广梧高速公路某钢管混凝土异形拱渡槽桥设计计算书

广梧高速公路河口至双凤段xxxx渡槽桥设计计算书二00五年10月K52+800渡槽桥设计计算书1工程概况本桥方案为为2跨连续拱桥，设计方案采用双拱面系杆异型拱,主拱圈为钢管混凝土结构。拱轴计算跨径l=33m,计算矢高f=7m,由二次抛物线旋转51.34度而成。拱肋钢管采用16Mn钢、管径为70cm,壁厚16mm。设计依据为K52+800渡槽桥桥型布置图以及沿线地质资料。2设计计算主要内容上部结构：该结构拟定施工方法为支架现浇，因而在分析计算过程中仅考虑持久状况（持久状况—桥涵建成后承受自重，车辆荷载等持续时间长的状况）。该状况下做承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。桥面板受力验算。拱肋，系杆受力验算。拱肋稳定性验算。3工程设计概况3.1设计采用技术规范1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）2）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）3）《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000）4）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）5）《钢结构设计规范》（GB50017-2003)6）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)3.2设计主要技术指标设计作用：人群作用：3.5KN/m2；桥下净空：2-净15.75x5.5m；最大纵坡5.0％；桥面横坡：0％。桥面宽度：0.9（拱肋）+0.3（人行栏杆）+2.0（人行道）+1.4（渡槽）+2.0（人行道）+0.3（人行栏杆）+0.9（拱肋）＝7.8米响3.3爹偏主要材料凤污1期、混凝趣土楚蛮欣桥面系采绑用怜C5那0愁混凝溪土抽垂动2行、普通钢乐筋誓采齐用食R235售,HRB协33舍5竟钢筋。蓄猾3停、预应力绘钢筋米系梁里采泰用中交预块应力钢补筋叉270腰K膏级钢绞线偏（节15.2久4伞），吊杆孝采用直腔径思3另2占精扎螺纹大钢筋。驴我4冶、钢材赔拱肋采拳用勿Q345乔-舞C铃钢。姥屈服强度旦为择340M纠p罩a片，容许弯复曲应力茂为般210M想p趁a昆，弹性模绳量段为画E=2.少06x1核0捉5业Mpa辽5看、伸缩缝残桥台处采床用脸D6秩0忘型钢伸缩孟缝。6、支座雕采用中墩夜采蚊用乐GYZ弄550×吴90m筒m柄橡胶支座拨，边墩采轨用凤GYZ怎400×组90m森m贸橡胶支座夸4朱右持久设计板状况贪4.1骗克计算模型慢桥宽纵向阀和横向布颗置见胀图粉4.1.象1穴及两4.1.写2怪：商图情4.1.丙1付剪结构纵向扛布置图凳沈艇陡叠图蒸4.1.扬2街屋结构横向臭布置图迫色凡由于拱肋有为典型平用面杆系结戏构，所以屋计算的时遍候采用桥境梁博尼士则3.劫0寨平面杆系冻计算程序途进行计算某。设计时兵考虑纵坡懒影响，未概考虑横坡轰影响。系横梁、桥重面板采用侵等效荷载血模拟加载镇在相应单品元节点上膛。划分单售元离散图治如下图：底摊介喊怨联塑拌呜图谜4.1.区3昏域设计计算川模型测赏伤共花9摄4缓个单元，拉其乏中相1-2衬2梅单元为拱介肋单元治，捷23-4面0喂为吊杆单插元脾，刮41-9比4冶单元为系酒梁单元，药系梁采用轧全预应力觉构件。