单室,桥梁跨径布置为40m+60m+40m,单向双车道,桥面纵坡和横坡均为2%,上部结构采用满堂支架现浇法,桥墩采用单排双柱式桥墩。青州河连续梁桥,上下部结构都是用桥梁博士计算。在用软件进行上下部结构计算时,要先把模型建出来,再进行计算。首先在CAD中画出所需要的截面,导入到桥梁博士中,将上部结构模型建立出来;然后进行预应力钢束的布置、普通钢筋的设计,之后进行施工分析和运营分析的相关设置,下部结构不设置预应力钢束。最后进行CAD的绘图。关键词:连续箱梁、预应力、桥梁博士、承载力验算。第一章大桥设计基本信息1.1主要技术标准(1)荷载等级:公路-Ⅰ级;(2)行车道数:单向双车道;(3)单幅桥宽;10m;(4)设计速度:100km/h;(5)桥梁横坡:2%;(6)桥梁纵坡:2%;(7)环境类别:I类;(8)地层资料:主要有黏土、粉细砂、沙砾卵石、碎石等(9)安全等级:一级;(10)设计基准期和设计使用年限:均为100年;(11)地震烈度:不予以考虑(12)每侧防撞护栏重量按6.5kN/m计,混凝土考虑10年的收缩徐变,整体升温、降温均按20℃考虑,温度梯度按现行规范规定取用。1.2主要材料(1)混凝土:预应力混凝土箱梁采用C50混凝土;盖梁采用C50混凝土、墩柱采用C40、基础采用C30。(2)预应力钢绞线:采用∅s15.2(3)普通钢筋:采用HRB400钢筋,箍筋采用HPB300的箍筋。表1-1混凝土性能表标号容重fcd(fck(ftd(ftk(Ec(C3025.013.820.11.392.0130000C4025.018.426.81.652.3932500C5026.022.432.41.832.6534500表1-2预应力材料表预应力钢绞线张拉控制应力(MPa)弹性模量(MPa)管道摩阻系数局部偏差系数编束根数一端锚具回缩(mm)15-31339195000.20.00153615-41339195000.20.00154615-51339195000.20.00155615-61339195000.20.00156615-71339195000.20.00157615-81339195000.20.00158615-91339195000.20.00159615-101339195000.20.001510615-111339195000.20.001511615-121339195000.20.001512615-131339195000.20.001513615-141339195000.20.001514615-151339195000.20.001515615-161339195000.20.001516615-171339195000.20.001517615-181339195000.20.001518615-191339195000.20.0015196预应力螺纹钢筋8922000000.00111
第二章方案设计及比选2.1方案设计方案一:预应力混凝土连续箱梁图2-1桥型布置图立面(cm)图2-2桥型布置图平面(cm)图2-3桥型布置图剖面(cm)方案二:斜拉桥的设计图2-4桥型布置图立面(cm)图2-5桥型布置图平面(cm)图2-6桥型布置图剖面(cm)图2-7桥型布置图剖面(cm)
方案三:拱桥的设计图2-8桥型设计图立面(cm)图2-9桥型设计图平面(cm)图2-10跨中横断面(cm)
表2-1方案比选桥型预应力混凝土连续箱梁斜拉桥拱桥施工难易程度外形简单,工厂预制生产和现场整体浇筑都很方便斜拉桥有更多的设计变量,施工较为困难。拱桥水平推力较大,在连续多孔的桥梁中,为防止一孔破坏而影响全桥的安全,需采取较复杂的施工措施。经济性梁桥的建筑高度小,净空面积大,所用结构材料少,施工简单。斜拉桥的主梁尺寸较小,结构自重轻,结构材料用量少,桥梁的跨越能力大。结构自重大,水平推力较大,结构所用材料多,且施工所需结构复杂。美观性梁桥的建筑高度小,相应的大大扩大了净空面积,桥梁结构简单,美观性一般。斜拉桥有很多的设计变量,外观多种多样,多可作为城市景观建筑,美观性较好。拱桥造型优美,多作为景观桥。耐久性预应力混凝土连续箱梁梁桥,行车舒适性较好,耐久性较好。独塔双跨式混凝土斜拉桥结构较复杂,有更多设计变量,耐久性较差。钢筋混凝土拱桥耐久性好。综合分析以上三种方案,根据施工难易程度、经济性、适用性和耐久性等方面,结合桥梁设计的基本原则,方案一:预应力混凝土连续箱梁更加适合,选用方案一作为主设计方案。2.2推荐方案2.2.1截面形式主梁截面采用单箱单室等截面箱梁结构,梁宽10m。施工方法采用满堂支架整体现浇法。2.2.2主梁尺寸拟定(1)顶板宽度:本设计桥梁宽度为10m,但考虑到未设置横向预应力束筋,单箱单室截面b:a之比为1:(2.5-3.0)时横向受力状态较好,故本设计采用单箱单室箱梁截面,顶板宽度分布为:2m+6m+2m,底板宽6m。(2)采用等截面连续箱梁,依据规定:等截面连续梁高跨比1/15-1/25(1),所以梁高3m。(3)顶板中部厚度不应小于顶板净跨径的1/30(4),取0.35m。对于等高度连续梁,底板厚宜采用0.2-0.25m,所以底板厚度可取0.25m。支点处底板厚度为0.4m,顶板厚度为0.5m。跨中处底板厚度0.25m,顶板厚度为0.35m。(4)悬臂板:悬臂长度取箱梁腹板间距的1/3-1/2.5。悬臂长度2m,悬臂端部厚度0.2m,根部厚度0.6m。(5)顶板与腹板接头处设置梗腋,本方案支点采用1:3的形式,即0.2m×0.6m;跨中采用1:4的形式,即0.2m×0.8m。(6)腹板厚度:腹板厚度取0.6m。2.2.3桥面铺装采用10cm现浇C40混凝土+10cm沥青混凝土铺装层(粘层、保护层和沥青面层)(1)。