高速公路连接道工程-主线2号桥右幅2~5轴现浇箱梁上部结构计算-桥梁结构计算书

PAGE23高速公路连接道工程-主线2号桥桥梁结构计算书主线2号桥右幅2~5轴现浇箱梁上部结构计算1、设计概况1.1、箱梁为单箱四室截面渐变成单箱双室截面，箱梁顶宽14.424~21.3m，底宽9.424~16.3m，悬臂2.5m，梁高1.9m；跨中腹板厚0.5m，端部加厚到0.9m；跨中顶板厚0.25m，底板厚0.22m，端部分别加厚至0.50和0.47m。箱梁混凝土强度等级为C50，桥梁纵向施加预应力体系，按部分预应力混凝土A类构件设计。1.2、预应力钢束采用GB/T5224-2014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，弹性模量E=1.95×105Mpa。1.3、施工方法采用现场支架现浇。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》（JTGD62-2018）3、采用分析程序介绍本桥采用桥梁博士程序进行计算分析。4、桥梁静力计算主要参数4.1、计算跨径：35+25+25m连续三跨；4.2、支座布置：支座设置见图；4.3、容重：γ＝26KN/m3，横梁自重在施工阶段中以集中力的形式输入；4.4、二期荷载：桥面铺装=(0.08×24+0.08×26)×（13.624~20.5）=54.496~82KN/m车行防撞墩及护栏=2×8.5=17KN/m合计=71.496~99KN/m4.5、设计活载：汽车荷载为城-A级；4.6、桥面板局部升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）第4.3.12条梯度温度效应计算。升温：T1=16.4C，T2=5.98C，降温：T1=-8.2C，T2=-2.94C；4.7、均匀温差：依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.3.12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；4.8、预应力参数：按施工图钢束输入，张拉控制应力1339MPa，摩阻系数＝0.17，偏差系数＝0.0015，锚具变形＝6mm；4.9、主要材料混凝土：预应力连续箱梁砼：C50混凝土；普通钢筋：采用HPB300钢筋，抗拉强度设计值为300MPa；采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值为400MPa。5、桥梁静力计算图式计算采用桥梁通用软件桥梁博士，计算图式见图：空间计算模型采用空间杆系将全桥离散为86个节点，85个单元。计算采用桥梁博士V3.30。荷载组合及验算内容一律按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）相关条文执行。6、主要计算结果6.1承载能力极限状态正截面强度验算（一）基本组合极限弯矩（最大）（单位kN·m）（二）基本组合极限弯矩（最小）（单位kN·m）最大抗力及对应内力最小抗力及对应内力从结果中可以看出，承载能力极限状态满足规范要求。6.2持久状况正常使用极限状态验算（一）抗裂验算（单位MPa）①正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力计算结果表明，构件为部分预应力构件。短期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。长期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。根据桥规JTGD62-20186.3.1第一及第二条，构件为部分预应力砼。A类构件在短期效应组合下=0.7×-2.65＝-1.855MPa（C50）但在长期效应组合下短期效应组合构件正截面上下缘最小正应力长期效应组合构件正截面上下缘最小正应力从结果中可以看出，短期组合及长期效应下上下缘未出现拉应力，符合A类构件的要求。（二）斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件

由图中可以看出，最大主拉应力为0.72Pa<0.5*2.65=1.325Mpa短期效应组合构件斜截面上下缘最大主拉应力（三）挠度验算按照桥规JTGD62-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下表所列为消除结构自重产生的挠度后主梁挠度最大值。由表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表节点号位置长期挠度（mm）消除结构自重允许值（mm）是否满足18第一跨跨中4.458.3是48第二跨跨中1.541.7是72第三跨跨中2.241.7是6.3持久状况预应力砼构件应力验算（一）持久状况砼截面上下缘最大正应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大压应力桥规JTGD62-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5

11.6Pa<0.5＝16.2MPa满足要求（二）持久状况砼截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大主压应力

桥规JTGD62-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6

11.6Pa<0.6＝19.44MPa满足要求（三）持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束号最大应力(MPa)容许最大应力(MPa)是否满足1-1144-1.21E+03是2-1146-1.21E+03是3-1169-1.21E+03是4-1152-1.21E+03是5-1170-1.21E+03是6-1187-1.21E+03是根据桥规JTGD62-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。6.4支座反力计算具体计算结果见下图:支座节点号标准组合(KN)27950619060853570计算结果表明，在最不利车道加载情况下，桥梁支座未出现脱空现象。7、总结桥梁结构计算是按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。

