变宽m预应力混凝土箱梁计算书

PAGE变宽28+28+28+28m预应力混凝土箱梁计算书基本设计资料桥梁概况11.515～19.0米变宽预应力混凝土箱梁，联长28+28+28+28m，梁高1.6m；支点和跨中横断面如图1示。铺装层厚度：4cm细粒式沥青混凝土铺装加6cm中粒式沥青混凝土铺装加8cmC40防水混凝土铺装。防撞护栏和波形护栏重量：10KN/m。环境条件：使用严寒环境，Ⅱ类环境，相对湿度0.8；荷载标准：公路-Ⅰ级，不计挂车荷载，无人群荷载；单向3车道，横向分布系数2.691。结构重要性系数：1.0。选用材料箱梁混凝土：C50，fck=32.4Mpa,fcd=22.4Mpa,ftd=1.83Mpa；防水混凝土密度：25KN/m3；沥青混凝土：23KN/m3；结构自重系数：1.05。钢筋：HRB335；fsd=280MPa，Es=2.0X105MPa；预应力钢绞线：Φs15.2钢绞线，fpk=1860Mpa，Ep＝1.95x105Mpa，锚下控制应力σcon=0.73fpk=1357.8MPa。采用规范：《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）跨中断面图1跨中横断面图计算假设及采用程序材料在荷载作用下处于小变形和线弹性阶段；各种荷载对结构的作用符合线形叠加原理的条件；预应力作为等代荷载对主梁起作用。采用桥梁博士V3.0对箱梁进行截面强度和截面应力验算。计算模型共划分114个单元，115个节点。计算模型如图2示。图2计算模型主要输入数据C15-C16铺装恒载：72.73KN/m。C16-C17铺装恒载：59.10KN/m。C17-C18铺装恒载：52.48KN/m。C18-C19铺装恒载：50.03KN/m。防撞护栏：20KN/m。合计:C15-C1692.73KN/m。C16-C1779.10KN/m。C17-C1872.48KN/m。C18-C1970.03KN/m。温度荷载体系温度：升降温30°；梯度温度：如图3所示图3温度梯度计算图示基础沉降按L（跨径）/3000计。冲击系数：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2004）第4.3.2条采用。计算结果及分析1、正应力荷载长期效应组合截面正应力荷载短期效应组合截面正应力荷载标准效应组合截面正应力由此得到以下结论：在荷载标准值组合情况下，截面上缘最大压应力为10.0MPa，下缘最大压应力为9.3MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第7.1.5的要求，σkc+σpt≤0.5fck＝0.5×32.4＝16.2MPa，可见梁体的法向压应力在荷载标准值组合的条件下满足规范要求。在荷载长期效应组合情况下，截面上下缘均处于完全受压状态。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3.1的要求，σlt-σpc≤0，可见梁体的法向拉应力在荷载长期效应组合的条件下满足规范要求。在荷载短期效应组合情况下，截面上缘最大拉应力为1.4MPa,下缘最大拉应力为0.5MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3.1的要求，σst-σpc≤0.7ftk＝0.7×2.65＝1.855MPa，可见梁体的法向拉应力在荷载短期效应组合的条件下满足规范要求。可见正应力满足规范要求2、主应力：荷载短期效应组合截面主拉应力荷载标准值效应组合截面主压应力由此得到以下结论：在荷载标准值组合情况下，截面最大主压应力为10.1MPa。根据《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的要求，σcp≤0.6fck＝0.6×32.4＝19.44MPa，可见梁体的主压应力在荷载标准值组合的条件下满足规范要求。在荷载短期效应组合情况下，截面最大主拉应力值为1.3Mpa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第6.3.1的要求，σtp≤0.5ftk＝0.5×2.65＝1.325MPa，可见梁体的主拉应力在短期效应组合的条件下满足要求。可见主应力满足规范要求3、强度：正截面抗弯最大抗力及对应内力正截面抗弯最小抗力及对应内力结论：本联箱梁正截面抗弯强度满足规范要求。4、支座反力：正常使用阶段支承反力汇总:结构重力结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+0004.609e+0030.000e+000300.000e+0001.031e+0040.000e+000587.836e-0017.498e+0030.000e+000860.000e+0007.126e+0030.000e+0001140.000e+0003.022e+0030.000e+000预应力结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+000-1.494e+0000.000e+000300.000e+0001.968e+0000.000e+000581.531e-011-2.063e+0000.000e+000860.000e+0004.216e+0000.000e+0001140.000e+000-2.627e+0000.000e+000汽车MaxQ结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+0001.256e+0030.000e+000300.000e+0001.847e+0030.000e+000580.000e+0001.778e+0030.000e+000860.000e+0001.837e+0030.000e+0001140.000e+0001.225e+0030.000e+000汽车MinQ结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+000-1.167e+0020.000e+000300.000e+000-1.996e+0020.000e+000580.000e+000-3.147e+0020.000e+000860.000e+000-1.499e+0020.000e+0001140.000e+000-1.072e+0020.000e+000变位1结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+000-7.783e+0010.000e+000300.000e+0001.715e+0020.000e+00058-1.061e-011-1.150e+0020.000e+000860.000e+0002.561e+0010.000e+0001140.000e+000-4.306e+0000.000e+000变位2结果:节点号水平力竖向力弯矩20.000e+0001.715e+0020.000e+000300.000e+000-4.373e+0020.000e+000581.471e-0113.870e+0020.000e+000860.000e+000-1.457e+0020.000e+0001140.000e+0002.449e+0010.000e+000变位3结果:节点号水平力竖向力弯矩20.0000e++000--1.1550e+000200.0000e+0000300.0000e++0003.8770e+000200.0000e+000058-3.0021e--011--5.1996e+000200.0000e+0000860.0000e++0003.3777e+000200.0000e+00001140.0000e++000--9.0113e+000100