xm跨径上部结构计算书

1、E线大桥工程结构计算书计算： 复核：审核：2012年08月第一部分 3X20m钢筋砼连续箱梁算书一、 概述拟建E线大桥位于惠州市白鹭湖山水休闲度假区，跨越白鹭湖湖面，桥梁全长246.08m。全桥桥跨布置为四联3X20米等高度钢筋混凝土连续箱梁，横向桥宽为13.0m，为单箱双室截面，双向两车道，两边各2.0m的人行道。上部采用满堂支架现浇施工，整体一次性落架。二、计算依据1城市桥梁设计规范（CJJ 11-2011）2公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）3.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）三、计算方法根据人民交通出版社出版的桥梁设计常用数据手册（2005

2、年12月第1版）第718页，“当曲线梁桥采用具有相当抗扭刚度的闭口截面时，对于曲线梁段的扭转跨径所对应的中心角小于12°时，曲线梁桥可以采用以曲线长为跨径的直线桥进行结构分析”。本桥按3x20m一联作为扭转跨径，中心角为11.5°，可以按直线桥进行结构分析。本桥采用桥梁博士程序3.0版本，采用平面杆系有限元，主梁离散为平面梁单元。计算按桥梁施工流程划分计算阶段，对施工阶段及运营阶段均进行内力、应力、结构刚度的计算。并根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段，进行荷载组合，求得结构在施工阶段和运营阶段时的应力、内力和位移，按规范中所规定的各项容许指标，验算主梁是否满足要求

3、。四、主要材料及设计参数混凝土、钢绞线等材料的弹性模量、设计抗压（拉）强度参数等基本参数均按规范取值。1 混凝土容重、标号钢筋混凝土容重：26kN/m3 混凝土标号：C40弹性模量：32500MPa剪切模量：13000MPa泊桑比：0.2轴心抗压强度标准值fck：26.8MPa轴心抗压强度设计值fcd：18.4MPa轴心抗拉强度标准值ftk：2.65MPa轴心抗拉强度设计值ftd：2.40MPa热膨胀系数：0.000012 普通钢筋：HRB335弹性模量：200000MPa抗拉强度设计值fsd：280MPa抗压强度设计值fsk：280MPa热膨胀系数：0.0000123结构重要系数：1.04荷

4、载等级：汽车荷载：公路-级（用城-B级复核），双向2车道；人群荷载：3.5kN/m25二期恒载二期恒载包括沥青混凝土桥面铺装、C40素砼桥面横坡三角垫层，人行道及栏杆等，共为：38.6KN/m6活载计算参数2车道汽车荷载，偏载放大系数近似全桥一致取1.15。横向分布系数：2×1×1.152.3汽车荷载的冲击系数：连续梁正弯矩= 0.4连续梁负弯矩= 0.457温度梯度温度变化按升温25和降温20计算。正温度梯度计算按照公路桥涵设计通用规范（JGJD60-2004）中4.3.10中规定取值，负温度梯度按照正温度梯度的50%计算。图1 温度梯度计算简图8支座不均匀沉降按1cm计

5、算9收缩徐变收缩徐变按照10年进行计算。五、结构模型描述1结构计算简图根据以上原则，将3X20m跨离散为57个节点，56个梁元，4个支承杆件元。其结构计算简图如图2所示：图2 使用阶段结构计算简图图3 主梁一般构造图平面2结构配筋描述预应力钢束布置情况见表1，主筋均采用HRB335钢筋，直径为28mm。表1 断面受力钢筋布置情况表钢筋位置直径根数顶板通长28mm66中支点顶板28mm54顶板加强28mm40底板通长28mm32跨中底板28mm30底板加强28mm24骨架钢筋28mm每个腹板四片具体钢筋布置可详见设计图纸。3.施工工序安排表2 施工工序安排表阶段阶段内容安装单元号工期时间1浇筑主

6、梁156302施工二期恒载603收缩徐变时间3650六、承载能力极限状态计算计算结果如表34和图45所示，主梁各断面的承载力均能满足规范要求。表3 承载能力极限状态基本组合正截面强度验算单元号节点号内力属性Mj(KN or KN.M)极限抗力(KN or KN.M)受力类型抗力是否满足开裂弯矩受压区高度是否满足最小配筋率是否满足11最大弯矩01.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩01.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是22最大弯矩-33.4-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02

7、是是最小弯矩-398-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-1.17E-10-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最小轴力-1.40E-10-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是33最大弯矩2.18E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩4461.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力-1.63E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-1.96E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是44最大弯矩5.61E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩1.64E+031.65E+04下拉受弯是0.109是

8、是最大轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是55最大弯矩8.52E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩2.56E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力-1.81E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-2.17E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是66最大弯矩1.10E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.22E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力02.43E+04下拉受弯

9、是6.16E-02是是77最大弯矩1.35E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.59E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是88最大弯矩1.53E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.60E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-1.11E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.34E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是99最大弯矩1.63E+042.4