2.2.4桥墩本方案是预应力混凝土连续箱梁,所以选用带盖梁的单排桩柱式桥墩。盖梁:长8m宽2m高1.3m,采用C50混凝土。墩身:单排双柱式桥墩墩身直径为1.5m,墩身高6m。系梁:宽高均为1m的混凝土梁。基础:基础是保证桥梁墩台安全并将各种作用传至地基的桥梁的最下部分,根据钻探,桥位处地层主要有填筑土、淤泥、黏土、细砂、沙砾卵石等,基岩埋置较深,因此全桥基础均采用钻孔灌注摩擦桩。钻孔桩直径不宜小于0.8m(11),本设计基础采用直径为1.8m的单排双柱式灌注摩擦桩结构,拟定桩长为40m。具体尺寸如下图2-11所示:图2-11墩柱剖面图(cm)2.2.5横坡以及纵坡设置桥面横坡是桥面在沿与路线垂直的方向(横向)的坡度。坡度可按路面横坡取用或比后者大0.5%,一般取1.5%~3%之间。此工程横坡取2.0%。由于本设计桥长为140m,属于大桥体系,考虑到桥面排水以及车辆行驶安全因素,故在设计时同时设计出2%的纵坡。2.2.6施工方法满堂支架整体现浇法。满堂支架整体现浇施工是在支架上完成梁体的制作,满堂支架法现浇预应力混凝土连续箱梁在桥梁工程中是一种极为常见的施工方法。满堂支架施工时需要大量的模板支架,通过在桥位处搭设支架,在支架上直接浇筑混凝土,直至混凝土达到强度后拆除模板和支架的方法进行施工。
第三章上部结构建模3.1总体信息使用桥梁博士时,首先在软件中设置所建桥梁模型的总体信息如下表所示:图3-1常规信息图3-2计算内容图3-3材料定义图3-4地质土层3.2结构建模首先用CAD规范画图,然后导入到桥梁博士中,导入截面后要定义当前截面的分梁线、悬臂线、腹板线、支座位置等。青州河连续梁桥的跨径布置为40m+60m+40m。模型梁1的对象属性如图3-6所示。图3-5构建对象属性3.3钢束设计在配置钢束之前,先进行预应力钢筋的估算,初步拟定预应力钢束的根数和型号,然后初步确定预应力钢束的位置,根据桥梁博士生成报告来调节钢束的位置和圆弧的半径。图3-6钢束立面布置图表3-1钢束实例汇总表3.4钢筋设计钢筋设计的内容有纵筋和箍筋。在距离梁的上、下边缘60mm处各设置一层纵筋。支点处的箍筋进行加密布置,间距为100mm,跨中位置的箍筋不进行加密,间距为150mm。
3.5施工分析阶段本次设计的施工分析共分为三个阶段。第一个阶段是进行安装构件、钢束的整体现浇张拉钢束阶段,此阶段共30天。第二个阶段是进行桥面附属设施施工的二期恒载阶段,周期7天。第三个阶段是考虑收缩徐变影响的收缩徐变阶段,共3650天。3.6运营分析阶段此阶段主要的荷载是汽车和人群。本次设计没有设置人行道,所以运营分析时只考虑汽车荷载。3.7调束通过桥梁博士生成的计算结果可知,发现梁正截面、斜截面承载力验算和正截面抗裂验算存在不通过的节点,然后对出现验算不通过的节点进行分析,通过调节钢束的型号和位置来进行调束,通过反复的调节来确定钢束最合适的位置,使最后的验算全部通过。
第四章主梁内力计算4.1荷载定义4.1.1恒载桥梁的恒载由桥梁结构自重和桥梁上部附属设施的重量组成。一期恒载:在桥博中,默认的混凝土容重和我们在实际施工过程中的不同,桥博中混凝土的重度换算系数为1.04。二期恒载:桥面铺装层重度:护栏重度:二期恒载均布荷载为:4.1.2活载公路—I级车道均布荷载标准值qk=10.5KN/m。集中荷载标准值pk=4.2内力组合截面位置索引列Qz(My(端部L最大00端部L最小00支座D0最大-1771.3-4428.3支座D0最小-2511.7-6039.9左边跨1/8最大2681.99567.0左边跨1/8最小1544.94426.1左边跨1/4最大766.517958.9左边跨1/4最小-51.38311.5左边跨3/8最大-892.416874.1左边跨3/8最小-1861.44299.8左边跨1/2最大-1964.710732.3左边跨1/2最小-3148.1-2931.8左边跨5/8最大-3226.2-806.3左边跨5/8最小-4661.9-17394.9左边跨3/4最大-4803-21066左边跨3/4最小-6554.1-45248.3左边跨7/8最大-6241-45984.5左边跨7/8最小-8279.7-78489.31号墩支座最大-7639.3-73721.41号墩支座最小-9957.7-114936中跨1/8最大8408.7-8330.6中跨1/8最小6869.3-35157.5中跨1/4最大5759.636849.4中跨1/4最小4661.79610中跨3/8最大3110.566997.6中跨3/8最小2454.135412.5中跨1/2最大82.979101.6中跨1/2最小-68.845623.2图4-1基本组合剪力(单位:kN)图4-2基本组合弯矩(单位:kN.m)
表4-2标准值组合内力值表截面位置索引列Qz(My(端部L最大-2822.322547.5端部L最小-2822.322547.5支座D0最大-4464.54825.1支座D0最小-4659.54458.5左边跨1/8最大-1530.13144.1左边跨1/8最小-2131.5150.9左边跨1/4最大-660.4701.3左边跨1/4最小-1261.9-5047.9左边跨3/8最大-853.4-320.2左边跨3/8最小-1454.9-8825.5左边跨1/2最大-1828.1-4604.6左边跨1/2最小-2429.6-14983.9左边跨5/8最大-2283.1-13521.7左边跨5/8最小-2884.6-26105.8左边跨3/4最大1046.9-10668.6左边跨3/4最小445.4-26008.9左边跨7/8最大430-7584.7左边跨7/8最小-171.5-25497.91号墩支座最大-6974-18135.41号墩支座最小-7575.5-38454.5中跨1/8最大1309.52185.3中跨1/8最小1044.3-16012.6中跨1/4最大4096.317750.8中跨1/4最小3831.11356.6中跨3/8最大243239614.3中跨3/8最小2166.824497中跨1/2最大138.444251.5中跨1/2最小-126.829300.1