谦4.2掌萍作用孟拘娇结构的作菊用考虑永樱久作用和垒可变作用纽。骗坏狮其中永久养的作用包励括结构的配自重及二丝期恒载，宾混凝土的聚容重奉取冠25KN千/m偷3悼，桥面铺计装为人行昂道戏5c辛m愧沥青砼，石渡耕槽逗10c墙m米防水层，障人行栏杆厘单侧坟以怨5KN/律m浅计。捉规祥桥面铺嫩装禁q蛮1骡＝摔0.05忧*2*2倡3付＝共2.3K援N/m诱颠妈桥面板重追量题q2=5部.8/2贸*0.2摆*25=栏14.5劳KN/m陪渡槽内水斧荷把载脑q3=1京.0*0裕.7*1牲0/2=出3.5K敬N/m击渡槽自蒜重蜻q4=0出.2*1挑.2*2截5+0.宾1*1*惜2撑5悲＝望8.5K戚N/m锣Q=2.悉3+14廊.5+3悔.5+8驶.5+5事=33.躁8KN/路m烦横梁采取蛇集中力模架拟。翻集中荷绕载脊P=0.异5*5.屋8/2*术0.7*践2胞5纲＝恭25.4遗KN狭馅瑞可变荷载穴包括人群怨荷载、温挂度效应、渴支座沉降倚。今回盟结构温度脂梯度按《曲公路桥涵警设计通用食规范》爬（矮JTG须D60-坟200脚4络）侄表召4.3.年10-项3牧取覆T仗1糟=20丝0信C俭，煎T鹿2泥=6.7岁0边C滨，咱A=30孕0m库m狐。暗队死索力初张即拉力根据筛成桥线形家和系梁应烘力值，进变行调整，油得到最后匆施工阶段授累计位移秆如下图所拢示：庸刃篮韵孩羡灰值副图袜4.1.吐4挣渐施工阶段翁累计位移希支座反力配汇宜总部:您正常使用剧阶段支承左反力汇非总般:婚结构重力比结肠果鸡:殖节点集号钥碧洞壮僵水平干力诱绳惊乞竖向垫力田妹婆铲耐弯矩盟1夹扎踢0幅.000累e+00狠0比1.声094e里+003与悔0.0胁00e+扛000陈12逗零错2缴.259勺e-00洪1税2.地110e电+003届网0.0滴00e+恋000赶23店闻点0栏.000包e+00竞0岂1.迹143e滨+003并仰0.0堡00e+甚000暑预应力结驰果章:玉节点脱号席凭扩娱往水平逗力邀菊泄骨竖向所力辰抬芒注族弯矩最1盯猪绒0霉.000菊e+00愉0鞭0.盘000e倡+000托裁0.0离00e+腾000身12绝宣违0葬.000难e+00玻0技0.器000e歪+000栏劣0.0宅00e+黑000盲23枪炕裂0笔.000夫e+00珠0谦0.盆000e祥+000舅令0.0柜00e+孟000僵升温温差隔结浊果据:畅节点怕号脸任归誓颤水平僻力南魂宿各竖向暮力糕罚都赏鹿弯矩当1惜等脊0丑.000谈e+00首0全5.还122e横-004廊书0.0屑00e+幕000不12晕周润-7聚.803铜e-01交0果-1.漏024e著-003堤铺0.0吨00e+鲜000荡23拔柜裤0亏.000溪e+00多0弱5.茂122e鞠-004氧助0.0崖00e+堂000气降温温差圣结对果旷:嘱节点鲁号毕座绘归因水平镇力堵士哑毛竖向忽力删袖未惩野弯矩柴1瘦溜倦0尚.000稳e+00赔0态-5.谜122e削-004衬痛0.0犬00e+答000寄12抄蹦其7独.803捎e-01魂0型1.见024e箭-003棒堆0.0借00e+跌000临23拖纱轮0没.000坛e+00失0迟-5.汽122e翁-004庆戚0.0冶00e+蜡000软人罗群淡Max包Q摄结授果牵:删节点括号浮旅锡套觉水平蚁力丘规枯躺竖向亲力硬庆携跟歪弯矩呀1严悄舅0肺.000遵e+00笛0浩1.终160e店+002法崖0.0初00e+兼000提12输奸新0狸.000松e+00款0寒2.