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1)、正常使用阶段抗裂验算23
2)、承载能力极限状态正截面强度验算23
1工程简况
2计算依据和内容
2.1计算依据
2.1.1现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范.
2.1.2同济大学建筑设计研究院桥梁工程设计分院设计大纲.
2.2计算内容
2.2.1使用阶段支座反力计算
2.2.2承载能力极限状态正截面强度验算
2.2.3正常使用状态正截面、斜截面抗裂验算
2.2.4结构刚度验算
3技术标准
3.1技术标准
3.1.1道路等级:
城市快速路.
3.1.2桥梁宽度:
桥梁宽度为2.5m<
人行道)+3.5m<
非机动车道)+15m<
非机动车道)+3.5m<
非机动车道)+2.5m<
人行道)=27m.b5E2RGbCAP
3.1.3荷载标准:
城-A级.
3.1.4桥梁设计安全等级
结构重要性系数
=1.1.
3.1.5环境类别
环境类别为
类,最大裂缝宽度≤0.20mm.
3.2设计规范
3.2.1《公路桥涵设计通用规范》<
JTGD60-2004)
3.2.2《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》<
JTGD62-2004)
3.2.3《公路桥涵施工技术规范》<
JTJ041-2000)
3.2.4《城市桥梁设计荷载标准》<
CJJ77-98)
3.2.5《城市桥梁设计准则》<
CJJ11-93)
3.2.6《公路工程技术标准》<
JTGB01-2003)
3.2.7《公路工程质量检验评定标准》<
JTGF80/1-2004)
4设计参数
4.1主要材料及其设计参数
4.1.1混凝土
预应力混凝土梁上部结构采用C50混凝土;
桥面铺装采用C30混凝土.
标号
容重ρ<
kN/m3)
fcd(MPa>
ftd(MPa>
E(MPa>
泊松比γ
α
C50
26.0
22.4
1.85
3.45×
104
0.2
1.0×
10-5
C30
13.8
1.39
3.00×
混凝土地收缩徐变参数:
加载龄期:
28天
4.1.2预应力钢束
预应力钢束采用直径为15.2mm地预应力钢绞线,主要力学性能:
极限抗拉强度:
Rby=1860MPa;
张拉控制应力:
0.75Rby=1395MPa;
弹性模量:
E=1.95×
105MPa;
钢筋松弛率:
≤0.035;
一端锚具变形及钢束回缩值:
≤6mm.
预应力连续箱梁地预应力管道采用性能优良地塑料波纹管.μ=0.15,k=0.0015;
4.1.3钢筋
设计用钢筋为R235钢筋<
公称直径小于12mm)和HRB335钢筋<
公称直径大于等于12mm)两种,R235钢筋必须符合国家标准<
GB13013—1991)地有关规定;
HRB335钢筋必须符合国家标准<
GB1499—1998)地有关规定.p1EanqFDPw
钢筋种类
fsk(MPa>
fsd(MPa>
R235
78.5
235
195
2.1×
105
0.3
HRB335
335
280
2.0×
4.2设计荷载取值
4.2.1恒载
一期恒载
一期恒载包括箱梁材料重量,混凝土容重取26kN/m3.
二期恒载
二期恒载为人行道栏杆及桥面铺装、人行道.
其中:
人行道栏杆为单侧10kN/m,车行道桥面铺装为9㎝混凝土<
25kN/m3)+8cm沥青<
24kN/m3),人行道荷载根据实际构造布置施加.DXDiTa9E3d
4.2.2活载
人行道宽2.5m;
车行道宽度为22m,计算取6车道城-A级车道荷载;
冲击系数按照《城市桥梁设计荷载标准》<
CJJ77-98)取值.RTCrpUDGiT
人群荷载:
5kN/m2.
4.2.3温度荷载
混凝土体系升温:
20℃,混凝土体系降温:
-25℃.
日照温差遵照《公路桥涵设计通用规范》<
JTGD60-2004)取值.
4.2.4沉降
不均匀沉降按照0.5cm取值.
