Z1路桥梁计算书

1. 工程概况 51.1 工程规模、建设范围 51.2 桥梁总体介绍 52. 计算参数 72.1 主要规范标准 72.1.1 国家标准 72.2 主要技术标准 72.3 主要材料及力学参数 82.3.1 混凝土 82.3.2 钢绞线 82.3.3 普通钢筋 83. 计算荷载取值 93.1 永久作用 93.2 可变作用 93.2.1 汽车荷载 93.2.2 温度荷载 94. 混凝土结构静力验算 114.1 绕城高速上跨桥第一联结构静力验算 114.1.1 计算模型 114.1.2 主梁施工阶段法向压应力验算 114.1.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 134.1.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 144.1.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 144.1.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 154.1.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 154.1.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 154.1.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 164.1.10 正常使用极限状态挠度验算 174.1.11 主梁结构静力特性分析小结 174.2 规划道路上跨桥结构静力验算 184.2.1 计算模型 184.2.2 主梁施工阶段法向压应力验算 184.2.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 204.2.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 214.2.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 214.2.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 224.2.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 224.2.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 224.2.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 234.2.10 正常使用极限状态挠度验算 244.2.11 主梁结构静力特性分析小结 244.3 主线桥第一联结构静力验算 254.3.1 计算模型 254.3.2 主梁施工阶段法向压应力验算 254.3.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 274.3.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 284.3.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 284.3.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 294.3.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 294.3.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 294.3.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 304.3.10 正常使用极限状态挠度验算 304.3.11 主梁结构静力特性分析小结 304.4 主线桥第二联结构静力验算 314.4.1 计算模型 314.4.2 主梁施工阶段法向压应力验算 314.4.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 334.4.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 344.4.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 344.4.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 354.4.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 354.4.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 354.4.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 364.4.10 正常使用极限状态挠度验算 364.4.11 主梁结构静力特性分析小结 374.5 C匝道桥第一联结构静力验算 374.5.1 计算模型 374.5.2 主梁施工阶段法向压应力验算 374.5.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 394.5.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 414.5.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 414.5.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 414.5.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 424.5.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 424.5.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 424.5.10 正常使用极限状态挠度验算 434.5.11 主梁结构静力特性分析小结 434.6 C匝道桥第二联结构静力验算 444.6.1 计算模型 444.6.2 主梁施工阶段法向压应力验算 444.6.3 主梁使用阶段正截面抗裂验算 464.6.4 主梁使用阶段斜截面抗裂验算 474.6.5 主梁使用阶段正截面压应力验算 484.6.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算 484.6.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算 484.6.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算 494.6.9 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 494.6.10 正常使用极限状态挠度验算 504.6.11 主梁结构静力特性分析小结 504.7 横梁验算 504.7.1 绕城高速上跨桥横梁验算 504.7.2 规划道路上跨桥横梁验算 574.7.3 主线桥横梁验算 604.7.4 C匝道桥横梁验算 665. 钢结构静力验算 805.1 桥梁设计概述 805.2 主要技术规范 815.3 技术标准 815.4 计算模型与方法 815.4.1 计算参数 814.1.1材料 814.1.2计算荷载 825.4.2 荷载组合 825.5 计算模型 845.6 主梁内力 855.6.1 截面有效宽度 855.6.2 局部稳定系数 865.6.3 主梁内力图 875.6.4 运营阶段截面应力 895.7 挠度和位移 905.7.1 活载挠度 905.7.2 短期挠度 915.7.3 恒载+1/2活载挠度 915.7.4 位移 925.7.5 计算结论 936. 下部结构验算 936.1 桥墩结构验算 946.1.1 绕城高速上跨桥P2轴桥墩承载能力验算 946.1.2 绕城高速上跨桥P2轴桥墩裂缝宽度验算 956.1.3 绕城高速上跨桥P3轴桥墩承载能力验算 966.1.4 绕城高速上跨桥P3轴桥墩承载能力验算 986.1.5 主线桥P4轴桥墩承载能力验算 996.1.6 主线桥P4轴桥墩裂缝宽度验算 1006.1.7 C匝道桥P5轴桥墩承载能力验算 1016.1.8 C匝道桥P5轴桥墩裂缝宽度验算 1026.2 桩基结构验算 1036.2.1 绕城高速上跨桥P3轴桥墩桩基强度验算 1036.2.2 绕城高速上跨桥P3轴桥墩桩基裂缝宽度验算 1056.2.3 主线桥P4轴桥墩桩基强度验算 1066.2.4 主线桥P4轴桥墩桩基裂缝宽度验算 1086.2.5 C匝道桥P5轴桥墩桩基强度验算 1096.2.6 C匝道桥P5轴桥墩桩基裂缝宽度验算 1116.3 桥台结构验算 1126.3.1 绕城高速上跨桥A7轴桥台验算 1126.3.2 规划路上跨桥A5轴桥台验算 1146.4 计算结论 115工程概况工程规模、建设范围拟建Z1路(水土大桥段)工程位于位于XX市北碚区水土镇，邻近重庆绕城高速公路水土收费站，道路起点位于现状解放支路狮子口小学附近，终点位于现状京东方大道南端，道路中部上跨重庆绕城高速公路，交通方便。桥梁总体介绍图STYLEREF2\s1.21绕城高速上跨桥桥型布置图图STYLEREF2\s1.22规划道路上跨桥桥型布置图图STYLEREF2\s1.23主线桥桥型布置图图STYLEREF2\s1.24C匝道桥桥型布置图

