混凝土連續(xù)梁結構計算報告

1、目錄1 工程概況.21.1 設計標準 .21.1.1設計道路等級與技術標準 .21.1.2計算參數(shù) .31.1.3荷載組合 .51.2主要材料及性能指標設計參數(shù). 52計算依據(jù)和內(nèi)容 .52.1計算依據(jù) .52.2計算內(nèi)容 .53縱向計算.53.1計算模型 .63.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算. 63.2.1正截面抗彎承載力驗算 .63.2.2斜截面抗剪承載力驗算 .83.2.3抗扭驗算 .93.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算. 113.3.1裂縫寬度驗算 .113.3.2撓度驗算 .124端橫梁計算 .134.1計算模型 .134.2荷載 .144.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算. 144

2、.4正截面抗彎承載力驗算 .144.5斜截面抗剪承載力驗算 .154.6裂縫寬度計算 .165中橫梁計算 .165.1計算模型 .165.2荷載 .175.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算. 175.4正截面抗彎承載力驗算 .175.5斜截面抗剪承載力驗算 .185.6裂縫寬度計算 .196橋面板計算 .錯誤！未定義書簽。I /231 工程概況本項目橋位位于。本聯(lián)為單箱單室混凝土結構， 跨徑布置為 11+20+11m。箱梁梁頂寬 6m，頂板厚度為 0.22m；底板寬 3.6m，厚度從距中跨橫梁 3m的范圍內(nèi)按線性由 0.22m 漸變?yōu)?0.5m；跨中箱梁高 1m，支點箱梁高 1.6m；腹板跨中標

3、準段厚度為 0.45m，在縱橋向與底板變厚度相同的梁段區(qū)間內(nèi)，腹板厚度由 0.45m 變化到 0.7m；頂、底板平行布置， 頂板加腋尺寸 0.4 × 0.15m，底板加腋尺寸 0.2 × 0.2m，中橫梁寬2m，端橫梁寬 1m，梁端統(tǒng)一留 0.03m 伸縮用，截面構造圖如圖 1.2 、 1.3 所示：道路設計中心線300060003000120045027004501200000200205050230320400×1501065200×20002212001800180012003600圖 1.2主梁跨中標準斷面（單位：mm）道路設計中心線600030

4、0030001200700220070012000002002005502303200400×15018200×2003004支座中心線1350135012001800360018001200圖 1.3主梁支點標準斷面（單位：mm）橋梁寬度： 0.5m（欄桿） +5m（車行道） +0.5m（欄桿） =6m。主橋施工采用滿堂支架現(xiàn)澆施工。1.1設計標準1.1.1設計道路等級與技術標準1) 道路等級2) 設計車速3) 設計基準期和設計安全等級2 /23設計基準期： 100 年。設計使用年限： 50 年。設計安全等級：一級。4) 荷載標準按城市橋梁設計規(guī)范CJJ 11-2011

5、取值。5) 橋面寬度：0.5 （欄桿及路燈） +5（道路） +0.5 （欄桿及路燈）6) 抗震設防標準：橋址處的地震動峰值加速度為0.1g （基本烈度 7 度）（按照城市橋梁抗震設計規(guī)范（ CJJ166-2011）、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 （GB18306-2001）以及建筑抗震設計規(guī)范 （ GB50011-2010）中儋州市的相關規(guī)定確定） ，抗震設防類別為丁類；7) 環(huán)境類別：構件均按 III類環(huán)境考慮。9) 橋面防水等級：橋面防水等級為 I 級。10) 設計洪水頻率：常水位標高： 1.50m；河床底標高： 0.0m。11) 航道等級：無通航要求。1.1.2計算參數(shù)1.恒載a）施工階段一期恒

