古墩路跨线桥2x24.5m计算报告

1、一、古墩路 2x24.5m 桥1工程概况本桥一联 2*24.549m 的等宽预应力混凝土连续箱梁桥，截面形式为单箱三室。箱梁高 1.8m，顶板宽 24.62m，底面宽 15.75m，悬臂 3.81m。两侧及桥梁中心线处各 0.5m 的防撞栏杆，双向 6 车道。本桥的起止桩号为 4+116.24+165.2，立面位于直线上，平面位于直线上，桥面横坡为双向 1.5，箱梁顶、底板同坡。桥面纵坡为 3.37。2设计依据2.1设计技术标准桥梁结构的重要性系数：0=1.0设计荷载：城市-A 级；桥面横坡：双向 1.5；桥面铺装：8cm 钢筋砼+9cm 沥青砼；防撞墙：双侧及桥面中心处各一 50cm 钢筋砼

2、防撞护栏。2.2主尺寸主尺寸表（m）项目古墩路 2 号桥跨径3*24.5桥面宽度24.62顶板厚度0.25悬臂端厚度0.2悬臂根部厚0.55边腹板厚度0.5中腹板厚度0.45底板厚度0.22端横梁宽1.6中横梁宽度2.52.3材料及其设计参数2.3.1混凝土所有箱梁各部位结构均采用 C50 混凝土，桥墩和承台采用 C30 混凝土，桩基采用 C25混凝土。各项力学指标见下表：混凝土力学指标表2.3.2普通钢筋采用 HRB335 钢筋弹性模量： 200000 Mpa标准强度：335 Mpa设计强度：280 Mpa热膨胀系数：0.0000112.3.3预应力材料弹性模量：195000MPa标准强度：

3、1860Mpa抗拉强度设计值：1260MPa最大张拉控制应力：1357.8MPa热膨胀系数：0.000011松弛系数：0一端锚具回缩：6mm预应力钢筋与管道壁的摩擦系数：0.14强 度 等 级项 目C50C30C25弹性模量（MPa）345003000028000剪切模量（MPa）138001200011200泊桑比0.20.20.2轴心抗压强度标准值（MPa）32.420.116.7轴心抗拉强度标准值（MPa）2.652.011.78轴心抗压强度设计值（MPa）22.413.811.5轴心抗拉强度设计值（MPa）1.831.391.23热膨胀系数0.000010.000010.00001管道

4、每米局部偏差对摩擦的影响系数 k：0.00152.4规范标准城市桥梁设计荷载标准（CJJ 77-98）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ 024-85）3验算方法所有预应力构件均按照预应力混凝土 A 类构件计算，钢结构采用允许应力法计算。3.1建模方式纵向计算：所有桥梁均采用平面杆系模型。横向计算：中横梁和端横梁均采用平面杆系模型进行计算，考虑有效宽度的影响。端横梁计算截面的宽度采用横梁宽度+梗肋长度+6 倍板厚，中横梁计算截面宽度采用横梁宽度+2 倍梗肋长度+12 倍板厚。当梗

5、肋长度：板厚3 时，梗肋长度用 3 倍板厚代替。桥面板计算：桥面板采用横向框架计算，沿主梁纵向取出 1m 宽度，将车轮荷载按板的有效分布宽度计算出纵向每延米的荷载值，在横向按最不利位置加载。在每个腹板底部设置竖向刚性支撑。3.2荷载取值3.2.1恒载C50 混凝土容重按 26KN/m3 计；桥面铺装的钢筋混凝土按 25KN/m3 计；桥面铺装沥青混凝土容重按 24KN/m3 计；防撞护栏单侧重按 11.5KN/m 计；收缩按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ D622004）附录 F 取用，收缩时间取 10 年。3.2.2活载车道荷载：城市-A 级，根据各位置桥面宽度确定车道数；

6、横向折减系数按照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）表 4.3.1-4 取用；冲击系数按照公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）第 4.3.2 条计算，纵梁计算和横梁计算的冲击系数见下表，桥面板框架计算冲击系数为 0.3。冲击系数表3.2.3温度力按照设计图纸，结构整体升温 22，整体降温 18。对于混凝土箱梁截面局部梯度温度按照公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）第 4.3.10 条第 3 项计算，计算结果见下表。梯度温度表对于钢结构，截面局部梯度温度按照 BS5400 相关规定取值。3.2.4基础变位本桥的纵向支座不均匀沉降均按 0.5cm 控制，横向无不均

