渡叉河2号门架墩计算书.docx
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渡叉河2号门架墩计算书
湖北省保康至宜昌高速公路襄阳段
第01合同段
门架墩计算书
2012-1-5
目录
一、概述2
1.1、桥梁结构概述2
1.2、设计规范2
1.3、计算参数3
1.4、主要材料3
1.5、计算理论及方法3
二、结构纵向静力计算3
2.1、计算模式3
2.2、荷载组合4
2.3、计算结果4
三、横梁计算结论8
3.1端横梁8
3.2中横梁12
四、结构横向计算16
4.1计算理论及方法16
4.2计算模型16
4.3计算参数16
4.4计算结果16
五、下构计算结论27
5.1桥墩检算27
5.2承台检算30
5.3桩长计算31
2.1渡叉河2号大桥10号墩
本桥上部结构采用40mT梁,10号墩处跨越省道,为保证省道通行净空要求,本桥墩采用门架墩,桥墩墩型尺寸如下:
渡叉河2号大桥10号桥墩立面图
盖梁钢束布置详见施工图。
本桥墩分三阶段施工:
1、桥墩及盖梁施工,待盖梁强度不小于设计强度的90%后张拉N2钢束(中间一排共5根)和对称布置的3束N1钢束(顶排钢束1、3、5根);
2、左右幅对称架设主梁(从中间向两边),待第12片主梁吊装到位后张拉剩余钢束;
3、对称架设剩余主梁,施工桥面湿接缝及现浇连续段,张拉墩顶负弯矩束,施工桥面系。
根据桥墩盖梁施工状况,选择最不利工况进行桥墩墩身及盖梁检算。
根据梁部计算结果,提取上部结构支座反力如下(40mT梁):
集中力(边梁)
集中力(中梁)
车辆轴重
2247kN
2039kN
960kN
2.1.1工况一:
盖梁施工完成,张拉第一批钢束并拆除支架时
1、计算模型
采用桥梁博士进行内力分析,共划分84个节点,80个单元,基础考虑桩土耦合作用。
计算模型如下:
2、计算结果
A、工况一弯矩、剪力包络图
工况一弯矩包络图(kN·m)
工况一剪力包络图(kN)
B、桥墩盖梁抗弯强度检算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第5.1.5条规定的承载能力极限状态进行内力组合,检算结果如下:
承载能力极限状态正截面抗弯强度检算
单元号
节点号
内力属性
Mj
极限抗力R
受力类型
R满足否
1
1
最大弯矩
0
9.85E+03
下拉受弯
是
最小弯矩
0
9.85E+03
下拉受弯
是
2
2
最大弯矩
6.00E+02
-4.30E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
-2.53E+03
1.43E+04
上拉偏压
是
3
3
最大弯矩
4.77E+02
-5.36E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
-2.52E+03
1.58E+04
上拉偏压
是
4
4
最大弯矩
2.83E+02
-2.03E+04
下拉偏拉
是
最小弯矩
-2.58E+03
1.47E+04
上拉偏压
是
5
5
最大弯矩
4.86E+01
-2.95E+04
下拉偏拉
是
最小弯矩
-2.74E+03
1.39E+04
上拉偏压
是
6
6
最大弯矩
-2.44E+02
-1.57E+04
上拉偏拉
是
最小弯矩
-2.97E+03
1.29E+04
上拉偏压
是
7
7
最大弯矩
-6.11E+02
-4.17E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.27E+03
1.20E+04
上拉偏压
是
8
8
最大弯矩
-1.05E+03
-9.87E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.62E+03
1.11E+04
上拉偏压
是
9
9
最大弯矩
-1.57E+03
-7.78E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-4.04E+03
1.04E+04
上拉偏压
是
10
10
最大弯矩
-2.16E+03
-6.59E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-4.52E+03
9.86E+03
上拉偏压
是
11
11
最大弯矩
-2.80E+03
-5.80E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-5.09E+03
9.47E+03
上拉偏压
是
12
12
最大弯矩
-3.49E+03
-5.08E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-5.74E+03
9.10E+03
上拉偏压
是
13
13
最大弯矩
-4.24E+03
-4.88E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-6.47E+03
8.82E+03
上拉偏压
是
14
14
最大弯矩
-5.05E+03
-4.46E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-7.27E+03
8.53E+03
上拉偏压
是
15
15
最大弯矩
-5.92E+03
-4.13E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-8.15E+03
8.20E+03
上拉偏压
是
16
16
最大弯矩
-6.70E+03
-3.50E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-8.93E+03
7.89E+03
上拉偏压
是
17
17
最大弯矩
-7.76E+03
7.84E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-1.11E+04
-4.69E+04
上拉受弯
是
18
18
最大弯矩
-6.96E+03
8.26E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-9.97E+03
-4.69E+04
上拉受弯
是
19
19
最大弯矩
-6.28E+03
8.67E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-8.97E+03
