Midas26m梁桥设计

1、26m预应力混凝土简支T梁 桥设计计算书设计： 预应力T型桥 设计： 柯 尔 学号： 201104124 专业： 土木工程 2015-1-13 目录 一、基本信息31.1 工程概况31.2 技术标准31.3 主要规范31.4 结构概述31.5 主要材料及材料性能41.6 计算原则、内容及控制标准4二、模型建立与分析52.1 计算模型52.2 主要钢筋布置图及材料用表52.3 截面特性及有效宽度61)截面特性62.4 荷载工况及荷载组合7三、内力图93.1 内力图9四、持久状况承载能力极限状态验算结果94.1 截面受压区高度94.2 正截面抗弯承载能力验算94.3 斜截面抗剪承载能力验算104.

2、4 抗扭承载能力验算104.5 支反力计算11五、持久状况正常使用极限状态验算结果125.1 结构正截面抗裂验算125.2 结构斜截面抗裂验算12六、持久状况构件应力验算结果136.1 正截面混凝土法向压应力验算136.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算146.3 斜截面混凝土的主压应力验算14七、短暂状况构件应力验算结果157.1 短暂状况构件应力验算15一、基本信息 1.1 工程概况 结构形式：26m预应力混凝土简支T型梁；荷载标准：公路级；人群荷载+栏杆+人行道=3.0kN·m；桥面净空：9m+2×1.5m；跨径布置：标准跨径=26m；计算跨径=25.6m;标准梁长l=2

3、5.96m。 1.2 技术标准 安全等级：二级。环境类别：类。材料规格：混凝土C50；主筋HRB335；箍筋HRB235：预应力筋低松弛钢绞线1860MPa。 1.3 主要规范 1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004） 2)公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004） 3)公路工程技术标准（JTG B01-2003） 4)公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008） 5)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007） 6)城市桥梁设计规范（CJJ11-2011） 1.4 结构概述 纵 梁：六片主梁，编号为1#、2#、3#、4#、5#、6

4、，梁高1.6m，宽2m，HL1=0.12m,HL2=0.1m,HL3=1.01m,HL4=0.12m,HL5=0.25m,BL1=0.08m,BL2-2=0.6m,BL4=0.18m.横隔梁：端部横隔梁，中部横隔梁；横隔梁取1m，宽0.3m,HL1=0.12m,HL3=0.98m,BL1=0.15m,BL3=0.01m,bl4=0.16m. 1.5 主要材料及材料性能 1)混凝土表格 1 混凝土表格强度等级弹性模量(MPa)容重线膨胀系数C503450025.000.00001032.402.6522.401.83 2)普通钢筋表格 2 普通钢筋表格普通钢筋弹性模量(MPa)容重R235210

5、00076.98235195195HRB33520000076.98335280280HRB40020000076.98400330330KL40020000076.98400330330 3)预应力材料表格 3 预应力材料表格预应力钢绞线弹性模量(MPa)张拉控制应力(MPa)孔道磨阻系数孔道偏差系数钢绞线松弛系数一端锚固回缩值(m)N219500013950.1700.001500.30.00600N119500013950.1700.001500.30.00600 1.6 计算原则、内容及控制标准 计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算，并以公路桥涵设计通用规范（JTG

6、D60-2004）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）为标准，按全预应力混凝土结构进行验算。二、模型建立与分析 2.1 计算模型 图表 1 计算模型图1)节点数量：199 ；2)单元数量：206 ；3)边界条件数量：24 ；4) 施工阶段数量：3 ，施工阶段步骤如下： 施工阶段1 ：CS1T梁预制 ，持续时间20天； 施工阶段2 ：CS2二期荷载 ，持续时间20天； 施工阶段3 ：CS3十年徐变 ，持续时间3650天； 2.2 主要钢筋布置图及材料用表 2.3 截面特性及有效宽度 1)截面特性表格 4 1 : T型梁A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)