7、匀沉降。4验算内容梁4.1预应力混凝土结构：施工阶段混凝土的最大最小正应力；正常使用极限状态混凝土的抗裂验算，包括短期效应组合的混凝土最小正应力、最小主应力及长期效应组合的最小正应力；正常使用极限状态的应力验算，包括标准组合混凝土的最大正应力、最大主应力及预应力束的最大应力；正常使用极限状态的挠度验算，即汽车荷载产生的长期挠度；承载能力极限状态强度验算，包括抗弯强度、抗剪强度；项目T1()T2()A(mm)升温15.25.74300降温-7.6-2.87300项目古墩路 2 号桥正弯矩系数0.3693负弯矩系数0.455纵梁验算结果5.1网格模型5.2施工阶段应力验算按照新公桥规第 6.1.3

8、 条规定，钢丝、钢绞线的张拉控制应力值con0.75fpk，故允许值为 0.75fpk0.7518601395Mpa。下表所列为钢绞线的张拉控制应力。钢绞线张拉控制应力表可见，所有预应力束的张拉控制应力均满足要求。按照新公桥规第 7.2.8 条规定，在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土法向应力应符合下列规定：压应力cct0.70fck，拉应力ctt0.70ftk。本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的 85%，故压应力允许值 0.70fck0.700.8532.419.28Mpa，拉应力允许值 0.70ftk-0.700.852.65-1.58Mpa。下表所列为施工阶段混凝土的最大、

9、最小正应力。施工阶段混凝土正应力表（Mpa）可见，施工阶段混凝土应力满足要求。施工阶段号上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小左截面右截面左截面右截面左截面右截面左截面右截面17.157.150.470.477.137.13-0.00-0.0026.366.360.470.476.376.371.181.1835.895.890.460.465.915.911.401.40钢束号钢束束数编束根数张拉控制应（Mpa）18121357769135781271357912713575.3正常使用极限状态抗裂验算5.3.1 短期效应组合下图所示为短期效应组合下纵梁截面上下缘的最小正应力。短期效应组合最小正应

10、力图（Mpa）弯矩对应抗力及最大弯矩。最大抗力及抗力对应内力图（Mpa）主梁最大剪力及抗力如下表。斜截面抗剪强度验算表（kN）X设计剪力总抗力满足尺寸0.6最大剪力-523.2-15069.1是是0.6最小剪力-3429.2-15069.1是是1.6最大剪力6774.422531.8是是1.6最小剪力1350.318298.8是是2.5最大剪力6127.722917.1是是2.5最小剪力543.722914.1是是3.5最大剪力5087.124348.1是是3.5最小剪力-91.8-20051.3是是4.5最大剪力4357.125255.8是是4.5最小剪力-907.2-25255.8是是5.

11、5最大剪力3680.423568.6是是5.5最小剪力-1470.8-23425.1是是6.5最大剪力2727.724087.7是是6.5最小剪力1888.316340.6是是7.5最大剪力1977.118858.8是是7.5最小剪力911.916718.7是是8.6最大剪力1287.914660.9是是8.6最小剪力310.917366.0是是9.6最大剪力610.812345.0是是9.6最小剪力-530.1-14773.9是是10.6最大剪力-54.9-11311.7是是10.6最小剪力-1170.2-11831.4是是11.6最大剪力-711.2-11311.2是是11.6最小剪力-1

12、940.2-11062.7是是12.6最大剪力-1334.3-10041.6是是12.6最小剪力-2594.4-10059.9是是13.6最大剪力1815.710180.4是是13.6最小剪力-3357.1-10180.4是是14.6最大剪力1131.510180.5是是14.6最小剪力-4152.2-10180.5是是15.6最大剪力457.711271.4是是15.6最小剪力-4949.8-11271.4是是16.6最大剪力-205.9-14146.3是是16.6最小剪力-5749.4-14146.3是是17.6最大剪力-864.3-15911.4是是17.6最小剪力-6553.0-159

13、11.6是是18.6最大剪力-1567.6-19606.5是是18.6最小剪力-7411.5-19619.6是是注：表中满足栏表示按规范第 5.2.7 条计算的抗力是否满足，尺寸栏表示按规范第5.2.9 条验算截面尺寸是否满足最小截面要求由上表可看出，在中横梁两侧各 4m 的范围内，截面尺寸验算不满足要求，中支点处抗剪计算不满足要求。5.7支座反力汇总下表所列为标准组合下各支座的反力。标准组合支反力表（kN）5.8验算结论从上述结果可以得出，总体纵向结构的中横梁两侧各 4m 范围内截面不满足规范要求的正常使用极限状态正截面、斜截面的抗裂性、承载能力极限状态的斜截面强度验算要求；承载能力极限状态

