陇海路快速通道工程(二期)施工计算书

4 4 5 5 6 7 7 82.主要计算参数取值与计算方法 82.1主要材料及其参数取值 8 8 8 9 3.纵向计算主要计算结果 3.1顶推施工工况计算结果 3.1.4施工过程中导梁前端导梁挠度图 3.2主梁持久状况正常使用极限状态计算 3.3.2持久状况预应力钢筋应力验算 3.4持久状况承载能力极限状态计算 3.5波形钢腹板剪应力验算 3.5.1施工荷载作用下腹板剪应力验算 3.5.2设计荷载作用下腹板剪应力验算 3.5.3承载能力极限状态基本组合作用下腹板剪应力验算 3.6波形钢腹板屈曲安全性评估 4.端横梁主要计算结果 4.2持久状况正常使用极限状态计算 4.4持久状况承载能力极限状态计算 4.6端横梁主要计算结论 5.2持久状况正常使用极限状态计算 5.4持久状况承载能力极限状态计算 6.桥面框架主要计算结果 6.2持久状况正常使用极限状态计算 6.3持久状况承载能力极限状态计算 6.4桥面框架主要计算结论 道，是**市道路快速系统的重要组成部分。陇海环路段纳入本期实施范围。该工程西起常州路东侧，东与主要经过泉州路、西四环、九州大道、创文路、汇文路、+51.174+51.542+51.943+50+3×48+50、4×52+5 面辅道桥。上部结构为等高度的波形钢腹板预应力混凝道隔板，以加强主梁的抗扭刚度。由于波形钢腹板采用体外索，一般均 端横梁上，另一端锚在墩顶横梁上；中跨体外束直接在预制平台支架现浇；为保证导梁段钢腹板的受力安 轴心抗压强轴心抗压强度标准值f弹性模量轴心抗拉强度设计值轴心抗拉强度标准值轴心抗压强度设计值ff强度等级f抗拉强度标准值：f=1860MPa；张拉控制应力：0.75f=1395MPa；p 体外束采用无粘结环氧涂层预应力钢铰线，其标抗拉强度标准值：f=1860MPa；p抗拉强度标准值：f=930MPa；张拉控制应力：0.8fpk=744MPa；p极限状态容极限状态容E应力σ极限状态容许剪应力τ（Mpa）y正常使用容许剪应力τ（Mpa）a正常使用容力σ（Mpa屈服应力s强度等级弹性模量c 钢筋种类抗拉强度标准值f抗拉强度设计值f弹性模量E55**市年平均气温约为14.3℃；结构合拢温度取多年平均气温±5℃,即9.3~19.3℃。 混凝土结构：高温取34℃,低温取-10℃；所以混凝土结构体系升温：25℃,体系降桥面板以下100mm升温5.5℃,桥面板以下400mm升温0℃,负效应减半。计算采用Midas/Civil-2011进行序号施工阶段内容1钢导梁安装2第Ⅱ节段50m梁体安装，预应力张拉第Ⅲ节段50m梁体安装，预应力张拉第Ⅳ节段50m梁体安装，预应力张拉第Ⅴ节段50m梁体安装，预应力张拉第Ⅵ节段50m梁体安装，预应力张拉第Ⅶ节段50m梁体安装，预应力张拉梁体顶推到位支架上浇筑35m导梁段及Ⅶ段50m梁体，并张拉永久体内钢束支架上浇筑Ⅷ段62.5m梁体，并张拉永久体内钢束张拉40%的永久体外预应力钢束拆除剩余60%的临时体外束张拉60%的永久体外预应力钢束拆除支架、二期铺装、成桥 腹板截面，因程序提供的断面不支持多腹板断面，因计算中认为箱梁符合平截面假定，腹板与顶底板波形钢腹板对结构抗弯的贡献，由混凝土顶、底板截面Ixx（m4）Iyy（m4）Izz（m4） 跨中波形腹板截面混凝土断面混凝土端面导梁根部导梁前端 根据河南省地方标准《公路波形钢腹板预应力混计算结果符号约定如下：支反力、位移结果为整体坐标系下的结果，整体坐标系的X应力均为单元坐标系下的结果，桁架单元的内力及应力均以拉为正，压为负。力 从图上可知，顶推施工阶段主梁上缘最大拉应力为0.78Mpa，下缘最大拉应力为3.0Mpa；断面位置为YU9墩顶断面。工况为顶推第Ⅱ阶段导梁悬臂27.5m时，断面距前方支点22.5m处；上缘最大压 节点Min/MaxMAX折合延米精轧钢筋体内束体外钢束AGB-1AGB-1-复制AGB-2AGB-3AGB-4AGB_5AGt-1AGt-2AGt-3AGt-4AGt_5BGB-1BGB-2BGB-3BGB-4BGB_5BGT-1BGT-2BGT-3BGT-4BGT_5BYM_1BYM_2BYM_3BYM_4BYM_5BYM_6BYM_7BYM_8BYM_9TYM_1TYM_2TYM_3TYM_4TYM_5TYM_6TYM_7YJF1_A施工阶段968.2使用阶段标准组合应力(Mpa)701.2728.6698.4700.6690.3722.1674.4685.2683.3678.3695.5688.6700.0700.8693.7699.8686.1684.3686.8671.9687.01293.21286.91292.11288.11293.31293.01298.61300.01306.61266.91267.41287.71267.61265.41282.51282.5971.4施工阶段容许值837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0837.0使用阶段容许值(Mpa)验算束YJF1_BYJF2_AYJF2_BYJF3_AYJF3_BYJF4_AYJF4_BYJF5_AYJF5_BYJF6_AYJF6_BYJF7_AYJF7_BYJF8_AYJF8_BYJF9_AYJF9_B981.6961.1965.3961.1965.3961.1965.3961.1965.3961.1965.3961.1965.3961.1965.3968.2981.6986.1980.5976.0967.4976.0979.8976.0967.4976.0979.9976.0967.8976.0978.3976.10.65f=1209MPa，精轧钢筋最大拉应力≤0.8f=744MPa。