天賜路(含谷立交至黃金橋)改造工程黃金橋左二幅42m鋼箱梁上部結構計算書

計算書第頁天賜路(含谷立交至黃金橋)改造工程黃金橋左二幅42m鋼箱梁上部結構計算書編號：目錄TOC\o"1-3"\u1.1 工程概況 31.2 技術標準 31.3 主要規(guī)范 31.4 結構概述 31.5 主要材料及材料性能 31.6 計算原則、內容及控制標準 3一、 模型建立及分析 42.1 計算模型 42.2 荷載工況及荷載組合 4二、 承載能力極限狀態(tài)驗算 63.1 軸心受拉構件強度驗算 63.2 軸心受壓構件強度驗算 63.3 軸心受壓構件整體穩(wěn)定驗算 73.4 拉/壓彎構件腹板應力驗算 73.5 拉/壓彎構件腹板最小厚度驗算 73.6 拉/壓彎構件腹板加勁肋驗算 83.7 拉/壓彎構件翼緣板彎曲正應力驗算 83.8 拉/壓彎構件整體穩(wěn)定驗算 9三、 其他驗算 94.1 抗傾覆驗算 94.2 撓度驗算及預拱度 104.3 疲勞驗算 11

工程概況橋梁上部結構采用采用分離式單箱鋼箱梁，分三幅設置，左一幅橫斷面布置為：6.5m（人行道）+9.0m（車行道）=15.5m；左二幅為：6.25m（車行道）+0.25m（中央分隔護欄）=6.5m，右幅為：0.25m（中央分隔護欄）+15.25m（車行道）+6.5m（人行道）=22.0m。技術標準設計程序：CivilDesigner設計安全等級：一級橋梁重要性系數(shù)：1.1主要規(guī)范《公路工程技術標準》(JTGB01-2013)《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60-2015)，以下簡稱《通規(guī)》《公路鋼結構設計規(guī)范》(JTGD64-2015)，以下簡稱《鋼規(guī)》《公路鋼混組合橋梁設計與施工規(guī)范》（JTG/TD64-01-2015），以下簡稱《鋼混組合規(guī)范》結構概述左二幅上部結構道路中心線處梁高1.9m，箱梁翼緣外挑1.59m，鋼箱梁頂板厚度20~24mm，底板厚度20~24mm，腹板厚度16~20mm，頂板加勁肋采用U肋，底板與腹板采用板肋，U型肋厚度8mm，板肋厚度16、18mm，縱向均勻、間隔布置橫隔板及橫向加勁肋，間距2.5m。主要材料及材料性能表SEQ表\*ARABIC1鋼材材料物理性能指標強度等級彈性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)線膨脹系數(shù)Q345206000.00079000.0000.31078.5001.2e-005表SEQ表\*ARABIC2鋼材材料的強度設計值強度等級厚度(mm)抗拉、抗壓、抗彎fd(MPa)抗剪fvd(MPa)端面承壓（刨平頂緊）fcd(MPa)Q345<=16275.000160.000355.000Q34516-40270.000155.000355.000Q34540-63260.000150.000355.000Q34563-80250.000145.000355.000Q34580-100245.000140.000355.000計算原則、內容及控制標準計算書中將采用CivilDesigner對橋梁進行設計，并以《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）和《公路鋼結構橋梁設計規(guī)范》（JTGD64-2015）為標準進行驗算。模型建立及分析計算模型圖SEQ圖\*ARABIC1模型視圖節(jié)點數(shù)量：23個；單元數(shù)量：22個；邊界條件數(shù)量：3個；施工階段數(shù)量：2個，施工步驟如下： 施工階段1:架梁；30.0天； 施工階段2:二期；15.0天；荷載工況及荷載組合自重自重系數(shù)：-1.26整體升降溫1:升溫，25.0℃；2:降溫，-20.0℃；支座沉降按照每個地基及基礎的最大沉降量的最不利的荷載組合進行計算。第1組不均勻沉降-5.0mm；第2組不均勻沉降-5.0mm；荷載組合表SEQ表\*ARABIC3荷載工況序號工況名稱描述1徐變二次CS2收縮二次SS3恒荷載DL41SM5升溫T6負梯度TPG17降溫T18正梯度TPG9疲勞1(FL)M110疲勞2(FL)M211車輛M荷載組合列表： 基本1:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M); 基本3:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG); 基本4:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1); 基本5:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG); 基本6:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG1); 基本7:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本8:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本9:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本10:基本；1.000(SM)+1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 基本11:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本12:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M); 基本13:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG); 基本14:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1); 基本15:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG); 基本16:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG1); 