计算参数主要规范标准国家标准XX市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)(2019版)XX市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64-2015)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T3310—2019)《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)XX市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2008)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T529-2016)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2015)《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》(JT/T329—2010)《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2019)主要技术标准桥梁主要技术标准类别设计取值荷载标准汽车:城-A级地震基本烈度6度桥梁设计基准期100年设计安全等级一级设计环境类别Ⅰ类主要材料及力学参数混凝土、钢筋、钢绞线等材料的弹性模量、设计抗压(拉)强度等基本参数均按桥规(JTG3362-2018)取值。混凝土混凝土材料参数表混凝土标号弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比设计抗压强度(MPa)设计抗拉强度(MPa)线膨胀系数容重(kN/m3)上部主梁C5034500138000.222.41.830.0000126桥墩C4032500130000.218.41.650.0000126桥面铺装———————24钢绞线钢绞线材料参数表直径(mm)弹性模量(MPa)抗拉强度(MPa)线膨胀系数管道摩阻系数μ管道偏差系数k松弛系数ζ容重(kN/m3)预应力15.219500018600.0000120.170.00150.378.5普通钢筋HPB300钢筋:抗拉设计强度fsd=195MPa；标准强度fsk=235MPa；弹性模量E=2.1×105MPa。HRB400钢筋:抗拉设计强度fsd=280MPa；标准强度fsk=335MPa；弹性模量E=2.0×105MPa。

计算荷载取值永久作用计算荷载根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)、XX市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)取值。1)一期恒载:按照实际结构尺寸考虑:钢筋混凝土26kN/m3；沥青混凝土23kN/m3；钢材78.5kN/m3；填土20kN/m3，实际结构建立计算模型，由程序自动计算；二期恒载:单侧人行道:33.85kN单侧防撞护栏:6.8kN/m；车行道铺装(9cm沥青铺装+8cm混凝土):B×(0.09×23+0.08×25)结构的收缩徐变:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)取用混凝土名义收缩系数εcs0=0.310×10-3,混凝土的名义徐变系数Φ0按照规范附表F2.2取值。预加力:根据实际设计预应力钢束，输入结构计算模型进行计算。可变作用汽车荷载整体计算中按照采用城-A级。冲击系数:按XX市桥梁设计规范》取值；制动力荷载制动力采用165kN或者10%车道荷载，并取两者中的较大值，但不包括冲击力；当计算的加载车道为同向行驶2条是，汽车荷载制动力标准值为一个设计车道的2倍；如果为同向3车道时，2.34倍，同向4车道时，2.68倍。温度荷载整体温度根据《公路桥涵设计通用规范》4.3.10条以及地勘提供的地勘报告来确定桥梁结构的温度荷载，按结构整体升温30℃和降温-10℃计算。温度梯度竖向温度梯度:按照桥面9cm沥青混凝土考虑，即:按照规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)规范中4.3.10中表4.3.10-3中数值内插取值。

混凝土结构静力验算绕城高速上跨桥第一联结构静力验算计算模型图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivilV8.3.2，结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用MidasCivil进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶、底位置建立节点，顶节点作为从属节点与主梁节点通过“刚性连接”刚性连接，顶、底节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度，底节点采用固结边界条件，其中弹簧刚度取1e7kN/m。预应力采用实际线形输入，两端张拉，张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1施工主梁并张拉钢束2施工二期3收缩徐变7300天在短暂状况(施工阶段)，各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为7.86MPa；未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.1SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.13第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.14第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.15第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.16第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.17第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σst－σpc≤0.7fck=1.855MPa；但在荷载长期效应组合下σlt－σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在短期作用下应力包络值见下图:短期作用组合下没有出现拉应力，满足要求。图STYLEREF2\s4.18短期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)各个单元的上下缘在长期作用下应力包络值见下图:没有出现拉应力图STYLEREF2\s4.19长期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在短期荷载效应组合作用下，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa。短期组合下主拉应力最大值为1.14Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.110短期组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求，对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa。标准组合下，主梁压应力最大值为10.47MPa。持久状况下，主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.111标准组合正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa。标准组合下，主梁主压应力最大值为10.44MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.112标准组合斜截面主压应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.113正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R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。