主线2号桥右幅5~8轴现浇箱梁上部结构计算1、设计概况1.1、箱梁为单箱双室截面，箱梁顶宽12.8~14.517m，底宽7.8~9.517m，悬臂2.5m，梁高1.7m；跨中腹板厚0.5m，端部加厚到0.9m；跨中顶板厚0.25m，底板厚0.22m，端部分别加厚至0.50和0.47m。箱梁混凝土强度等级为C50，桥梁纵向施加预应力体系，按部分预应力混凝土A类构件设计。1.2、预应力钢束采用GB/T5224-2014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，弹性模量E=1.95×105Mpa。1.3、施工方法采用现场支架现浇。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》（JTGD62-2018）3、采用分析程序介绍本桥采用桥梁博士程序进行计算分析。4、桥梁静力计算主要参数4.1、计算跨径：30+31+30m连续三跨；4.2、支座布置：支座设置见图；4.3、容重：γ＝26KN/m3，横梁自重在施工阶段中以集中力的形式输入；4.4、二期荷载：桥面铺装=(0.08×24+0.08×26)×（12~13.717）=48~54.868KN/m车行防撞墩及护栏=2×8.5=17KN/m合计=65~71.868KN/m4.5、设计活载：汽车荷载为城-A级；4.6、桥面板局部升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）第4.3.12条梯度温度效应计算。升温：T1=16.4C，T2=5.98C，降温：T1=-8.2C，T2=-2.94C；4.7、均匀温差：依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.3.12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；4.8、预应力参数：按施工图钢束输入，张拉控制应力1339MPa，摩阻系数＝0.17，偏差系数＝0.0015，锚具变形＝6mm；4.9、主要材料混凝土：预应力连续箱梁砼：C50混凝土；普通钢筋：采用HPB300钢筋，抗拉强度设计值为300MPa；采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值为400MPa。5、桥梁静力计算图式计算采用桥梁通用软件桥梁博士，计算图式见图：空间计算模型采用空间杆系将全桥离散为92个节点，91个单元。计算采用桥梁博士V3.30。荷载组合及验算内容一律按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）相关条文执行。6、主要计算结果6.1承载能力极限状态正截面强度验算（一）基本组合极限弯矩（最大）（单位kN·m）（二）基本组合极限弯矩（最小）（单位kN·m）最大抗力及对应内力最小抗力及对应内力从结果中可以看出，承载能力极限状态满足规范要求。6.2持久状况正常使用极限状态验算（一）抗裂验算（单位MPa）①正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力计算结果表明，构件为部分预应力构件。短期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。长期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。根据桥规JTGD62-20186.3.1第一及第二条，构件为部分预应力砼。A类构件在短期效应组合下=0.7×-2.65＝-1.855MPa（C50）但在长期效应组合下短期效应组合构件正截面上下缘最小正应力长期效应组合构件正截面上下缘最小正应力从结果中可以看出，短期组合及长期效应下上下缘未出现拉应力，符合A类构件的要求。（二）斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件

由图中可以看出，最大主拉应力为0.8Pa<0.5*2.65=1.325Mpa短期效应组合构件斜截面上下缘最大主拉应力（三）挠度验算按照桥规JTGD62-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下表所列为消除结构自重产生的挠度后主梁挠度最大值。由表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表节点号位置长期挠度（mm）消除结构自重允许值（mm）是否满足16第一跨跨中4.950.0是46第二跨跨中4.551.7是76第三跨跨中5.150.0是6.3持久状况预应力砼构件应力验算（一）持久状况砼截面上下缘最大正应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大压应力桥规JTGD62-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5

11.2Pa<0.5＝16.2MPa满足要求（二）持久状况砼截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大主压应力

桥规JTGD62-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6

11.2Pa<0.6＝19.44MPa满足要求（三）持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束号最大应力(MPa)容许最大应力(MPa)是否满足1-1131-1.21E+03是2-1140-1.21E+03是3-1174-1.21E+03是根据桥规JTGD62-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。6.4支座反力计算具体计算结果见下图:支座节点号标准组合(KN)24120628720903850计算结果表明，在最不利车道加载情况下，桥梁支座未出现脱空现象。7、总结桥梁结构计算是按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。