10、3E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.37E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-1.06E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.27E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是1010最大弯矩1.70E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩2.65E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是1111最大弯矩1.71E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩

11、1.89E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-1.37E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.64E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是1212最大弯矩1.67E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩8752.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-1.39E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.66E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是1313最大弯矩1.57E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-700-2.51E+04

12、上拉受弯是8.20E-02是是最大轴力-1.38E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.66E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是1414最大弯矩1.45E+042.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-2.20E+03-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-1.33E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.60E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是1515最大弯矩1.25E+042.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-4.38E+03-3.09E+04上拉受弯

13、是8.00E-02是是最大轴力-1.87E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-2.24E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是1616最大弯矩9.95E+032.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-6.91E+03-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-1.82E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-2.18E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是1717最大弯矩7.90E+032.45E+04下拉受弯是8.37E-02是是最小弯矩-9.59E+03-3.91E+04上拉受弯是0.1

14、02是是最大轴力-1.36E-10-3.91E+04上拉受弯是0.102是是最小轴力-1.63E-10-3.91E+04上拉受弯是0.102是是1818最大弯矩5.16E+031.37E+04下拉受弯是5.80E-02是是最小弯矩-1.37E+04-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最大轴力-1.43E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最小轴力-1.72E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是1919最大弯矩2.27E+031.27E+04下拉受弯是6.29E-02是是最小弯矩-1.85E+04-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最大轴力-1.44E-10-

15、4.06E+04上拉受弯是0.107是是最小轴力-1.73E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是2020最大弯矩5611.27E+04下拉受弯是6.29E-02是是最小弯矩-2.20E+04-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最大轴力-6.98E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最小轴力-8.37E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是2121最大弯矩1.88E+031.37E+04下拉受弯是5.80E-02是是最小弯矩-1.91E+04-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最大轴力-6.98E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最小轴

16、力-8.38E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是2222最大弯矩4.35E+031.62E+04下拉受弯是4.82E-02是是最小弯矩-1.48E+04-3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是最大轴力-7.07E-10-3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是最小轴力-8.48E-10-3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是2323最大弯矩6.55E+031.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-1.13E+04-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-6.55E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力-7.87

17、E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是2424最大弯矩8.04E+031.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-8.90E+03-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-6.42E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力-7.71E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是2525最大弯矩9.78E+031.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-6.66E+03-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-6.62E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力-7.94E-10-3

18、.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是2626最大弯矩1.12E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-5.04E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-6.60E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-7.92E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是2727最大弯矩1.19E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-4.00E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-6.93E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-8.31E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是

19、2828最大弯矩1.26E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-3.30E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-7.52E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-9.03E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是2929最大弯矩1.29E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-3.05E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-7.52E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-9.03E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是3030最大弯矩1.26E+041.65E+

20、04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-3.30E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-8.13E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-9.76E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是3131最大弯矩1.19E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩-4.00E+03-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-8.74E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-1.05E-091.65E+04下拉受弯是0.109是是3232最大弯矩1.12E+041.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-5.0

21、4E+03-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-7.71E-101.63E+04下拉受弯是0.124是是最小轴力-9.25E-101.63E+04下拉受弯是0.124是是3333最大弯矩9.78E+031.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-6.66E+03-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-8.08E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力-9.70E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是3434最大弯矩8.05E+031.63E+04下拉受弯是0.124是是最小弯矩-8.90E+03-3.10E+04

22、上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-7.88E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力-9.46E-10-3.10E+04上拉受弯是8.00E-02是是3535最大弯矩6.51E+031.37E+04下拉受弯是5.80E-02是是最小弯矩-1.13E+04-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最大轴力-7.26E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最小轴力-8.71E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是3636最大弯矩4.34E+031.37E+04下拉受弯是5.80E-02是是最小弯矩-1.48E+04-3.89E+04上拉受弯是0.10

23、2是是最大轴力-7.00E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最小轴力-8.39E-10-3.89E+04上拉受弯是0.102是是3737最大弯矩1.88E+031.27E+04下拉受弯是6.29E-02是是最小弯矩-1.91E+04-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最大轴力-6.31E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最小轴力-7.57E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是3838最大弯矩5581.27E+04下拉受弯是6.29E-02是是最小弯矩-2.20E+04-4.06E+04上拉受弯是0.107是是最大轴力-3.80E-10-4.06E+

24、04上拉受弯是0.107是是最小轴力-4.56E-10-4.06E+04上拉受弯是0.107是是3939最大弯矩2.27E+031.37E+04下拉受弯是5.80E-02是是最小弯矩-1.85E+04-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最大轴力0-3.89E+04上拉受弯是0.102是是最小轴力0-3.89E+04上拉受弯是0.102是是4040最大弯矩5.16E+031.62E+04下拉受弯是4.82E-02是是最小弯矩-1.37E+04-3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是最大轴力-1.69E-10-3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是最小轴力-2.02E-10-