6、載：包括結構自重（包含結構配重） 、徐變收縮、基礎變位等；混凝土容重采用26kN/m3。根據(jù)施工步驟，每一階段通過混凝土加載齡期、荷載變化過程分別考慮徐變、收縮影響。施工階段結束后 10 年的使用階段混凝土徐變、收縮影響作為可選效應計入組合。b)二期恒載：（1）橋面鋪裝： 8cm 混凝土（=26kN/m3）+9cm 瀝青混凝土（ =23kN/m3）；3 /23（2）欄桿基座： 4.2kN/m；（單側）；（3）欄桿： 2kN/m ；（單側）；（4）防撞護欄： 10kN/m（單側）；（5）管線及管線托架： 6kN/m；（按每根管線 15kg/m 計算）（6）外裝飾砼掛板： 7.1 kN/m（單側）

7、；（7）外貼面裝飾： 3.8 kN/m（單側）；（8）管線下放砼板： 5 kN/m（單側）。2.活載荷載標準：車輛荷載：按城市橋梁設計規(guī)范 （ CJJ 11-2011）第 10.0.3 條規(guī)定的城 -B 取值；非機動車荷載：無非機動車通行；消防車荷載：按建筑結構荷載規(guī)范第5.1 條取值人群荷載：按城市橋梁設計規(guī)范 （ CJJ 11-2011）第 10.0.5 條規(guī)定及城市人行天橋與人行地道技術規(guī)范（ 2003 修改版）（ CJJ69-95）第 3.1.3 條規(guī)定取值；車輛按單車道計算。分別計算車輛和人群荷載，取其不利值；3.溫度荷載分別計算結構整體升降溫20。日照溫差遵照公路橋涵設計通用規(guī)范

8、（ JTGD60-2015）取值，橋面板表面升溫 14，橋面板以下 100mm 升溫 5.5，橋面板以下 400mm 升溫 0，負效應減半。4.風荷載風荷載標準值計算按公路橋涵設計通用設計規(guī)范（ JTG 60-2015）的規(guī)定執(zhí)行。5.基礎不均勻沉降基礎變位：每個墩按1/3000 的跨徑進行計算，進行最不利組合。6.制動力或摩阻力4 /23橋墩制動力、摩阻力遵照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60-2015）取值。1.1.3荷載組合按照公路橋涵設計通用規(guī)范 （JTG D60-2015）執(zhí)行。對持久狀況承載能力計算進行荷載效應的基本組合， 對正常使用極限狀態(tài)計算進行各種荷載效應的短期效應和長期效

9、應組合，對支座反力計算進行荷載效應的標準組合等。1.2主要材料及性能指標設計參數(shù)1、混凝土：主梁 C45混凝土（ -E 環(huán)境）；表 1.1混凝土材料特性標號容重 (kN/m3)fcd(MPa)ftd(MPa)E(MPa)泊松比 C4526.020.51.743.35×1040.21.0×10-5混凝土剪切模量 Ge=0.4 Ec2、鋼材設計用鋼筋為 HRB400鋼筋， HRB400鋼筋必須符合國家標準（GB1499.22007）的有關規(guī)定。表 1.2普通鋼筋材料特性抗拉強度標準值 （MPa）強度設計值 （MPa）鋼筋種類彈性模量 Es(MPa)fsk抗拉 f sd5抗壓 f

10、sdHRB4004003303302.0 × 102 計算依據(jù)和內(nèi)容2.1計算依據(jù)現(xiàn)行國家及行業(yè)有關法規(guī)、標準、規(guī)程、規(guī)范。2.2計算內(nèi)容1、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算；2、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算；3 縱向計算5 /233.1計算模型整體計算采用 Midas/Civil2015 進行計算。在實際建模中，對主梁采用梁單元模擬，整個計算模型共 66 個節(jié)點， 49 個單元，如圖 3.1 所示。圖 3.1 計算模型圖示主梁單元坐標軸： X- 順橋向， Y-橫橋向， Z- 豎橋向，計算采用 kN、m制，應力單位為 MPa，截面有效寬度參考 JTG D62-2004 的第 4.2.3

11、條規(guī)定計算。理論分跨線理論分跨線對稱中心線42000/2=2100030109701000010006002400237030006001000100060024006000支座中心00000005555540400444770000004440080105000351155919900006732000005055091599130180001000404400000055755544444支座中心支座中心圖 3.2 梁底支座布置圖（梁底剖面俯視圖）（單位： mm）3.2持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算3.2.1正截面抗彎承載力驗算根據(jù)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（ JTG D622