5计算概述
5.1计算方法
总体静力计算根据桥梁施工流程划分结构计算阶段,根据荷载组合要求地内容进行应力、主梁极限承载力计算,验算结构在运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合规范要求.总体计算采用桥梁博士V3.1平面杆系.5PCzVD7HxA
5.2荷载组合
5.2.1承载能力极限状态组合
一、组合Ⅰ:
基本组合.按规范JTGD60—2004第4.1.6条规定.按此组合验算结构地承载能力极限状态地强度.jLBHrnAILg
5.2.2正常使用极限状态内力组合
长期效应组合.按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定.
二、组合Ⅱ:
短期效应组合.按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定.
三、组合Ⅲ:
标准值组合.
64x25m连续箱梁纵向整体计算分析
人行及非机动车道桥梁断面布置为单箱三室断面,跨中横断面为:
图6.1箱梁断面图<
单位:
mm)
6.1计算模型
计算模型如下图所示.全桥共102个单元.
图6.2计算模型
配索:
腹板索:
15φs15.2,顶、底板索:
7φs15.2.
考虑预应力弯道损失、预埋波纹管k,μ值.μ=0.15,k=0.0015.
腹板竖弯半径为8m,顶、底板竖弯半径8m.
6.2支座反力
恒载及活载竖向支反力汇总<
kN)表6.1
支点
恒载
汽车城-B级
人群
标准组合最大
标准组合最小
Max
Min
A0
5780
2600
-276
220
-27.9
10100
5100
P1
14200
5850
-451
495
-45.5
23200
12800
P2
14100
5540
-1040
534
-102
22700
12400
P3
A3
5570
9490
4890
6.3成桥初期应力状况计算
MPa
成桥初期应力
6.4持久状况承载能力极限状态计算
构件按持久状况承载能力极限状态设计,应采用基本组合对构件地承载力进行计算.
正截面抗弯承载力验算
按照规范JTGD62-2004地第5.1.1-5.2.5条规定进行正截面抗弯承载力验算.
kN-m
支点截面:
;
跨中截面:
结果表明未计入普通钢筋情况下,验算截面地设计弯矩均小于截面极限承载弯矩.结构受力安全,正截面强度满足设计规范要求.xHAQX74J0X
斜截面抗剪承载力验算
按照规范JTGD62-2004地第5.2.6-5.2.12条规定进行斜截面抗剪承载力验算.箍筋配置为跨中每片腹板2肢Φ12@150mm,腹板加厚段每片4肢Φ12@100mm.详细钢筋布置参见人行及非机动车道箱梁普通钢筋图.计算结果如下表所示.LDAYtRyKfE
斜截面抗剪计算结果汇总<
kN)表6.2
X
V箍筋
V弯起
V预应力
总抗力
设计剪力
VR/Vd
满足
尺寸
1
最大剪力
21186.6
6249.7
27436.3
10519.3
2.608
是
最小剪力
21914.2
6098.7
28012.8
3513.4
7.973
2
23377.3
12510.3
35887.7
6977
5.144
23392.9
35903.2
1427.6
25.149
3
22653.9
11013.2
33667.1
5898
5.708
22659
33672.2
696.3
48.358
4
20924.7
8167.1
29091.8
5089.2
5.716
20924.9
29092
92.1
315.962
5
19751.6
6286.2
26037.8
4111.9
6.332
-19759.4
-6286.2
-26045.6
-690.5
37.721
6
18360.8
3607.1
21968
3220
6.822
-18360.8
-3607.1
-21968
-1417.4
15.499
7
11043.9
1573.7
12617.6
2382.5
5.296
27730.5
2172.2
12.766
8
11249.8
1644
6.843
28939.5
1350.4
21.43
9
11562.9
925.6
12.493
16956.4
721.1
23.516
10
11490.7
224
51.293
-14556.3
-93.4
155.865
11
-11398
-455.4
25.028
-13034.3
-799.5
16.303
12
-11153
-1093.1
10.203
-11346.1
-1507.9
7.525
13
-10877.8
-1705.8
6.377
-11273.9
-2243
5.026
14
11201.6
1553.1
7.212
-11201.6
-3042.1
3.682
15
11129.3
1418.7
12548
836.7
14.997
-11129.3
-1418.7
-12548
-3896.6
3.22
16
11057.1
1993.1
13050.2
137.4
95
-11057.1
-1993.1
-13050.2
-4766.2
2.738
17
-10565.4
-4717.2