表4-3频遇组合内力值表截面位置索引列Qz(My(端部L最大-2822.322547.5端部L最小-2822.322547.5支座D0最大-4464.54825.1支座D0最小-4569.54627.7左边跨1/8最大-1585.62733.8左边跨1/8最小-2099.3465.3左边跨1/4最大-716100.2左边跨1/4最小-1229.7-4659.6左边跨3/8最大-908.9-1112.2左边跨3/8最小-1422.7-8363.3左边跨1/2最大-1883.7-5526.3左边跨1/2最小-2397.5-14471.5左边跨5/8最大-2338.7-14596.1左边跨5/8最小-2852.5-25534.3左边跨3/4最大991.3-11933.9左边跨3/4最小477.6-25363.4左边跨7/8最大374.4-9053.7左边跨7/8最小-139.3-24753.91号墩支座最大-7029.6-19826.81号墩支座最小-7543.3-37581.8中跨1/8最大1308.7502.7中跨1/8最小1045-15149中跨1/4最大4095.516075.7中跨1/4最小3831.82212.3中跨3/8最大2431.337946.8中跨3/8最小2167.525344.7中跨1/2最大137.742592.7中跨1/2最小-126.130138.84.3单项永久作用效应下的内力计算4.3.1结构自重作用表4-4结构在恒载作用下的内力值表截面位置索引列Qz(My(端部L最大00支座D0最大-1268.8-3172左边跨1/8最小1393.34613.2左边跨1/4最小283.78773.6左边跨3/8最大-808.37462.1左边跨1/2最小-1550.93451.5左边跨5/8最小-2424.5-4499.1左边跨3/4最小-3516.4-19351.4左边跨7/8最小-4516.5-37397.91号墩支座最小-5514.4-57437.9中跨1/8最小4804.8-11704中跨1/4最小327616578.6中跨3/8最小1747.234159.6中跨1/2最小041148.14.4单项可变作用效应下的内力计算4.4.1梯度温度升温作用索引Qz(My(端部L最大00支座D0最大00左边跨1/8最小234.5961.5左边跨1/4最小234.52134.1左边跨3/8最大234.53306.7左边跨1/2最小234.54104.1左边跨5/8最小234.55042.2左边跨3/4最小234.56214.8左边跨7/8最小234.57270.21号墩支座最小234.58208.2中跨1/8最小08208.4中跨1/4最小08208.6中跨3/8最小08208.8中跨1/2最小082094.4.2汽车荷载作用截面位置索引列Qz(My(端部L最大00支座D0最大-120-282左边跨1/8最小9.6-242.5左边跨1/4最小-9.7193.7左边跨3/8最大00左边跨1/2最小00左边跨5/8最小9.6-74.8左边跨3/4最小9.6-26.7左边跨7/8最小-9.7-18.91号墩支座最小9.655.2中跨1/8最小-1.245.6中跨1/4最小-1.237.1中跨3/8最小00中跨1/2最小00图4-11汽车活载剪力(单位:KN)图4-12汽车活载弯矩(单位:kN.m)
第五章预应力钢筋估算5.1预应力钢筋用量的估算在进行钢束的配置之前,对钢束用量进行了大致估算。本次设计为A类预应力桥梁,在作用频遇组合下,应满足:(5-1)st通过下面公式,对预应力钢束进行估算,(5-2)(5-3)代入(5-1)中可得有效预加力(5-4)预应力的损失值约为张拉控制应力的20%,得预应力钢筋的面积Ap(5-5)本次设计预应力箱梁采用C50混凝土,ftk=2.65MPa,由桥梁博士计算结果可知,Msd=57041.6kN.m=57041.6×106N.mm、ep=1440mm、毛截面换算面积A
W=Iy=1.201×1013代入得Npe=57041.6×106Ap=318049050.8×1860=n=21374140×10=15.3束取16
第六章预应力损失及其组合计算6.1预应力损失后张法施工是混凝土构件在正常使用时进行极限状态设计的施工方法。截面位置δl1(δl2(δl3(δl4(δl5(δl6(有效预应力(MPa)SigmaP0(MPa)端部L0110.470026.7621.461180.311225.71支座D010.0490.390027.8917.871192.811230.61左边跨1/818.0274.430028.7918.721199.031237.84左边跨1/431.0948.290030.321.191208.131253.05左边跨3/866.5200031.821.751218.931264.84左边跨1/274.1600030.922.481211.461257.46左边跨5/8100.2100027.9122.971187.911232.77左边跨3/4126.9200024.9519.371167.761207.87左边跨7/8139.600023.5816.221159.61211.681号墩支座182.4900019.1214.791122.611179.42中跨1/8224.2600015.0318.651081.061