先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力溷凝土連續(xù)箱梁30m 計(jì)算書

1、XX大橋計(jì)算書第一節(jié) 橫向分布計(jì)算 橋梁橫斷面布置圖如下：圖1 橋梁橫斷面1、修正剛性橫梁法：計(jì)算參數(shù)：G/E=0.4 單梁抗扭慣矩：0.435m4 邊梁抗彎慣矩：0.3783m4 中梁抗彎慣矩：0.3760m4 計(jì)算跨徑：29.4m記入扭轉(zhuǎn)作用：0.252橫向分布系數(shù)影響線坐標(biāo)：X1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁1.5 0.3640.2870.2120.1374.5 0.2890.2620.2370.2137.5 0.2130.2370.2620.28910.5 0.1370.2120.2870.364橫向最不利加載：橫向分布系數(shù)：三車道三車道折減（0.78折減系數(shù)）兩車道1號(hào)梁0.733 0.57

2、1 0.567 4號(hào)梁0.884 0.689 0.667 1號(hào)梁取0.57，4號(hào)梁取0.692、剛接梁法：計(jì)算參數(shù)：G/E=0.4 單梁抗扭慣矩：0.435m4 邊梁抗彎慣矩：0.3783m4 中梁抗彎慣矩：0.3760m4 計(jì)算跨徑：29.4m 懸臂長(zhǎng)：0.6625m橫向分布系數(shù)影響線坐標(biāo)：X1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁0.0 0.3850.2890.2020.1241.5 0.3510.2810.2150.1543.0 0.3170.2720.2270.1844.5 0.2820.2620.2390.2166.0 0.2480.2520.2520.2487.5 0.2160.2390.2620

3、.2829.0 0.1840.2270.2720.31710.5 0.1540.2150.2810.35112.0 0.1240.2020.2890.385橫向最不利加載：橫向分布系數(shù)：三車道三車道折減（0.78折減系數(shù)）兩車道1號(hào)梁0.734 0.572 0.556 4號(hào)梁0.866 0.676 0.647 1號(hào)梁取0.57，4號(hào)梁取0.68第二節(jié) 沖擊系數(shù)計(jì)算計(jì)算參數(shù)：E=3.45×1010 N/m2 抗彎慣矩：0.3760m4 計(jì)算跨徑：30.0m G=31161N/m mc=3176.45kg/m適用于連續(xù)梁正彎矩及剪力效應(yīng)，對(duì)應(yīng)0.264適用于連續(xù)梁負(fù)彎矩效應(yīng)，對(duì)應(yīng)0.36

4、1第三節(jié) 主梁計(jì)算 一、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概況橋梁全寬為24.0m，橋面凈空：1.5m人行道+2.5m非機(jī)動(dòng)車道+2×3.75m行車道+0.5m分隔帶+2×3.75m行車道+2.5m非機(jī)動(dòng)車道+1.5m人行道；設(shè)計(jì)速度：80公里/小時(shí)；設(shè)計(jì)荷載：公路I級(jí)。地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)為0.05。主橋上部結(jié)構(gòu)為（4×30+5×30+4×30+5×30+4×30）m先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高1.60 m，采用C50混凝土。預(yù)應(yīng)力材料采用OVM及OBM系列錨具、鍍鋅雙波紋管，橋面鋪裝為12厘米現(xiàn)澆混凝土。二、設(shè)計(jì)參數(shù)取值1、永久作用

5、結(jié)構(gòu)重力：一期恒載混凝土容重為26kN/m3計(jì)，按實(shí)際斷面計(jì)重量，橫梁按集中荷載考慮, 抗壓及抗彎彈性模量為3.45×104MPa，線膨脹系數(shù)為0.00001，彈性繼效系數(shù)為0.3，二期恒載為欄桿及橋面鋪裝等二期恒載取為12.48kN/m。 預(yù)加力：預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用公稱直徑s15.24mm低松弛鋼絞線，其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk1860MPa，彈性模量Ep1.95×105 MPa，松弛率=3.5%，孔道摩擦系數(shù)0.25，孔道偏差系數(shù)0.0015，一端錨具變形及鋼束回縮6mm，錨下張拉控制應(yīng)力為0.75fpk=1395Mpa。計(jì)算模型中已經(jīng)考慮預(yù)制箱梁中普通受力鋼筋的影響,按照預(yù)