-4.63E+04
上拉受弯
是
20
20
最大弯矩
-5.32E+03
9.29E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-7.54E+03
-4.43E+04
上拉受弯
是
21
21
最大弯矩
-4.41E+03
9.90E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-6.18E+03
-4.03E+04
上拉受弯
是
22
22
最大弯矩
-3.53E+03
1.10E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-4.94E+03
-3.62E+04
上拉受弯
是
23
23
最大弯矩
-2.62E+03
1.27E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-3.85E+03
-1.58E+03
上拉偏拉
是
24
24
最大弯矩
-1.79E+03
1.61E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-2.83E+03
-2.16E+03
上拉偏拉
是
25
25
最大弯矩
-834
-4.61E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-2.06E+03
1.28E+04
上拉偏压
是
26
26
最大弯矩
9.53E+01
-2.60E+04
下拉偏拉
是
最小弯矩
-1.41E+03
1.81E+04
上拉偏压
是
27
27
最大弯矩
813
-9.40E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
-9.13E+02
3.50E+04
上拉偏压
是
28
28
最大弯矩
1.61E+03
-5.47E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
-3.72E+02
7.52E+04
上拉偏压
是
29
29
最大弯矩
2.33E+03
-4.00E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
1.07E+02
1.07E+05
下拉偏压
是
30
30
最大弯矩
2.97E+03
-3.27E+03
下拉偏拉
是
最小弯矩
5.24E+02
6.16E+04
下拉偏压
是
31
31
最大弯矩
3.54E+03
5.74E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
8.79E+02
7.78E+04
下拉偏压
是
32
32
最大弯矩
4.04E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.17E+03
3.97E+04
下拉偏压
是
33
33
最大弯矩
4.46E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.40E+03
3.97E+04
下拉偏压
是
34
34
最大弯矩
4.81E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.57E+03
2.55E+04
下拉偏压
是
35
35
最大弯矩
5.09E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.68E+03
2.40E+04
下拉偏压
是
36
36
最大弯矩
5.29E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.73E+03
2.34E+04
下拉偏压
是
37
37
最大弯矩
5.47E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.66E+03
2.43E+04
下拉偏压
是
38
38
最大弯矩
5.58E+03
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.52E+03
2.64E+04
下拉偏压
是
39
39
最大弯矩
5.62E+03
5.73E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.32E+03
3.97E+04
下拉偏压
是
40
40
最大弯矩
5.58E+03
5.58E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.06E+03
3.97E+04
下拉偏压
是
41
41
最大弯矩
5.47E+03
5.34E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
7.42E+02
8.51E+04
下拉偏压
是
42
42
最大弯矩
5.29E+03
4.95E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
3.58E+02
7.66E+04
下拉偏压
是
43
43
最大弯矩
5.03E+03
4.56E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
-86.9
1.07E+05
上拉偏压
是
44
44
最大弯矩
4.71E+03
4.14E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
-6.04E+02
5.69E+04
上拉偏压
是
45
45
最大弯矩
4.44E+03
3.79E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
-1.32E+03
2.17E+04
上拉偏压
是
46
46
最大弯矩
3.50E+03
3.39E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
2.89E+03
3.39E+04
下拉受弯
是
结论:
本阶段桥墩盖梁抗弯强度满足规范要求。
C、桥墩盖梁抗裂及应力检算
工况一荷载短期组合应力结果如下:
短期组合下盖梁上下缘最小正应力图(MPa)
短期组合下盖梁斜截面主拉应力图(MPa)