主线2号桥右幅8~9轴现浇箱梁上部结构计算1、设计概况1.1、箱梁为单箱四室截面，箱梁顶宽21.383~22.461m，底宽16.383~17.461m，悬臂2.5m，梁高1.7m；跨中腹板厚0.5m，端部加厚到0.9m；跨中顶板厚0.25m，底板厚0.22m，端部分别加厚至0.50和0.47m。箱梁混凝土强度等级为C50，桥梁纵向施加预应力体系，按部分预应力混凝土A类构件设计。1.2、预应力钢束采用GB/T5224-2014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，弹性模量E=1.95×105Mpa。1.3、施工方法采用现场支架现浇。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》（JTGD62-2018）3、采用分析程序介绍本桥采用桥梁博士程序进行计算分析。4、桥梁静力计算主要参数4.1、计算跨径：40m简支一跨；4.2、支座布置：支座设置见图；4.3、容重：γ＝26KN/m3，横梁自重在施工阶段中以集中力的形式输入；4.4、二期荷载：桥面铺装=(0.08×24+0.08×26)×（20.583~21.661）=82.332~86.644KN/m车行防撞墩及护栏=2×8.5=17KN/m合计=99.332~103.644KN/m4.5、设计活载：汽车荷载为城-A级；4.6、桥面板局部升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60－2015）第4.3.12条梯度温度效应计算。升温：T1=16.4C，T2=5.98C，降温：T1=-8.2C，T2=-2.94C；4.7、均匀温差：依据《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.3.12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；4.8、预应力参数：按施工图钢束输入，张拉控制应力1339MPa，摩阻系数＝0.17，偏差系数＝0.0015，锚具变形＝6mm；4.9、主要材料混凝土：预应力连续箱梁砼：C50混凝土；普通钢筋：采用HPB300钢筋，抗拉强度设计值为300MPa；采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值为400MPa。5、桥梁静力计算图式计算采用桥梁通用软件桥梁博士，计算图式见图：空间计算模型采用空间杆系将全桥离散为31个节点，30个单元。计算采用桥梁博士V3.30。荷载组合及验算内容一律按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）相关条文执行。6、主要计算结果6.1承载能力极限状态正截面强度验算（一）基本组合极限弯矩（最大）（单位kN·m）（二）基本组合极限弯矩（最小）（单位kN·m）最大抗力及对应内力最小抗力及对应内力从结果中可以看出，承载能力极限状态满足规范要求。6.2持久状况正常使用极限状态验算（一）抗裂验算（单位MPa）①正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力计算结果表明，构件为部分预应力构件。短期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。长期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。根据桥规JTGD62-20186.3.1第一及第二条，构件为部分预应力砼。A类构件在短期效应组合下=0.7×-2.65＝-1.855MPa（C50）但在长期效应组合下短期效应组合构件正截面上下缘最小正应力长期效应组合构件正截面上下缘最小正应力从结果中可以看出，短期组合及长期效应下上下缘未出现拉应力，符合A类构件的要求。（二）斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件

由图中可以看出，最大主拉应力为0.12Pa<0.5*2.65=1.325Mpa短期效应组合构件斜截面上下缘最大主拉应力（三）挠度验算按照桥规JTGD62-2018第6.5.3条规定，受弯构件在使用阶段的挠度应考虑荷载长期效应的影响。本桥采用C50混凝土，其挠度长期增长系数＝1.425，消除结构自重产生的长期挠度后，主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。下表所列为消除结构自重产生的挠度后主梁挠度最大值。由表可知，结构挠度满足要求。挠度验算表节点号位置长期挠度（mm）消除结构自重允许值（mm）是否满足16跨中4.650.0是6.3持久状况预应力砼构件应力验算（一）持久状况砼截面上下缘最大正应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大压应力桥规JTGD62-20187.1.5第1条规定：受压区混凝土最大压应力≤0.5

10.3Pa<0.5＝16.2MPa满足要求（二）持久状况砼截面最大主压应力（此时组合采用标准值组合，包括汽车，温度，支座沉降等效应）（单位MPa）持久状况混凝土截面上下缘最大主压应力