118.05中跨1/4267.5400011.0617.911042.491083.07中跨3/8278.7700010.0715.511034.641074.75中跨1/2288.310009.25161025.441068.386.2钢束引伸量梁1#N1-1429.27429.26858.53梁1#N1-2429.27429.26858.53梁1#N1-3429.27429.26858.53梁1#N2429.21429.21858.42梁1#N2-1429.21429.21858.42梁1#N2-2429.21429.21858.42梁1#N2-3429.21429.21858.42梁1#N3442.02420.03862.05梁1#N3-1442.02420.03862.05梁1#N3-2442.02420.03862.05梁1#N3-3442.02420.03862.05梁1#N4456.29456.28912.58梁1#N4-1456.29456.28912.58梁1#N4-2456.29456.28912.58梁1#N5-126.0226.0252.04梁1#N6-137.9537.9575.9梁1#N7-137.9537.9575.9
第七章持久状况承载能力极限状态根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.2条的规定,桥梁构件的承载能力极限状态计算应满足:(7-1)7.1正截面承载力7.1.1最大弯矩左边跨1/832.79567.00.232.7-106360.0032.784903.70是左边跨1/835.09567.00.335.0-106361.8035.084905.90是左边跨1/4-0.217958.90.3-0.2-91701.10-0.288963.10是左边跨1/4-017958.90.3-0-91701.20-088963.30是左边跨3/8016874.10.20-91128.80089297.60是左边跨3/8016874.10.20-91128.80089297.60是左边跨1/2010732.30.20-91108.70089201.80是左边跨1/2010732.30.20-91108.70089201.80是左边跨5/80.2-806.30.30.2-91423.100.288846.60是左边跨5/81.4-806.30.31.4-91424.101.488847.70是左边跨3/48.3-21066.00.38.3-112311.508.366329.60是左边跨3/48.3-21066.00.38.3-112311.508.366329.60是左边跨7/888.7-45984.50.288.7-145603.2088.739085.60是左边跨7/882.3-45984.50.282.3-145598.2082.339079.40是1号墩支座1.1-73721.40.21.1-153828.501.121375.90是1号墩支座1.0-73721.40.21.0-153828.401.021375.90是中跨1/89.7-8330.6-0.19.7-115553.809.764196.20是中跨1/89.7-8330.6-0.19.7-115553.809.764196.20是中跨1/40.836849.4-0.20.8-92745.000.889501.40是中跨1/4036849.4-0.20-92744.40089500.70是中跨3/8066997.6-0.10-92303.40089755.90是中跨3/8066997.6-0.10-92303.40089755.90是中跨1/2079101.6-0.10-91000.70098115.90是中跨1/2079101.6-0.10-91000.70098115.90是由最大弯矩及其对应的抗力图和表格可知,最大弯矩在1号墩支座处,经验算可知满足要求。7.1.2最小弯矩
左边跨1/820.44426.10.620.4-106350.1020.484892.30是左边跨1/822.04426.10.622.0-106351.4022.084893.80是左边跨1/40.18311.50.50.1-91701.300.188963.40是左边跨1/408311.50.50-91701.30088963.30是左边跨3/8-04299.80.5-0-91128.80-089297.60是左边跨3/8-04299.80.5-0-91128.80-089297.60是左边跨1/2-0-2931.80.4-0-91160.10-089117.70是左边跨1/2-0-2931.80.4-0-91160.10-089117.70是左边跨5/80.2-17394.90.30.2-91423.100.288846.60是左边跨5/81.3-17394.90.31.3-91424.001.388847.60是左边跨3/48.2-45248.30.38.2-112311.408.266329.50是左边跨3/48.2-45248.30.38.2-112311.408.266329.50是左边跨7/8114.8-78489.30.3114.8-145623.50114.839110.50是左边跨7/8106.5-78489.40.2106.5-145617.00106.539102.60是1号墩支座1.1-114935.50.31.1-153828.501.121376.00是1号墩支座1.2-114935.50.31.2-153828.501.221376.00是中跨1/811.2-35157.5-0.111.2-115554.8011.264197.60是中跨1/811.2-35157.5-0.111.2-115554.8011.264197.60是中跨1/40.69610.0-00.6-92744.900.689501.20是中跨1/409610.0-00-92744.40089500.70是中跨3/8-035412.50-0-92303.40-089755.90是中跨3/8-035412.50-0-92303.40-089755.90是中跨1/2-045623.20-0-91000.70-098115.90是中跨1/2-045623.20-0-91000.70-098115.90是由最小弯矩及其对应的抗力图和表格可知,最小弯矩在1号墩支座处,经验算可知满足要求。