帽子坡大橋結(jié)構(gòu)計(jì)算專項(xiàng)說明書

1、帽子坡大橋構(gòu)造計(jì)算書1項(xiàng)目概況1.1技術(shù)原則汽車荷載：公路-I級人群荷載：3.5kN/m2橋面寬度：2.5（人行道及欄桿）+1.5（非機(jī)動車道）+11.25（行車道）+ 1.5（雙黃線） +11.25（行車道）+ 1.5（非機(jī)動車道）+ 2.5m（人行道及欄桿），全寬 32m；雙向六車道。橋頭引道：都市主干路II級，計(jì)算行車速度50km/h；設(shè)計(jì)使用壽命：1；地震作用：地震動峰值加速度不不小于0.05g，抗震設(shè)防措施級別為7級。1.2施工方案主梁采用滿堂支架和大鋼管支架現(xiàn)澆，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈模后按照設(shè)計(jì)張 拉順序進(jìn)行張拉。2計(jì)算采用日勺技術(shù)規(guī)范及軟件（1）公路工程技術(shù)原則（JTG B01-）（

2、2）公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D60-）（3）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-）（4）公路橋涵地基與基本設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-）采用Midas civil進(jìn)行構(gòu)造分析，并用橋梁博士 3.2.0進(jìn)行驗(yàn)算。3計(jì)算采用日勺基本資料箱梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土 A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，橋墩按鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件計(jì)算。該橋?yàn)槎际袠蛄?，屬重要大橋，安全級別為I級。梯度溫度按照公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTGD60-)表4.3.10-3條取值。橋面為10cm瀝青混凝土鋪裝時(shí)梯度溫度日勺分布如圖1。A、豎向日照正溫差B、豎向日照反溫差圖1梯度溫度(尺寸單位：mm)收縮、徐變、箱梁有效寬度按照公路鋼

3、筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè) 計(jì)規(guī)范(JTG D62-)公式計(jì)算。荷載工況組合闡明：荷載工況均按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTG D60-) 進(jìn)行組合，重要組合如下。承載力極限狀態(tài)組合：1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.84人群+0.84梯度溫度+0.84制動力+0.5基本變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.98人群+0.98梯度溫度+0.5基本變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+0.98人群+0.98制動力+0.5基本變位1.2自重+1.0收縮徐變+1.4汽車+1.12人群+0.5基本變位正常使用極限狀態(tài)短期效應(yīng)組合：1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車+1.0人

4、群+0.8梯度溫度+1.0制動力+1.0基本變位1.0自重+1.0收縮徐變+0.7汽車+1.0人群正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合：1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車+0.4人群+0.8梯度溫度+1.0制動力+1.0基本變位1.0自重+1.0收縮徐變+0.4汽車+0.4人群短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算按原則值組合。以上僅為重要組合，各控制斷面最不利組合由以上各荷載互相組合值擬定。4計(jì)算圖式及計(jì)算荷載4.1計(jì)算圖式min 1111 111I1LLI im111 仙 I1W mill I1LLI 皿嘿J fff面H圖2 midas計(jì)算模型采用Midas civil對全橋進(jìn)行全過程空間靜力仿真分析，并用橋梁

5、博士 V3.2.0進(jìn)行平面計(jì)算，箱梁按部分預(yù)應(yīng)力混凝土 A類構(gòu)件設(shè)計(jì)，橋墩按鋼筋混 凝土偏壓構(gòu)件計(jì)算。全橋共116個(gè)單元，125個(gè)節(jié)點(diǎn)。計(jì)算中考慮日勺荷載及作用 涉及：構(gòu)造自重、基本變位、預(yù)應(yīng)力荷載、溫度梯度、活載、汽車制動力、二期 恒載。4.2混凝土及鋼筋參數(shù)混凝土材料參數(shù)強(qiáng)度 級別彈性模量 (MPa)容重 (kN/m3)線膨脹系數(shù)原則值設(shè)計(jì)值fck(MPa)ftk(MPa)f頊MPa)ftd(MPa)C503450026.51.00E-0532.42.6522.41.83表注：表中原則值、設(shè)計(jì)值欄分別列出混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度。表2般鋼筋材料參數(shù)一般鋼筋彈性模量(MPa)容重(k

6、N/m3)fsk(MPa)fsd(MPa)fsd(MPa)HRB3350078.5335280280表注：fsk、fsd、fsd分別為抗拉強(qiáng)度原則值、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。表3預(yù)應(yīng)力鋼束材料參數(shù)類型彈性模量 (MPa)容重 (kN/m3)線膨脹系數(shù)fpk(MPa)fpd(MPa)%呻)鋼絞線1x719500078.51.20E-0518601260390表注：fpk為抗拉強(qiáng)度原則值；fpd為抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fpd抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。4.3二期恒載橋面系(含人行道縱梁、人行道板、人行道欄桿、橋面鋪裝)1kN/m計(jì) 算，合力作用點(diǎn)偏離路線中線外側(cè)0.73m。4.4制動力本橋?yàn)殡p向三車道，汽車

