计算书设计:复核:审核:目录一、基本信息 (1)1.1工程概况 (1)1.2技术标准 (1)1.3主要规范 (1)1.4结构概述 (1)1.5主要材料及材料性能 (1)1.5.1混凝土 (1)1.5.2预应力钢筋 (2)1.5.3普通钢筋 (2)1.6计算原则、内容及控制标准 (2)二、模型建立及分析 (3)2.1计算模型 (3)2.2荷载工况及荷载组合 (3)三、持久状况承载能力极限状态......................................................................... 错误!未定义书签。
3.1正截面抗弯验算 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.2斜截面抗剪验算 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.3抗压验算........................................................................................................ 错误!未定义书签。
四、持久状况正常使用极限状态......................................................................... 错误!未定义书签。
4.1正截面抗裂验算 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
4.2斜截面抗裂验算 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
五、持久状况应力验算 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
5.1斜截面主压应力验算 .................................................................................... 错误!未定义书签。
六、短暂状况应力验算 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
6.1法向压应力验算 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
一、基本信息1.1工程概况K27+203.00XX大桥。
原桥桥跨布置:4×30m(简支T梁)+3×30m(简支T梁),桥梁全长224.6米。
桥面宽度为:7米(车行道)+2×0.5米(钢筋混凝土护栏),桥梁全宽8米。
1.2技术标准设计程序:Civil Designer设计安全等级:二级桥梁重要性系数: 1.01.3主要规范《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004),以下简称《通规》;《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004),以下简称《桥规》;《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)1.4结构概述K27+203.00XX大桥,上部结构采用30m预应力混凝土简支T梁,桥跨布置为4×30m(简支T梁)+3×30m(简支T梁),横向布置3片,预制T梁梁高1.98m,翼板厚度跨中为0.14m,端部1.0m长范围内为0.3m,T梁腹板厚0.18m,马蹄宽度为0.4m,T梁中距为2.6m,每跨T梁设置3道横隔板。
1.5主要材料及材料性能1.5.1混凝土表 1混凝土材料及材料性能表1.5.2预应力钢筋表 2预应力钢筋材料及材料性能表表 3预应力钢筋特性值表1.5.3普通钢筋表 4普通钢筋材料及材料性能表1.6计算原则、内容及控制标准计算书中将采用midas Civil Designer对桥梁进行设计,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)为标准,按部分预应力(A类)混凝土结构进行验算。
二、模型建立及分析2.1计算模型图 1模型视图1)节点数量:225个;2)单元数量:348个;3)边界条件数量:1个;4)施工阶段数量:4个,施工步骤如下:施工阶段1:T梁施工与安装;60.0天;施工阶段2:张拉预应力;3.0天;施工阶段3:浇筑铺装及护栏;60.0天;施工阶段4:收缩与徐变;3650.0天;2.2荷载工况及荷载组合1)自重自重系数:-1.042)可变荷载活载:汽车荷载,桥梁等级为公路Ⅱ级;对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ,按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条,冲击系数μ可按下式计算:当f<1.5Hz时,μ=0.05;当1.5Hz≤f≤14Hz时,μ=0.1767ln(f)-0.0157;当f>14Hz时,μ=0.45;根据规范,计算的结构基频f=4.69Hz,冲击系数μ =0.257。
3)荷载组合表 5荷载工况荷载组合列表:A 基本组合:永久作用设计值与可变作用设计值组合,根据规范,其组合式如下B 短期组合:永久作用标准值与汽车荷载频遇值、其他可变作用准永久值的组合,根据规范其组合式如下:C 长期组合:永久作用标准值与可变作用准永久值的组合,根据规范其组合式如下:三、持久状况承载能力极限状态3.1正截面抗弯验算图表 1使用阶段正截面抗弯验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.5-1条γ0S≤R 验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;3.2斜截面抗剪验算图表 2使用阶段斜截面抗剪验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.5-1条γ0S≤R 验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值>构件承载力设计值,不满足规范要求;按照《桥规》第5.2.9条进行抗剪截面验算,不满足规范要求;四、持久状况正常使用极限状态4.1正截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:σst-0.85σpc≤0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:σst-0.80σpc≤0A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:σst-σpc≤0.7f tk图表 3使用阶段正截面抗裂验算(短期)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式σst-σpc≤0.7f tk验算:顶缘σst-σpc=0.830 MPa(拉应力)≤0.7f tk=1.855 MPa(拉应力),满足规范要求;底缘σst-σpc=4.079 MPa(压应力)≤0.7f tk=1.855 MPa(拉应力),满足规范要求;A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)长期效应组合下,应符合下列条件:σlt-σpc≤0图表 4使用阶段正截面抗裂验算(长期)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-4条公式σlt-σpc≤0 验算:顶缘σlt-σpc=1.386 MPa(压应力)≤0.000 MPa(拉应力),满足规范要求;底缘σlt-σpc=4.660 MPa(压应力)≤0.000 MPa(拉应力),满足规范要求;4.2斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.6f tk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.4f tkA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.7f tkB类预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.7f tk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.5f tk图表 5使用阶段斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-5条公式σtp≤0.7f tk验算:σtp =1.314 MPa(拉应力)≤0.7f tk =1.855 MPa(拉应力),满足规范要求;五、持久状况应力验算5.1斜截面主压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:σcp≤0.6f ck;图表 6使用阶段斜截面主压应力包络图结论:按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算:σcp=0.000 MPa≤0.60f ck =19.440 MPa,满足规范要求;六、短暂状况应力验算6.1法向压应力验算按《桥规》第7.2.8条,截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定:σt cc≤0.7f ck’图表 7施工阶段法向压应力验算(顶)包络图图表 8施工阶段法向压应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.2.8条公式σtcc≤0.7f ck’验算:顶缘σtcc=2.527 MPa≤0.7f ck’=18.760 MPa,满足规范要求;底缘σtcc=17.173 MPa≤0.7f ck’=18.760 MPa,满足规范要求;终上所述:该桥T梁桥梁截面偏弱,桥梁斜截面抗剪不满足04规范要求,桥面改造建议不要加载,以免增加桥梁负担,影响桥梁结构安全。
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