从上表看出，各钢束均满足规pkpk称rMu验算称rMu验算类型尾跨跨中J[13]J[13]cLCB18cLCB18MY-MAXMY-MINMY-MAXMY-MIN253631.3255443.2346433.1346433.1346431.3346431.3尾次cLCB15FZ-MAX-23447.4423976.1MY-MIN-126376.1423976.1顶截J[27]cLCB15FZ-MAX-4749.1417348.7面J[27]MY-MIN-100599.9417348.7尾次MY-MAX227195.0345748.6边跨cLCB20MY-MIN345748.6跨中J[40]MY-MAX223032.3345747.1J[40]cLCB20MY-MIN345747.1cLCB13FZ-MAX-17517.0423789.2cLCB10MY-MIN-117222.5423789.2J[209]cLCB13FZ-MAX998.3309634.2面J[209]cLCB10MY-MIN-90539.3417804.3MY-MAX239063.4307428.1跨中cLCB20MY-MIN307428.1J[223]MY-MAX232105.6307428.1J[223]cLCB20MY-MIN307428.11111222233334444位置J[2]J[2]J[3]J[3]J[4]J[4]J[5]J[5]J[154]J[154]J[159]J[159]J[160]J[160]J[179]J[179]J[180]J[180]J[185]J[185]J[186]/最小cLCB12cLCB11cLCB18cLCB18cLCB18cLCB18cLCB18cLCB18cLCB19cLCB19cLCB19cLCB19cLCB19cLCB19cLCB18cLCB18cLCB18cLCB18cLCB20cLCB20cLCB20cLCB20类型FX-MAXFX-MINFZ-MAXFX-MINFX-MINFZ-MINFZ-MAXFZ-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFZ-MAXFX-MINFX-MINFZ-MINFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAX验算rVd2574.02145.06927.43499.2-15974.5-24979.8-14501.9-23051.7-14501.0-23050.2-11879.1-19628.2-11876.8-19624.4-9587.9-16788.720356.023395.0-14682.1-23397.3-12342.3-20358.3-12318.6-20328.4-11442.4-19176.820288.020316.623351.4-14991.7-23859.7-12655.5-20825.1-12658.6-20827.5-11784.1Vn56085.656085.651808.251808.251808.251808.256760.556760.558504.358504.354042.854042.855431.555431.553872.553872.570414.854781.863932.464921.859668.066033.055113.569840.253962.168892.653326.966500.254983.154983.155851.055851.054110.754110.766145.066145.063850.863850.854889.554889.553628.453628.453204.3截面验算J[186]J[205]J[205]J[206]J[206]J[211]J[211]J[212]J[212]cLCB10cLCB17cLCB10cLCB17cLCB10cLCB17cLCB10cLCB17cLCB13cLCB10cLCB17cLCB10cLCB17cLCB10cLCB17cLCB10FX-MINFX-MINFZ-MINFX-MINFX-MAXFX-MINFZ-MINFX-MINFX-MAXFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MINFX-MAXFX-MIN-19677.922881.7-14650.6-23349.0-12278.0-20331.4-12235.3-20278.6-11328.3-19136.353204.352865.752865.768613.453289.869877.054686.461721.263969.159374.364125.353907.553907.555512.455512.454644.554644.5剪应力强度校核进行。一般包括四项校核内容：抗本报告采用平均剪应力计算理论，对波形钢腹剪强度校核（钢腹板高度只计外露于混凝土部分钢板高度，对于施工荷载作用下的剪应力验算，采用施工组合计算其内衬段钢腹板设计荷载剪应力验算126320.948628.6620897.6322169.7122276.2222177.7122627.3520002.4920273.4221960.4221081.2720416.81剪应力容许剪应力安全系数4.852870.813115.413696.97非内衬段钢腹板设计荷载剪应力验算21748.2420386.6321827.8220264.0421682.320102.1122482.255083.016405.21剪应力134.0125.7134.5124.9133.6123.9138.6122.1112.3109.8105.3 容许剪应力安全系数α对于设计荷载作用下的剪应力验算，采用荷载标准组合计板承受，不考虑内衬混凝土承担剪力；然后用上述内衬段钢腹板设计荷载剪应力验算剪应力(MPa)容许剪应力剪力-z7358.967346.753931.385189.098671.982.343.346.244.732.83123447.049.821025.878297.837568.422816.513772.317432.519948.1920591.369176.928380.043563.54281.147957.6120414.758469.177692.252857.643535.377214.319730.220409.399169.88377.013540.034211.557888.4820389.47614.92758.923518.037195.369709.7420420.919131.268306.433452.8344.641.147.043.641.146.743.540.93802.657826.0420378.628660.867861.873006.813490.837094.779383.9520018.488704.25429.712919.224949.376437.679530.495280.1446.642.142.74.524.964.65非内衬段钢腹板断面设计荷载剪应力验算5676830.045231.044002.785021.25799.017362.686662.235776