25、3.54E+04上拉受弯是9.24E-02是是4141最大弯矩7.91E+032.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-9.59E+03-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力0-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最小轴力0-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是4242最大弯矩9.94E+032.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-6.91E+03-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力-1.08E-102.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.30E-102.56E+04下拉受弯是6.16E

26、-02是是4343最大弯矩1.25E+042.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-4.38E+03-3.09E+04上拉受弯是8.00E-02是是最大轴力02.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力02.56E+04下拉受弯是6.16E-02是是4444最大弯矩1.45E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-2.20E+03-2.51E+04上拉受弯是8.20E-02是是最大轴力1.57E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力1.30E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是4545最大弯矩1.57E+042

27、.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩-700-2.51E+04上拉受弯是8.20E-02是是最大轴力-1.13E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-1.36E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是4646最大弯矩1.67E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩8752.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-2.29E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-2.75E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是4747最大弯矩1.71E+042.43E+04下拉受弯是6.16

28、E-02是是最小弯矩1.89E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-3.52E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-4.23E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是4848最大弯矩1.70E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩2.65E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-4.77E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-5.73E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是4949最大弯矩1.63E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小

29、弯矩3.37E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-2.40E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-2.88E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是5050最大弯矩1.52E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.60E+032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力-2.19E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力-2.63E-102.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是5151最大弯矩1.34E+042.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小弯矩3.59E+

30、032.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最大轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是最小轴力02.43E+04下拉受弯是6.16E-02是是5252最大弯矩1.10E+041.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩3.22E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力01.65E+04下拉受弯是0.109是是5353最大弯矩8.52E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩2.57E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力-2.90E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是

31、最小轴力-3.48E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是5454最大弯矩5.58E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩1.65E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力-6.62E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-7.94E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是5555最大弯矩2.18E+031.65E+04下拉受弯是0.109是是最小弯矩4631.65E+04下拉受弯是0.109是是最大轴力-1.61E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是最小轴力-1.94E-101.65E+04下拉受弯是0.109是是5656

32、最大弯矩-33.4-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最小弯矩-398-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最大轴力-5.74E-10-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是最小轴力-6.89E-10-2.51E+04上拉受弯是6.47E-02是是 图4单元承载能力极限组合最小抗力及对应内力图 图5单元承载能力极限组合最大抗力及对应内力图七、正常使用极限状态短期效应组合下裂缝宽度验算根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）第60页，裂缝宽度验算，按作用短期相应组合并考虑长期效应影响进行验算。钢筋砼构件最大裂缝宽度在类和类环境下不超过0

33、.20mm。计算结果如图6所示，可见所有截面均满足规范要求。图6正常使用组合裂缝宽度图表4 正常使用极限状态组合裂缝宽度验算单元号节点号上缘下缘裂缝宽度容许值满足?裂缝宽度容许值满足?1100.2是00.2是22.42E-030.2是00.2是222.42E-030.2是00.2是300.2是4.35E-020.2是3300.2是3.48E-020.2是400.2是8.83E-020.2是4400.2是8.83E-020.2是500.2是0.1320.2是5500.2是0.1320.2是600.2是0.1680.2是6600.2是0.1090.2是700.2是0.130.2是7700.2是0.

34、130.2是800.2是0.1430.2是8800.2是0.1430.2是900.2是0.1550.2是9900.2是0.1550.2是1000.2是0.1660.2是101000.2是0.1660.2是1100.2是0.170.2是111100.2是0.170.2是124.00E-030.2是0.170.2是12124.00E-030.2是0.170.2是132.51E-020.2是0.1660.2是13132.51E-020.2是0.1660.2是144.49E-020.2是0.160.2是14143.52E-020.2是0.160.2是155.93E-020.2是0.1540.2是151

35、55.93E-020.2是0.1540.2是168.79E-020.2是0.1420.2是16169.53E-020.2是0.1420.2是170.1220.2是0.1270.2是17178.89E-020.2是0.1270.2是180.1170.2是0.1930.2是18180.1170.2是0.1930.2是190.1490.2是0.1330.2是19190.1840.2是0.1580.2是200.1840.2是0.1080.2是20200.1840.2是0.1080.2是210.1860.2是0.1420.2是21210.1510.2是0.1190.2是220.120.2是0.1590.

36、2是22220.1370.2是0.1590.2是230.1060.2是0.1890.2是23230.1270.2是0.1510.2是240.1010.2是0.1620.2是24249.33E-020.2是0.1620.2是256.86E-020.2是0.1740.2是25256.86E-020.2是0.1740.2是264.83E-020.2是0.1770.2是26266.15E-020.2是0.1770.2是274.57E-020.2是0.1780.2是27274.57E-020.2是0.1780.2是283.71E-020.2是0.1850.2是28283.71E-020.2是0.1850.2是293.51E-020.2是0.1880.2是29293.51E-020.2是0.1880.2是303.71E-020.2是0.1850.2是303