整体式桥台建模报告2D

18+22+22+18米空心板整体式桥台桥梁计算书一：整体设计说明本设计模型是 18+22+22+18米空心板先简支后结构持续的持续梁桥，两梁之间各现浇段连接，在桥台处采纳整体式桥台，使上部结构与桥台完全固结。设计荷载：公路Ⅱ级车道荷载，结构重要性系数 =；计算跨径：22米；预应力钢绞线抗拉强度设计值： 1860MPa；环境类别：Ⅱ类。二：计算模型图1计算模型图示模型分析依照升温和降温采取了两种二维分析模型。一、整体升温计算模型⑴模型结构大体情形：桥梁跨度为 18+22+22+18米；桥台高；升温时将桥台桩和桥台柱模拟为一个整体，直径，共长 24米；桥墩柱直径 m（依照等效刚度法将实际桥墩 1m直径转换为二维模型的尺寸），长7米；桥墩桩直径m，长25米；⑵连接：桥台与梁之间刚性连接；桥墩与梁之间铰接，传递竖向反力、水平力，不传递弯矩；⑶升温时考虑了台后填土的作用；⑷边界条件：桥台后的土模拟成了受压弹簧；柱和桩周围的土模拟成了线性土弹簧；各桩底只设竖向支承；⑸桥台台后土弹簧的刚度，依照马萨诸塞州交通部所给出的标准说明中的公式：Ka 0.43 5.7(1 e190/H)（ 为桥台发生的位移； H为桥台高度）计算出台后土在桥台温度膨胀发生位移时产生的土压力系数，再由公式： K KabhH/ （Ka土压力系数；γ土的容重（取25kN/m3）；b桥台宽度（取）；h划分的桥台单元的高度（取）；H单元的土层深度；为桥台发生的位移）计算出桥台单元在各土层深的土弹簧刚度。桥台柱与桩侧土弹簧和桥墩桩侧土弹簧刚度的计算，依照《公路桥涵地基与基础设计标准JTJ024-85》中的m法进行计算，由公式KmHhb（—非岩石类土比例系数，取m420000kN/m；H—单元所在土层深度；h—划分的桩单元的高度；b—桩的计算宽度=（d+1）（d是桩的直径））计算出桩单元在各土层深的土弹簧刚度。二、整体降温计算模型：⑴模型结构大体情形：桥梁跨度为18+22+18+22米；桥台高；桥台柱直径，长3米；桥台桩直径，长21米；桥墩柱直径m，长7米；桥墩桩直径m，长25米；⑵连接：桥台与梁之间刚性连接；桥墩与梁之间铰接，传递竖向反力、水平力，不传递弯矩；⑶支承：桩周围的土模拟成了线性土弹簧；各桩底只设了竖向支承；忽略了桥台前锥坡土作用，没有加土弹簧；⑷降温时忽略了锥坡填土的作用，桥台以下至地面以上部份依照柱考虑，地面以下部份依照桩考虑；⑸模拟土弹簧刚度：桥台桩侧土弹簧和桥墩桩侧土弹簧刚度的计算，依照《公路桥涵地基与基础设计标准JTJ024-85》中的m法进行计算，计算方式同整体升温。三：单元截面特点图2梁单元截面图（尺寸单位：㎝）单元截面特点值表单元号2抗弯惯性矩（4中性轴高度（m）单元类型截面面积（m）m）梁单元预砼现浇段单元钢砼桥台单元钢砼四：荷载工况与荷载组合介绍1、荷载工况施加的荷载工况有：自重、桥面铺装、二期荷载、系统温度荷载（整体升温 /整体降温）、温度梯度、移动荷载、汽车制动力、预应力、地震力、支座沉降、收缩二次、徐变二次、钢束二次。