高速公路桥梁工程4x35主梁计算书.doc

北 京 市 市 政 工 程 设 计 研 究 总 院计 算 书工程名称：京台高速公路工程 工程编号： 专业名称：桥梁工程 计算内容： 35+35+35+35 =140m预应力混凝土连续箱梁主梁计算（桥宽20.3m，梁高1.8m）共 页 附图 张计 算肖永铭2014年 03 月 10日校 核年 月 日审 核年 月 日审 定年 月 日京台高速公路工程 桥梁工程35+35+35+35 连续箱梁计算一、 设计资料1 跨径组合：35+35+35+35=140m2 结构形式：梁高1.8m，为单箱四室等截面斜腹板预应力钢筋混凝土连续梁桥。 桥宽20.3m=0.5m(防撞栏杆) +19.3m(车行道)+0.5m(防撞栏杆)，全桥4车道。全梁采用一次浇筑的方法施工，n1n3钢束两端张拉。 标准主梁横断面3 计算程序：桥梁博士4 荷载标准：公路i级 5. 荷载组合： （1）恒载 （2）恒载+汽车 （3）恒载+非线性升温+线性升温+强迫位移1+汽车 （4）恒载+非线性升温+线性升温+强迫位移2+汽车 （5）恒载+非线性升温+线性升温+强迫位移3+汽车 （6）恒载+非线性降温+线性降温+强迫位移1+汽车 （7）恒载+非线性降温+线性降温+强迫位移2+汽车 （8）恒载+非线性降温+线性降温+强迫位移3+汽车 6.受力阶段划分：1）. 浇主梁单元及墩柱单元；张拉部分4根n1、6根n2、4根n3预应力钢束；2）. 张拉剩余6根n1、4根n2、6根n3预应力钢束；3）. 浇桥面铺装，防撞栏杆；4）. 收缩徐变； 5）. 使用阶段。7.材料：（1） 主梁采用c50砼现浇弹性模量ec=3.45104mpa轴心抗压设计强度cd=22.4 mpa 轴心抗拉设计强度td=1.83 mpa 轴心抗压标准强度ck=32.4 mpa 轴心抗拉标准强度tk=2.65 mpa （2） 钢束采用高强低松弛钢绞线，13号钢束147j5两端张拉；钢束：分3排，每排10根；钢束钢绞线面积0.001924m2；钢束波纹管内径d=9cm，波纹管面积a=0.00636m2； 钢绞线弹性模量ep=1.95105 mpa 钢绞线抗拉标准强度pk=1860 mpa 抗拉设计强度pd=1260 mpa 抗压设计强度pd=390 mpa 张拉控制应力:r=0.70ryb =0.701860=1302mpa 预应力钢束损失： 钢束松弛百分率：0.025 孔道摩阻损失系数；0.25（金属波纹管） 孔道偏差系数：0.0015 锚具变形及钢束回缩值：0.006二、 上部结构恒载 铺装分布载：（1）桥面铺装：厚度0.18m，容重24 kn/m3。 （2）防撞护栏与地袱：每侧重17kn/m，悬臂端下挂排水管：每侧重8kn/m， 所以，匀布载为： q=116kn/m（3） 跨间横隔梁集中载：p0.5 （4.5364） 26230kn，全桥共4道。三、 各种荷载及参数：1. 汽车分配系数：1.1540.67=3.082（此数偏小，多腹板应考虑横向分配影响，边梁最大）2. 挂车分配系数不计3. 强迫位移：0.005m4. 桥梁结构纵向计算时的主梁均匀温度作用：升温：25度，降温： -35度。（考虑合拢温度25度）5. 非线性温度梯度：四、 支座及支撑单元的模拟1. 中墩按照固定支座模拟，墩柱为花瓶墩接四桩承台，计算时根据惯性距和面积相等原则折算成矩形独柱。2.柱底按弹性支撑考虑。（由桩计算程序pile程序得来：）工况1：x0= . 255788e-05 水平刚度3.9095e+05kn/m工况2：c=. 234124e-06 竖向刚度4.27124e+06 kn/m工况3：bata=. 746648e-07 转动刚度1.3393192e+07 kn/m五、主梁单元图及计算结果见附件1、 应力计算结果1)施工阶段 规范规定：scct 0.70 fck = 0.70（32.40.9）=20.41mpa sctt 0.70 ftk = 0.70（2.650.65）=1.21mpa(纵向钢筋配筋率0.2)或 sctt 1.15 ftk = 1.15（2.650.65）=1.98mpa (纵向钢筋配筋率0.4)注：施工图中要求混凝土强度达100%时方可张拉预应力钢束，但出于安全角度考虑，fck考虑0.9安全系数，ftk考虑0.65安全系数。 压应力： 第2阶段上缘max=7.7mpa 拉应力： 第2阶段下缘max=-0.6mpa2)使用阶段 规范规定：skc+spt 0.5 fck =0.532.4 =16.20mpa（持久状况（11组合）正截面压应力）scp 0.6 fck =0.632.4 =19.44mpa（持久状况（11组合）主压应力）sst - spc 0.70 ftk = 0.702.65 = 1.86mpa （短期效应组合正截面拉应力)stp 0.50 ftk = 0.502.65 =1.33mpa （短期效应组合主拉应力）slt - spc 0 （长期效应组合正应力）a、短期效应组合 49节点上缘max=-0.59mpa正截面拉应力49节点max=-0.59mpa主拉应力 b、持久状况（11组合)51节点上缘max=11mpa正截面压应力51节点max=11mpa主压应力应力结果满足规范要求。2、 强度计算结果： 正截面抗弯验算和斜截面抗剪验算见附件4x35主梁计算和4x35主梁抗剪计算3、 墩顶结构反力（墩顶）：墩号恒载反力q恒载+活载q附加组合最大反力 q(kn)自重（kn）二期（kn）活载（kn）(kn)(kn)1#82709930103006680159016602#18000202002060013300470022003#