桥规JTGD62-20187.1.6受压区混凝土最大压应力≤0.6

10.3Pa<0.6＝19.44MPa满足要求（三）持久状况受拉区预应力钢筋的拉应力钢束号最大应力(MPa)容许最大应力(MPa)是否满足1-1143-1.21E+03是2-1142-1.21E+03是3-1154-1.21E+03是根据桥规JTGD62-20187.1.5第2条规定：受拉区预应力筋最大拉应力≤0.65＝1209MPa。计算结果表明，钢束应力没有超出规范规定值，满足要求。6.4支座反力计算具体计算结果见下图:支座节点号标准组合(KN)27770307650计算结果表明，在最不利车道加载情况下，桥梁支座未出现脱空现象。7、总结桥梁结构计算是按《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2018）进行的。计算结果是通过对桥梁施工过程及运营阶段的结构状态模拟，建立桥梁结构计算模型进行的。但结构化模型的设计计算，仍存在一些不确定的因素及假设，使其计算结果不可能完全符合结构的实际受力状况，只是在一定的控制概率内反应结构的虚拟模型。总体上对本桥结构进行了模拟计算及验算，该结构属于部分预应力混凝土A类构件。各项验算中：

承载能力极限状态正截面强度验算中，正截面强度满足要求；

持久状态正常使用极限状态计算中，正截面混凝土的拉应力能满足规范要求；斜截面混凝土的主拉应力满足要求；挠度变形验算满足要求；持久状况应力计算，正截面混凝土压应力及主压应力满足要求，受拉区预应力筋最大拉应力满足规范要求，其余结构验算均满足规范要求。主线2号桥右幅8#轴盖梁1.设计概况1.1、盖梁宽2.8m，高2.2m，盖梁混凝土强度等级为C50,采用横向预应力体系。1.2、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，弹性模量E=1.95×105Mpa，钢束规格为17，钢束布置见图。2.采用规范《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）《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.采用分析程序介绍本桥采用桥梁博士程序进行计算分析。4.盖梁静力计算主要参数4.1计算跨径：中间双支点悬臂梁1.6+17+1.73m4.2设计荷载：恒载支反力在施工阶段按照支座的相对位置加载，汽车城－A级(6车道)、人群进行横向加载计算。4.3预应力参数：按施工图钢束输入，张拉控制应力1339MPa，摩阻系数＝0.17，偏差系数＝0.0015，锚具变形＝6mm。4.4主要材料混凝土：预应力盖梁砼：C50混凝土；普通钢筋：采用HRB335钢筋，抗拉强度设计值为280MPa；采用HRB400钢筋，抗拉强度设计值为330MPa；5.盖梁静力计算图式计算采用桥梁通用软件桥梁博士，计算图式见图计算模型采用平面杆系将全桥离散为58个节点，57个单元。计算采用桥梁博士V3.03。荷载组合及验算内容一律按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）与《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。6.主要计算结果6.1承载能力极限状态正截面强度验算6.1.1基本组合极限弯矩（最大）（单位kN·m）6.1.2基本组合极限弯矩（最小）（单位kN·m）最大抗力及对应内力最小抗力及对应内力从结果中可以看出，承载能力极限状态满足规范要求。6.2持久状况正常使用极限状态验算6.2.1抗裂验算（单位MPa）①正截面砼抗裂即正截面砼的拉应力短期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.7，梯度温度效应系数0.8。长期效应组合：预应力系数1.0，汽车效应（不计冲击系数）系数0.4，梯度温度效应系数0.8。根据桥规JTG3362-20186.3.1第一及第二条，构件为部分预应力砼。A类构件在短期效应组合下但在长期效应组合下短期效应组合构件正截面上下缘最小正应力长期效应组合构件正截面上下缘最小正应力从结果中可以看出，长期效应组合下并未出现拉应力，且在短期效应组合下拉应力未超限值，符合A类构件的要求。6.2.2斜截面砼抗裂即斜截面砼的主拉应力

部分预应力混凝土A类构件，在作用（或荷载）短期效应组合下

现场浇筑（包括预制拼装）构件

由图中可以看出，最大主拉应力为0.8MPa<0.5*2.65=1.325