刚构T梁空心墩计算书

一、计算依据：1.设计标准：设计荷载：公路-Ⅰ级桥面宽度：12m2.技术规范：中华人民共和国交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTGB01-2003；中华人民共和国交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004；(3)中华人民共和国交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004；本桥基本数据：上部结构：4x40连续－刚构T梁下部结构：空心墩、桩基础温度荷载：温度（升）＝25（C0）温度（降）＝23（C0）设计风载：V＝24.4(m/s)本：6x3m；壁厚0.6m施工阶段计算：注：本桥最高墩为左8号墩：墩高＝40m，进行裸墩施工阶段验算。施工阶段荷载：架桥机荷载：前支点90t，距桥墩中心56.5cm（考虑到施工误差：增加5cm），则N=900(KN)；M=900×0.615＝553.5(KN.M)桥墩自重：21600（KN）风荷载：基准高度Z＝40×0.65＝26（m） Z 26V=V()a24.4（）0.16 d s1010 10=28.4(m/s)施工阶段的设计风速：V=0.84×V＝25.8（m/s） sd d静阵风风速V＝GV=1.35×25.8＝34.8(m/s) g vsdFH=1V2CA=0.5×1.25×34.82×0.9×6×40＝163.7(KN) 2 g H nN=0M=163.7×26＝4256(KN.M)施工阶段荷载合计：N=900+18780+0=19680(KN)M=553.5+4256=4809.5(KN.M)1．稳定性验算a、墩身稳定性验算Pcr＝π2EI/L20 取L＝2×40＝80(m)按两端自由状态取值( )0E=3.00x104(Mpa)hI＝11.39(m4)hP=5.26e5(KN)crP=19680(KN)jP/P=26.75--------------【稳定安全】crj成桥后，墩顶约束增强，L取值显著减小，墩身稳定性不再另行计算。0b、墩壁局部稳定性验算f=13.8(Mpa)cd42EKcK=1t00160212b12300=3.333e-3=3947.8(Mpa)c显然>f，不会存在局部稳定问题。 c cd，2．风载计算由施工阶段荷载计算得到，施工阶段裸墩受风荷载影响最大，考虑假设T梁前裸墩迎风状态。墩身自重N=21600(Kn)风载作用下M=4256(Kn.m)e=M/N=0.197(m) 0 1 N =1.003<3110CEIjl02截面按最小配筋率配筋。ehhb3．施工计算考虑架设完一孔T梁，正准备架设另外一孔。T梁自重：0.5×（250.24+28.02）×26＝3617.38KNe=0.565(m)M=2044(KN.m)架桥机荷载：N=900(KN)M=553.5(KN.m)桥墩自重：N＝21600(KN)风载：M＝4256(KN.m)荷载合计：N=3618+900+21600=26118(KN)M=2044+553.5+4256=6853.5(KN.m)e=M/N=0.262(m)0L=1.5×40＝60(m)（考虑一端固结，一端为水平弹性约束）0 1 =1.002<3N 1 C jl210EI0 ehhb截面按最小配筋率配筋。四、成桥阶段计算：总控数据:跨长l=40.000(m)汽车等级：公路－Ⅰ级其他荷载：制动力、温度影响力、风力车道数=3温度（升）＝25（C0）温度（降）＝23（C0）跨数n=4墩信息:墩=7薄壁空心墩（3m×6m，t＝0.6m）墩高=58.2(m)墩=8薄壁空心墩（3m×6m，t＝0.6m）墩高=39.5(m)墩=9薄壁空心墩（3m×6m，t＝0.6m）墩高=20.9(m)全桥分析采用桥梁博士V3.0计算，由桥梁博士计算得到7～9＃空心墩墩顶与墩底的内力组合值，据此进行空心墩的强度和抗裂验算。承载能力极限状态荷载组合I内力结果:（JTGD60-2004第4.1.6I基本组合根据此组合验算结构的承载能力极限状态的强度）N(KN)M(KN.m)8＃墩墩顶最小轴力1.366e+004-1.484e+003最大弯矩1.659e+0041.834e+004最小弯矩1.971e+004-1.951e+004墩底最小轴力3.239e+0042.161e+003最大弯矩4.185e+0042.489e+004最小弯矩3.535e+004-2.509e+004正常使用极限状态荷载组合I内力结果:（JTGD60-2004第4.1.7Ⅱ作用长期效应组合）N(KN)M(KN.m)8＃墩墩顶最小轴力1.235e+004-2.074e+003最大弯矩1.353e+0041.570e+004最小弯矩1.360e+004-1.594e+004墩底最小轴