露353e裙+002炉咸0.0炊00e+肆000丙23养隶咱0计.000疾e+00功0冬1.蛮172e沿+002匹舒0.0逗00e+脱000职人杏群蓬Min悟Q捕结挨果院:繁节点愁号绞导狡水平且力蝴锤终竖向拴力稀来询守弯矩昨1详0嗽.000浅e+00替0棍-2.同655e券+000听摊0.0耕00e+彼000框12合0恢.000目e+00座00.丧000e两+000幻婚0.0扰00e+提000负23史0效.000幕e+00汽0冠-2.绒493e讯+000赤变0.0艘00e+扮000塞变另位柏1泊结圈果义:革节点铸号稳摇饭水平子力奸谈诸竖向潜力兔抹尸弦弯矩给1高0蒙.000纪e+00通03.膀011e千+000灿疲0.0糕00e+坛000彻12先1皮.239色e-01陡1锣-6.痛022e肯+000混气0.0教00e+渡000饿23滑0瘦.000线e+00邻03.穿011e璃+000误猜0.0耀00e+蛮000伟温巷度巩1厉结切果箭:脂节点侧号蹄挖袜水平故力脑凝在竖向羡力掩先均严弯矩约1破0窄.000款e+00采04.床828e没+000税笼0.0心00e+柜000三12韵-1撑.064店e-01组0眯-9.况656e圈+000卡乌0.0干00e+爹000驰23绒0标.000番e+00跟04.标828e蔑+000悼楼0.0嚷00e+桐000朵温湾度伯2抹结群果译:凝节点窃号兽朋兽水平娇力魄压羽竖向趴力骆盈厚搁弯矩惭1揭0棉.000纲e+00轻0炼-9.弦279e筛+000厌心0.0城00e+捷000杰12咳-3健.115但e-01雹01.也856e店+001伞窑0.0最00e+扔000阁23莲0誓.000目e+00拜0甜-9.鸣279e艇+000减量0.0礼00e+型000先荷载组妖合部II沸I拼支承反力米组合结登果摊:脖节点辉号煮=1顶内力性数质免钥溉水平最勒大补毙写水平最啄小菜习扎竖向最倘大兰阴易竖向最判小睬季妻弯矩最念大多板而弯矩最小芦水平谎力拉抖0.00翁0e+0麦00刑0.00制0e+0默00料0.00夜0e+0宵00所0.00瓶0e+0素00苦0.00现0e+0笋00柱0.00起0e+0扶00餐竖向洲力雷化1.09课4e+0性03蛙1.09灰4e+0书03床1.21击8e+0粉03遥1.08兰2e+0胃03怠1.09奸4e+0精03偿1.09姑4e+0件03突弯付矩援矛0.堵000e粘+000尖0.风000e斥+000贞0.趣000e役+000戒0.响000e色+000严0.再000e以+000识0.易000e畜+000牧节点若号尸=1看2陶内力性涨质叨额列水平最式大径域候水平最局小择去照竖向最隶大古将乱竖向最抢小栋产稻弯矩最掌大押克摘弯矩最小拢水平右力派愤2.25蝇9e-0缸01叫2.25困9e-0基01摇2.25魔9e-0折01菊2.25熟9e-0矿01先2.25组9e-0挖01乐2.25锹9e-0蹈01柄竖向脚力岸腔2.11揪0e+0鸣03利2.11醒0e+0扛03宰2.36当4e+0凳03杆2.09技5e+0桨03智2.11嗽0e+0硬03拴2.11月0e+0铺03谋弯蛇矩奇胖0.悦000e涉+000跳0.闭000e昆+000桐0.孩000e厌+000扯0.胸000e启+000终0.裹000e垫+000取0.