12、004）第 5.1.5 條及公路橋涵設計通用規(guī)范（ JTG D60 2015）第 4.1.6 條的規(guī)定，本橋計算時取結構重要性系數(shù) 1.1。按照鋼筋混凝土構件，并根據(jù)規(guī)范 JTG D62 2004 第 5.1.1-5.2.5 的要求對荷載 （作用）進行組合計算， 驗算正截面的抗彎承載力。表 3.1正截面抗彎承載力計算結果單元驗算rMu (kN*m)Mn (kN*m)1OK0168172OK-20140146 /233OK637168174OK1319168175OK2328168176OK2910168177OK3129168178OK3125168179OK28971987510OK2570

13、1987511OK21161987512OK11671375914OK5391375915OK16142560816OK21612560817OK32782560818OK42622369719OK53622363920OK61812174721OK66771985522OK69041681723OK66771681724OK61801681725OK53621681726OK42612369727OK32782369728OK21602725829OK16141375930OK5391375931OK11672534732OK2359240

14、3134OK2897993735OK3125993736OK3129946037OK29101681738OK23281681739OK6371681741OK-20140147 /23圖 3.3 基本組合下的彎矩抗力及對應內(nèi)力（單位：KN· m）圖 3.3 給出了各截面的抗彎承載力及對應的內(nèi)力，由計算結果可知，截面的設計彎矩均小于截面極限承載彎矩，各截面的抗彎承載力均滿足規(guī)范要求。3.2.2斜截面抗剪承載力驗算按照規(guī)范 JTG D62-2004 的第 5.2.6-5.2.12 條規(guī)定進行斜截面抗剪承載力驗算。箍配筋置為跨中每片腹板2 肢 16150mm，腹

15、板加厚段每片4 肢 16100mm，計算結果如圖3.4 所示，表 3.4 為典型截面位置在基本組合下的抗剪承載能力驗算。表 3.2斜截面抗剪承載力計算結果單元驗算rVd (kN)Vn (kN)1OK049902OK30948473OK39147334OK47645595OK68141946OK96237957OK119439968OK142341989OK1646440010OK1824519811OK2006603612OK2150684713OK23491159614OK-11221159615OK-897757816OK-793741417OK-589624818OK-382524819

16、OK-130523620OK127483621OK38844368 /2322OK651379523OK953379524OK1260379525OK1569499426OK1875539327OK2135641828OK2419740529OK25671159630OK-740986331OK-504704932OK-397679233OK-169588034OK56444035OK250444036OK450423937OK658379538OK916419439OK1213455940OK1374499041OK-814847圖 3.4 基本組合下的剪力抗力及對應內(nèi)力（單位：KN）結果表

17、明驗算截面的設計剪力均小于截面極限承載剪力，結構受力安全， 斜截面抗剪滿足設計規(guī)范要求。3.2.3抗扭驗算按照規(guī)范 JTG D62-2004 的第 5.5.1-5.5.6 條規(guī)定進行截面抗扭承載力驗算。正常組合下剪力最大時和扭轉(zhuǎn)最大時截面抗扭承載能力驗算結果如表3.3 所示。表 3.3 抗扭承載力計算結果單元驗算rTd (kN*m)Tn (kN*m)rVd (kN)Vn (kN)1OK0.0011823049902OK-0.181182330948479 /233OK-0.201182339147334OK-0.201182347645595OK-0.281182368141946OK0.01

18、1182396237957OK0.0112323119439968OK0.0112822142341989OK0.85133221646440010OK0.89144381824519811OK0.94155532006603612OK5.03166692150684713OK-0.841781823491159614OK-0.2117818-11221159615OK-0.1917818-897757816OK0.0317818-793741417OK0.1116799-589624818OK-0.0915780-382524819OK-0.0914791-130523620OK-0.091

19、3801127483621OK-0.0912812388443622OK0.1711823651379523OK0.1812812953379524OK0.18138011260379525OK0.18147911569499426OK0.88157801875539327OK0.66167992135641828OK-0.01178182419740529OK-0.241781825671159630OK0.0017818-740986331OK0.0117818-504704932OK0.0816669-397679233OK0.0714995-169588034OK0.011332256

