装配式小箱梁上部结构通用图计算书结构型式:先简支后连续跨径: 20m桥面宽度: 12m荷载等级:公路—Ⅰ级计算资料1.1桥跨布置跨径布置:中跨跨径:20m,边跨跨径:19.92m。
桥梁横断面1.2设计荷载1.3计算材料材料设计参数表2纵梁计算2.1 计算资料边箱线形荷载表汽车荷载冲击系数表2.2 边箱计算结构的静力计算分析采用平面杆系理论,以主梁轴线为基准线划分结构离散图,按施工步骤划分数个施工阶段和运营阶段进行计算,验算主梁的内力、应力等,计算采用《桥梁博士3.2》进行计算。
结构共划分85个节点、主梁单元84个,永久约束单元6个,临时约束单元7个。
结构离散图2.2.1 持久状况承载能力极限状态抗弯强度验算-2.53-165.37-1.68e3-1.68e3 1.13e34.99e35.03e35.03e3-3.56e3-5.88e3163.45838.15209.144.38e34.39e34.39e3-106.4-3.51e3-5.88e3-5.88e3371.264.31e34.39e34.39e3-3.26e3-5.88e3135.03838.15257.284.39e34.39e34.4e3-50.28-3.7e3-5.88e3-5.88e3 1.06e34.89e35.03e35.03e3-154.18-162.37-1.68e31.133.58e3持久状况承载能力极限状态抗弯强度图 承载能力极限状态特征断面抗弯强度验算表 位置(m)最大正弯矩最大负弯矩设计弯矩 Md抗弯强度 Mud是否 满足 设计弯矩 Md抗弯强度 Mud是否 满足 0.3 -2.5 -1680.3 是 -165.4 -1680.3 是 9.92 4985.3 5034.1 是 1128.9 5034.1 是 19.92 163.5 838.1 是 -3561 -5883.6 是 29.92 4375.9 4391 是 209.1 4391 是 39.92 -106.4 -5883.6 是 -3515 -5883.6 是 49.92 4309.8 4391 是 371.3 4391 是 59.92 135 838.1 是 -3258.5 -5883.6 是 69.92 4379.9 4391 是 257.3 4391 是 79.92 -50.3 -5883.6 是 -3696.5 -5883.6 是 89.92 4892.4 5034.1 是 1064.9 5034.1 是 99.541.13584.5是-162.4-1680.3是2.2.2持久状况承载能力极限状态抗剪强度验算持久状况承载能力极限状态抗剪强度图承载能力极限状态特征断面抗剪强度验算表(kN)2.2.3持久状况正常使用极限状态验算长期效应组合混凝土正应力包络图短期效应组合混凝土正应力包络图(压应力取标准值组合)短期效应组合混凝土主应力包络图(压应力取标准值组合)持久状况长期效应组合特征断面混凝土应力验算汇总表持久状况标准效应组合特征断面混凝土应力验算汇总表2.2.4短暂状况应力验算短暂状况混凝土正应力包络图短暂状况特征断面混凝土正应力最值汇总表2.2.5钢束引伸量计算计算钢束示意图钢束引伸量计算表2.2.6支座反力汇总2.2.7五跨一联边梁计算主要结论(1) 规范强制性条款:持久状况极限状态承载能力验算(见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.1.6),截面极限状态承载能力均满足要求。
(2) 规范强制性条款:预应力混凝土受弯构件抗裂验算(见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)6.3.1)。
①正截面抗裂验算在长期效应组合作用下满足A类预应力混凝土构件规范要求。
在短期效应组合作用下在墩顶处虽出现应力值超出容许应力的情况;但出现的区域均在墩顶实心段,所算数值不真实,而其它部位均在容许范围内,所以在短期效应作用下满足A 类预应力混凝土构件规范要求。
②斜截面抗裂验算在短期效应组合下,最小主应力为-2.171MPa,大于A类预应力混凝土构件在短期效应作用拉应力限值(-1.855MPa),但出现的区域均在墩顶实心段,所算数值不真实,而其它部位均在容许范围内,所以在短期效应作用下满足A类预应力混凝土构件规范要求。
(3) 持久状况和短暂状况的应力验算(见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)7.1.5)。
受压区混凝土的最大压应力为11.012 MPa,小于受弯构件正截面混凝土的压应力限制(22.68MPa),满足规范要求。
受拉区预应力钢筋的最大拉应力为1139.696MPa,小于限值(1209MPa),满足要求。
