砼箱梁橫向框架分析

1、目 錄1.1項目概況 . . 21.2主要參考規(guī)范 . . 22.1 模型建立 . . 2 2.1.1 模型概況 . . 2 2.1.2 施工階段劃分 . . 3 2.2 正常使用極限狀態(tài)驗算 . . 3 2.2.1 裂縫寬度驗算 . . 3 2.3 短暫狀況應力驗算 . . 4 2.4 承載能力極限狀態(tài)驗算 . . 6 2.4.1 正截面抗彎驗算 . . 6 2.4.2 斜截面抗剪驗算 . . 6 2.5 小結 . . 6鋼筋砼箱梁橫向框架結構驗算1.1項目概況公鐵立交橋位于內蒙古省道 307線錫林浩特至巴拉嘎爾高勒段上,橫跨大唐 鐵路。其上部結構采用(25m+35m+25m等截面預應力砼現(xiàn)

2、澆箱梁結構,橋梁全 長 85m 。橋梁具體結構詳見 一般構造圖 、 預應力鋼束布置圖 、 普通鋼筋布置圖 、 橋梁下部結構施工圖 。橋梁主要技術標準:1橫向布置:單幅橋,單向 3車道;2公路等級:一級公路;3設計荷載:公路 級;4橋梁全寬 12.5m :0.5m (護欄 +11.5m(行車道 +0.5m(護欄 ;1.2主要參考規(guī)范1 公路工程技術標準 (JTG B01-20032 公路橋涵設計通用規(guī)范 (JTG D60-20043 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 (JTG D62-20042.1 模型建立2.1.1 模型概況本章以進行箱梁橫向框架分析。構件類型為普通鋼筋混混凝土構件。

3、其設計 安全等級為一級。構件制作方法為現(xiàn)澆?？缰邢淞簷M斷面劃分成平面框架模型,建立 207個單元, 206個節(jié)點。其結構 離散圖見圖 1。幾何尺寸簡圖 2.同時模型的邊界條件模擬,采用簡支結構,在箱梁腹板底端施加約束。2 3圖 1 平面框架有限元示意圖 圖 2 橫斷面幾何形狀2.1.2 施工階段劃分罕臺川大橋主橋采用支架現(xiàn)澆施工。為了對模型進行預應力混凝土截面設計, 定義一個全結構施工階段,見表 1。表 1 施工階段劃分 2.2 正常使用極限狀態(tài)驗算 2.2.1 裂縫寬度驗算公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 JTG D62-2004 中 (6.4.3節(jié) 規(guī)定矩形截面鋼筋混凝土構件最大裂

4、縫寬度:1028. 030321fk +=dE C C C W s ssC 1 鋼筋表面形狀系數(shù),對于帶肋鋼筋, C 1=1.0; C 2 作用長期效應影響系數(shù), slN N C 5. 012+=; 其中, N l 和 N s 分別為按照長期和短期效應組合計算的內力值; C 3 板式鋼筋混凝土構件 C 3=1.15;本報告中采用的橋面板受力主筋為公稱直徑 16mm , HRB335帶肋鋼筋,取4C 1=1.0。 C 2由程序自動計算。 C 3由于程序給出的為 1.0,所以在計算裂縫寬度結果 數(shù)據(jù)里面得人為乘以 1.15作為修正。本橋處于 I 類型環(huán)境,根據(jù)公橋規(guī) D62-2004 裂縫最大限值

5、為 0.2mm 裂 縫 寬 度 (m m 節(jié)點圖 2 橋面板頂緣裂縫寬度驗算(左側半結構 裂 縫 寬 度 (m m 節(jié)點 圖 3 橋面板底緣裂縫寬度驗算(左側半結構所以,正常使用階段橋面板的裂縫寬度都在規(guī)范限值以內。 2.3 短暫狀況應力驗算公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范 JTG D62-2004中 7.24節(jié)規(guī) 定短暫狀況構件的受拉鋼筋應力不得超過鋼筋抗拉強度標準值的 0.75倍。本計算 中采用普通鋼筋為 HRB335,因此限值應力為 0.75f sk =0.75*335=251.25Mpa鋼 筋 應 力 M p a節(jié)點圖 4 鋼筋應力驗算5所以,施工階段中鋼筋的應力明顯小于限值應

6、力,符合規(guī)范的要求。公橋規(guī) D62-2004 7.2.4規(guī)定短暫狀況受壓區(qū)混凝土邊緣壓應力不得超過施 工過程中當前混凝土抗壓強度標準值的 0.8倍。 midas Civil 默認規(guī)定當前混凝土強 度標準值為 0.8倍的 28天強度標準值。即混凝土壓應力不許超過 0.64倍的 28天 強度標準值,本計算中取 C50混凝土,因此限值為 0.64*f ck =22.736Mpa; 砼 壓 應 力 M p a節(jié)點圖 5 施工階段受壓區(qū)混凝土邊緣壓應力公橋規(guī) 7.2.5節(jié)規(guī)定施工階段受彎構件中性軸處主拉應力不得超過混凝土當 前抗拉強度標準值。 C50混凝土的施工階段當前抗拉強度標準值 midas Civ

7、il 設定 為 0.8f tk =2.12Mpa;M p a節(jié)點圖 6 施工階段中性軸處主拉應力顯然它小于 2.12Mpa ,符合規(guī)范要求。8 月份橋梁 TS 技術考核習題 2.4 承載能力極限狀態(tài)驗算 2.4.1 正截面抗彎驗算 180 150 彎矩 KN.m 正彎矩設計內力 抗彎承載能力 負彎矩設計內力 120 90 60 30 0 -30 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 節(jié)點 圖 7 正截面抗彎承載能力驗算 2.4.2 斜截面抗剪驗算 經(jīng)過 midas Civil 驗算，發(fā)現(xiàn)橫向橋面板滿足： Vd 0.625 × 10 3 2 f td b h0 所以前面板抗剪鋼筋僅需按照構造要求