预应力盖梁计算

1、xx大桥预应力盖梁静力分析报告编制人:校核人:审核人:xxxx设计研究院二零一七年六月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 一、概况1. HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1、主要技术标准： 1. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2、主要采用规范标准 1. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 3、材料参数1. HYPERLINK l bookmark10 o Current Do

2、cument 4、设计荷载1. HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1）恒载：1. HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 2）温度荷载：2. HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3）车道荷载： 2. HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 5、荷载组合： 2. HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 三、离散模型2. HYPERLINK l bookmark22 o

3、Current Document 四、盖梁计算分析 3. HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 1、预应力钢筋混凝土盖梁计算分析 3 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 1）施工阶段应力验算 3 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 2）使用阶段正截面抗裂验算 1.0 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 3）使用阶段斜截面抗裂验算 1.1 HYPERLINK l bookmark40 o Current Do

4、cument 4）使用阶段正截面压应力验算 1.1 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 5）使用阶段斜截面主压应力验算 1.3 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 6）使用阶段正截面抗弯验算 1.3 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 7）使用阶段斜截面抗剪验算 1.4 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 五、验算结论14一、概况xx大桥，跨径1-40m,斜角60度，上部采用预应力碎简支小箱梁，下部采 用

5、柱式台、桩基础；荷载等级为公路-I级。1、主要技术标准：1、荷载等级：公路-I级；2、设计洪水频率：1/100 ;3、桥梁宽度：桥梁、涵洞均与路基同宽；4、环境等级：II类环境；5、基本地震动加速度峰值：0.2g ;6、结构设计安全等级：桥梁一级；2、主要采用规范标准1、公路桥涵设计通用规范(JTG D60- 2015)2、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62- 2004)3、材料参数本次计算分析所用材料各项参数均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)取值。4、设计荷载本次盖梁分析主要考虑荷载包括：1)恒载：主梁自重：主梁重量按照实际重

6、量计入并考虑湿接缝部分重量，钢筋混凝土容重按26KN/m计。铺装：12cm沥青混凝土铺装，容重按23KN/R3计；8cm厚C40混凝土桥面现 浇层容重按26KN/m计；路侧护栏、横隔板、端横梁等钢筋混凝土结构：容重按26KN/m计；表2.1盖梁模型荷数加载值加载节点荷载值（KN）中梁边梁梁荷载437.1237450.7737二期荷载171.1464194.4868预应力荷载：按施工图设计配束，通过空间有限元软件分析计算效应值表2.2盖梁梁钢束配置表钢束位置钢束编p设计采用值钢束型号左线1号桥台N14146 s15.2mm盖梁N2414a15.2mm收缩、徐变效应：按有限元软件计算效应值计入。2

7、）温度荷载：系统温差遵照公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015取值，混凝土结 构：体系升温：22C,体系降温：22C；日照温差遵照公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2015取值，桥面板表 面升温14C,桥面板以下100mm温5.5 C ,桥面板以下400mm#温0C ,负效 应减半。3）车道荷载：建立盖梁模型，加载横向移动荷载，车道荷载按公路工程技术标准JTGB01-2014规定加载。5、荷载组合：荷载组合按照公路桥涵设计通用规范（JTJ D60-2015）执行。三、离散模型本次盖梁计算分析采用 MIDAS Civil 8.3.2空间有限元分析软件进行分析计算，按结构实际截面尺寸定义截

8、面特性，建立梁单元模型模拟结构，结构模型如图3.1所示：图3.1盖梁计算模型看*5-1四、盖梁计算分析1、预应力钢筋混凝土盖梁计算分析根据结构重要程度，将该盖梁按照A类部分预应力混凝土构件设计，验算内 容主要包括：施工阶段应力验算、使用阶段正截面抗裂验算、使用阶段斜截面抗 裂验算、使用阶段正截面压应力验算、使用阶段斜截面主压应力验算、使用阶段 正截面抗弯验算、使用阶段斜截面抗剪验算。1）施工阶段应力验算为了充分考虑结构安全性，将施工阶段划分为6个施工阶段：1、盖梁现浇： 2、张拉部分预应力：3、架设小箱梁；4、张拉剩余预应力；5、浇筑湿接缝并施 工二期桥面系；6、充分收缩徐变。各个施工阶段在弹

9、性荷载组合下连续梁上下 缘应力分别见图4.14.12 :UM GKf 3s rTHrnn7VG5tKK IJKUr-m aakMCQ u 三酒痂m M?Si4r1lL IMi(TMQk O DOCOdK*工S3WR I专Q印小工-ojxnssa-xriul3T*flfUCSc H tt *xTTt I 4N*AF =1匕-.rtni“: WMi X，： W2H 七：THHi-IH图4.1第一个施工阶段盖梁上缘应力图F3 alsm “-二匚：t;lL-：_地R2 父i=-3C，nd. 1 HIW7T1-t之翼HTW ?止iK tfnuucei 4flD97fefir(n3 ZA33ri-aD二3

10、2皿 -1 _EV4bH1 44aMi ：LD4a=71a3 口 J-口图4.2第一个施工阶段盖梁下缘应力图STAOE.lL匚菜事产MM4A r *哂I W工与：SjJK M二：心4E *1 H，呻7 MlF-亍4一吐mXAu心口* 七/T 0图4.3第二个施工阶段盖梁上缘应力图Ljii” 11皿口| 一 I1iTAibii2.HftMS，1写M丽! AT - - JTGJ: Nnin l- J 弓Q博日E M 6-NT： W”图4.4第二个施工阶段盖梁下缘应力图昌E；一!fl12iJjQ-E lA-i-iKC!3 游 金,EXmy 点 4NB4 T-K_32&rJ-M3XiI总文 i -二