14、的正截面满足强度要求。结构刚度在规范要求的范围之内。预应力钢筋的标准组合拉应力满足规范要求。支座节点号成桥总反力汽车 MaxQ汽车 MinQ标准组合支反力maxmin272802240-25711300633026139003570-51.420000120005072802240-25711300633019.6最大剪力-2304.9-18316.9是是19.6最小剪力-9134.6-18815.7是是20.6最大剪力-2881.9-18890.4是是20.6最小剪力-10757.7-18838.4是否21.0最大剪力-3187.9-18649.8是是21.0最小剪力-11449.3-184

15、30.4是否21.6最大剪力-3605.1-17458.5是是21.6最小剪力-10804.9-18153.1是是22.6最大剪力-4155.7-18163.6是是22.6最小剪力-13153.4-15875.4是否23.6最大剪力-5975.1-14921.6是是23.6最小剪力-14218.7-14949.0是否24.4最大剪力-5960.5-14808.5是是24.4最小剪力-15415.5-13330.6否否6横梁验算结果6.1端横梁验算结果6.1.1网格模型可见，横梁在长期效应组合下的抗裂验算满足要求。6.1.4正常使用极限状态应力验算按照新公桥规第 7.1 条规定，持久状况预应力混

16、凝土构件应力计算时其应力值取标准组合值。下图所示为标准组合下横梁截面上下缘的最大正应力，图中红、蓝分别代表上缘最大正应力及下缘最大正应力。标准值组合正应力图（Mpa）项目单元左截面单元右截面允许值正应力上缘最小2.372.370下缘最小1.911.9106.1.5正常使用极限状态挠度验算按照新公桥规第 6.5.3 条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥横梁采用 C50 混凝土，其挠度长期增长系数1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，横梁跨中挠度为 3.7mm，最大挠度不应超过计算跨径的 1/600，为21.7mm。，可见横梁刚度满足要求。6.1.6承载能力极限状态强

17、度验算6.1.6.1正截面抗弯强度验算下图所示为基本组合下全桥最大弯矩及其对应的抗力，图中黑、红分别代表最大弯矩对应抗力及最大弯矩。最大抗力及抗力对应内力图（Mpa）钢束号最大应力允许值是否满足1-1091-1209是2-1089-1209是6.1.6.2斜截面抗剪强度验算斜截面抗剪强度验算取用的荷载效应为基本组合效应值，按照新公桥规第 5.2.9条验算截面尺寸，按照第 5.2.75.2.8 条验算斜截面抗剪承载力。下图所示为基本组合下主梁的剪力包络图，红、蓝分别代表最大剪力和最小剪力。斜截面的抗裂性和承载能力极限状态的正截面、斜截面强度要求。结构刚度在规范要求的范围之内。预应力钢筋的标准组合

18、拉应力满足规范要求。6.2中横梁验算结果6.2.1网格模型可见，横梁在长期效应组合下的抗裂验算满足要求。6.2.4正常使用极限状态应力验算按照新公桥规第 7.1 条规定，持久状况预应力混凝土构件应力计算时其应力值取标准组合值。下图所示为标准组合下横梁截面上下缘的最大正应力，图中红、蓝分别代表上缘最大正应力及下缘最大正应力。标准值组合正应力图（Mpa）正应力上缘最小2.232.230下缘最小1.881.8806.2.5正常使用极限状态挠度验算按照新公桥规第 6.5.3 条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥横梁采用 C50 混凝土，其挠度长期增长系数1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，横梁跨中挠度为 3.2mm，最大挠度不应超过计算跨径的 1/600，为21.7mm。，可见横梁刚度满足要求。6.2.6承载能力极限状态强度验算6.2.6.1正截面抗弯强度验算下图所示为基本组合下全桥最大弯矩及其对应的抗力，图中黑、红分别代表最大弯矩对应抗力及最大弯矩。最大抗力及抗力对应内力图（Mpa）1-1099-1209是2-1094-1209是下图所示为基本组合下主梁的剪力包络图，红、蓝分别代表最大剪力和最小剪力。范围之内。预应力钢筋的标准组合拉应力