瑞000e闯+000讽节点摆号条=2歪3略内力性爬质雅斑旦水平最原大程也真水平最或小货臂雨竖向最皮大阳臭蒙竖向最垄小危亡肉弯矩最机大普迎栽弯矩最小恒水平继力绕复0.00辰0e+0彼00刑0.00劝0e+0信00面0.00休0e+0罗00岗0.00星0e+0壶00停0.00虚0e+0飞00也0.00责0e+0辽00疼竖向倡力溪优1.14择3e+0竹03副1.14什3e+0该03巷1.26哪9e+0黑03召1.13住2e+0研03挑1.14危3e+0乖03潜1.14度3e+0规03邪弯拒矩孕言0.炸000e烧+000氏0.喊000e最+000爷0.雪000e苏+000邻0.窗000e拒+000萄0.瞎000e申+000照0.扮000e颂+000仗种中墩最大惧竖向力遥为花2364源K孔N悦，支座承柜载最大力缠为声2970建KN王,叶承载力满义足要求。陷边墩最大绑竖向胸力球为讨1269滔K围N吹，支座承悼载力最大财力洽为免1571欠KN喜,卸满足要求仪。遮4.3穗肠系梁结构辣配筋计干算蒸4.3.冠1世横持久状况降正常使用很极限状态徐计算啦芦丝公路桥涵姿持久状况期设计应按羡承载能力皂极限状态该的要求，云对构件进碰行承载能仰力及稳定奋计算。在厦进行承载型能力计算乔时，作用灵的效应应嫁采用组合匪设计值，肠结构材料站性能采用盐强度设计遮值。述双侮该桥属于姨中桥，安仙全等级为狼二级。桥驰梁安全系循数系按哄1.姥0冈考虑。伴延滋桥梁构件许承载能力阁极限状态锅应用的表翻达式绢为辨1.0S训=捷R晕。圾系梁弯距父包络图如史下：斥叨宏图景4.3.生1洋花系梁单元匙弯距正常雹使惧用优I肌I桌包络图障系梁按全肢预应力构闭件计算，丰拟配上缘曲配侧2衰束论1惜1店根酿Ф冈s15.电2欺0讽预应力钢违绞线，下京缘阴配饺2野束纷1首1犯根编Ф伟s15.旋2隶0总预应力钢主绞线。强其正截面杏混凝土拉顷应力必须差满足：者其中系梁城上下截面肺正应力包射络图如姻图仰4.3.玩2恩，谣4.3.露3犁所示：卸图凡4.3.纵2冬速系梁单元菠正常使用枪组圈合嚼I垒I护上缘应力劝包络图致图倍4.3.崇3课夺系梁单元原正常使用仓组酱合缠I匆I慌下缘应力始包络图凶由图中可叶看出较正截面抗剥裂满足要野求。容斜截面抗症裂验算，皱必须满足类＝茎0.4*虑2.6顾5梳＝年1.04症Mpa折由短期效款应和预加学力在构件独上产生的晨主拉应力毙包络图见沃图殊4.3.坡4锐所示：清图仆4.3.宋4箱晕系梁单元非正常使用海组附合赏I哲I宾主应力包钉络图肤可以看出利最大主拉饭应力赶为待0.1M道Pa<1新.04M环Pa乓,咸满足斜截宫面抗裂要积求。触4.3.艺2弦持久状况龙和短暂状锐况的应力椒计算辉4.3.槐2.1羡乱持久状况尽应力验算倍使用阶段垄预应力混恳凝土受弯锻构件正截缴面混凝土凳的压应力沉和预应力滩钢筋的拉耻应力验算镜。恭使用阶段便预应力混个凝土受弯守构件正截泄面混凝土雕的最大压益应力验算佣，必须满株足笋＝周0.5*封32.馋4勾＝梨16.2巧MPa挽包络图见稳下图：疫图催4.3.圆5波耽系梁单元峡正常使用惜组悼合境II惠I乐上缘正应古力包络图展图耽4.3.追6样紧系梁单元夫正常使用令组做合斑II静I啊下缘正应瓶力包络图俩从图中可凭以看到，亏在使用阶断段，上缘梯最大压应凡力膨为幕15.2事Mp际a德，下缘最朱大压应力湾为吹11.9晕Mp斩a丑，皆小败于敞0.5f酱ck周＝赶16.2策Mp贡a捞。蚕使用阶段糠混凝土主坡压应力应勇满足卷＝牢19.4弦MPa歪图闻4.3.等7迹系梁单元守正常使用慕组旗合洗II奔I边主应力包亭络图石从图中可持以看到，走在使用阶装段，最大器主压应力捞为美14.5脖Mpa<私0.6偶f臣ck艳＝膊19.4悔Mp工a诊。售钢绞线拉麻应力验算冈，必须满昂足：猛＝锅1209兔Mp晌a膝。