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30+45+30m预应力连续梁计算书

30+45+30米连续梁计算书一、预应力钢筋砼上部结构纵向计算书(一)工程概况:本计算书是针对标段中的30+45+30米的预应力混凝土连续梁桥进行。

桥宽为9.5m,采用单箱单室,单侧翼板长2.5米;梁高为1.6~2.3米,梁底按二次抛物线型变化。

箱梁腹板采用斜腹板,腹板的厚度随着剪力的增大而从跨中向支点逐渐加大,箱梁边腹板厚度为50~70cm。

箱梁顶板厚22cm。

为了满足支座布置及承受支点反力的需要,底板的厚度随着负弯矩的增大而逐渐从跨中向支点逐渐加大,厚度为22~35cm。

其中跨跨中断面形式见图1.1,支承横梁边的截面形式见图1.2。

结构支承形式见图1.3。

主梁设纵向预应力。

钢束采用Øj15.24低松弛预应力钢绞线,标准强度为1860MPa,弹性模量为1.9X105 MPa,公称面积为140mm2。

预应力钢束采用真空吸浆工艺,管道采用与其配套的镀锌金属波纹管。

纵向钢束采用大吨位锚。

钢束为19Øs15.24的钢绞线,均为两端张拉,张拉控制应力为1339MPa。

图1.1 中跨跨中截面形式图1.2 横梁边截面形式图1.3 结构支承示意图(二)设计荷载结构重要性系数:1.0设计荷载:桥宽9.5米,车道数为2,城-A汽车荷载。

人群荷载:没有人行道,所以未考虑人群荷载。

设计风载:按平均风压1000pa计,地震荷载:按基本地震烈度7度设防,温度变化:结构按整体温升200C,整体温降200C计,桥面板升温140C,降温70C。

基础沉降:桩基础按下沉5mm计算组合。

其他荷载:(三)主要计算参数材料:C50砼;预应力钢束:高强度低松弛钢绞线,抗拉标准强度fpk=1860MPa,抗拉设计强度fpd=1260MPa,抗压设计强度fpd=390Mpa。

一期恒载 容重325/kN m γ=;二期恒载:防撞墙砼重量为0.34722517.35/kN m ⨯⨯=,花槽填土重量为0.419208.38/kN m ⨯=;桥面铺装:沥青砼323/kN m γ=,计算每延米重量为7.750.092316.04/kN m ⨯⨯=;(四)计算模型结构计算、施工模拟分析以设计图纸所示跨度、跨数、断面尺寸及支承形式为基础,有关计算参数和假定以现行国家有关设计规范规程为依据。

采用的计算软件是桥梁博士3.0。

计算模型见图1.3。

全桥共划分为102个单元,103个节点。

施工阶段共三个,第一个施工阶段为安装全部单元;第二个施工阶段为进行桥面铺装和防撞墙的施工;第三个施工阶段主要是模拟施工完成后养护30天再开放交通。

各施工阶段计算图式及永久荷载作用见图4.1-4.3所示。

图4.1 第一施工阶段计算图式图4.2 第二施工阶段计算图式图4.3 第三施工阶段计算图式运营阶段结构计算图式与第三施工阶段相同,所考虑的荷载有: 收缩徐变天数:1000天;整体升温温差20℃,整体降温温差20℃;非线形温度:桥面升温14℃,降温7℃; 支座不均匀沉降:考虑每个支座可能沉降0.5cm 。

