Midas26m梁橋設(shè)計(jì).doc

26m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁 橋設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)： 預(yù)應(yīng)力T型橋 設(shè)計(jì)： 柯 爾 學(xué)號(hào)： 201104124 專業(yè)： 土木工程 2015-1-13 目錄 一、基本信息31.1 工程概況31.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)31.3 主要規(guī)范31.4 結(jié)構(gòu)概述31.5 主要材料及材料性能41.6 計(jì)算原則、內(nèi)容及控制標(biāo)準(zhǔn)4二、模型建立與分析52.1 計(jì)算模型52.2 主要鋼筋布置圖及材料用表52.3 截面特性及有效寬度61)截面特性62.4 荷載工況及荷載組合7三、內(nèi)力圖93.1 內(nèi)力圖9四、持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果94.1 截面受壓區(qū)高度94.2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算94.3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算104.4 抗扭承載能力驗(yàn)算104.5 支反力計(jì)算11五、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果125.1 結(jié)構(gòu)正截面抗裂驗(yàn)算125.2 結(jié)構(gòu)斜截面抗裂驗(yàn)算12六、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果136.1 正截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算136.2 正截面受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算146.3 斜截面混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算14七、短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果157.1 短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算15一、基本信息 1.1 工程概況 結(jié)構(gòu)形式：26m預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁；荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路級(jí)；人群荷載+欄桿+人行道=3.0kNm；橋面凈空：9m+21.5m；跨徑布置：標(biāo)準(zhǔn)跨徑=26m；計(jì)算跨徑=25.6m;標(biāo)準(zhǔn)梁長l=25.96m。 1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 安全等級(jí)：二級(jí)。環(huán)境類別：類。材料規(guī)格：混凝土C50；主筋HRB335；箍筋HRB235：預(yù)應(yīng)力筋低松弛鋼絞線1860MPa。 1.3 主要規(guī)范 1)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004） 2)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004） 3)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003） 4)公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則（JTG/T B02-01-2008） 5)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007） 6)城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范（CJJ11-2011） 1.4 結(jié)構(gòu)概述 縱 梁：六片主梁，編號(hào)為1#、2#、3#、4#、5#、6，梁高1.6m，寬2m，HL1=0.12m,HL2=0.1m,HL3=1.01m,HL4=0.12m,HL5=0.25m,BL1=0.08m,BL2-2=0.6m,BL4=0.18m.橫隔梁：端部橫隔梁，中部橫隔梁；橫隔梁取1m，寬0.3m,HL1=0.12m,HL3=0.98m,BL1=0.15m,BL3=0.01m,bl4=0.16m. 1.5 主要材料及材料性能 1)混凝土表格 1 混凝土表格強(qiáng)度等級(jí)彈性模量(MPa)容重線膨脹系數(shù)C503450025.000.00001032.402.6522.401.83 2)普通鋼筋表格 2 普通鋼筋表格普通鋼筋彈性模量(MPa)容重R23521000076.98235195195HRB33520000076.98335280280HRB40020000076.98400330330KL40020000076.98400330330 3)預(yù)應(yīng)力材料表格 3 預(yù)應(yīng)力材料表格預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量(MPa)張拉控制應(yīng)力(MPa)孔道磨阻系數(shù)孔道偏差系數(shù)鋼絞線松弛系數(shù)一端錨固回縮值(m)N219500013950.1700.001500.30.00600N119500013950.1700.001500.30.00600 1.6 計(jì)算原則、內(nèi)容及控制標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)算書中將采用midas Civil對(duì)橋梁進(jìn)行分析計(jì)算，并以公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）和公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）為標(biāo)準(zhǔn)，按全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。二、模型建立與分析 2.1 計(jì)算模型 圖表 1 計(jì)算模型圖1)節(jié)點(diǎn)數(shù)量：199 ；2)單元數(shù)量：206 ；3)邊界條件數(shù)量：24 ；4) 施工階段數(shù)量：3 ，施工階段步驟如下： 施工階段1 ：CS1T梁預(yù)制 ，持續(xù)時(shí)間20天； 施工階段2 ：CS2二期荷載 ，持續(xù)時(shí)間20天； 施工階段3 ：CS3十年徐變 ，持續(xù)時(shí)間3650天； 2.2 主要鋼筋布置圖及材料用表 2.3 截面特性及有效寬度 1)截面特性表格 4 1 : T型梁A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.5710.2650.2250.5471.053Ixx(m 4)Iyy(m 4)Izz(m 4)y(+)(m)y(-)(m)0.0060.1790.0831.0001.000表格 5 2 : 橫隔梁A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.3320.2770.2760.5460.554Ixx(m 4)Iyy(m 4)Izz(m 4)y(+)(m)y(-)(m)0.0080.0340.0030.1600.1602.4 荷載工況及荷載組合 1)自重 自重系數(shù)：-1.04 2)整體升降溫 溫升20：20.00（C） 溫降20：-20.00（C） 3)徐變收縮 收縮齡期：3天; 構(gòu)件理論厚度：0m； 理論厚度自動(dòng)計(jì)算：由程序自動(dòng)計(jì)算各構(gòu)件的理論厚度。公式為： 4)可變荷載 活載：汽車荷載，橋梁等級(jí)為公路級(jí)； 對(duì)于汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)，按照公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范第4.3.2條，沖擊系數(shù)可按下式計(jì)算： 根據(jù)規(guī)范，計(jì)算的結(jié)構(gòu)基頻f=3.50Hz，沖擊系數(shù) = 0.206。 