和由于钢束未为直线，认预应力损尊失较小，虎张拉时两聋端张拉应逮力远取舞1260毅MP滴a馅。在正常笼使用阶录段榜1块号预应力窗束上最大俩拉应力坦在度1097划Mp聪a仇左右位，本2惰号束上最狂大拉应力脸在重1117惰Mp使a睁左右，小应于负1209阶Mp树a谊，在使用陕阶段预应知力束拉应线力满足要短求。正4.3.狭2.2误短暂状况喂应力验算联穿挤根据规桥范督7.2.出8完条，预应晋力混凝土棍受弯构件镰在预应力甩和自重等家施工荷载懂作用下截式面边缘混暖凝土的法竖向压应力束应符合：贱该桥主梁埋在施工阶薯段上下缘汪正应力包誓络图如沫图堪4.3.垦7查所示：仅窑贿图艰4.3.短7劈构施工阶段耽下系梁单篮元上下缘巡正应力包来络图遭根据施工谷图要求，什在张拉混弟凝土强度吐至少达到贪设计强度旗的嘱9瞒5烛％，故位取屠0.95至f振ck间＝提30.8末Mp薄a蹲，故鞠＝标21.5顿Mp镰a丈，从戴图逃4.悄4搜中可以看线到，在施蜻工阶段主虹梁最大压崇应力哄为俗8.2M菊p膨a城左右，施忌工阶段主拐梁压应力助满足要求纪。己微建在施工阶咬段，主梁神上不产生滨法向拉应关力，故在拥施工阶段宴结构配筋渐满足要求魔（《公路码钢筋混凝殊土及预应音力混凝土牺桥涵设计吨规范骂》速(JTG耐D62爱-200此4嘴)裙第本7.2.液8际条）。杆4.3.番3姿狼持久状况吉极限承载开力验算骆持久状况庙极限承载送能力必须眉满足爽正截面抗呢弯验算：卵按偏心受渡拉构件计是算，满足遵《公路钢童筋混凝土某及预应力符混凝土桥固涵设计规巩范梢》剧(JTG否D62斩-200串4坟)绕第良5.4.姐2蚁条。凑图津4.3.时8草帖系梁单元楼承载力组驼合绢I悉轴力包络僻图分图喇4.3.夸9笨净系梁单元家承载力组坊合棵I那轴力对应混弯距包络仅图笛图隐4.3.塌10萄闯系梁单元炉承载力组宰合暑I捆弯距包络乖图壤图塑4.3.毁11国共系梁单元笑承载力组堂合饺I槐弯距对应日轴力包络吼图泰图轨4.3.扛12布鸡系梁单元贿承载力组诸合帝I称最大抗力目及最大抗僵力对应内而力悲图己4.3.葡13肥婚系梁单元交承载力组栏合插I锯最小抗力则及最小抗顿力对应内酒力固可以看出免主梁各截介面承载能庭力皆大于岔相应内力苹值。满足唯要求。源斜截面抗串剪验算：钻《公路钢成筋混凝土啄及预应力煎混凝土桥国涵设计规毫范费》酸(JTG技D62点-200加4毙)掏第神5.2.叫1庭0锦条规定，氏当移时可以不特进行斜截杨面抗剪验匀算。享承载能力讲组合时主慎梁结构剪没力包络图播如下图所味示：杀图宫4.3.呢1晃0扇系梁单元愈承载力组续合喘I住剪力包络失图括最大剪力骑为宫371K砖N<0.蔑5*10纺-3糊*1.0叔*1.8扛5*10旱0*8验5询＝乎786K遍N陶，可不进家行斜截面恐抗剪验算假。吓4.限4宰拱肋受力蜂验算：凶拱肋在成坦桥运营状恋态下，结艳构的最大亿弯矩及相怠应的轴力牺的包络图赌分别如志图滑4.4.锯1间及嚷4.4.圾2菜所示：横图扛4.4.反1本窄承载能力氧组前合低I款下轴力包砍络图洲图签4.4.挽2断嗓承载能力响组乒合誉I转下轴力对灵应弯距包简络图婆图嘱4.4.辉3脉型承载能力药组格合扶I绑下弯距包通络图倍图咬4.4.堡4夸承载能力借组验合诊I复下弯距对劣应轴力包辛络图洋短期效应躁组合下拱范肋钢管应遣力包络见旦下图：巡图雁4.4.勉4驼正常使用引组腊合臣II轧I荣下拱肋上滤缘正应力照包络图贿图摸4.4.迁5罢买正常使用伤组别合给II声I丢下拱肋下谱缘正应力乌包络图勿从上图中找