11、-/!；M：1 MJhimiA2 Bfli 44/37/J03 VMT标f0gC6T 丽二 0 SCRQu-332ZJDE4*iKi-4UK1MMJD0 TfimX-4g -3C1DC 4FDO 5 F殿MV归图4.5第三个施工阶段盖梁上缘应力图图4.6第三个施工阶段盖梁下缘应力图|“F”，一.；ACST-WtCCESSOft0 *HX : 1HN It 准之三一，士 而fci NJhirwS: V：里&N“2|T .萨-Fl图4.7第四个施工阶段盖梁上缘应力图H1LIIIIH/小皿IL 一LU1U -E 口 2 U*L-： 4审.以g-依ETAJ&EI4 0 -fT图4.8第四个施工阶段盖梁

12、下缘应力图IJL2D-0DJfl CflKHXn-Cifl q RUirm-3 券EZfeTCMSJtTBMvM国上30上血-L173H*Ci-L-l-3Le*id; LH 用 F JIT * S-Kfi 441 Wnm)” 日，1。心手1gMDAsgqw- a - - u, - &飞 g-C XL JJa 4i!可再皿PXf3 W51fi-C3l5号*too74K图4.9第五个施工阶段盖梁上缘应力图1MULLHLLO _1WJ”图4.10第五个施工阶段盖梁下缘应力图32 yxMg ：: Mjnin -*2图4.12第六个施工阶段盖梁下缘应力图综上施工阶段上缘最大拉应力为 1.28MPa,最大

13、压应力为13.45MPa；施工阶段下缘最大拉应力为1.13MPa,最大压应力为10.07MPq根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62- 2004) 第7.2.8条计算得施工阶段允许最大压应力为：18.76MPq最大拉应力为1.68MPq 上述施工阶段拉压应力均满足规范要求，盖梁施工阶段配束合理，结构安全。2）使用阶段正截面抗裂验算根据计算盖梁在长期荷载组合下没出现拉应力， 在短期荷载组合下，上、下缘应力图分别见图4.13、4.14所示:CBJI= d.CII30MAJk i 1. min r i 支；.0二一小 M券M初两，更泉H T图4.13短期效应组合下盖梁上缘应力图

14、H- PcaLCSRUUUjviflftFA-H E-7 MHE-（口 IN SDOEAi4Da 3-3D0e7*TO加口 XB0K1口 aM tO3Ci寸MA畸4g 号制q知修.dl a迄其NW | HH -1三二:一 STH -： Mjnirrt EfALf-图4.14短期效应组合下盖梁下缘应力图综上盖梁在短期荷载组合出现的最大拉应力为0.702 MPa在长期荷载组合下没出现拉应力。满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD6210 2004）第6.3.1条：A类预应力混凝土构件在短期荷载作用下拉应力小于等于 0.7倍碎抗拉强度标准值（0.7 X2.39=1.67MPa）,且在

15、长期荷载作用下不出现 拉应力（此时荷载组合不考虑间接作用荷载，如温度荷载等）的规定，盖梁在使 用阶段不出现正截面裂缝，配束合理。3）使用阶段斜截面抗裂验算图4.15短期效应组合下盖梁最大主拉应力根据计算：在短期荷载组合下，盖梁结构最大主拉应力为0.902MPq满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62- 2004）第6.3.1 条：预制碎构件在正常使用短期荷载作用下主拉应力小于等于0.5倍碎抗拉强度标准值（现场浇筑）（0.5 X2.39=1.2MPa）的规定，盖梁在使用阶段不出现斜截面裂缝，配束合理。4）使用阶段正截面压应力验算根据计算盖梁在弹性阶段应力验算组合下， 上、下

16、缘应力图分别见图4.16、4.17所示：11图4.16弹性阶段应力验算组合下盖梁上缘应力图NAIC I I M fri i I I hjflft -IP事:H可F”聚不一才修& LK 而 L CL阳依-U36 彳 FKi Z :收BMIK J山 Uh Tig T SLBa3t i -5 郎FFDO -ajTLajw-Hnno寻句i 多空仁七Hl K 3胃；*liTinF 01 ICS:上 _dl =Lr 44-峪l刘H，三工；一方e=o r喻门mnF T图4.17弹性阶段应力验算组合下盖梁下缘应力图根据计算：弹性阶段应力验算组合下，盖梁上缘正截面最大压应力为 13.32MPa,下缘正截面最大压

17、应力为10.48MPq满足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条：受压区碎最大法向压 应力小于等于碎0.5倍碎抗压强度标准值(0.5 X26.8=13.4MPa)的规定，盖梁 在使用阶段正截面压应力满足规范要求。125)使用阶段斜截面主压应力验算图4.18弹性阶段应力验算组合下盖梁主压应力图根据计算：在弹性阶段应力验算组合下，盖梁结构最大主压应力为15.03MPa 满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62 2004)第7.1.6条：碎最大主压应力小于等于碎 0.6倍碎抗压强度标准值(0.6 X26.8=16.08MPa) 的规定，盖梁在使用阶段斜截面压应力满足规范要求。6)使用阶段正截面抗弯验算本盖梁按照安全等级为一级，A类部分预应力钢筋混凝土构件验算其弯曲内 力和抗力包络图见图4.19,盖梁正截面抗弯验算满足规范要求。13liEJ IZTh-OID iMjegf b laiuciD f j 阪；e+hiqLBlaCO!i r二十度即亡吨aeiu 噌三证：* tc日 总工x3n 1期度2-4加 r声5通- Tin -3DZU-?t-MJlD图4.19盖梁正截面抗弯包络图7）使用阶段斜截面抗剪验算本盖梁按照安全等级为一级，A类部分预应力钢筋混凝土构件验算其剪切内力和抗力包络图见图4.20