7.2斜截面承载力7.2.1最大剪力截面位置剪力值(kN)承载力(kN)抗剪上限(kN)抗剪下限(kN)尺寸是否满足是否需要抗剪验算是否满足端部L0000支座D0-1771.3-17535.6-12530.3-3974.1是否是支座D04664.117535.612530.33974.1是是是左边跨1/82681.918385.212553.23981.4是否是左边跨1/82681.918385.212553.23981.4是否是左边跨1/4766.513892.910199.73234.9是否是左边跨1/4766.513892.910199.73234.9是否是左边跨3/8-892.4-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨3/8-892.4-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨1/2-1964.7-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨1/2-1964.7-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨5/8-3226.2-12428.6-12530.3-3974.1是否是左边跨5/8-3226.2-12428.6-12530.3-3974.1是否是左边跨3/4-4803.0-16949.7-12530.3-3974.1是是是左边跨3/4-4803.0-16949.7-12530.3-3974.1是是是左边跨7/8-6241.0-18358.7-12530.3-3974.1是是是左边跨7/8-6241.1-18358.7-12530.3-3974.1是是是1号墩支座-7639.3-19220.0-11714.9-3715.5是是是1号墩支座11623.119296.511714.93715.5是是是中跨1/88408.717026.312530.33974.1是是是中跨1/88408.717026.312530.33974.1是是是中跨1/45759.612315.410199.73234.9是是是中跨1/45759.612315.410199.73234.9是是是中跨3/83110.511048.49344.42963.7是是是中跨3/83110.511048.49344.42963.7是是是中跨1/282.911364.59349.92965.4是否是中跨1/282.911364.59349.92965.4是否是由最大剪力及其对应的抗力图和表格可知,最大剪力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。7.2.2最小剪力截面位置剪力值(kN)承载力(kN)抗剪上限(kN)抗剪下限(kN)尺寸是否满足是否需要抗剪验算是否满足端部L0000支座D0-2511.7-17535.6-12530.3-3974.1是否是支座D02996.917535.612530.33974.1是否是左边跨1/81544.918376.912553.23981.4是否是左边跨1/81544.918376.912553.23981.4是否是左边跨1/4-51.3-11885.8-9344.4-2963.7是否是左边跨1/4-51.3-11885.8-9344.4-2963.7是否是左边跨3/8-1861.4-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨3/8-1861.4-11048.4-9344.4-2963.7是否是左边跨1/2-3148.1-12428.6-12530.3-3974.1是否是左边跨1/2-3148.1-12428.6-12530.3-3974.1是否是左边跨5/8-4661.9-12428.6-12530.3-3974.1是是是左边跨5/8-4661.9-12428.6-12530.3-3974.1是是是左边跨3/4-6554.1-16949.7-12530.3-3974.1是是是左边跨3/4-6554.1-16949.7-12530.3-3974.1是是是左边跨7/8-8279.7-18035.0-12530.3-3974.1是是是左边跨7/8-8279.8-18035.0-12530.3-3974.1是是是1号墩支座-9957.7-19220.0-11714.9-3715.5是是是1号墩支座9548.019296.511714.93715.5是是是中跨1/86869.317026.312530.33974.1是是是中跨1/86869.317026.312530.33974.1是是是中跨1/44661.711504.410199.73234.9是是是中跨1/44661.711504.410199.73234.9是是是中跨3/82454.111048.49344.42963.7是是是中跨3/82454.111048.49344.42963.7是是是中跨1/2-68.8-11364.5-9349.9-2965.4是否是中跨1/2-68.8-11364.5-9349.9-2965.4是否是由最小剪力及其对应的抗力图和表格可知,最小剪力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。7.3标准值组合支座反力支座名称竖向最大(kN)竖向最小(kN)D0左2592.32168.1D0右2606.72187.4D1左8250.07813.1D1右8219.37789.6D2左8232.37807.3D2右8203.67785.6D3左2464.12172.8D3右2478.52192.0
