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文档简介
林同棪国际(中国)工程咨询有限公司绵阳二环路西半环二期工程结构计算书第页目录TOC\o"1-3"\h\u172371.工程概况 6277061.1工程规模、建设范围 633091.2桥梁总体介绍 6281222.计算参数 86282.1主要规范标准 8238622.1.1国家标准 818392.2主要技术标准 837662.3主要材料及力学参数 928752.3.1混凝土 9128142.3.2钢绞线 9100772.3.3普通钢筋 934043.计算荷载取值 11164783.1永久作用 1154323.2可变作用 11139253.2.1汽车荷载 11301763.2.2人群荷载 1220153.2.3温度荷载 12297573.2.4风荷载 12197103.2.5流水压力 1267473.2.6沉降荷载 12224853.3偶然作用 12269864.混凝土结构静力验算 13262554.15号桥左幅第二联34+34+34整体结构计算 13270384.1.1计算模型 131074.1.2主梁施工阶段法向压应力验算 13281054.1.3主梁使用阶段正截面抗裂验算 1569894.1.4主梁使用阶段斜截面抗裂验算 17207584.1.5主梁使用阶段正截面压应力验算 18223154.1.6主梁使用阶段斜截面主压应力验算 19264484.1.7主梁使用阶段正截面抗弯验算 19178284.1.8主梁使用阶段斜截面抗剪验算 19236964.1.9使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 20101094.1.10正常使用极限状态挠度验算 20264554.1.11支反力计算 2158494.25号桥右幅第一联23+35+35.5整体结构计算 2221274.2.1计算模型 2231784.2.2主梁施工阶段法向压应力验算 22116004.2.3主梁使用阶段正截面抗裂验算 24243014.2.4主梁使用阶段斜截面抗裂验算 26310684.2.5主梁使用阶段正截面压应力验算 2760544.2.6主梁使用阶段斜截面主压应力验算 28168184.2.7主梁使用阶段正截面抗弯验算 2830124.2.8主梁使用阶段斜截面抗剪验算 2841264.2.9使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 29270864.2.10正常使用极限状态挠度验算 29156704.2.11支反力计算 3090954.35号桥右幅第二联35.5+35.5+35.5整体结构计算 3123464.3.1计算模型 3181744.3.2主梁施工阶段法向压应力验算 3141664.3.3主梁使用阶段正截面抗裂验算 33159424.3.4主梁使用阶段斜截面抗裂验算 3582844.3.5主梁使用阶段正截面压应力验算 36149184.3.6主梁使用阶段斜截面主压应力验算 37242424.3.7主梁使用阶段正截面抗弯验算 37171224.3.8主梁使用阶段斜截面抗剪验算 37271754.3.9使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 38246544.3.10正常使用极限状态挠度验算 38173184.3.11支反力计算 39274344.45号桥右幅第三联34+33.5+33.06整体结构计算 40223134.4.1计算模型 4097194.4.2主梁施工阶段法向压应力验算 4045694.4.3主梁使用阶段正截面抗裂验算 42213164.4.4主梁使用阶段斜截面抗裂验算 4456354.4.5主梁使用阶段正截面压应力验算 45138764.4.6主梁使用阶段斜截面主压应力验算 46256064.4.7主梁使用阶段正截面抗弯验算 4662234.4.8主梁使用阶段斜截面抗剪验算 46182794.4.9使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算 4717214.4.10正常使用极限状态挠度验算 4745124.4.11支反力计算 48190145.横梁结构验算 49144515.1横梁总体结构信息 49309785.25号桥横梁结构验算 50234905.2.15号桥桥横梁验算 50136075.2.25号桥Z3#轴端横梁验算 5059495.2.35号桥Y3#轴端横梁验算 5232245.2.45号桥Z1#轴中横梁验算 54262135.2.55号桥Z5#轴中横梁验算 56177495.2.65号桥Y5#轴中横梁验算 58219355.3结论 6016806.桥面板验算 61209496.15号桥右幅第三联桥面板结构验算 61119256.1.1建立模型 61128846.1.2汽车荷载加载 6121506.1.3验算结果 6287556.2人行道板结构验算 632446.2.1建立模型 6381026.2.2计算结果 6452187.下部结构验算 66324227.1桥墩结构验算 66301097.1.15号桥Z4#轴固定支座位置处直径1.5m桥墩验算 664817.1.25号桥Y5#轴直径1.5m桥墩验算 7046797.2承台结构验算 74264847.2.15号桥右幅Y9承台验算 7489637.3台帽结构验算 7552507.3.15号桥左幅Z0台帽验算 7649117.3.25号桥右幅Y0台帽验算 7878307.4重力式桥台结构验算 8090347.4.15号桥右幅Y9桥台验算 80104727.5轻型桥台背墙结构验算 879127.5.15号桥右幅Y0背墙验算 87320027.6桩长验算 88206407.6.1桩直径1.5m桩长验算 89167287.6.2桩直径2.0m桩长验算 91271738.结论 92工程概况工程规模、建设范围该项目为城市主干路,路线长11.2km,设计速度40km/h,其中嘉溢华区域由于规划交叉口较多,以及河道管理线的影响,设计车速采用30km/h。沿江段长度为9.5km,标准路幅宽30.5m,路基宽度27.5m,双向六车道;唐桂新城段标准路幅宽度为32m,双向六车道。根据设计合同,本项目设计内容主要包括:道路、交通、桥梁、隧道、综合管网、照明、排水、绿化等设计工作。本次初步设计范围为长江北岸(塔子山至金科太阳海岸段)岸线生态综合修复工程(二期)。桥梁总体介绍(1)本段共包含以下1座桥梁。5号桥:左幅桥:CZK4+723.150~CZK5+036.000,桥梁总长312.85m,跨径布置:第一联3x34m+第二联3x34m+第三联3x34m,标准桥面宽14.25m右幅桥:CYK4+707.500~CYK5+017.560,桥梁总长310.06m,跨径布置:第一联23+35+35.5+第二联3x35.5m+第三联34+33.5+33.06m,标准桥面宽17.75m。(2)桥面布置情况。5号桥:左幅:2.5m(人行道)+11.0m(车行道)+0.75m(防撞护栏)=14.25m右幅:6.0m(人行道)+11.0m(车行道)+0.75m(防撞护栏)=17.75m表1.1桥梁总体介绍表编号桥名桥面宽(m)孔数及孔径(孔—m)桥梁全长(m)结构类型上部结构下部结构桥墩及基础桥台及基础15号桥右幅第一联17.7523+35+35.593.5现浇箱梁圆墩接承台桩基础轻型桥台25号桥右幅第二联17.7535.5+35.5+35.5106.5现浇箱梁圆墩接承台桩基础--35号桥右幅第三联17.7534+33.5+33.06100.56现浇箱梁圆墩接承台桩基础U型桥台45号桥左幅第一联14.253*34102现浇箱梁圆墩接承台桩基础轻型桥台-55号桥左幅第二联14.253*34102现浇箱梁圆墩接桩基础65号桥左幅第三联14.253*34102现浇箱梁圆墩接承台桩基础U型桥台