.0000e+0000变位4结果:节点号水平力竖向力弯矩20.0000e++0002.5661e+000100.0000e+0000300.0000e++000--1.4557e+000200.0000e+0000587.8812e--0123.3777e+000200.0000e+0000860.0000e++000--3.4225e+000200.0000e+00001140.0000e++0001.2448e+000200.0000e+0000变位5结果:节点号水平力竖向力弯矩20.0000e++000--4.3006e+000000.0000e+0000300.0000e++0002.4449e+000100.0000e+0000582.7792e--012--9.0113e+000100.0000e+0000860.0000e++0001.2448e+000200.0000e+00001140.0000e++000--5.4888e+000100.0000e+0000温度1结果:节点号水平力竖向力弯矩20.0000e++0001.4660e+000200.0000e+0000300.0000e++000--2.1777e+000200.0000e+0000582.2251e--0109.6440e+000100.0000e+0000860.0000e++000--1.2331e+000200.0000e+00001140.0000e++0009.8337e+000100.0000e+0000温度2结果:节点号水平力竖向力弯矩20.0000e++000--6.0997e+000100.0000e+0000300.0000e++0009.0889e+000100.0000e+000058-9.4436e--011--4.0226e+000100.0000e+0000860.0000e++0005.1443e+000100.0000e+00001140.0000e++000--4.1008e+000100.0000e+0000荷载组合I支承承反力组合合结果:节点号=22内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力4.6609e++0034.6609e++0035.4426e++0034.3316e++0034.6609e++0034.6609e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=330内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力1.0031e++0041.0031e++0041.1171e++0049.4473e++0031.0031e++0041.0031e++004弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=558内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力7.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--001竖向力7.4498e++0037.4498e++0039.0011e++0036.6613e++0037.4498e++0037.4498e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=886内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力7.1126e++0037.1126e++0038.3395e++0036.4479e++0037.1126e++0037.1126e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=1114内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力3.0022e++0033.0022e++0033.7740e++0032.7794e++0033.0022e++0033.0022e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000荷载组合II支支承反力组组合结果:节点号=22内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力4.6609e++0034.6609e++0035.8803e++0034.2281e++0034.6609e++0034.6609e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=330内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力1.0031e++0041.0031e++0041.2226e++0049.4413e++0031.0031e++0041.0031e++004弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=558内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力7.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--0017.8836e--001竖向力7.4498e++0037.4498e++0039.5544e++0036.5519e++0037.4498e++0037.4498e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=886内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力7.1126e++0037.1126e++0038.9946e++0036.4434e++0037.1126e++0037.1126e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=1114内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力3.0022e++0033.0022e++0034.1108e++0032.7762e++0033.0022e++0033.0022e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000荷载组合IIII支承反力力组合结果果:节点号=22内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力4.6609e++0034.6609e++0036.5587e++0034.1198e++0034.6609e++0034.6609e++003弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+0000节点号=330内力性质水平平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小小水平力0.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++0000.0000e++000竖向力1.0031e++0041.0031e++0041.3339e++0049.2250e++0031.0031e++0041.0031e++004弯矩0.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000.0000e+00000