变截面连续梁完整计算书.doc

28+36+46+36+28m变截面连续梁计算书28+36+46+36+28m变截面连续梁计算书第一章 概述1.1、工程简介上部标准段结构为预应力混凝土现浇箱梁结构，跨径28+36+46+36+28m，桥宽23.5m，梁高1.85.9m，桥面布置为8m（人行道）+15m（车行道）+0.5m（防撞护栏），桥面铺装为10cm沥青混凝土+8cm C50混凝土。梁体采用后张法预应力构件，结构计算考虑施工和使用阶段中预应力损失以及预应力、温度、混凝土收缩徐变等引起的次内力对结构的影响。1.1.1、采用的主要规范及技术标准、工程建设标准强制性条文建标【2000】202号、建设部部颁标准城市桥梁设计荷载标准CJJ11-2011、交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015、交通部部颁标准公路桥涵地基与基础设计规范JTG D632007、交通部部颁标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004、建设部部颁标准城市道路设计规范CJJ37-90技术标准：1、 道路等级：主干路2、 设计车速：主线60km/h。3、 设计荷载：公路级。4、 地震烈度：度，地震动峰值加速度0.1g。5、 横断面：8m（人行道）+15m（车行道）+0.5m（防撞护栏）=23.5m6、 桥梁结构设计安全等级：一级7、 路面类型：沥青混凝土路面。1.1.2、应用的计算软件Midas CIVIL1.1.3、 主要参数及荷载取值1）主梁：C55混凝土，=26kN/m3，强度标准值fck=35.5MPa，ftk=2.74MPa。强度设计值fcd=24.4MPa，ftd=1.89Pa，桥梁达到设计强度的100%张拉2）二期恒载：结构部分：155KN/m；装饰部分：侧面装饰12KN/m 底面装饰6K N/m3）预应力钢束采用1860级s15.20钢绞线，公称面积139.0mm2，标准强度fpk=1860MPa(270级)，张拉控制应力con=1350MPa。4）管道每米局部偏差对摩擦的影响系数：；5）预应力钢筋与管道壁的摩擦系数：；6）钢筋松弛系数，级（低松弛），；7）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值：（单端）；8）混凝土加载龄期：7天；9）收缩徐变效应计算至3650天10）端横梁支座不均匀沉降为采用5.6mm，次中横梁支座不均匀沉降为采用7.2mm，中横梁支座不均匀沉降为采用9.2mm（最大跨径的L/5000）计算；11）砼箱梁的有效宽度按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004第4.2.3条计算；12）竖向日照温差：，竖向日照反温差为正温差乘以-0.5；年最高气温：34； 年最低气温：-23；13）冲击系数的计算，参考规范（JTG D60-2015）第4.3.2计算1.2计算理论桥梁计算以弹塑性理论为基础，采用承载能力极限状态法和正常使用极限状态计算。第二章 主梁计算2. 1、单元划分本联以杆系理论为基础进行梁单元建模，构件类型为A类预应力构件。其设计安全等级为一级，构件制作方法为现浇。采用梁单元建立模型。其中梁单元共计106个，节点244个，结构离散图下图。模型图横断面混凝土箱梁支点横断面图混凝土箱梁跨中横断面图对于模型成桥状态的边界条件，见表21.1 表21. 1 全桥成桥状态模型边界条件节点编号1101、1103、2201、2203、4401、4403、5501、5503、6601、6603号3301、3303号1102、2202、4402、5502、6602号3302号约束条件DzDx、DzDy、DzDx、Dy、Dz（注：X为纵桥向，Y为横桥向，Z为竖桥向）2.2、施工阶段划分表22. 1 施工阶段划分施工阶段周期（天）说明130浇筑第一部分混凝土箱梁及预应力张拉230浇筑第二部分混凝土箱梁及预应力张拉33拆支架47施工二期恒载53650收缩徐变2.3、持久状况承载能力极限状态计算2.3.1、抗弯计算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第5.2.2-5.2.5的规定，需进行使用阶段正截面抗弯强度验算内力图图23. 1 最大最小弯矩包络图根据弯矩包络图（如图23.1所示）可知：第一跨跨中最大抗力值为116196.2kN*m，最大抗力对应的内力值为57321.2kN*m。第二跨跨中最大抗力值为115830.9kN*m，最大抗力对应的内力值为37885.2kN*m。第三跨跨中最大抗力值为116287.2kN*m，最大抗力对应的内力值为111564.8 kN*m。中支点最小抗力值为-609349.5kN*m，最小抗力对应的内力值为 -169935.7kN*m。综上所述所有截面的内力均小于截面的抗力，满足规范要求。2.3.2、抗剪计算图23. 2 最大最小剪力包络图根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第5.2.6-5.2.11的规定，需进行使用阶段斜截面抗剪验算。根据剪力包络图（如图23.2所示）可知：最大剪力设计值取距中支点0.5倍的梁高处，最大抗力值为68028.6kN，最大抗力对应的内力值为25507.3kN。综上所述所有截面的内力均小于截面的抗力，满足规范要求。2.4、持久状况正常使用极限状态抗裂验算2.4.1 正截面抗裂验算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第6.3.1-1和6.3.2的规定，需进行使用阶段正截面抗裂验算。规范规定：A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）的短期效应的组合下，浇筑构件需满足；但在长期荷载作用下要满足。图24.1.1 短期荷载组合下混凝土箱梁截面法向拉应力图根据短期荷载效应组合下截面法向拉应力图（如图24.1.1所示）可知，在所有的短期组合中，全桥最大拉应力1.30.7ftk=1.918，满足规范要求。图24. 1.2 长期荷载作用下混凝土箱梁截面法向拉应力图根据长期荷载效应组合下截面法向拉应力图（如图24.1.2所示）可知，在所有长期效应的组合作用下，全桥并未出现拉应力，满足规范要求。2.4.2 斜截面抗裂验算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第6.3.1-2和6.3.3的规定，需进行使用阶段斜截面抗裂验算。图24. 2 短期荷载组合下混凝土箱梁截面主拉应力包络图规范规定，A类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）的短期效应的组合下，浇筑构件需要满足。根据主拉应力的包络图（如图24.2所示）可知，最大主拉应力为1.31Mpa<=1.37MPa，满足规范要求。2.5、持久状况应力计算2.5.1、正截面混凝土法向压应力计算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第7.1.3、7.1.4和7.1.5的规定，需进行使用阶段正截面压应力验算。规范规定，对于未开裂构件，使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土压应力需要满足：。图25. 1 混凝土箱梁截面正截面压应力图根据正截面压应力图（如图25.1所示）可知，最大正截面压应力为10.7MPa<=17.75MPa，满足规范要求。2.5.2、斜截面混凝土主压应力计算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第7.1.6的规定，需进行使用阶段斜截面主压应力验算。对于使用阶段预应力混凝土受弯构件，其斜截面混凝土主压应力需要满足：。图25. 2 混凝土箱梁截面斜截面主压应力图根据斜截面主压应力图（如图25.2所示）可知，最大斜截面主压应力为10.7MPa<=21.3MPa，满足规范要求。2.5.3、钢束应力计算根据规范公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004），第7.1.3-7.1.5的规定，需进行受拉区预应力钢筋拉应力验算。规范规定：A类预应力混凝土受弯构件，使用阶段的预应力钢绞线的应力=0.65×1860Mpa=1209Mpa。根据计算结果，最大钢绞线拉应力为1193.3MpaMPa，满足规范要求。2.7主要结论根据以上分析和所有的计算结果，全桥纵向验算通过，满足规范要求。11