第八章持久状况正常使用极限状态根据《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条第1款规定,应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列要求:A类预应力混凝土构件σst-σpc≤0.7ftk(8-1)σlt-σpc≤0(8-2)8.1频遇组合下正截面抗裂验算左边跨1/84.73-1.86是5.65-1.86是左边跨1/84.73-1.86是5.65-1.86是左边跨1/44.42-1.86是6.54-1.86是左边跨1/44.42-1.86是6.54-1.86是左边跨3/84.04-1.86是6.89-1.86是左边跨3/84.04-1.86是6.89-1.86是左边跨1/23.34-1.86是7.64-1.86是左边跨1/23.34-1.86是7.64-1.86是左边跨5/82.04-1.86是9.15-1.86是左边跨5/82.04-1.86是9.15-1.86是左边跨3/41.91-1.86是8.47-1.86是左边跨3/41.91-1.86是8.47-1.86是左边跨7/81.69-1.86是7.39-1.86是左边跨7/81.69-1.86是7.39-1.86是1号墩支座-1.04-1.86是9.20-1.86是1号墩支座-1.04-1.86是9.20-1.86是中跨1/82.73-1.86是5.98-1.86是中跨1/82.73-1.86是5.98-1.86是中跨1/44.53-1.86是3.29-1.86是中跨1/44.53-1.86是3.29-1.86是中跨3/87.03-1.86是-0.44-1.86是中跨3/87.03-1.86是-0.44-1.86是中跨1/27.80-1.86是-0.98-1.86是中跨1/27.80-1.86是-0.98-1.86是由频遇组合截面顶缘、底缘拉应力图和表格可知,最大拉应力在1号墩支座处,经验算可知频遇组合下构件正截面混凝土拉应力满足要求。8.2准永久组合下正截面抗裂验算
左边跨1/86.470是6.090是左边跨1/46.250是7.090是左边跨1/46.250是7.090是左边跨3/85.970是7.630是左边跨3/85.970是7.630是左边跨1/25.330是8.600是左边跨1/25.330是8.600是左边跨5/84.070是10.400是左边跨5/84.070是10.400是左边跨3/44.070是9.950是左边跨3/44.070是9.950是左边跨7/83.940是8.890是左边跨7/83.940是8.890是1号墩支座1.420是11.190是1号墩支座1.420是11.190是中跨1/85.010是7.590是中跨1/85.010是7.590是中跨1/46.770是4.610是中跨1/46.770是4.610是中跨3/89.330是0.580是中跨3/89.330是0.580是中跨1/210.120是00是中跨1/210.120是00是由准永久组合截面顶缘、底缘拉应力图和表格可知,最大拉应力在1号墩支座处,经验算可知准永久组合下构件正截面混凝土拉应力满足要求。8.3斜截面抗裂验算A类预应力混凝土构件预制构件σtp≤0.7ftk(8-3)左边跨1/8-0.08-1.86是左边跨1/8-0.09-1.86是左边跨1/4-0.03-1.86是左边跨1/4-0.03-1.86是左边跨3/8-0.04-1.86是左边跨3/8-0.04-1.86是左边跨1/2-0.10-1.86是左边跨1/2-0.10-1.86是左边跨5/8-0.16-1.86是左边跨5/8-0.15-1.86是左边跨3/4-0.02-1.86是左边跨3/4-0.02-1.86是左边跨7/8-0-1.86是左边跨7/8-0-1.86是1号墩支座-1.38-1.86是1号墩支座-1.86-1.86否中跨1/8-0.04-1.86是中跨1/8-0.04-1.86是中跨1/4-0.37-1.86是中跨1/4-0.37-1.86是中跨3/8-0.22-1.86是中跨3/8-0.22-1.86是中跨1/2-0-1.86是中跨1/2-0-1.86是由频遇组合截面主拉应力图和表格,最大拉应力在1号墩支座处,此处主拉应力不满足验算,其余截面位置频遇组合下构件斜截面混凝土主拉应力满足要求。第九章持久状况构件应力计算根据《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条第1款规定,使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的最大压应力,应符合下列规定:未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck(9-1)允许开裂构件σcc≤0.5fck(9-2)9.1混凝土法向应力由标准组合截面顶缘、底缘压应力图和表格可知,最大压应力在中跨1/2处,经验算可知标准组合下混凝土受弯构件正截面混凝土压应力满足要求。