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了10肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.114斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算，满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%，即可满足要求表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1-1OK1226.90421170.00861395.00001209.0000F1a-4OK1226.90421170.00861395.00001209.0000F1b-7OK1226.90421170.00861395.00001209.0000F2-2OK1224.84121169.08311395.00001209.0000F2a-5OK1224.84121169.08311395.00001209.0000F2b-8OK1224.84121169.08311395.00001209.0000F3-3OK1222.14241168.52761395.00001209.0000F3a-6OK1222.14241168.52761395.00001209.0000F3b-9OK1222.14241168.52761395.00001209.0000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。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数ηθ＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下图为活载产生的竖向位移。图STYLEREF2\s4.115活载作用下主梁竖向变形图(mm)计算跨径的1/600为:30000/600=50mm，活载作用下变形1.745mm所以挠度满足要求。主梁结构静力特性分析小结从以上计算结果看出，结构在施工阶段法向应力验算，以及正截面抗裂、斜截面抗裂、正截面压应力、斜截面主压应力、斜截面抗剪、使用阶段预应力钢筋拉应力、挠度验算验算均满足规范要求。

规划道路上跨桥结构静力验算计算模型图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivilV8.3.2，结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用MidasCivil进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶、底位置建立节点，顶节点作为从属节点与主梁节点通过“刚性连接”刚性连接，顶、底节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度，底节点采用固结边界条件，其中弹簧刚度取1e7kN/m。预应力采用实际线形输入，两端张拉，张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.2SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1施工主梁并张拉钢束2施工二期3收缩徐变7300天在短暂状况(施工阶段)，各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为9.46MPa；未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.23第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.24第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.25第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.26第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.27第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σst－σpc≤0.7fck=1.855MPa；但在荷载长期效应组合下σlt－σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在短期作用下应力包络值见下图:最大拉应力为0.52Mpa，小于容许值1.325Mpa，满足要求。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s25短期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)各个单元的上下缘在长期作用下应力包络值见下图:最大拉应力为0.25Mpa，小于容许值1.325Mpa，满足要求。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s26长期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在短期荷载效应组合作用下，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa。短期组合下主拉应力最大值为0.8Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s27短期组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求，对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa。标准组合下，主梁压应力最大值为11.85MPa。持久状况下，主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s28标准组合正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa。标准组合下，主梁主压应力最大值为11.83MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s29标准组合斜截面主压应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s210正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了10肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s211斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算，满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%，即可满足要求表格STYLEREF2\s4.2SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1-1OK1190.85751156.82181395.00001209.0000F1a-4OK1190.85751156.82181395.00001209.0000F1b-7OK1190.85751156.82181395.00001209.0000F2-2OK1195.04751160.92011395.00001209.0000F2a-5OK1195.04751160.92011395.00001209.0000F2b-8OK1195.04751160.92011395.00001209.0000F3-3OK1201.04461171.79721395.00001209.0000F3a-6OK1201.04461171.79721395.00001209.0000F3b-9OK1201.04461171.79721395.00001209.0000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。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数ηθ＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下图为活载产生的竖向位移。图STYLEREF2\s4.2SEQ图\*ARABIC\s212活载作用下主梁竖向变形图(mm)计算跨径的1/600为:30000/600=50.00mm，活载作用下变形2.798mm所以挠度满足要求。主梁结构静力特性分析小结从以上计算结果看出，结构在施工阶段法向应力验算，以及正截面抗裂、斜截面抗裂、正截面压应力、斜截面主压应力、斜截面抗剪、使用阶段预应力钢筋拉应力、挠度验算验算均满足规范要求。