.044116.583927.684718.566305.47736.416852.934471.435258.647004.04剪应力42.145.441.147.742.242.243.2容许剪应力6116.854536.033704.284493.416077.167729.916845.485268.394405.435192.376770.616943.576055.554472.43673.664461.76043.217664.026789.755210.934362.495149.769206.347162.166276.844700.153339.094113.285663.87240.936373.564819.278533.83993.874760.1747.642.241.742.847.241.944.144.6Sy对于承载能力极限状态基本组合作用下的剪应力验内衬段钢腹板承载能力极限状态基本组合剪应力验算1234 21253.2 剪应力屈服剪应力容许值数非内衬段钢腹板断面承载能力极限状态基本组合剪应力验算567剪应力屈服剪应力容许值数应以在极限荷载作用下在剪切屈曲应力以下不会EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(e),c)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up4(e),c)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up4(e),c)局部屈曲计算表局部屈曲τ局部屈曲τcr,L系节点位置节点位置由计算结果可以看出，波形钢腹板的局部屈曲强度最小值为1401MPa，大于y在极限荷载作用下在剪切屈曲应力以下不会发生整体剪切屈曲为控制条件，即λ<0.6sEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(e),c)式中，τEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(e),c)r,G：整体屈曲临界应力，τEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(e),c)r,G=36β[(EIy)1/4(EIx)3/4]/h2t；η：长度减少系数（波形钢腹板沿桥轴方向长度与相Iy：波形钢腹板相对高度方向的惯性矩；Iy=t3/[12(1-μ2)]；整体屈曲计算表整体屈曲τe比δ节点位置整体屈曲τe比δ节点位置钢板高h（m）x3)y3)cr,G由计算结果可以看出，波形钢腹板的整体屈曲强度最小值为4989.33MPa，大于yτcr=τcr,L{1/[1+(τcr,L/τcr,G)4]}1/4 crτ：局部屈曲强度（满足屈服域条件时即λ<0.6，即为钢板的剪切屈服应力）cr,Lsτ：整体屈曲强度（满足屈服域条件时即λ<0.6，即为钢板的剪切屈服应力）cr,Gs组合屈曲计算表节点钢板高钢板厚极限状态位置h（mm）t(mm)剪应力(MPa)λ局部屈曲整体屈曲安全系数cr,Ly，即当满足屈服应力以下不发生局部屈曲、整体屈曲条件时，控制在屈服应力以下不发生组合屈曲的条件为作验算，其值控制在y以下。从以上结果可知，波形钢腹板组合屈曲满足要求。单项荷载支反力表372.7上表汽车效应含冲击力冲击系数为0.05组合荷载支反力表边支点边支点基本组合27063.250481.9短期组合(最21380.640944.3标准组合22378.042312.3基本组合35116.4短期组合34679.2标准组合34516.45546721133.232.462.463.233.014.024.013.01EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up1(效应),044)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up1(梁最),044)2.853.623.592.853.014.024.013.01 EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up5(4),3)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up5(02),62)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up5(4),3)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up5(01),59)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(-),4)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(0),226)7.707.707.737.647.707.707.737.64EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up13(46),主)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up10(3),3a)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up7(3),t)7.707.737.707.737.68EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up6(1),4)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up4(7),4)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up4(70),59)-10207-83297.1697-8312-8380EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up4(81),k)，分别满足规范-41697-41697-41697-41697 15000150001000050000-5000-10000-15000最大抗力最大剪力555555555515000150001000050000-5000-10000-15000最小抗力最小剪力5555555555 