-15282.6
-551.2
27.725
-10565.6
-15282.8
-5655.9
2.702
18
-10339.8
-5736.4
-16076.1
-1251.2
12.849
-9989.7
-5558
-15547.8
-7973.8
1.95
19
-10105.5
-7147.5
-17253
-1923.3
8.971
-10280.6
-6473.2
-16753.8
-9874.8
1.697
20
-10603.6
-7873.7
-18477.2
-2447.8
7.548
-11205.1
-6998.8
-18203.9
-11117.7
1.637
21
-10179.6
-17178.4
-4504.8
3.813
-12447.2
-19445.9
-12093.6
1.608
22
-10001.6
-17000.3
-4503.3
3.775
-13502.4
-6424.3
-19926.7
-13114.2
1.519
23
-12965.3
-4825.6
-17790.9
-6085.9
2.923
-14212.4
-5243.7
-19456.1
-14177.3
1.372
24
-14108.6
-3308.1
-17416.7
-6731
2.588
-15092.2
-5005.6
-20097.8
-15281
1.315
25
-13654.2
-1476.9
-15131.1
-7365.6
2.054
-14432.8
-3743.4
-18176.2
-16406.5
1.108
26
26486.5
5005.6
31492.2
13942.7
2.259
24648
4051
28699
5586.9
5.137
27
24930.8
5955.2
30886
12837.2
2.406
22779.9
27785.6
4950.2
5.613
28
23741.9
6998.8
30740.7
11775.3
2.611
21183.7
26189.4
4364.3
6.001
29
21488.3
28487.1
10759.4
2.648
17051.4
24050.2
3340.9
7.199
30
18756.5
7216.6
25973.1
9791.6
2.653
17321.4
7873.7
25195.1
1235.4
20.395
31
18493.9
6614.4
25108.3
8854.4
2.836
16637
6289.7
22926.7
692.6
33.1
32
18126.6
5137.5
23264.2
7929.8
2.934
-16582.1
-4130.7
-20712.8
-20.6
1003.61
33
17357.1
4957.5
22314.6
6962
3.205
-9745.2
-3111.5
-12856.7
-725.5
17.72
34
17133
19126.1
5604.2
3.413
-10153.4
-12146.6
-1459.3
8.324
35
10144.8
12137.9
4209.2
2.884
9778.9
1852
5.28
36
10153.4
2647.1
3.836
10008.1
1212.5
8.254
37
10127.8
1952
5.189
9755.9
418.8
23.293
38
9754.9
692.9
14.078
-9962.9
-251.2
39.658
39
-10008.4
-90.5
110.649
-10137.5
-936.5
10.825
40
-9998.6
-118.5
84.396
-11572.1
-1667.9
6.938
41
-9929.3
-5137.5
-15066.8
-1009.7
14.922
-9897.5
-11890.6
-4283.9
2.776
42
9631.4
3308
12939.5
1441.5
8.977
-9490.4
-3738.1
-13228.5
-4278.6
3.092
43
-9820.7
-14958.2
-745.2
20.074
-9524.5
-13655.2
-4291.7
3.182
44
-10315.6
-6289.7
-16605.3
-1372.1
12.102
-9634
-6614.4
-16248.4
-7103.1
2.288
45
-10829.1
-18702.7
-1984.1
9.426
-17827.9
-8538.1
2.088
46
-12436
-8005.6
-20441.7
-2574.2
7.941
-12110.7
-19109.5
-9512.4
2.009
47
-14276.9
-21275.7
-3162.9
6.727
-13226.8
-19651.1
-10534.1
1.865
48
-15688.2
-22687
-3770.7
6.017
-14017.7
-19261.4
-11600.9
1.66
49
-16202.5
-5955.2
-2
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