6、應(yīng)力A類構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算。將橋面鋪裝當(dāng)作二期恒載，不考慮橋面鋪裝參與受力。 混凝土收縮及徐變作用：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 D622004）計(jì)算,環(huán)境年平均相對(duì)濕度RH取80%。 基礎(chǔ)變位作用： 按隔墩沉降1cm考慮。2、可變作用 汽車荷載：公路級(jí)（橫向分配系數(shù)為：0.69） 汽車沖擊力：按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）規(guī)定的方法計(jì)算(取0.264)。溫度（均勻溫度和梯度溫度）作用：體系升溫20、體系降溫-20，梯度溫度按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算模式見圖1。圖2 溫度計(jì)算模式3、作用組合組合1：恒載汽車荷載組

7、合2：恒載汽車荷載第一組支座沉降第一組溫度(升溫)組合3：恒載汽車荷載第一組支座沉降第二組溫度(降溫)組合4：恒載汽車荷載第二組支座沉降第一組溫度(升溫)組合5：恒載汽車荷載第二組支座沉降第二組溫度(降溫)4、計(jì)算原則計(jì)算圖示及離散圖均按原設(shè)計(jì)文件確定，施工流程按原設(shè)計(jì)文件提出的施工方案確定。材料參數(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)文件及規(guī)范取值，見下表。材 料 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 表材料項(xiàng) 目參 數(shù)備 注C50混 凝 土抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cd22.4Mpa抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)td1.83Mpa抗壓彈性模量Ec34500Mpa混 凝 土特性參數(shù)計(jì)算材料容重2.6t/m3線膨脹系數(shù)1.0E-5收縮徐變速度系數(shù)及終極值按JTG D62

8、-2004取值相對(duì)濕度0.80低 松 弛鋼 絞 線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度f(wàn)pk1860Mpa控制張拉應(yīng)力1395Mpa0.75fpk彈性模量Ep195000Mpa松弛率0.035錨 具 及波 紋 管鋼束管道摩阻系數(shù)0.25鋼束管道偏差系數(shù)0.0015單端錨具變形及回縮值0.006m三、四跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算1、結(jié)構(gòu)離散結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算分析采用平面桿系理論，以主梁軸線為基準(zhǔn)線劃分結(jié)構(gòu)離散圖，按施工步驟劃分?jǐn)?shù)個(gè)施工階段和運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)算主梁的內(nèi)力、應(yīng)力、位移等，計(jì)算采用橋梁靜力線性計(jì)算程序QJX進(jìn)行計(jì)算。四跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)共劃分143個(gè)節(jié)點(diǎn)、主梁?jiǎn)卧?42個(gè)，永久約束單元5個(gè)，臨時(shí)約束單元6個(gè)。結(jié)構(gòu)離散圖見圖2。圖3

9、四跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)離散圖2、符號(hào)規(guī)定彎矩M：以單元下緣受拉為正，單元上緣受拉為負(fù)；剪力Q：以使單元產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)；軸力N：以單元受壓為正，受拉為負(fù)；位 移：豎直方向以向上為正，水平方向以向右為正；應(yīng) 力：以單元受壓為正，受拉為負(fù)。3、四跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果附圖(1)持久狀況極限狀態(tài)承載能力（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）：·組合1承載能力見圖4；·組合2承載能力見圖5；·組合3承載能力見圖6；·組合4承載能力見圖7；·組合5承載能力見圖8；圖4 持久狀況極限狀態(tài)組合1承載能力圖5 持久狀況極限狀態(tài)組合2承載能力圖6 持

