长寿区快速通道项目主线14#桥左幅第一联混凝土桥梁计算书

PAGEPAGE1桥梁结构上部计算书(主线14#桥左幅第一联上部结构计算书)工程名称：两江新区-长寿区快速通道项目两江新区-长寿区快速通道项目主线14#桥左幅第一联混凝土上部结构计算书1.设计概况主线14号桥右幅第一联。桥梁分左右幅布置。桥梁左右幅跨径布置均为：3x40m。桥梁宽度变化，图1：桥梁横断面布置图2.采用规范《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）《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）3.采用分析程序介绍及验算标准本桥采用MIDASCivil2020V1.1程序进行计算分析验算。4.桥梁计算验算荷载及组合4.1一期恒载：箱梁容重取γ＝26KN/m3，横梁及跨中横隔板自重在施工阶段中以集中力的形式输入。4.2二期荷载：8cm沥青铺装防撞护栏重（单侧）：10.0KN/m4.3汽车及人群荷载、冲击系数计算：4.3.1汽车及人群根据《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）第10.0.2条的规定，汽车按城市-A级计算，按实际车道数横向布置车道荷载，按最大可能布载车道数布置2车道。4.3.2汽车荷载冲击系数μ值计算：根据《公路桥涵设计通用规范JTGD60-2015》4.3.2条文说明，结构基频如下：汽车荷载冲击系数按下列公式进行计算：当f<1.5Hz时， μ=0.05当1.5Hz≤f≤14Hz时， μ=0.1767lnf-0.0157当f>14Hz时， μ=0.45其中f为结构基频(Hz),可按下列公式进行计算：当结构为连续梁桥时：计算连续梁的冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，采用f1；计算连续梁的冲击力引起的负弯矩效应时，采用f2。冲击系数μ取值：μ1=0.1767lnf1-0.0157=0.115;连续梁负弯矩冲击系数μ2=0.211;4.4温度荷载：4.4.1梯度温度主梁顶、底板日照温差按照04规范4.3.10条规定取值计算，按160mm沥青混凝土铺装计算，按线性内插计算，正温度梯度t1＝9，t2＝4.5；负温度梯度为正温度梯度的-0.5倍，竖向梯度温度分布见图4.3.3（尺寸单位：mm）：图4.3.3温度梯度4.4.2依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.3.10第2条，对桥梁结构的均匀温度引起的效应进行考虑，取升温温差25℃,降温温差20℃计算。4.5混凝土的收缩应变和徐变系数：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2015)的规定计算。4.6荷载组合4.6①承载能力极限状态内力组合△组合I：基本组合；按规范JTGD60-2015第4.1.6条规定；按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度；②正常使用极限状态内力组合△组合I：长期效应组合；按规范JTGD60-2015第4.1.7条规定；△组合II：短期效应组合；按规范JTGD60-2015第4.1.7条规定；按此组合验算钢筋混凝土结构的裂缝宽度；4.6△组合I：长期效应组合，仅供部分预应力A类构件的抗裂安全验算（参照规范JTGD62–2015第6.3.1条），组合原则按规范JTGD60-2015第4.1.7条规定，但组合时只考虑直接作用荷载，不考虑间接作用，例如不计汽车冲击等；符合规范JTGD62-2015第6.3.1条规定；△组合II：短期效应组合，对预应力混凝土构件而言是按照抗裂验算的要求进行组合计算的，组合原则按规范JTGD60-2015第4.1.7条规定，并满足规范JTGD62–2004第6.3.1条有关规定；△组合III：标准组合，所有应力组合时各种荷载的分项组合系数都为1.0，参与组合的荷载类型为规范JTGD60-2015第4.1.7条中短期效应组合中规定的所有荷载类型，只是荷载分项系数都为1.0；5.桥梁主要材料及计算参数5．1混凝土：预应力连续箱梁砼：C50混凝土；5．2普通钢筋：采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值为330MPa；5．3预应力钢束：采用GB/T5224-2003标准低松驰钢绞线，公称直径15.2mm，公称面积139mm2，标准强度fpk=1860Mpa，张拉控制应力1339.2MPa，弹性模量E=1.95×105Mpa；摩阻系数＝0.17，偏差系数＝0.0015，锚具变形＝6mm。6.施工方法本桥施工方法采用挂篮悬臂施工的方式进行。7.桥梁计算计算采用桥梁通用MIDASCivil程序，计算图式见图7.1图7.1计算模型采用空间杆系将全桥离散为124个桥面单元，128个节点，按A类构件验算。计算采用MIDASCivil2020V1.1。荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）、《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）相关条文执行。7.1.持久状况承载能力极限状态7.1.1正截面抗弯承载能力验算图7.2持久状况正截面抗弯验算包络图结论：按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；7.1.2斜截面抗剪验算图7.3持久状况斜截面抗剪验算包络图结论：按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算，满足规范要求；7.2持久状况正常使用极限状态7.2.1正截面抗裂验算A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）频遇效应组合下，应符合下列条件：σst-σpc≤0.7ftkA类预应力混凝土构件，在作用（荷载）准永久效应组合下，应符合下列条件：σlt-σpc≤0图7.6使用阶段正截面抗裂验算（频遇-顶）包络图结论：按照《桥规》第6.3.1-3条公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)验算：顶缘、底缘拉应力≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力)，满足规范要求；图7.7使用阶段正截面抗裂验算（频遇-底）包络图按照《桥规》第6.3.1-3条公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)验算：顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=5.748MPa(压应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力)，满足规范要求；底缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=1.298MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力)，满足规范要求；图表SEQ图表\*ARABIC9使用阶段正截面抗裂验算（准永久-顶）包络图图表SEQ图表\*ARABIC10使用阶段正截面抗裂验算（准永久-底）包络图结论：按照《桥规》第6.3.1-4条公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0验算：顶缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=0.000MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力)，满足规范要求；底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=0.000MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力)，满足规范要求；结论：按照《桥规》第6.3.1-4条公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0验算：顶缘、底缘拉应力≤0.000MPa(拉应力)，满足规范要求；7.2.3挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定，钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，由汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600，在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.挠度验算及预拱度表格梁-孔构件类型梁类型跨径(m)节点Ms(KN.m)Mcr(KN.m)fa(m)fd(m)fn(m)挠度验算结果预拱值C(m)1-1PSC-A悬臂端0.80010.0000.0000.0020.0000.003OK0.0011-2PSC-A跨径内39.120210.0000.000-0.0390.0070.065OK0.0001-3PSC-A跨径内40.000630.0000.000-0.0090.0060.067OK0.0001-4PSC-A跨径内39.1201050.0000.000-0.0420.0080.065OK0.0001-5PSC-A悬臂端0.8001240.0000.0000.0020.0000.003OK0.0018.总结桥梁结构计算是按城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）