5)荷載組合表格 6 荷載工況及荷載組合荷載工況序號(hào)工況名稱描述1cSH收縮二次(CS)2cD恒荷載(CS)3cEL施工荷載(CS)4SUM合計(jì)(CS)5M1車載6TPG梁截面溫度7cTP鋼束一次(CS)8cCR徐變二次(CS)9cTS鋼束二次(CS)10T單元溫度荷載組合列表：cLCB1：基本組合(永久荷載): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB2：基本組合: 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4McLCB3：基本組合(永久荷載): 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB4：基本組合: 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4McLCB5：極限組合(永久荷載): 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB6：短期組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)McLCB7：長期組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)McLCB8：彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0MLCB9：基本組合(永久荷載): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)三、內(nèi)力圖 3.1 內(nèi)力圖四、持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果 4.1 截面受壓區(qū)高度 表格 7 截面受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度b鋼筋種類C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80R2350.620.600.58-HRB3350.560.540.52-HRB400/KL4000.530.510.49-鋼絞線、鋼絲0.400.380.360.35精軋螺紋鋼筋0.400.380.36-4.2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算 圖表 2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.1.5條驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值均小于等于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求。4.3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算 圖表 3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.1.5條驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值均小于等于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求。 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.2.9條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算，滿足規(guī)范要求。 4.4 抗扭承載能力驗(yàn)算 圖表 4 抗扭承載能力驗(yàn)算T結(jié)果圖形圖表 5 抗扭承載能力驗(yàn)算V結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.1.5-1條驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值均小于等于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值，滿足規(guī)范要求。 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第5.5.3條進(jìn)行抗扭截面驗(yàn)算，滿足規(guī)范要求。 4.5 支反力計(jì)算 表格 8 支反力計(jì)算結(jié)果表格節(jié)點(diǎn)FX(kN)FY(kN)FZ(kN)MX(kNm)MY(kNm)MZ(kNm)188-8.847-1407.518282.3011485.7990.000-198.0691890.000-1407.116283.3961485.4650.000200.8121903.649-34.146297.87435.8280.000-118.1041910.000-33.538297.21035.2390.000122.5011924.049-11.272299.04611.8540.000-38.7341930.000-11.001298.70811.5800.00040.7191942.66111.234298.840-11.7830.00038.8171950.00011.040298.489-11.5830.000-36.6011966.06234.119298.003-35.7700.000118.1551970.00033.545297.253-35.2220.000-118.597198-7.5741407.490282.318-1485.7390.000198.1161990.0001407.146283.325-1485.4880.000-200.438五、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果 5.1 結(jié)構(gòu)正截面抗裂驗(yàn)算 對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（荷載）短期效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列條件： 預(yù)制構(gòu)件： 分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件：圖表 6 結(jié)構(gòu)正截面抗裂驗(yàn)算結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第6.3.1-1條驗(yàn)算:滿足規(guī)范要求。 5.2 結(jié)構(gòu)斜截面抗裂驗(yàn)算 對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用（荷載）短期效應(yīng)組合下，應(yīng)符合下列條件： 預(yù)制構(gòu)件： 現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件：圖表 7 結(jié)構(gòu)斜截面抗裂驗(yàn)算結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第6.3.1-2條驗(yàn)算:滿足規(guī)范要求。六、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果 6.1 正截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第7.1.5-1條，荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。 受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力： 未開裂構(gòu)件： 允許開裂構(gòu)件：圖表 8 正截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果圖形結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第7.1.5條驗(yàn)算: 不滿足規(guī)范要求。 6.2 正截面受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第7.1.5-2條，荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值，汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。 受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力： 1）對(duì)鋼絞線、鋼絲 未開裂構(gòu)件： 允許開裂構(gòu)件： 2）對(duì)精軋螺紋鋼筋 未開裂構(gòu)件： 允許開裂構(gòu)件:結(jié)論： 按照公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第7.1.5-2條驗(yàn)算: 滿足規(guī)范要求。 6.3 斜截面混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算 按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D62-2004）第7.1.6條，混凝土的