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第7.1.5条关于A类预应力混凝土现浇构件的规定进行应力检算,结果如下:
标准组合下盖梁上下缘最大正应力图(MPa)
标准组合下盖梁斜截面主压应力图(MPa)
结论:
短期组合下盖梁最大拉应力为0.744MPa,最大主拉应力为0.744MPa;标准组合下盖梁最大正应力为5.89MPa,最大主压应力为5.89MPa。
桥墩盖梁抗裂性及应力结果满足规范要求。
D、桥墩墩身正截面强度及裂缝宽度检算
桥墩墩身配筋详见施工图,墩身强度及裂缝宽度检算结果如下:
单元号
节点号
内力属性
Nj
Mj
极限抗力R
受力类型
R满足否
上缘裂缝宽度W1
下缘裂缝宽度W2
47
59
最大弯矩
3.27E+03
2.16E+03
3.22E+04
下拉偏压
是
0.0524
0
最小弯矩
2.09E+03
-3.88E+02
5.59E+04
上拉偏压
是
48
60
最大弯矩
3.36E+03
1.88E+03
3.59E+04
下拉偏压
是
0.0417
0
最小弯矩
2.17E+03
-293
5.94E+04
上拉偏压
是
49
61
最大弯矩
3.44E+03
1.60E+03
4.00E+04
下拉偏压
是
0.0327
0
最小弯矩
2.24E+03
-199
6.26E+04
上拉偏压
是
50
62
最大弯矩
3.53E+03
1.32E+03
4.46E+04
下拉偏压
是
0.0261
0
最小弯矩
2.32E+03
-104
6.58E+04
上拉偏压
是
51
73
最大弯矩
1.35E+03
5.91E+02
4.12E+04
下拉偏压
是
0
0.222
最小弯矩
2.06E+03
-5.06E+03
4.92E+03
上拉偏压
是
52
64
最大弯矩
1.42E+03
4.27E+02
4.87E+04
下拉偏压
是
0
0.191
最小弯矩
2.15E+03
-4.43E+03
6.38E+03
上拉偏压
是
53
65
最大弯矩
1.52E+03
2.23E+02
5.86E+04
下拉偏压
是
0
0.151
最小弯矩
2.26E+03
-3.64E+03
9.43E+03
上拉偏压
是
54
66
最大弯矩
1.61E+03
17.8
6.44E+04
下拉偏压
是
0
0.174
最小弯矩
2.37E+03
-2.85E+03
1.12E+04
上拉偏压
是
55
67
最大弯矩
1.70E+03
-187
5.81E+04
上拉偏压
是
0
0.116
最小弯矩
2.49E+03
-2.05E+03
2.12E+04
上拉偏压
是
56
68
最大弯矩
1.79E+03
-392
5.08E+04
上拉偏压
是
0
0.0606
最小弯矩
2.60E+03
-1.26E+03
3.60E+04
上拉偏压
是
57
300
最大弯矩
3.47E+03
-2.16E+01
5.02E+04
上拉偏压
是
0
0
最小弯矩
4.92E+03
-2.63E+01
5.03E+04
上拉偏压
是
58
301
最大弯矩
5.24E+03
2.15E+01
5.04E+04
下拉偏压
是
0
0
最小弯矩
3.74E+03
-7.94E+00
5.04E+04
上拉偏压
是
结论:
桥墩墩身正截面强度满足要求,最大裂缝宽度为0.222mm。
2.2.1工况二:
架设第六片主梁,张拉第二批钢束之前
1、计算模型
采用桥梁博士进行内力分析,共划分84个节点,80个单元,基础考虑桩土耦合作用。
计算模型如下:
2、计算结果
A、工况二弯矩、剪力包络图
工况二弯矩包络图(kN·m)
工况二剪力包络图(kN)
B、桥墩盖梁抗弯强度检算
按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)第5.1.5条规定的承载能力极限状态进行内力组合,检算结果如下:
承载能力极限状态正截面抗弯强度检算
单元号
节点号
内力属性
Mj
极限抗力R
受力类型
R满足否
1
1
最大弯矩
0
9.85E+03
下拉受弯
是
最小弯矩
0
9.85E+03
下拉受弯
是
2
2
最大弯矩
-1.49E+03
-3.30E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-5.05E+03
1.15E+04
上拉偏压
是
3
3
最大弯矩
-1.23E+03
-3.88E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-4.58E+03
1.26E+04
上拉偏压
是
4
4
最大弯矩
-1.01E+03
-4.46E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-4.15E+03
1.38E+04
上拉偏压
是
5
5
最大弯矩
-8.48E+02
-5.01E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.78E+03
1.50E+04
上拉偏压
是
6
6
最大弯矩
-7.48E+02
-5.04E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.49E+03
1.62E+04
上拉偏压
是
7
7
最大弯矩
-6.66E+02
-3.39E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.32E+03
1.60E+04
上拉偏压
是
8
8
最大弯矩
-6.08E+02
-3.61E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.26E+03
1.63E+04
上拉偏压
是
9
9
最大弯矩
-6.24E+02
-4.12E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.26E+03
1.63E+04
上拉偏压
是
10
10
最大弯矩
-7.13E+02
-3.57E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.33E+03
1.62E+04
上拉偏压
是
11
11
最大弯矩
-8.77E+02
-3.54E+03
上拉偏拉
是
最小弯矩
-3.45E+03
1.60E+04
上拉偏压