7、z(+)(m)z(-)(m)0.5710.2650.2250.5471.053Ixx(m 4)Iyy(m 4)Izz(m 4)y(+)(m)y(-)(m)0.0060.1790.0831.0001.000表格 5 2 : 横隔梁A(m 2)Asy(m 2)Asz(m 2)z(+)(m)z(-)(m)0.3320.2770.2760.5460.554Ixx(m 4)Iyy(m 4)Izz(m 4)y(+)(m)y(-)(m)0.0080.0340.0030.1600.1602.4 荷载工况及荷载组合 1)自重 自重系数：-1.04 2)整体升降温 温升20：20.00（C） 温降20：-20.0

8、0（C） 3)徐变收缩 收缩龄期：3天; 构件理论厚度：0m； 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： 4)可变荷载 活载：汽车荷载，桥梁等级为公路级； 对于汽车荷载纵向整体冲击系数，按照公路桥涵通用设计规范第条，冲击系数可按下式计算： 根据规范，计算的结构基频f=3.50Hz，冲击系数 = 0.206。 5)荷载组合表格 6 荷载工况及荷载组合荷载工况序号工况名称描述1cSH收缩二次(CS)2cD恒荷载(CS)3cEL施工荷载(CS)4SUM合计(CS)5M1车载6TPG梁截面温度7cTP钢束一次(CS)8cCR徐变二次(CS)9cTS钢束二次(CS)10T单元温度荷载组

9、合列表：cLCB1：基本组合(永久荷载): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB2：基本组合: 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4McLCB3：基本组合(永久荷载): 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB4：基本组合: 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4McLCB5：极限组合(永久荷载): 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)cLCB6：短期组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+

10、1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)McLCB7：长期组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)McLCB8：弹性阶段应力验算组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0MLCB9：基本组合(永久荷载): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)三、内力图 3.1 内力图四、持久状况承载能力极限状态验算结果 4.1 截面受压区高度 表格 7 截面受压区高度相对界限受压区高度b钢筋种类C50及以下C5

11、5/C60C65/C70C75/C80R2350.620.600.58-HRB3350.560.540.52-HRB400/KL4000.530.510.49-钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36-4.2 正截面抗弯承载能力验算 图表 2 正截面抗弯承载能力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。4.3 斜截面抗剪承载能力验算 图表 3 斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥

12、涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条进行抗剪截面验算，满足规范要求。 4.4 抗扭承载能力验算 图表 4 抗扭承载能力验算T结果图形图表 5 抗扭承载能力验算V结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条进行抗扭截

13、面验算，满足规范要求。 4.5 支反力计算 表格 8 支反力计算结果表格节点FX(kN)FY(kN)FZ(kN)MX(kN·m)MY(kN·m)MZ(kN·m)188-8.847-1407.518282.3011485.7990.000-198.0691890.000-1407.116283.3961485.4650.000200.8121903.649-34.146297.87435.8280.000-118.1041910.000-33.538297.21035.2390.000122.5011924.049-11.272299.04611.8540.000-

14、38.7341930.000-11.001298.70811.5800.00040.7191942.66111.234298.840-11.7830.00038.8171950.00011.040298.489-11.5830.000-36.6011966.06234.119298.003-35.7700.000118.1551970.00033.545297.253-35.2220.000-118.597198-7.5741407.490282.318-1485.7390.000198.1161990.0001407.146283.325-1485.4880.000-200.438五、持久状

15、况正常使用极限状态验算结果 5.1 结构正截面抗裂验算 对于全预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件： 预制构件： 分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件：图表 6 结构正截面抗裂验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第1条验算:满足规范要求。 5.2 结构斜截面抗裂验算 对于全预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件： 预制构件： 现场浇筑（包括预制拼装）构件：图表 7 结构斜截面抗裂验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算:满足规范要求。

16、六、持久状况构件应力验算结果 6.1 正截面混凝土法向压应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。 受压区混凝土的最大压应力： 未开裂构件： 允许开裂构件：图表 8 正截面混凝土法向压应力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算: 不满足规范要求。 6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第7.1.5-2条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。 受拉区预应力钢筋的最大拉应力： 1）对钢绞线、钢丝 未开裂构件： 允许开裂构件： 2）对精轧螺纹钢筋 未开裂构件： 允许开裂构件:结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）第条验算: 满足规范要求。 6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-