⑴自重（G1）：只记入模型中一片边梁的自重；混凝土容重γ =25kN/m3;⑵二期恒荷载(G2)：只记入一片边梁所经受的荷载；桥面铺装水泥混凝土厚 10cm，γ=25kN/m3；沥青混凝土厚6cm，γ=24kN/m3；一侧防撞墙依照均布荷载简化 q=m，全数由边梁承担；⑶温度荷载：整体升温时温度转变范围 10-35℃；整体降温时温度转变范围 -25-10℃；混凝土材料线膨胀系数为 ,长度转变为 l Tl ；⑷温度梯度：依照标准《公路桥涵设计通用标准 JTGD60-2004》中50mm沥青混凝土铺装层计算；桥梁结构竖向温度梯度曲线如图 3，其中T1=20℃，T2=℃；混凝土上部结构竖向日照反温差为正温差乘以；度高构结部上图3竖向梯度温度（尺寸单位：㎜）⑸移动荷载：依照《公路桥涵设计通用标准JTGD60-2004》中的公路—Ⅱ级车道荷载布载，横向散布系数由刚性横梁法求得为，计算图式见图 4，全桥均布荷载 q=m，集中荷载P=186kN；计算剪力效应时，集中荷载标准值 P应乘以系数；车道荷载的均布荷载 q应满布于使结构产生最不利效应的同号阻碍线上；集中荷载标准值只作用于相应阻碍线中一个最大阻碍线峰值处。图4计算图式结构基频依照《公路桥涵设计通用标准 JTGD60-2004》中持续梁桥计算，公式如下：f113.616EIcf223.651EIc2L2mc2L2mc式中L--结构计算跨径（m）--取80E—结构材料的弹性模量（ N/m2）--取×10104Ic—跨中截面的截面惯性矩（ m）--取mc—结构跨中处的单位长度质量（ kg/m）mc=G/g（G为结构跨中处延米结构重力 N/m）--取⑹汽车制动力：依照《公路桥涵设计通用标准 JTGD60-2004》计算，在两头桥台顶经受水平力，中间三个墩顶经受水平力；⑺地震力：依照《公路工程抗震设计标准JTJ004-89》中的反映谱理论进行计算，仅考虑顺桥向的地震力，大体烈度为7度，地震动峰值加速度等于，场地类别为Ⅲ类，重要性修正系数为，综合阻碍系数为。⑻支座沉降：支座下沉每一个支点的沉降按1cm考虑，同一个墩上的两个支点按同时发生相同沉降考虑，分析时支座下沉由系统自动组合。⑼收缩二次、徐变二次、钢束二次均有系统自动计算二、荷载组合荷载组合采纳的《公路桥涵设计通用标准 JTGD60—2004》中的有关规定进行组合，以下内容摘自《公路桥涵设计通用标准其中结构重要性系数取。

JTGD60—2004》P18-20页。荷载组合表荷载工况恒荷载汽车荷载整体升温水平温度梯温度梯支座地震钢束钢束徐变收缩汽车制动土压力度（正）度（负）沉降荷载一次二次二次二次或降温荷载组合荷载组合1承载能力基本组合11荷载组合2承载能力基本组合11荷载组合3承载能力基本组合11荷载组合4承载能力基本组合11荷载组合5承载能力基本组合11荷载组合6承载能力基本组合11荷载组合7承载能力基本组合11荷载组合8承载能力基本组合11荷载组合9承载能力基本组合11荷载组合10承载能力基本组合11111荷载组合11承载能力基本组合11111荷载组合12承载能力基本组合11111荷载组合13承载能力基本组合11111荷载组合14承载能力基本组合11111荷载组合15承载能力基本组合11111荷载组合16承载能力基本组合11111荷载组合17承载能力基本组合11111荷载组合18承载能力基本组合11111荷载组合19承载能力偶然组合111111荷载组合20承载能力偶然组合11-1111荷载组合21承载能力偶然组合11111111荷载组合22承载能力偶然组合1111-1111荷载组合23承载能力偶然组合11111111荷载组合24承载能力偶然组合1111-1111荷载组合25使用性能极限组合1111111荷载组合26使用性能短期组合1111111荷载组合27使用性能短期组合11111111荷载组合28使用性能短期组合11111111荷载组合29使用性能短期组合1111111荷载组合30使用性能短期组合11111111荷载组合31使用性能短期组合11111111荷载组合32使用性能短期组合11111111