悬浇箱梁整体计算书毕业设计Word格式.docx
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1.1
1.3主要规范
《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)
《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-201x(报批稿)),以下简称《通规》;
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-20xx(总校稿)),以下简称《桥规》;
《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)
《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ77-98)
《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)
1.4结构概述
1.5主要材料及材料性能
1.5.1混凝土
表1混凝土材料及材料性能表
强度等级
弹性模量
(MPa)
剪切模量
泊松比
容重
(kN/m3)
线膨胀系数
fck
ftk
fcd
ftd
C60
36000.000
14400.000
0.200
25.000
1e-005
38.500
2.850
26.500
1.960
1.5.2预应力钢筋
表2预应力钢筋材料及材料性能表
预应力钢筋材料名称
fpk
fpd
f'
pd
15-13
195000.000
78.500
1.2e-005
1860.000
1260.000
390.000
15-14
15-15
15-16
15-17
15-28
EX:
15-5
表3预应力钢筋特性值表
预应力钢筋名称
钢束总面积
(㎡)
张拉控制应力
张拉控制力
(kN)
管道直径
(m)
μ
k
锚具变形
(mm)
松弛系数
超张拉
0.002
1395000.000
2520765.000
0.090
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
是
2714670.000
2908575.000
3102480.000
3296385.000
0.004
5468400.000
0.120
0.001
1302000.000
911400.000
0.000
否
1.5.3普通钢筋
表4普通钢筋材料及材料性能表
普通钢筋
(KN/m3)
fsk
fsd
sd
R235
210000.000
76.980
235.000
195.000
HRB335
200000.000
335.000
280.000
HRB400
400.000
330.000
KL400
1.6计算原则、内容及控制标准
计算书中将采用midasCivilDesigner对桥梁进行设计,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-201x(报批稿))和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-20xx(总校稿))为标准,按部分预应力(A类)混凝土结构进行验算。
二、模型建立及分析
2.1计算模型
图1模型视图
1)节点数量:
148个;
2)单元数量:
95个;
3)边界条件数量:
4个;
4)施工阶段数量:
15个,施工步骤如下:
施工阶段1:
安装0号块构件;
28.0天;
施工阶段2:
安装梁段构件1;
施工阶段3:
安装梁段构件2;
施工阶段4:
安装梁段构件3;
施工阶段5:
安装梁段构件4;
施工阶段6:
安装梁段构件5;
施工阶段7:
安装梁段构件6;
施工阶段8:
安装梁段构件7;
施工阶段9:
安装梁段构件8;
施工阶段10:
安装梁段构件9;
施工阶段11:
安装边跨现浇段构件;
施工阶段12:
拆除满堂支架;
1.0天;
施工阶段13:
安装中跨合拢段构件;
施工阶段14:
加载二期恒载;
10.0天;
施工阶段15:
收缩徐变;
3650.0天;
2.2荷载工况及荷载组合
1)自重
自重系数:
-1.04
2)整体升降温
1:
系统温度升温,30.0℃;
2:
系统温度降温,-10.0℃;
3)徐变收缩
收缩龄期:
3.0天;
理论厚度自动计算:
由程序自动计算各构件的理论厚度。
公式为:
h=a×
Ac/u;
u=L0+a×
Li;
--周长u的计算公式中L0为外轮廓周长,Li为内轮廓周长,a为要考虑轮廓周长的比例系数。
4)支座沉降
按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。
第98_100组不均匀沉降-10.0mm;
第102_104组不均匀沉降-10.0mm;
第106_108组不均匀沉降-10.0mm;
第110_112组不均匀沉降-10.0mm;
5)可变荷载
活载:
汽车荷载,桥梁等级为公路Ⅰ级;
对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ,按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条,冲击系数μ可按下式计算:
根据规范,计算的结构基频f=1.09Hz,冲击系数μ=0.050。
6)荷载组合
表5荷载工况
序号
工况名称
描述
1
支座沉降荷载
2
钢束一次
TP
3
钢束二次
TS
4
系统温度降温
T
5
徐变二次
CS
6
温度梯度降温
TPG
7
收缩二次
SS
荷载组合列表:
基本1:
基本;
基本组合(永久荷载):
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH);
基本2:
基本组合:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M;
基本3:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]+1.4TPG[1];
基本4:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]+1.4TPG[2];
基本5:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]+1.4TPG[1];
基本6:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]+1.4TPG[2];
基本7:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[1]+1.05TPG[1];
基本8:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[1]+1.05TPG[2];
基本9:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[2]+1.05TPG[1];
基本10:
0.5SM[1]+1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[2]+1.05TPG[2];
基本11:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH);
基本12:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M;
基本13:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]+1.4TPG[1];
基本14:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[1]+1.4TPG[2];
基本15:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]+1.4TPG[1];
基本16:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T[2]+1.4TPG[2];
基本17:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[1]+1.05TPG[1];