是
12
12
最大弯矩
-2.73E+03
-3.70E+04
上拉受弯
是
最小弯矩
-4.99E+03
1.24E+04
上拉偏压
是
13
13
最大弯矩
-4.47E+03
-4.04E+04
上拉受弯
是
最小弯矩
-6.77E+03
1.09E+04
上拉偏压
是
14
14
最大弯矩
-6.21E+03
-4.39E+04
上拉受弯
是
最小弯矩
-8.69E+03
9.62E+03
上拉偏压
是
15
15
最大弯矩
-8.02E+03
-4.62E+04
上拉受弯
是
最小弯矩
-1.07E+04
8.76E+03
上拉偏压
是
16
16
最大弯矩
-1.07E+04
-4.69E+04
上拉受弯
是
最小弯矩
-1.37E+04
7.77E+03
上拉偏压
是
17
17
最大弯矩
-1.65E+04
7.77E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-2.17E+04
-4.69E+04
上拉受弯
是
18
18
最大弯矩
-1.38E+04
8.49E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-1.81E+04
-4.69E+04
上拉受弯
是
19
19
最大弯矩
-1.14E+04
9.37E+03
上拉偏压
是
最小弯矩
-1.51E+04
6.19E+03
上拉偏压
是
20
20
最大弯矩
-7.79E+03
1.15E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-1.05E+04
6.96E+03
上拉偏压
是
21
21
最大弯矩
-5.63E+03
1.37E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-7.62E+03
7.73E+03
上拉偏压
是
22
22
最大弯矩
-3.47E+03
2.14E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-4.87E+03
7.95E+03
上拉偏压
是
23
23
最大弯矩
-1.05E+03
6.68E+04
上拉偏压
是
最小弯矩
-2.52E+03
1.09E+04
上拉偏压
是
24
24
最大弯矩
1.29E+03
6.15E+04
下拉偏压
是
最小弯矩
-2.34E+02
8.38E+04
上拉偏压
是
25
25
最大弯矩
3.78E+03
9.57E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
1.78E+03
4.17E+04
下拉偏压
是
26
26
最大弯矩
6.23E+03
6.26E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
3.69E+03
2.05E+04
下拉偏压
是
27
27
最大弯矩
8.21E+03
5.02E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
5.24E+03
1.51E+04
下拉偏压
是
28
28
最大弯矩
1.05E+04
4.14E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
7.04E+03
1.18E+04
下拉偏压
是
29
29
最大弯矩
1.28E+04
3.55E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
8.79E+03
9.78E+03
下拉偏压
是
30
30
最大弯矩
1.49E+04
3.11E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
1.05E+04
8.41E+03
下拉偏压
是
31
31
最大弯矩
1.70E+04
5.74E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.21E+04
7.37E+03
下拉偏压
是
32
32
最大弯矩
1.90E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.36E+04
6.57E+03
下拉偏压
是
33
33
最大弯矩
2.10E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.51E+04
5.93E+03
下拉偏压
是
34
34
最大弯矩
2.12E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.52E+04
5.90E+03
下拉偏压
是
35
35
最大弯矩
2.14E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.52E+04
5.90E+03
下拉偏压
是
36
36
最大弯矩
2.15E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.52E+04
5.91E+03
下拉偏压
是
37
37
最大弯矩
2.16E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.50E+04
5.97E+03
下拉偏压
是
38
38
最大弯矩
2.00E+04
5.75E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.35E+04
6.64E+03
下拉偏压
是
39
39
最大弯矩
1.83E+04
5.73E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.19E+04
7.48E+03
下拉偏压
是
40
40
最大弯矩
1.65E+04
5.58E+04
下拉受弯
是
最小弯矩
1.02E+04
8.55E+03
下拉偏压
是
41
41
最大弯矩
1.47E+04
2.98E+03
下拉偏压
是
最小弯矩
8.41E+03
9.94E+03
下拉偏压
是
42
42
最大弯矩
1.12E+04
3.67E+03
下拉偏压
是
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