20、444035OK0.0112822250444036OK0.0112323450423937OK0.0811823658379538OK0.0711823916419439OK0.08118231213455940OK0.08118231374499041OK0.0011823-814847結果表明驗算截面的設計扭矩值均小于截面極限承載扭矩。結構受力安全，截面扭矩滿足設計規(guī)范要求。10/ 233.3持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算持久狀況按正常使用極限狀態(tài)的要求，采用頻遇組合和準永久組合， 對構件的裂縫寬度和撓度進行驗算。3.3.1裂縫寬度驗算按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60 2015）將

21、各種荷載進行組合，并根據(jù)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004）中第 6.4 條規(guī)定對主梁進行裂縫寬度驗算，表 3.1 為典型截面在頻遇組合并考慮準永久效應的裂縫寬度驗算。表 3.1正常使用極限狀態(tài)裂縫寬度驗算單元驗算鋼筋應力（ MPa） wf(mm)wf(mm)1OK0.000.000.152OK0.000.000.153OK10.610.010.154OK22.360.010.155OK41.210.030.156OK54.540.040.157OK61.830.040.158OK65.620.040.159OK56.440.040.1510OK54.780.04

22、0.1511OK51.380.030.1512OK36.450.020.1513OK60.940.060.1514OK48.180.040.1515OK36.100.020.1516OK42.020.030.1517OK51.580.030.1518OK62.820.040.1519OK68.160.040.1520OK76.770.050.1521OK85.830.060.1522OK103.590.070.1523OK100.350.060.1524OK97.840.060.1525OK94.040.060.1526OK62.820.040.1527OK55.540.040.1528OK3

23、9.210.030.1511/2329OK67.370.060.1530OK48.160.040.1531OK32.640.020.1532OK36.450.020.1533OK44.500.030.1534OK112.880.080.1535OK112.150.080.1536OK110.710.070.1537OK54.540.040.1538OK41.210.030.1539OK22.360.010.1540OK10.610.010.1541OK0.000.000.15進行裂縫寬度驗算，最大裂縫寬度為0.06mm，小于規(guī)范容許的0.15mm，滿足要求。3.3.2撓度驗算按照公路鋼筋混凝土

24、及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004）中第 6.5.1-6.5.6 條的規(guī)定對主梁進行撓度驗算，圖3.7-3.19 為在正常使用極限狀態(tài)下各種荷載工況下的主梁撓度值。圖 3.7 恒載作用效應下?lián)隙龋▎挝唬簃m）12/ 23圖 3.8 汽車荷載最大豎向撓度（單位：mm）圖 3.9 汽車荷載最小豎向撓度（單位：mm）分析位移計算結果表明： 全橋在恒載作用下的最大豎向位移為6.405mm（中跨跨中位置），汽車單項效應造成的最大豎向位移為2.093 mm（對應中跨跨中位置）?？紤]到短期組合系數(shù)0.7，撓度長期增長系數(shù)1.425，主梁在荷載短期效應組合并考慮荷載長期效應影響產(chǎn)生的長期豎向撓

25、度值為(6.405+0.7× 2.093)×1.425=11.214mm<L/1600=13.13mm，不設預拱度。在荷載短期效應組合并消除結構自重產(chǎn)生的長期豎向撓度后主梁的最大豎向撓度為 0.7×2.186×1.425=2.18mm<L/600=18mm，滿足規(guī)范要求。4 端橫梁計算4.1計算模型端橫梁截面計算模型如圖4.1 所示，橫梁共 16 個單元，梁高 1m，梁寬 1m。13/ 23圖 4.1 橫梁計算模型4.2荷載(1) 恒載恒載考慮結構自重、二期恒載、預應力二次力、沉降、溫度效應等，其中15%按橋面寬度的均布荷載考慮，85%按腹板