9.2混凝土主应力使用阶段预应力混凝土受弯构件混凝土的主压应力应符合下列规定:σcp≤0.6fck(9-3)由标准组合截面主压应力图和表格可知,最大主压应力在1号墩支座处,经验算可知标准组合下混凝土受弯构件混凝土主压应力满足要求。9.3预应力钢筋应力9.3.1钢束引伸量梁1#N1-1429.27429.26858.53梁1#N1-2429.27429.26858.53梁1#N1-3429.27429.26858.53梁1#N2429.21429.21858.42梁1#N2-1429.21429.21858.42梁1#N2-2429.21429.21858.42梁1#N2-3429.21429.21858.42梁1#N3442.02420.03862.05梁1#N3-1442.02420.03862.05梁1#N3-2442.02420.03862.05梁1#N3-3442.02420.03862.05梁1#N4456.29456.28912.58梁1#N4-1456.29456.28912.58梁1#N4-2456.29456.28912.58梁1#N5-126.0226.0252.04梁1#N6-137.9537.9575.9梁1#N7-137.9537.9575.99.3.2钢束拉应力使用阶段预应力混凝土受弯构件预应力钢筋的最大拉应力,应符合下列规定:未开裂构件σpe+σp≤0.65fpk(9-4)允许开裂构件σp0+σp≤0.65fpk(9-5)
第十章短暂状况构件应力计算按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第7.2.8条规定,在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合下列规定:压应力σcct≤0.70fck’(10-1)拉应力σctt≤1.15ftk’(10-2)10.1最大应力验算支座D06.815.0622.68是是左边跨1/86.536.6222.68是是左边跨1/86.536.6222.68是是左边跨1/46.107.9622.68是是左边跨1/46.107.9622.68是是左边跨3/85.878.4322.68是是左边跨3/85.878.4322.68是是左边跨1/25.369.2022.68是是左边跨1/25.369.2022.68是是左边跨5/84.3810.5822.68是是左边跨5/84.3810.5822.68是是左边跨3/45.029.0822.68是是左边跨3/45.029.0822.68是是左边跨7/85.517.0022.68是是左边跨7/85.517.0022.68是是1号墩支座4.077.7022.68是是1号墩支座4.077.7022.68是是中跨1/85.677.1522.68是是中跨1/85.677.1522.68是是中跨1/46.325.8522.68是是中跨1/46.325.8522.68是是中跨3/88.262.7222.68是是中跨3/88.262.7222.68是是中跨1/28.812.5122.68是是中跨1/28.812.5122.68是是由整体现浇张拉钢束施工阶段单元截面的施工组合压应力图和表格可知,最大压应力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。左边跨1/46.397.4422.68是是左边跨1/46.397.4422.68是是左边跨3/86.117.9822.68是是左边跨3/86.117.9822.68是是左边跨1/25.468.9622.68是是左边跨1/25.468.9622.68是是左边跨5/84.2010.7722.68是是左边跨5/84.2010.7722.68是是左边跨3/44.3010.1122.68是是左边跨3/44.3010.1122.68是是左边跨7/84.238.8622.68是是左边跨7/84.238.8622.68是是1号墩支座1.7411.0322.68是是1号墩支座1.7411.0322.68是是中跨1/85.237.7522.68是是中跨1/85.237.7522.68是是中跨1/46.884.9522.68是是中跨1/46.884.9522.68是是中跨3/89.430.9022.68是是中跨3/89.430.9022.68是是中跨1/210.210.3422.68是是中跨1/210.210.3422.68是是由二期施工阶段单元截面的施工组合压应力图和表格可知,最大压应力在左边跨5/8处,经验算可知满足要求。左边跨1/86.185.8522.68是是左边跨1/86.185.8522.68是是左边跨1/45.956.7622.68是是左边跨1/45.956.7622.68是是左边跨3/85.697.2722.68是是左边跨3/85.697.2722.68是是左边跨1/25.078.2022.68是是左边跨1/25.078.2022.68是是左边跨5/83.879.9122.68是是左边跨5/83.879.9122.68是是左边跨3/43.859.5022.68是是左边跨3/43.859.5022.68是是左边跨7/83.728.5522.68是是左边跨7/83.728.5522.68是是1号墩支座1.2810.8622.68是是1号墩支座1.2810.8622.68是是中跨1/84.747.2522.68是是中跨1/84.747.2522.68是是中跨1/46.434.3822.68是是中跨1/46.434.3822.68是是中跨3/88.870.5522.68是是中跨3/88.870.5522.68是是中跨1/29.63-022.68是是中跨1/29.63-022.68是是由收缩徐变施工阶段单元截面的施工组合压应力图和表格可知,最大压应力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。10.2最小应力验算