基本17:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG); 基本18:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG1); 基本19:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG); 基本20:基本；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 撓度1:撓度；1.000(M); 撓度3:撓度；1.000(DL)+0.500(M); 撓度4:撓度；1.000(DL); 傾覆1:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 傾覆2:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M); 傾覆3:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG); 傾覆4:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1); 傾覆5:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG); 傾覆6:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG1); 傾覆7:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG); 傾覆8:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG1); 傾覆9:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG); 傾覆10:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1); 傾覆11:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 傾覆12:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M); 傾覆13:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.000(TPG); 傾覆14:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.000(TPG1); 傾覆15:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+1.000(TPG); 傾覆16:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T1)+1.000(TPG1); 傾覆17:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG); 傾覆18:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG1); 傾覆19:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T1)+1.000(TPG); 傾覆20:傾覆；1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T1)+1.000(TPG1); 疲勞1:；1.000(M1); 疲勞2:；1.000(M2);承載能力極限狀態(tài)驗算拉/壓彎構件腹板應力驗算圖表SEQ圖表\*ARABIC1拉/壓彎構件腹板應力驗算包絡圖結論：按照《鋼規(guī)》公式5.3.1-3τd=γ0τ≤fvd、f≤1驗算，τd=107.723MPa≤fvd=155.000MPa、f=0.614≤1，滿足規(guī)范要求；拉/壓彎構件腹板最小厚度驗算圖表SEQ圖表\*ARABIC2拉/壓彎構件腹板最小厚度驗算包絡圖結論：按照《鋼規(guī)》公式5.3.3-1tmin≤tw驗算，tmin=5.100mm≤tw=16.000mm，滿足規(guī)范要求；拉/壓彎構件腹板加勁肋驗算圖表SEQ圖表\*ARABIC3拉/壓彎構件腹板加勁肋驗算包絡圖結論：按照《鋼規(guī)》公式5.3.3-5Il≥Iln=ξlhwtw3驗算，Il=63888000.000mm4≥Iln=26083940.000mm4，滿足規(guī)范要求；拉/壓彎構件翼緣板彎曲正應力驗算圖表SEQ圖表\*ARABIC4拉/壓彎構件翼緣板彎曲正應力驗算包絡圖結論：按照《鋼規(guī)》公式5.4.1-1σ=γ0Nd/Aeff+γ0(My+Ndez)/Ay,eff+γ0(Mz+Ndey)/Az,eff≤fd驗算，σ=170.486MPa≤fd=270.000MPa，滿足規(guī)范要求；拉/壓彎構件整體穩(wěn)定驗算圖表SEQ圖表\*ARABIC5拉/壓彎構件整體穩(wěn)定驗算包絡圖結論：按照《鋼規(guī)》公式5.3.2-1~2、5.4.2-1~4min（σsd,yi，σsd,zi）≤fd驗算，min（σsd,yi，σsd,zi）=165.690MPa≤fd=270.000MPa，滿足規(guī)范要求；其他驗算抗傾覆驗算按《鋼規(guī)》第4.2.2條規(guī)定，上部結構采用整體式截面的梁橋在持久狀況下結構體系不應發(fā)生改變，并應按下列規(guī)定驗算橫橋向抗傾覆性能：在作用基本組合下，單向受壓支座始終保持受壓狀態(tài)。