10、久狀況極限狀態(tài)組合3承載能力圖7 持久狀況極限狀態(tài)組合4承載能力圖8 持久狀況極限狀態(tài)組合5承載能力(2)A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件短期效應(yīng)荷載組合抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）：·短期效應(yīng)組合1正應(yīng)力見圖9；·短期效應(yīng)組合2正應(yīng)力見圖10；·短期效應(yīng)組合3正應(yīng)力見圖11；·短期效應(yīng)組合4正應(yīng)力見圖12；·短期效應(yīng)組合5正應(yīng)力見圖13；·短期效應(yīng)組合汽車最大剪力下主應(yīng)力見圖14；·短期效應(yīng)組合汽車最小剪力下主應(yīng)力見圖15；圖9 短期效應(yīng)組合1正應(yīng)力圖10 短期效應(yīng)組合2正應(yīng)力圖11 短期效

11、應(yīng)組合3正應(yīng)力圖12 短期效應(yīng)組合4正應(yīng)力圖13 短期效應(yīng)組合5正應(yīng)力圖14 短期效應(yīng)組合汽車最大剪力下主應(yīng)力圖15 短期效應(yīng)組合汽車最小剪力下主應(yīng)力(3)A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件長(zhǎng)期效應(yīng)荷載組合抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）：·長(zhǎng)期效應(yīng)組合1正應(yīng)力見圖16；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合2正應(yīng)力見圖17；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合3正應(yīng)力見圖18；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合4正應(yīng)力見圖19；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合5正應(yīng)力見圖20；圖16 長(zhǎng)期效應(yīng)組合1正應(yīng)力圖17 長(zhǎng)期效應(yīng)組合2正應(yīng)力圖18 長(zhǎng)期效應(yīng)組合3正應(yīng)力圖19 長(zhǎng)期效應(yīng)組合4正應(yīng)力圖20 長(zhǎng)期

12、效應(yīng)組合5正應(yīng)力(4)持久狀況和短暫狀況的應(yīng)力驗(yàn)算（見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 D622004）：·成橋階段正應(yīng)力見21；·組合1正應(yīng)力見圖22；·組合2正應(yīng)力見圖23；·組合3正應(yīng)力見圖24；·組合4正應(yīng)力見圖25；·組合5正應(yīng)力見圖26；·汽車最大剪力下主應(yīng)力見圖27；·汽車最小剪力下主應(yīng)力見圖28。圖21 持久狀況成橋階段截面正應(yīng)力圖22 持久狀況組合1截面正應(yīng)力圖23 持久狀況組合2截面正應(yīng)力圖24 持久狀況組合3截面正應(yīng)力圖25 持久狀況組合4截面正應(yīng)力圖26 持久狀況組合5截面正

13、應(yīng)力圖27 持久狀況汽車最大剪力下截面主應(yīng)力圖28 持久狀況汽車最小剪力下截面主應(yīng)力4、四跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算主要結(jié)論(1)規(guī)范強(qiáng)制性條款：持久狀況極限狀態(tài)承載能力驗(yàn)算（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）在組合1組合5五種工況下，截面極限狀態(tài)承載能力均滿足要求。(2)規(guī)范強(qiáng)制性條款：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）1）、正截面抗裂驗(yàn)算在短期效應(yīng)組合1組合5五種工況下滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件規(guī)范要求。在長(zhǎng)期效應(yīng)組合作用下，在墩頂處下緣雖出現(xiàn)拉應(yīng)力；但出現(xiàn)拉應(yīng)力的區(qū)域均在墩頂實(shí)心段,所算數(shù)值不真實(shí),而其它部位均未出現(xiàn)拉應(yīng)力