7、制動力按主橋范疇內(nèi)日勺一行汽車車隊(duì)10%計(jì)算， 為 386kN。4.5基本變位橋臺處基本變位按5mm考慮，中墩按10mm考慮。5計(jì)算成果5.1主梁計(jì)算成果5.1.1持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算箱梁抗彎承載力驗(yàn)算表4列出了較不利日勺幾種單元，其他未列出日勺單元均滿足規(guī)范規(guī)定。表4箱梁抗彎承載力驗(yàn)算單元位置最大/最小roMd(kN*m)R(kN*m)截面強(qiáng)度系數(shù)C =R/roMd受壓區(qū)高度最小配筋率9J10最大31195448931.439滿足滿足10J11最大32951451571.370滿足滿足10I10最大31195448931.439滿足滿足11J12最大34059453011.330滿足

8、滿足11I11最大32951451571.370滿足滿足12J13最大34523454801.317滿足滿足12I12最大34059453011.330滿足滿足13I13最大34524454801.317滿足滿足13J14最大34348455691.327滿足滿足14I14最大34348455691.327滿足滿足14J15最大33536447891.336滿足滿足15J16最大32092400531.248滿足滿足15I15最大33536447891.336滿足滿足16J17最大30019373691.245滿足滿足16I16最大32092400501.248滿足滿足17J18最大27319

9、311341.140滿足滿足17I17最大30019373671.245滿足滿足18I18最大27319311291.139滿足滿足18J19最大24017294221.225滿足滿足19I19最大24017294191.225滿足滿足19J20最大20663287251.390滿足滿足20I20最大20663287241.390滿足滿足32J33最小-1367921941411.419滿足滿足33I33最小-1367921941411.419滿足滿足43J44最大28792427811.486滿足滿足45J46最大42693579331.357滿足滿足46J47最大48913630661.2

10、89滿足滿足46I46最大42693579371.357滿足滿足48J49最大59913886221.479滿足滿足49J50最大64799879141.357滿足滿足49I49最大59913886221.479滿足滿足52J53最大761751087471.428滿足滿足53J54最大788391073381.361滿足滿足53I53最大761751087471.428滿足滿足54J55最大810601062121.310滿足滿足54I54最大788391073381.361滿足滿足55J56最大827531053681.273滿足滿足55I55最大810601062121.310滿足滿足5

11、6J57最大838821048051.249滿足滿足56I56最大827531053681.273滿足滿足57J58最大844471045231.238滿足滿足57I57最大838821048051.249滿足滿足58J59最大845171044871.236滿足滿足58I58最大844471045231.238滿足滿足表注:。為重要性系數(shù)取r=1.1;Md為彎矩組合設(shè)計(jì)值;R為抗彎承載力設(shè)計(jì)值，& 1即滿足規(guī)范規(guī)定。表4所列表白，箱梁承載力、受壓區(qū)高度及最小配筋率均滿足規(guī)范規(guī)定。（2）箱梁抗剪承載力驗(yàn)算表5箱梁抗剪承載力驗(yàn)算單元位置最大/最小驗(yàn)算roVd(kN)R(kN)截面強(qiáng)度系數(shù)C =R

12、/r Vd截面驗(yàn)算2I2最小OK-7635102841.347OK2J3最小OK-703199381.413OK3I3最小OK-703199381.413OK20J21最大OK7260105401.452OK24J25最大OK9679137661.422OK27J28最大OK11547151081.308OK28J29最大OK12181157201.290OK28I28最大OK11545152311.319OK29J30最大OK12822158721.238OK29I29最大OK12179158441.301OK31J32最大O161OK31I31最大OK135971

13、75831.293OK32I32最大O161OK33J34最小OK-16510171021.036OK34I34最小OK-16510171021.036OK34J35 最小 OK -1539536I36 最小OK -1463118049170201.1721.163OKOKJ37最小I37最小OK-14003OK237OK171961.228OKJ38最小I38最小OK-13382OK238OK164491.229OKJ39最小I39最小OK-12767OK-12769182701.431OK181481.421OK

14、41I41 最小 OK -11555141001.220OK41J42最小OK-10955135581.238OK42I42最小OK-10956134731.230OK42J43最小OK-10360148101.430OK43J44最小NG-9769136701.399NG43I43最小OK-10361147261.421OK45J46最小OK-8599112281.306OK45I45最小OK-9183123711.347OK46J47最小OK-8020101101.261OK表注：Vd為剪力組合設(shè)計(jì)值，R為抗剪承載力設(shè)計(jì)值，& N1即滿足規(guī)范規(guī)定。截面驗(yàn)算”指箱梁與否滿足JTG D62-規(guī)