汽车荷载横向分布调整系数:2。

汽车冲击系数按《城市桥梁设计荷载标准》计算为20200.16808045L ==++。

(五)主要计算结果1、施工阶段简明内力分布图和位移图由于本桥施工方法简单,采用全桥一次落架浇注完成。

这里只给出成桥后的内力分布图和位移图。

6.544.979.921.619.811.094.8811.454.8811.459.811.096.544.979.921.615.2812.808.038.055.997.875.2812.808.038.055.997.87图5.1 成桥状态正应力图(kN ·m )8.34-0.527.65-0.417.37-0.257.37-0.257.65-0.418.34-0.5212.8012.80图5.2 成桥状态主应力图(kN )0.0070.0250.007图5.3 成桥位移图(m)2、支承反力恒载、温度、收缩徐变、支座沉降、活载等各种荷载作用下的支承反力以及长期效应组合、短期效应组合、标准值组合下支承反力如下:长期效应组合 短期效应组合 标准值组合节点号 支撑反力 竖向最大 竖向最小 竖向最大 竖向最小 竖向最大 竖向最小 1 竖向力Q 2.5E+03 1.74E+03 2.8E+03 1.67E+03 3.29E+03 1.54E+03 30 竖向力Q 9.17E+03 7.92E+03 9.77E+03 7.87E+03 1.07E+04 7.77E+03 74竖向力Q 9.17E+03 7.92E+03 9.77E+03 7.87E+03 1.07E+04 7.77E+03103 竖向力Q 2.49E+03 1.74E+03 2.79E+03 1.67E+03 3.27E+03 1.54E+03 3、承载能力极限状态内力图-4178140681-417832284722829图5.4 承载能力极限组合弯距图(单位:kN ·m )707074567438708437223718图5.5 承载能力极限组合剪力图(单位:kN )4、正常使用极限状态应力图13.582.656.101.9211.8711.877.871.926.102.6513.587.876.0010.356.649.936.569.926.6410.358.698.71图5.6 作用长期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )11.001.274.810.849.339.330.844.811.2610.997.645.539.148.984.707.735.398.985.539.144.707.767.64图5.7 作用长期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )13.58-0.53-0.52-0.52-0.5313.5811.8711.876.64 6.647.877.87图5.8 作用长期效应组合主应力图(单位:Mpa )14.894.087.533.2513.1313.133.254.087.5314.8913.8110.0713.438.418.1911.8010.7313.4310.0713.819.5811.868.418.19图5.9 作用短期效应组合最大正应力图(单位:Mpa )6.250.740.254.803.211.140.264.800.746.245.795.793.543.545.181.794.384.303.284.300.560.564.381.795.18图5.10 作用短期效应组合最小正应力图(单位:Mpa )-0.68-0.65-0.65-0.688.4114.8910.0710.0713.1313.1314.898.41图5.11 作用短期效应组合主应力图(单位:Mpa )(六)主要控制截面验算1、截面受弯承载能力计算最大弯矩 1.94E+04 2.78E+04下拉受弯是是9696最小弯矩 5.96E+03 2.78E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.73E+04 2.67E+04下拉受弯是是9797最小弯矩 5.63E+03 2.67E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.54E+04 2.58E+04下拉受弯是是9898最小弯矩 5.18E+03 2.58E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.31E+04 2.49E+04下拉受弯是是9999最小弯矩 4.56E+03 2.49E+04下拉受弯是是最大弯矩 1.05E+04 2.38E+04下拉受弯是是100100最小弯矩 3.77E+03 2.38E+04下拉受弯是是最大弯矩7.63E+03 2.33E+04下拉受弯是是101101最小弯矩 2.80E+03 2.33E+04下拉受弯是是最大弯矩 4.39E+03 2.33E+04下拉受弯是是102102最小弯矩 1.66E+03 2.33E+04下拉受弯是是单元承载能力极限组合最大、最小抗力及对应的内力图如下:2、斜截面抗剪承载能力计算斜截面抗剪承载能力计算按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)》的规定选取计算位置。

受拉钢筋为20mm,预应力钢束采用12束φs 15.24高强度低松弛钢绞线,每束19根。

箍筋采用4肢直径16mm 。

各验算截面抗剪承载能力计算结果见下表。

3、活载位移计算-0.018-0.008-0.008图6.1 活载最大竖向位移图(单位:m )(七)结论通过以上计算分析,可以得出以下结论:(1)各截面抗弯能力大于承载能力组合弯距值,截面承载能力满足规范要求。

(2)长期效应组合截面下缘最大正应力为13.58Mpa ,最小正应力为0.84Mpa ,截面上缘最大正应力为10.35Mpa ,最小正应力为4.7Mpa ,最大主应力为13.58Mpa ,最大主拉应力为0.53Mpa 。

各截面未出现正拉应力,最大正应力未超过规范允许值0.5f ck=16.2Mpa,最大主应力未超过规范允许值0.6f ck=19.4Mpa,最大主拉应力为未超过规范允许值2.65Mpa。

(3)短期效应组合截面下缘最大正应力为14.89Mpa,最小正应力为0.25Mpa,截面上缘最大正应力为13.81Mpa,最小正应力为0.56Mpa,最大主应力为14.89Mpa,最大主拉应力为0.68Mpa。

各截面未出现正拉应力。

(4)结构成桥最大挠度为中跨跨中向上的2.5cm,活载最大挠度为中跨跨中向下的1.8cm,二者相叠加,总的挠度很小,因此可以不设预拱度。

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