基本18:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[1]+1.05TPG[2];
基本19:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[2]+1.05TPG[1];
基本20:
0.5SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M+1.05T[2]+1.05TPG[2];
频遇1:
频遇;
频遇:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+0.8TPG[1];
频遇2:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+0.8TPG[2];
频遇3:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+0.8TPG[1];
频遇4:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+0.8TPG[2];
频遇5:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M;
频遇6:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[1]+0.8TPG[1];
频遇7:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[1]+0.8TPG[2];
频遇8:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[1];
频遇9:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[2];
准永久1:
准永久;
准永久:
准永久2:
准永久3:
准永久4:
准永久5:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M;
准永久6:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[1]+0.8TPG[1];
准永久7:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[1]+0.8TPG[2];
准永久8:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[1];
准永久9:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T[2]+0.8TPG[2];
挠度1:
挠度;
荷载频遇组合:
1.0(cD)+0.7/(1+mu)M;
挠度2:
汽车荷载和人群荷载频遇组合:
0.7/(1+mu)M;
挠度3:
RC梁结构自重+1/2可变荷载频遇组合:
1.0(cD)+0.35/(1+mu)M;
应力1:
标准;
弹性阶段截面应力计算组合:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+1.0TPG[1];
应力2:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+1.0TPG[2];
应力3:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+1.0TPG[1];
应力4:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+1.0TPG[2];
应力5:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M;
应力6:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]+1.0TPG[1];
应力7:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]+1.0TPG[2];
应力8:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[1];
应力9:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[2];
倾覆1:
倾覆;
标准组合:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH);
倾覆2:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M;
倾覆3:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+1.0TPG[1];
倾覆4:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[1]+1.0TPG[2];
倾覆5:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+1.0TPG[1];
倾覆6:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T[2]+1.0TPG[2];
倾覆7:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]+1.0TPG[1];
倾覆8:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[1]+1.0TPG[2];
倾覆9:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[1];
倾覆10:
1.0SM[1]+1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T[2]+1.0TPG[2];
三、持久状况承载能力极限状态
3.1正截面抗弯验算
图表1持久状况正截面抗弯验算包络图
结论:
按照《桥规》第5.1.2-1条
验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;
3.2斜截面抗剪验算
图表2持久状况斜截面抗剪验算包络图
按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算,满足规范要求;
3.3正截面抗压验算
图表3持久状况正截面抗压验算包络图
按照《桥规》第5.1.2-1条公式
验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值>
构件承载力设计值,不满足规范要求;
3.4抗扭验算
图表4持久状况抗扭验算(扭矩)包络图
图表5持久状况抗扭验算(剪力)包络图
验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;
按照《桥规》第5.5.3条进行截面验算,满足规范要求;
3.5支反力计算
表6支反力计算表
支座节点
荷载
Fx
Fy
Fz
Mx
(kN.m)
My
Mz
98
基本7
9.074
6.308
3452.420
1.807
0.454
100
基本9
3111.573
102
257.137
-331.466
14366.454
20.434
12.857
104
基本8
147.730
11.310
23184.005
0.625
7.387
106
-1.272
-2.931
17615.005
4.599
-0.064
108
基本10
19504.168
110
-21.926
-107.760
3263.930
7.772
-1.096
112
3237.970
四、持久状况正常使用极限状态
4.1正截面抗裂验算
全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:
预制构件:
σst-0.85
- 配套讲稿:
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