左边跨1/86.536.62-3.05是是左边跨1/86.536.62-3.05是是左边跨1/46.107.96-3.05是是左边跨1/46.107.96-3.05是是左边跨3/85.878.43-3.05是是左边跨3/85.878.43-3.05是是左边跨1/25.369.20-3.05是是左边跨1/25.369.20-3.05是是左边跨5/84.3810.58-3.05是是左边跨5/84.3810.58-3.05是是左边跨3/45.029.08-3.05是是左边跨3/45.029.08-3.05是是左边跨7/85.517.00-3.05是是左边跨7/85.517.00-3.05是是1号墩支座4.077.70-3.05是是1号墩支座4.077.70-3.05是是中跨1/85.677.15-3.05是是中跨1/85.677.15-3.05是是中跨1/46.325.85-3.05是是中跨1/46.325.85-3.05是是中跨3/88.262.72-3.05是是中跨3/88.262.72-3.05是是中跨1/28.812.51-3.05是是中跨1/28.812.51-3.05是是由整体现浇张拉钢束施工阶段单元截面的施工组合应力图和表格可知,最大应力在左边跨5/8处,经验算可知满足要求。
截面位置位置及工况容许值(MPa)上缘是否满足下缘是否满足上缘最小(MPa)下缘最小(MPa)端部L8.842.04-3.05是是支座D06.685.18-3.05是是支座D06.685.18-3.05是是左边跨1/86.666.35-3.05是是左边跨1/86.666.35-3.05是是左边跨1/46.397.44-3.05是是左边跨1/46.397.44-3.05是是左边跨3/86.117.98-3.05是是左边跨3/86.117.98-3.05是是左边跨1/25.468.96-3.05是是左边跨1/25.468.96-3.05是是左边跨5/84.2010.77-3.05是是左边跨5/84.2010.77-3.05是是左边跨3/44.3010.11-3.05是是左边跨3/44.3010.11-3.05是是左边跨7/84.238.86-3.05是是左边跨7/84.238.86-3.05是是1号墩支座1.7411.03-3.05是是1号墩支座1.7411.03-3.05是是中跨1/85.237.75-3.05是是中跨1/85.237.75-3.05是是中跨1/46.884.95-3.05是是中跨1/46.884.95-3.05是是中跨3/89.430.90-3.05是是中跨3/89.430.90-3.05是是中跨1/210.210.34-3.05是是中跨1/210.210.34-3.05是是由二期施工阶段单元截面的施工组合应力图和表格可知,最大应力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。
左边跨1/86.185.85-3.05是是左边跨1/86.185.85-3.05是是左边跨1/45.956.76-3.05是是左边跨1/45.956.76-3.05是是左边跨3/85.697.27-3.05是是左边跨3/85.697.27-3.05是是左边跨1/25.078.20-3.05是是左边跨1/25.078.20-3.05是是左边跨5/83.879.91-3.05是是左边跨5/83.879.91-3.05是是左边跨3/43.859.50-3.05是是左边跨3/43.859.50-3.05是是左边跨7/83.728.55-3.05是是左边跨7/83.728.55-3.05是是1号墩支座1.2810.86-3.05是是1号墩支座1.2810.86-3.05是是中跨1/84.747.25-3.05是是中跨1/84.747.25-3.05是是中跨1/46.434.38-3.05是是中跨1/46.434.38-3.05是是中跨3/88.870.55-3.05是是中跨3/88.870.55-3.05是是中跨1/29.63-0-3.05是是中跨1/29.63-0-3.05是是由收缩徐变施工阶段单元截面的施工组合应力图和表格可知,最大应力在1号墩支座处,经验算可知满足要求。
第十一章主梁变形计算11.1挠度验算参考文献[10]第6.5.3条规定,受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。消除结构自重产生的长期挠度后,主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下表所列为消除结构自重产生的挠度后主梁挠度最大值。截面位置活载最小竖向位移频遇值(mm)汽车最大竖向位移频遇值(mm)端部L-0.0530.035支座D000支座D000左边跨1/8-0.0330.027左边跨1/8-0.0330.027左边跨1/4-0.0510.046左边跨1/4-0.0510.046左边跨3/8-0.0550.051左边跨3/8-0.0550.051左边跨1/2-0.0520.049左边跨1/2-0.0520.049左边跨5/8-0.0430.041左边跨5/8-0.0430.041左边跨3/4-0.0280.027左
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