當整聯(lián)只采用單向受壓支座支承時，符合下式要求：結論：表SEQ表\*ARABIC4傾覆驗算-支反力表格支座節(jié)點編號組合名稱Fz(kN)驗算結果137傾覆7143.610OK136傾覆2986.563OK129傾覆9611.530OK132傾覆7223.053OK按照《橋規(guī)》第4.1.8條驗算：支座反力Fz≥0，滿足規(guī)范要求；表SEQ表\*ARABIC5傾覆驗算-穩(wěn)定系數(shù)表格傾覆方向最不利支座節(jié)點編號組合名稱∑Sbki(KN.m)∑Sski(KN.m)ki[k]驗算結果右傾129傾覆122028.603606.9293.34242.5000OK右傾137傾覆122028.603606.9293.34242.5000OK左傾132傾覆123897.269606.9296.42132.5000OK左傾136傾覆123897.269606.9296.42132.5000OK按照《橋規(guī)》第4.1.8條驗算：第1組無效支座中，129號節(jié)點最不利時，橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)k=3.342>橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)允許值k=2.500}，滿足規(guī)范要求；第2組無效支座中，137號節(jié)點最不利時，橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)k=3.342>橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)允許值k=2.500}，滿足規(guī)范要求；第3組無效支座中，132號節(jié)點最不利時，橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)k=6.421>橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)允許值k=2.500}，滿足規(guī)范要求；第4組無效支座中，136號節(jié)點最不利時，橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)k=6.421>橫向抗傾覆軸穩(wěn)定性系數(shù)允許值k=2.500}，滿足規(guī)范要求；;撓度驗算及預拱度按《鋼規(guī)》第4.2.3條規(guī)定，計算豎向撓度時，應按結構力學的方法并應采用不計沖擊力的汽車車道荷載頻遇值，頻遇值系數(shù)為1.0。計算撓度值不應超過表4.2.3規(guī)定的限值。表4.2.3豎向撓度限值橋梁結構形式簡支或連續(xù)桁架簡支或連續(xù)板梁梁的懸臂端部斜拉橋主梁懸索橋加勁梁限值結論：表SEQ表\*ARABIC6撓度驗算及預拱度表格梁-孔梁類型跨徑(mm)節(jié)點fa(mm)fn(mm)撓度驗算結果預拱值C(mm)1-1懸臂端700.000472.1142.333OK0.0001-2跨徑內40600.0005840.63581.200OK64.3961-3懸臂端700.000692.1142.333OK0.000按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗算：47號節(jié)點汽車荷載（不計沖擊系數(shù)）和人群荷載頻遇組合最大撓度設計值fd=2.113≤最大撓度允許值fn=2.333，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗算：58號節(jié)點汽車荷載（不計沖擊系數(shù)）和人群荷載頻遇組合最大撓度設計值fd=40.635≤最大撓度允許值fn=81.200，滿足規(guī)范要求；按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗算：69號節(jié)點汽車荷載（不計沖擊系數(shù)）和人群荷載頻遇組合最大撓度設計值fd=2.113≤最大撓度允許值fn=2.333，滿足規(guī)范要求；疲勞驗算按《鋼規(guī)》第5.5.4條規(guī)定，采用疲勞荷載計算模型I時,應按下列公式驗算:按《鋼規(guī)》第5.5.5條規(guī)定，采用疲勞荷載計算模型Ⅱ時,應按下列公式驗算:結論：圖表SEQ圖表\*ARABIC6疲勞驗算正應力包絡圖按照《鋼規(guī)》第5.5.4條驗算：疲勞正應力驗算滿足規(guī)范要求；圖表SEQ圖表\*ARABIC7疲勞驗算剪應力包絡圖按照《鋼規(guī)》第5.5.4條、第5.5.5條驗算：疲勞剪應力驗算驗算模型I滿足規(guī)范要求，驗算模型Ⅱ滿足規(guī)范要求；受壓板加勁肋計算結果1.根據(jù)規(guī)范第5.1.5-1條驗算受壓板縱向加勁肋幾何尺寸：板肋的寬厚比bs0/ts=171.0/8.0=21.375≤30.0*sqrt(345.0/fy)=30.0*sqrt(345.0/345.0)=30.000hs/ts=280.0/8.0=35.000≤40.0*sqrt(345.0/fy)=40.0*sqrt(345.0/345.0)=40.000縱向加勁肋的寬厚比滿足規(guī)范要求，OK!2.根據(jù)規(guī)范第5.1.6-1條、第5.1.6-2條驗算縱向加勁肋的相對剛度：單塊板剛度D=E*t^3/(12.0*(1-v^2))=206000.0*16.0^3/(12.0*(1-0.31^2))=77790316.038N*mm單根縱向加勁肋對加勁板Y-Y軸的抗彎慣矩Il=201093446.294mm^4縱向加勁肋的相對剛度γl=E*Il/(b*D)=206000.0*201093446.294/(1900.0*77790316.038)=280.276n=nl+1=3+1=4加勁板的長寬比α=a/b=2500.0/1900.0=1.316α0=(1+n*γl)^0.25=(1+4*280.276)^0.25=5.788單根縱向加勁肋的截面面積As,l=5720.0mm^2單根縱向加勁肋的截面面積與母板的面積之比δl=As,l/(b*t)=5720.0/(1900.0*16.0)=0.188因:α=1.316≤α0=5.788故：γl'=[4*n^2*(1+n*δl)*α^2-(α^2+1)^2]/n=[4*4^2*(1+4*0.188)*1.316^2-(1.316^2+1)^2]/4=46.684γl=280.276≥γl*=46.684;滿足規(guī)范公式5.1.6-1條要求。As,l=5720.0mm^2≥b*t/(10*n)=1900.0*16.0/(10*4)=760.0mm^2;滿足規(guī)范公式5.1.6-2條要求?？v向加勁肋的相對剛度滿足規(guī)范要求，OK!3.根據(jù)規(guī)范第8.2.1條驗算正交異性板最小板厚：t=16.0mm≥14.0mm縱向加勁肋:ts=8.0mm≥8.0mm正交異形板最小板厚滿足規(guī)范要求