15、范式(5.2.9)表5列出了較不利日勺幾種單元，其他未列出日勺單元均滿足規(guī)范規(guī)定。表中 數(shù)據(jù)表白，箱梁斜截面抗剪承載力及截面驗(yàn)算均滿足規(guī)范規(guī)定。5.1.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算(1)箱梁正截面抗裂驗(yàn)算按規(guī)范JTG D62-第6.3.1-1條，A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下應(yīng)滿足：。-。 0.7 f = 1.855MPa ；在荷載長期效應(yīng)組合下：。pc 0表6短期效應(yīng)作用下箱梁正截面抗裂驗(yàn)算單元位置上緣(Mpa)下緣(Mpa)左上緣(Mpa)左下緣(Mpa)右上緣(Mpa)右下緣(Mpa)10J110.5284.6972.6984.7280.4794.66711J12

16、0.4254.7972.6204.8240.3784.76911I110.5214.7012.6954.7310.4694.67112J130.2754.9422.5094.9670.2294.91812I120.4164.8012.6164.8290.3654.77413J143.8435.0381.2855.058-0.0535.01613I133.9404.9421.3604.9650.0394.91614I143.8675.0271.2955.046-0.0305.00414J153.8904.9701.2924.986-0.0024.95115I153.9154.9581.3034.

17、9730.0234.93815J160.2654.8472.4384.8622.1774.83316I160.2514.8532.4314.8682.1634.84016J177.8950.3863.8980.3994.0130.37317J188.267-0.1014.153-0.0904.390-0.10917I177.9250.3703.9120.3834.0410.35718J198.392-0.3074.248-0.2984.520-0.31118I188.298-0.1184.168-0.1074.421-0.12619I198.424-0.3234.264-0.3144.552-

18、0.32819J208.216-0.1684.137-0.1624.348-0.16920I208.248-0.1834.154-0.1774.381-0.18520J217.8370.1983.8810.2003.9730.19831J320.2504.2722.1724.2680.2554.27632J33-0.2114.7601.8004.755-0.2044.76532I320.2504.2722.1724.2680.2554.27633I33-0.2114.7601.8194.768-0.2234.75233J340.3124.1992.2394.2070.3014.19134I34

19、0.3124.1992.2394.2070.3014.19141J428.3680.3614.3950.3534.5230.37542J438.6350.0294.5660.0234.7910.04442I428.3350.3744.3790.3664.4900.38843J448.705-0.1194.584-0.1254.862-0.10343I438.6020.0444.5500.0374.7580.05946J478.5050.4494.4270.4444.6540.458表注：表中拉應(yīng)力為負(fù)，壓應(yīng)力為正；表中各項(xiàng)應(yīng)力均為。廣b表7長期效應(yīng)作用下箱梁正截面抗裂驗(yàn)算單元位置上緣(Mpa)

20、下緣(Mpa)左上緣(Mpa)左下緣(Mpa)右上緣(Mpa)右下緣(Mpa)3J42.3942.0352.3902.0772.3341.9944I42.3942.0322.3892.0742.3331.99016J173.9941.9723.6911.9853.9791.96217J184.3381.5153.9191.5264.3301.51017I173.9931.9723.6911.9843.9781.96218J194.4491.3223.9931.3314.4461.32118I184.3381.5153.9181.5264.3291.51019I194.4491.3233.993

21、1.3314.4461.32219J204.2691.4603.8691.4654.2701.46220I204.2691.4613.8691.4664.2701.46220424343J21J43J44I433.8954.4814.4844.4811.8121.8361.7691.8353.6044.1234.1034.1231.8131.8281.7601.8273.8994.5034.5084.5031.8161.8531.7871.852表注：表中拉應(yīng)力為負(fù)，壓應(yīng)力為正；表中各項(xiàng)應(yīng)力均為。廣b表6、表7列出了最不利截面日勺法向拉應(yīng)力，表中數(shù)據(jù)表白箱梁短期效應(yīng)、長期效應(yīng)作用下，箱梁法向拉

22、應(yīng)力滿足規(guī)范規(guī)定。(2)箱梁斜截面抗裂驗(yàn)算A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在作用(或荷載)短期效應(yīng)組合下，現(xiàn)場澆筑構(gòu)件，主拉應(yīng)力應(yīng)滿足：b 0.5 f * = 1.325MPa表8箱梁斜截面抗裂驗(yàn)算單元位置最大主拉應(yīng)力(MPa)容許值(MPa)15J16-0.674-1.32516J17-0.933-1.32516I16-0.699-1.32517I17-0.958-1.32517J18-0.735-1.32518I18-0.764-1.32520J21-0.561-1.32529J30-0.567-1.32529I29-0.516-1.32531J32-0.746-1.32531I31-0.716-1.32532J33-0.891-1.32532I32-0.746-1.32533J34-0.976-1.32534I34-0.976-1.32534J35-0.873-1.32536I36-0.639-1.32536J37-0.538-1.32537J38-0.512-1.32541J42-0.617-1.32541I41-0.616-1.32542I42-0.547-1.32546J47-0.835-1.32549J50-0.780-1.325表注：表中拉應(yīng)力為負(fù)，壓應(yīng)力為正表8列