14、，所以在長(zhǎng)期效應(yīng)作用下滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件規(guī)范要求。2）、斜截面抗裂驗(yàn)算在短期效應(yīng)組合下，最大主拉應(yīng)力為1.06MPa，小于A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在短期效應(yīng)作用拉應(yīng)力限值（1.855MPa），結(jié)構(gòu)滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件規(guī)范要求。（2.65*0.7=1.855）預(yù)制構(gòu)件A類(3)持久狀況和短暫狀況的應(yīng)力驗(yàn)算（見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 D622004）1）、正應(yīng)力：·成橋階段：上緣最大應(yīng)力7.36MPa；下緣最大應(yīng)力7.45MPa。·持久狀況組合1：上緣最大應(yīng)力8.66MPa；下緣最大應(yīng)力10.24MPa。·持久狀況組合2：上緣最大應(yīng)力1

15、2.69MPa；下緣最大應(yīng)力10.39MPa。·持久狀況組合3：上緣最大應(yīng)力9.26MPa；下緣最大應(yīng)力11.16MPa。·持久狀況組合4：上緣最大應(yīng)力12.50MPa；下緣最大應(yīng)力11.04MPa。·持久狀況組合5：上緣最大應(yīng)力8.80MPa；下緣最大應(yīng)力11.96MPa。2）、主壓應(yīng)力：·成橋階段：最大主壓應(yīng)力7.49MPa。 ·持久狀況汽車最大剪力下：最大主壓應(yīng)力8.83MPa。·持久狀況汽車最小剪力下：最大主壓應(yīng)力8.25MPa。(4)活載位移取撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)為1.425，主梁邊跨跨中在活載作用下最大上拱度為3.38mm，最

16、大下?lián)隙葹?.11mm，其絕對(duì)值之和為12.48mm；主梁次邊跨跨中在活載作用下最大上拱度為4.19mm，最大下?lián)隙葹?.34mm，其絕對(duì)值之和為11.53mm,滿足規(guī)范要求（L/60049mm）。(5)主要結(jié)論持久狀況極限承載能力滿足規(guī)范要求；短期效應(yīng)組合正截面抗裂驗(yàn)算滿足要求，長(zhǎng)期效應(yīng)組合正截面抗裂驗(yàn)算滿足要求，短期效應(yīng)組合斜截面抗裂驗(yàn)算滿足要求；使用階段混凝土的壓應(yīng)力和主壓應(yīng)力滿足要求；活載位移滿足要求。四、五跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算1、結(jié)構(gòu)離散結(jié)構(gòu)的靜力計(jì)算分析采用平面桿系理論，以主梁軸線為基準(zhǔn)線劃分結(jié)構(gòu)離散圖，按施工步驟劃分?jǐn)?shù)個(gè)施工階段和運(yùn)營(yíng)階段進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)算主梁的內(nèi)力、應(yīng)力、位移等，計(jì)算采用

17、橋梁靜力線性計(jì)算程序QJX進(jìn)行計(jì)算。五跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)共劃分179個(gè)節(jié)點(diǎn)、主梁?jiǎn)卧?78個(gè)，永久約束單元6個(gè)，臨時(shí)約束單元8個(gè)。結(jié)構(gòu)離散圖見圖29。圖29 五跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)離散圖2、符號(hào)規(guī)定彎矩M：以單元下緣受拉為正，單元上緣受拉為負(fù)；剪力Q：以使單元產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)；軸力N：以單元受壓為正，受拉為負(fù)；位 移：豎直方向以向上為正，水平方向以向右為正；應(yīng) 力：以單元受壓為正，受拉為負(fù)。3、五跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果附圖(1)持久狀況極限狀態(tài)承載能力（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）：·組合1承載能力見圖30；·組合2承載能力見圖31；·組合3承載能力見