恒载恒载汽车恒+1.05汽车恒+1.3汽车外侧支座48407291.357513.1边支点支座间距3.2+6.4+3.21234567 2.742.452.452.743.764.344.333.763.764.344.333.760.780.422.150.420.770.780.420.420.773.603.933.903.60EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up2147483647(63484下2),6485)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up0(均404),42)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up2147483641(6),6)0.778.710.778.710.420.420.780.42EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up10(5),5)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up16(3),主3)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up16(76),706应42)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up10(49),a479)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up10(7),-7)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up10(7),7)EQ\*jc3\*hps26\o\al(\s\up10(2),62)5.484.543.903.60-0.68-55273-55273-11816-55273-55273-17390-17390-0.68-55273-55273-118424.54-55273-55273-173909.289.28-55273-33215-17390-33215-33215-55273-55273-17390-55273-33215-55273-17390-55273-11842-28606-28606-55273-55273-11842-28606-55273-28606-118429.289.28-55273-55273-28603-55273-55273-11816-28603-55273-33394-55273-17390-55273-17390-33394-55273-55273-55273-11816-17390-11816 EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up3(5),5)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up3(标),848)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up3(组合),44545)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up3(力),5)EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up3(M),949)-55273-55273-55273-55273-33215-55273-55273-28603-55273-55273-55273-55273-55273-33215-55273-55273-28603-55273-33394-33394-33215-28603-28606-28606-33394-33215-28603-2860620000150001000050000555555555555555555555555555555555555555最大抗力最大抗力最大剪力-15000-20000 20000150001000050000555555555555555555555555555555555555555最小抗力最小抗力最小剪力-15000-20000外侧支座外侧支座恒载汽车恒+1.05汽车恒+1.3汽车桥面板横向横梁为钢筋混凝土结构。计算模型采 a=0.38+4/3+1.2=2.913<2/3× 0.160.130.110.160.100.190.100.18号67节点号67最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力最大弯矩最小弯矩最大轴力MjKN.M)-62.1-20000-48.8-242-49.9-71.7-49.9-45.7极限抗力KN.M)-317-317-317-317-99.6-320-74.2-57.7-67.8-102类型上拉受弯上拉受弯上拉受弯上拉受弯上拉偏拉上拉受弯上拉偏压上拉偏拉下拉偏压上拉偏拉下拉偏压上拉偏拉下拉偏压上拉偏拉下拉偏压抗力满足是是是是是是是是是是是是是是是最小配筋4.56E-034.56E-034.56E-034.56E-032.28E-034.56E-034.56E-032.28E-034.56E-032.28E-034.56E-032.28E-034.56E-032.28E-034.56E-03受压区是否满足是最小配筋率是否满足是是是是是是是是是是是是是是是最小轴力-49.9-103上拉偏拉是2.28E-03是最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力-144-49.9-50.8-317-539下拉偏拉上拉受弯下拉偏压下拉偏拉是是是是2.28E-034.56E-032.28E-032.28E-03是是是是最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力-160-70-320-447下拉偏压上拉受弯上拉偏压上拉偏拉是是是是2.28E-034.56E-032.28E-032.28E-03是是是是最大弯矩最小弯矩最大轴力最小轴力-24.8-70-70.9-348下拉偏压上拉偏拉下拉偏压上拉偏拉