荷载组合33使用性能短期组合11111111荷载组合34使用性能长期组合1111111荷载组合35使用性能长期组合1111111荷载组合36使用性能长期组合11111111荷载组合37使用性能长期组合11111111荷载组合38使用性能长期组合11111111荷载组合39使用性能长期组合11111111荷载组合40使用性能弹性应力验算组合11111111荷载组合41使用性能弹性应力验算组合111111111荷载组合42使用性能弹性应力验算组合111111111荷载组合43使用性能弹性应力验算组合11111111荷载组合44使用性能弹性应力验算组合11111111111荷载组合45使用性能弹性应力验算组合1111111111荷载组合46使用性能弹性应力验算组合1111111111荷载组合47使用性能弹性应力验算组合1111111111注：1.表中 恒荷载=自重+二期荷载 2. 表中数值为各荷载组合下荷载工况的分项系数五.预应力简介1．预应力钢束信息预应力钢束表钢束钢束弹性模量钢束张拉控制应力钢束面积钢束长度钢束号（MPa）（MPa）2(m)束数（m）1-18-1+05+0361-18-2+05+0331-18-3+05+0321-18-4+05+0321-18-5+05+0322-22-1+05+0362-22-2+05+0332-22-3+05+0322-22-4+05+0322-22-5+05+0322-22-6+05+0322-22-7+05+0323-22-1+05+0363-22-2+05+0333-22-3+05+0323-22-4+05+0323-22-5+05+0323-22-6+05+0323-22-7+05+0324-18-1+05+0364-18-2+05+0334-18-3+05+0324-18-4+05+0324-18-5+05+032预应力钢束说明全数预应力钢束距梁下底面均为，每片 22米板共布置19根预应力钢束，18米板共布置根预应力钢束。钢束张拉操纵应力 1190MPa，为钢束极限抗拉强度 1860MPa乘以75％后减去σl1与σl2之和。3．钢束预应力损失预应力混凝土构件在正常利用极限状态计算中，应考虑由以下因素引发的预应力损失：锚具变形、钢筋回缩和接缝紧缩 σl1预应力钢筋与台座之间的温差 σl2混凝土的弹性紧缩 σl3预应力钢筋的应力松弛σl4混凝土的收缩和徐变σl5（1）钢筋由于锚具变形、钢筋回缩和接缝紧缩引发的预应力损失，按以下计算：σl1=lEPl式中l—张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝紧缩值（㎜），本桥取12㎜；l—张拉端至锚固端之间的距离（㎜）。（2）先张法预应力混凝土构件， 当采纳加热法养护时，由钢筋与台座之间的温差引发的预应力损失可按下式计算：σl3 =2（t2-t1） (MPa)式中t2—混凝土加热养护时，受拉钢筋的最高温度（℃） ；t 1—张拉钢筋时，制造场地的温度（℃） 。本桥t2-t1取60℃。（3）σl3、σl4、σl5由系统自动分析计算。六、施工时期说明本桥共分为以下四个施工时期：施工时期1：本时期持续时刻90天，添加结构组：桥台、桥台桩、桥墩柱、桥墩桩，材龄均为5天；添加边界组：桩和柱周围的结点弹性支撑；在桩底添加仅提供竖向力的一样支撑，添加位置为变形后；添加荷载组：自重。施工时期2：本时期持续时刻90天，添加结构组：梁，材龄为5天；添加边界组：桩顶临时支撑，每片梁左端仅受竖向力约束，右端受竖向力和水平力的约束，使