力2.938e+0042.542e+003最大弯矩3.059e+0043.299e+004最小弯矩3.053e+004-3.290e+004正常使用极限状态荷载组合Ⅱ内力结果:（JTGD60-2004第4.1.7Ⅱ作用短期效应组合根据此组合验算结构的裂缝宽度）N(KN)M(KN.m)8＃墩墩顶最小轴力1.231e+004-1.904e+003最大弯矩1.389e+0041.717e+004最小弯矩1.396e+004-1.741e+004墩底最小轴力2.933e+0042.414e+003最大弯矩3.092e+0043.383e+004最小弯矩3.086e+004-3.375e+004①、8＃墩身强度验算按照桥规JTGD62-2004第5.1.1条规定，以承载能力极限状态荷载组合进行截面承载能力验算。根据计算提取的计算结果，8＃空心墩（刚构墩），墩顶控制设计，强度验算最不利截面为8＃墩顶截面。a、计算资料数据：截面尺寸bxh=6.0mx3.0m，壁厚t＝0.6m构件的计算长度l=0.75x40＝30m截面内力:M=18340KN.M结构的重要性系数：γ=1.1钢筋弹性模量:E=2.x108KPa混凝土的弹性模：E=3.00x107KPa截面所配钢筋面积：拉区（53Φ32）Ag=0.0426279m2受压区（53Φ32）Ag'=0.0426279m2钢筋重心至截面边缘距离：受拉区a=0.08m受压区a'=0.08mb、判断大小偏心先假定截面为大偏心受压构件： M 18340e1.105m0 N 16590Nf(b2t)t1659010313.8（60001200）600 cd f2th 13.812002920 cd 0＝0.56be0.22.701.222取1.0h 10l1.150.0101.022取1.0h 211l021400eh120 h0 1 28=1（）21.01.0 1.105 314002.92=1.164heea=1.164×1.105+1.5-0.08＝2.707m02he'ea＝1.164×1.105-1.5+0.08＝-0.133m02tftfthettbfeAfeAfehehxcdgsdgsd2)2()2(2)()(0'''20cd<h0.562.92＝1.635mb0截面为大偏心受压。c、弯矩作用平面内的强度检算Nf[2tx(b2t)t]f'A'fAu cd sdg sdg＝13.8[2×600×1567+（6000-1200）×600]+280×42628-280×42628＝65693.52KN>N1.116590＝18249KN0 x tMf[2tx(h)(b2t)t(h)]f'A'(ha')u cd 02 02 sdg 0>M=1.1×18340＝20174KN.M0弯矩作用平面内强度足够。d、垂直于弯矩作用平面内的强度检算顺桥向惯性矩I＝11.39m4横桥向惯性矩I＝27.5m4 I 11.39截面最小回旋半径r1.075mA9.86l 28026.0r1.075查桥规JTGD62-2004表5.3.1得到0.935N0.9（fAf'A'）u cd cds＝0.9×0.935×[13.8×(9860000-42628×2)+280×42628×2]＝133599.188KN>N=1.1×16590＝18249KN0轴心抗压强度足够。②、8＃墩墩底裂缝宽度验算规范JTGD62-2004第6.4.1采用短期效应组合并考虑长期效应影响进行裂缝宽度验算，由计算提取的短期效应组合内力结果，最不利截面为8＃墩墩底，故对8＃墩墩底进行裂缝宽度验算。a、8#空心墩计算资料截面尺寸bxh=6.0mx3.0m，壁厚0.6m构件的计算长度l=0.75x45.8＝47.6m0最不利截面内力:N=30860KNM=33750KN.MN(KN)M(KN.m)8＃墩墩顶最小轴力1.231e+004-1.904e+003最大弯矩1.389e+0041.717e+004最小弯矩1.396e+004-1.741e+004墩底最小轴力2.933e+0042.414e+003最大弯矩3.092e+0043.383e+004最小弯矩3.086e+004-3.375e+004结构的重要性系数：γ=1.1钢筋弹性模量:E=2.x108KPa混凝土的弹性模：E=3.00x107KPac截面所配钢筋面积：受拉区（53Φ32）Ag=0.0426279m2受压区（53Φ32）Ag'=0.0426279m2钢筋重心至截面边缘距离：受拉区a=0.08m受压区a'=0.08mb、裂缝宽度验算 M 33750e1.093(m)0N30860l 2809.3314则1h 3 s(b'b)h'(61.2)0.6'f f ＝0.822f bh 1.22.920eey11.0961.42＝2.513(m)s s0 shz[0.870.12(1')(0)2]h2.456