(4)主要结论持久状况极限承载能力满足规范要求;短期效应组合正截面抗裂验算满足要求,长期效应组合正截面抗裂验算满足要求,短期效应组合斜截面抗裂验算满足要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求。
2.3中箱计算结构的静力计算分析采用平面杆系理论,以主梁轴线为基准线划分结构离散图,按施工步骤划分数个施工阶段和运营阶段进行计算,验算主梁的内力、应力等,计算采用《桥梁博士3.2》进行计算。
结构共划分85个节点、主梁单元84个,永久约束单元6个,临时约束单元7个。
结构离散图2.3.1 持久状况承载能力极限状态抗弯强度验算-2.04-162.43-1.68e3-1.68e3818.344.17e35.02e35.02e3-3.03e3-5.69e3305.68838.15-14.79-241.843.69e34.42e3-19.99-3.06e3-5.69e3-5.69e3112.743.59e34.42e34.42e3-2.81e3-5.69e3217.97838.1534.723.71e34.42e34.42e3-3.16e3-5.69e399.22838.15757.754.08e35.02e35.02e3-150.09-158.17-1.68e33.133.57e3持久状况承载能力极限状态抗弯强度图 承载能力极限状态特征断面抗弯强度验算表 位置(m)最大正弯矩最大负弯矩设计弯矩 Md抗弯强度 Mud是否 满足 设计弯矩 Md抗弯强度 Mud是否 满足 0.3 -2 -1680.3 是 -162.4 -1680.3 是 9.92 4170.9 5017.3 是 818.3 5017.3 是 19.92 305.7 838.1 是 -3032.7 -5690.4 是 29.92 3686.8 4420 是 -14.8 -241.8 是 39.92 -20 -5690.4 是 -3062.1 -5690.4 是 49.92 3594.8 4420 是 112.7 4420 是 59.92 218 838.1 是 -2808.8 -5690.4 是 69.92 3714.6 4420 是 34.7 4420 是 79.92 99.2 838.1 是 -3162.9 -5690.4 是 89.92 4080.1 5017.3 是 757.7 5017.3 是 99.543.13569.3是-158.2-1680.3是2.3.2持久状况承载能力极限状态抗剪强度验算持久状况承载能力极限状态抗剪强度图承载能力极限状态特征断面抗剪强度验算表(kN)2.3.3持久状况正常使用极限状态验算长期效应组合混凝土正应力包络图短期效应组合混凝土正应力包络图(压应力取标准值组合)短期效应组合混凝土主应力包络图(压应力取标准值组合)持久状况长期效应组合特征断面混凝土应力验算汇总表持久状况标准效应组合特征断面混凝土应力验算汇总表持久状况标准效应组合特征预应力钢筋应力验算汇总表.2.3.4短暂状况应力验算短暂状况混凝土正应力包络图短暂状况特征断面混凝土正应力最值汇总表2.3.5钢束引伸量计算计算钢束示意图钢束引伸量计算表2.3.6支座反力汇总2.3.7五跨一联中梁计算主要结论(1)规范强制性条款:持久状况极限状态承载能力验算(见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4.1.6),截面极限状态承载能力均满足要求。
(2)规范强制性条款:预应力混凝土受弯构件抗裂验算(见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)6.3.1)①正截面抗裂验算在长期效应组合作用下满足A类预应力混凝土构件规范要求。
在短期效应组合作用下各主要特征断面应力值均在容许应力范围内,所以在短期效应作用下满足A类预应力混凝土构件规范要求。
②斜截面抗裂验算在短期效应组合下,应力值均在容许应力范围内,所以在短期效应作用下满足A类预应力混凝土构件规范要求。
(3)持久状况和短暂状况的应力验算(见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)7.1.5)。
受压区混凝土的最大压应力为11.509 MPa,小于受弯构件正截面混凝土的压应力限制(22.68MPa),满足规范要求。
受拉区预应力钢筋的最大拉应力为1131.377 MPa,小于限值(1209MPa),满足规范要求。
(4)主要结论持久状况极限承载能力满足规范要求;短期效应组合正截面抗裂验算满足要求,长期效应组合正截面抗裂验算满足要求,短期效应组合斜截面抗裂验算满足要求;使用阶段混凝土的压应力和主压应力满足要求。