26、中心處的集中力加載，各腹板分配的荷載按腹板及其相鄰頂?shù)装迕娣e之和的比值確定。(2) 活載活載僅考慮汽車荷載的作用。 先根據(jù)橋梁縱向影響線計算出結構中心作用單列車道荷載時驗算橫梁處的最大支反力，再將其作為集中力加載于橫梁最不利位置。橫梁汽車荷載按規(guī)范考慮橫向折減，并比較不同車道數(shù)加載結果，取最不利情況驗算。(3) 非線性溫度整體升降溫：體系升溫20；體系降溫 -20。日照溫差遵照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）取值。4.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算構件按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計，應采用基本組合對構件的承載力進行計算。4.4正截面抗彎承載力驗算按照規(guī)范 JTG D62-2004

27、 的第 5.1.1-5.2.5 條規(guī)定進行正截面抗彎承載力驗算。表 4.1 端橫梁正截面抗彎強度驗算單元驗算rMu (kN*m)Mn (kN*m)1OK002OK-22953OK-73874OK-1616725OK-28167214/ 236OK-4716727OK15612798OK35212799OK538127910OK352127911OK156127912OK-47167213OK-28167214OK-1648015OK-738716OK-2295圖 4.2 最大抗力及抗力對應內(nèi)力圖（KN ·m）圖 4.3 最小抗力及抗力對應內(nèi)力圖（KN ·m）結果表明，驗算截

28、面的設計彎矩均小于截面極限承載彎矩。結構受力安全，正截面強度滿足設計規(guī)范要求。4.5斜截面抗剪承載力驗算按照規(guī)范 JTG D62-2004 的第 5.2.6-5.2.12 條規(guī)定進行斜截面抗剪承載力驗算，計算結果如表4.2 所示。表 4.2 端橫梁正截面抗彎強度驗算單元驗算rVd (kN)Vn (kN)1OK04952OK106553OK218014OK3231275OK23331276OK-5831277OK-3931278OK-1931279OK404307110OK428307111OK451307115/ 2312OK-198312713OK-42312714OK-2792915OK-

29、1780116OK-8655圖 4.2 斜截面抗剪承載能力驗算4.6裂縫寬度計算按照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTG D60 2015）將各種荷載進行組合，并根據(jù)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（JTG D622004）中第 6.4 條規(guī)定對橫梁進行裂縫寬度驗算， 最大裂縫寬度為 0.077m，小于規(guī)范容許的 0.15mm，滿足要求。圖 4.3 橫梁抗裂性驗算5 中橫梁計算5.1計算模型中橫梁截面計算模型及預應力配束立面如圖4.1 所示，橫梁共16 個單元，16/ 23梁高 1.6m，梁寬 2m。圖 5.1 橫梁計算模型5.2荷載(1) 恒載恒載考慮結構自重、二期恒載、預應力二次力、沉降、

30、溫度效應等，其中15%按橋面寬度的均布荷載考慮，85%按腹板中心處的集中力加載，各腹板分配的荷載按腹板及其相鄰頂?shù)装迕娣e之和的比值確定。(2) 活載活載僅考慮汽車荷載的作用。 先根據(jù)橋梁縱向影響線計算出結構中心作用單列車道荷載時驗算橫梁處的最大支反力， 再將其作為集中力加載于橫梁最不利位置。橫梁汽車荷載按規(guī)范考慮橫向折減， 并比較不同車道數(shù)加載結果， 取最不利情況驗算。(3) 非線性溫度整體升降溫：體系升溫15.5；體系降溫 30.5。日照溫差遵照公路橋涵設計通用規(guī)范（JTGD60-2004）取值。5.3持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算構件按持久狀況承載能力極限狀態(tài)設計， 應采用基本組合對構件的承載力進行計算。5.4正截面抗彎承載力驗算按照規(guī)范 JTG D62-2004 的第 5.1.1-5.2.5 條規(guī)定進行正截面抗彎承載力驗算。表 5.1 正截面抗彎驗算單元驗算rMu (kN*m)Mn (kN*m)1OK0017/ 232OK-75893OK-297754OK-6755745OK-11655746OK-24855747OK7642648OK36642649OK622426410OK366426411OK76426412OK-248557413OK-116557414OK-6796115OK-29