主线桥第一联结构静力验算计算模型图STYLEREF2\s4.3SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivilV8.3.2，结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用MidasCivil进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶、底位置建立节点，顶节点作为从属节点与主梁节点通过“刚性连接”刚性连接，顶、底节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度，底节点采用固结边界条件，其中弹簧刚度取1e7kN/m。预应力采用实际线形输入，两端张拉，张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.3SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1施工主梁并张拉钢束2施工二期3收缩徐变7300天在短暂状况(施工阶段)，各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为7.42MPa；未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.3SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.33第1施工阶段底缘应力图(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.34第2施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.35第2施工阶段底缘应力图(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.36第3施工阶段主梁顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.37第3施工阶段底缘应力图(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σst－σpc≤0.7fck=1.855MPa；但在荷载长期效应组合下σlt－σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在短期作用下应力包络值见下图:没有出现拉应力。图STYLEREF2\s4.38短期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)各个单元的上下缘在长期作用下应力包络值见下图:没有出现拉应力图STYLEREF2\s4.39长期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在短期荷载效应组合作用下，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa。短期组合下主拉应力最大值为0.98Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.310短期组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求，对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa。标准组合下，主梁压应力最大值为10.83MPa。持久状况下，主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.311标准组合正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa。标准组合下，主梁主压应力最大值为10.83MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.312标准组合斜截面主压应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.313正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了10肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.314斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算，满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%，即可满足要求表格STYLEREF2\s4.3SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1202.12271166.939413951209F2OK1196.68141167.058413951209F3OK1193.52651166.513613951209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。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数ηθ＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下图为活载产生的竖向位移。图STYLEREF2\s4.315活载作用下主梁竖向变形图(mm)计算跨径的1/600为:30000/600=50.00mm，活载作用下变形4.016mm所以挠度满足要求。主梁结构静力特性分析小结从以上计算结果看出，结构在施工阶段法向应力验算，以及正截面抗裂、斜截面抗裂、正截面压应力、斜截面主压应力、斜截面抗剪、使用阶段预应力钢筋拉应力、挠度验算验算均满足规范要求。

主线桥第二联结构静力验算计算模型图STYLEREF2\s4.4SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivilV8.3.2，结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用MidasCivil进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶、底位置建立节点，顶节点作为从属节点与主梁节点通过“刚性连接”刚性连接，顶、底节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度，底节点采用固结边界条件，其中弹簧刚度取1e7kN/m。预应力采用实际线形输入，两端张拉，张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.4SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1施工主梁并张拉钢束2施工二期3收缩徐变7300天在短暂状况(施工阶段)，各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为7.44MPa；未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.4SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.43第1施工阶段底缘应力图(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.44第2施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.45第2施工阶段底缘应力图(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.46第3施工阶段主梁顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.47第3施工阶段底缘应力图(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σst－σpc≤0.7fck=1.855MPa；但在荷载长期效应组合下σlt－σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在短期作用下应力包络值见下图:没有出现拉应力。图STYLEREF2\s4.48短期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)各个单元的上下缘在长期作用下应力包络值见下图:没有出现拉应力图STYLEREF2\s4.49长期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在短期荷载效应组合作用下，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa。短期组合下主拉应力最大值为0.88Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.410短期组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求，对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa。标准组合下，主梁压应力最大值为11.64MPa。持久状况下，主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.411标准组合正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa。标准组合下，主梁主压应力最大值为11.64MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.412标准组合斜截面主压应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.413正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了10肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.414斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算，满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%，即可满足要求表格STYLEREF2\s4.4SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1191.30411190.72113951209F2OK1188.4491191.441513951209F3OK1192.72361195.2913951209F1aOK1171.05761182.60313951209F2aOK1166.41041183.052513951209F3aOK1172.28161185.658113951209F1bOK1133.54261166.243813951209F2bOK1127.19611167.02313951209F3bOK1131.89391171.053613951209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。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数ηθ＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下图为活载产生的竖向位移。图STYLEREF2\s4.415活载作用下主梁竖向变形图(mm)计算跨径的1/600为:37000/600=61.67mm，活载作用下变形4.519mm所以挠度满足要求。主梁结构静力特性分析小结从以上计算结果看出，结构在施工阶段法向应力验算，以及正截面抗裂、斜截面抗裂、正截面压应力、斜截面主压应力、斜截面抗剪、使用阶段预应力钢筋拉应力、挠度验算验算均满足规范要求。C匝道桥第一联结构静力验算计算模型图STYLEREF2\s4.5SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivilV8.3.2，结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用MidasCivil进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。预应力采用实际线形输入，两端张拉，张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.3SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1施工第一段主梁并张拉钢束2施工第二段主梁并张拉钢束3施工二期4收缩徐变7300天在短暂状况(施工阶段)，各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为7.44MPa；未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.5SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.53第1施工阶段底缘应力图(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.54第2施工阶段顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.55第2施工阶段底缘应力图(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.56第3施工阶段主梁顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.57第3施工阶段底缘应力图(MPa)5.第4施工阶段图STYLEREF2\s4.58第3施工阶段主梁顶缘应力图(MPa)图STYLEREF2\s4.59第3施工阶段底缘应力图(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σst－σpc≤0.7fck=1.855MPa；但在荷载长期效应组合下σlt－σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件，在作用(或荷载)短期效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力，应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在短期作用下应力包络值见下图:拉应力为1.24Mpa，小于规范允许值1.325Mpa。图STYLEREF2\s4.58短期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)各个单元的上下缘在长期作用下应力包络值见下图:拉应力为0.79Mpa，小于规范允许值1.325Mpa。图STYLEREF2\s4.59长期组合上下缘正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在短期荷载效应组合作用下，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa。短期组合下主拉应力最大值为1.25Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.510短期组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求，对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa。标准组合下，主梁压应力最大值为8.97MPa。持久状况下，主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.511标准组合正截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa。标准组合下，主梁主压应力最大值为10.94MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.512标准组合斜截面主压应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.513正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了4肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.514斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.1.5条EQγos≤R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》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算，满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%，即可满足要求表格STYLEREF2\s4.5SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1aOK1224.61178.313951209F2aOK1222.91178.513951209F3aOK1224.71187.613951209F1bOK1224.41178.313951209F2bOK1222.91178.41395