18、圖32；·組合4承載能力見圖33；·組合5承載能力見圖34；圖30 持久狀況極限狀態(tài)組合1承載能力圖31 持久狀況極限狀態(tài)組合2承載能力圖32 持久狀況極限狀態(tài)組合3承載能力圖33 持久狀況極限狀態(tài)組合4承載能力圖34 持久狀況極限狀態(tài)組合5承載能力(2)A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件短期效應(yīng)荷載組合抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）：·短期效應(yīng)組合1正應(yīng)力見圖35；·短期效應(yīng)組合2正應(yīng)力見圖36；·短期效應(yīng)組合3正應(yīng)力見圖37；·短期效應(yīng)組合4正應(yīng)力見圖38；·短期效應(yīng)組合5正應(yīng)力見圖39；&#

19、183;短期效應(yīng)組合汽車最大剪力下主應(yīng)力見圖40；·短期效應(yīng)組合汽車最小剪力下主應(yīng)力見圖41；圖35 短期效應(yīng)組合1正應(yīng)力圖36 短期效應(yīng)組合2正應(yīng)力圖37 短期效應(yīng)組合3正應(yīng)力圖38 短期效應(yīng)組合4正應(yīng)力圖39 短期效應(yīng)組合5正應(yīng)力圖40 短期效應(yīng)組合汽車最大剪力下主應(yīng)力圖41 短期效應(yīng)組合汽車最小剪力下主應(yīng)力(3)A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件長(zhǎng)期效應(yīng)荷載組合抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）：·長(zhǎng)期效應(yīng)組合1正應(yīng)力見圖42；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合2正應(yīng)力見圖43；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合3正應(yīng)力見圖44；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合4正應(yīng)力見

20、圖45；·長(zhǎng)期效應(yīng)組合5正應(yīng)力見圖46；圖42 長(zhǎng)期效應(yīng)組合1正應(yīng)力圖43 長(zhǎng)期效應(yīng)組合2正應(yīng)力圖44 長(zhǎng)期效應(yīng)組合3正應(yīng)力圖45 長(zhǎng)期效應(yīng)組合4正應(yīng)力圖46 長(zhǎng)期效應(yīng)組合5正應(yīng)力(4)持久狀況和短暫狀況的應(yīng)力驗(yàn)算（見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 D622004）：·成橋階段正應(yīng)力見47；·組合1正應(yīng)力見圖48；·組合2正應(yīng)力見圖49；·組合3正應(yīng)力見圖50；·組合4正應(yīng)力見圖51；·組合5正應(yīng)力見圖52；·汽車最大剪力下主應(yīng)力見圖53；·汽車最小剪力下主應(yīng)力見圖54。圖47 持久狀況

21、成橋階段截面正應(yīng)力圖48 持久狀況組合1截面正應(yīng)力圖49 持久狀況組合2截面正應(yīng)力圖50 持久狀況組合3截面正應(yīng)力圖51 持久狀況組合4截面正應(yīng)力圖52 持久狀況組合5截面正應(yīng)力圖53 持久狀況汽車最大剪力下截面主應(yīng)力圖54 持久狀況汽車最小剪力下截面主應(yīng)力4、五跨一聯(lián)結(jié)構(gòu)計(jì)算主要結(jié)論(1)規(guī)范強(qiáng)制性條款：持久狀況極限狀態(tài)承載能力驗(yàn)算（見公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-2004）在組合1組合5五種工況下，截面極限狀態(tài)承載能力均滿足要求。(2)規(guī)范強(qiáng)制性條款：預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件抗裂驗(yàn)算（見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 D622004）1）、正截面抗裂驗(yàn)算在短期效應(yīng)組合1組合5五種工況下滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件規(guī)范要求。在長(zhǎng)期效應(yīng)組合作用下，在墩頂處下緣雖出現(xiàn)拉應(yīng)力；但出現(xiàn)拉應(yīng)力的區(qū)域均在墩頂實(shí)心段,所算數(shù)值不真實(shí),而其它部位均未出現(xiàn)拉應(yīng)力，所以在長(zhǎng)期效應(yīng)作用下滿足A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件規(guī)范要求。2）、斜截面抗裂驗(yàn)算在短期效應(yīng)組合下，最大主拉應(yīng)力為1.06MPa，小于A類預(yù)應(yīng)