计算参数主要规范标准国家标准《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)(2019版)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2019)《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)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)《公路工程混凝土结构耐久性设计规范》(JTG/T3310—2019)《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCES01-2018)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-2018)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2019)《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T529-2016)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2015)《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》(JT/T329—2010)《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2019)主要技术标准桥梁主要技术标准类别设计取值荷载标准汽车:城-A级地震基本烈度6度桥梁设计基准期100年设计安全等级一级设计环境类别Ⅰ类桥面横坡单向横坡1.5%主要材料及力学参数混凝土、钢筋、钢绞线等材料的弹性模量、设计抗压(拉)强度等基本参数均按桥规(JTG3362-2018)取值。混凝土混凝土材料参数表项目混凝土标号弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比设计抗压强度(MPa)设计抗拉强度(MPa)线膨胀系数容重(kN/m3)上部主梁C5034500138000.222.41.830.0000126桥墩C4032500130000.218.41.650.0000126桥面铺装———————24钢绞线钢绞线材料参数表项目直径(mm)弹性模量(MPa)抗拉强度(MPa)线膨胀系数管道摩阻系数μ管道偏差系数k松弛系数ζ容重(kN/m3)预应力15.219500018600.0000120.170.00150.378.5普通钢筋HPB300钢筋:抗拉设计强度fsd=250MPa;标准强度fsk=300MPa;弹性模量E=2.1×105MPa。HRB400钢筋:抗拉设计强度fsd=330MPa;标准强度fsk=400MPa;弹性模量E=2.0×105MPa。
计算荷载取值永久作用计算荷载根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)、《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)(2019版)取值。一期恒载:按照实际结构尺寸考虑:钢筋混凝土26KN/m3;沥青混凝土24KN/m3;钢材78.5K/m3;填土20KN/m3,实际结构建立计算模型,由程序自动计算;二期恒载:包括桥面铺装、人行道系、人行道内管线等,以荷载计入。(1)2.5米宽人行道:22KN/m;6.0米宽人行道:42KN/m;(2)车行道铺装(10cm沥青铺装):B×0.1×24=B*2.4KN/m(B=10~16.75m)(3)防撞墩:0.75*0.5*26=9.75KN/m(4)管线荷载:4.5KN/m(5)花池荷载:10.0KN/m结构的收缩徐变:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)取用混凝土名义收缩系数εcs0=0.310×10-3,混凝土的名义徐变系数Φ0按照规范附表F2.2取值。预加力:根据实际设计预应力钢束,输入结构计算模型进行计算。可变作用汽车荷载整体计算中按照采用城-A级。计算弯矩用均布荷载:qk=10.5kN/m;Pk=270~360kN(计算跨径介于5m~50m内插)计算剪力用均布荷载:qk=10.5kN/m;Pk=324~432kN(计算跨径介于5m~50m内插)。冲击系数:按《城市桥梁设计规范》取值;制动力荷载:制动力采用165kN或者10%车道荷载,并取两者中的较大值,但不包括冲击力;当计算的加载车道为同向行驶2条时,汽车荷载制动力标准值为一个设计车道的2倍;如果为同向3车道时,2.34倍,同向4车道时,2.68倍。人群荷载人群荷载按CJJ11-2011(2019版)取值考虑。当加载长度L〈20m时:W=4.5*(20-Wp)/20;当加载长度L≥20m时:W=(4.5-(2*(L-20))/80)*((20-Wp)/20)温度荷载整体温度根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)4.3.10条以及地勘提供的地勘报告来确定桥梁结构的温度荷载,按结构整体升温30℃和降温-20℃计算。温度梯度竖向温度梯度:按照桥面10cm沥青混凝土考虑,即:按照规范《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)规范中4.3.10中表4.3.10-3中数值内插取值。风荷载设计风速根据《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T3360-01-2018)取值。流水压力流水压力:照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)表4.3.9进行计算,水流速度按2.5m/s考虑。沉降荷载按5mm控制偶然作用漂流物撞击荷载:100KN。
混凝土结构静力验算5号桥左幅第二联34+34+34整体结构计算计算模型图STYLEREF2\s4.1-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivil2021,结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用CivilDesigner进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶位置建立节点,顶节点按一般支承建立约束,顶节点与主梁节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度,预应力采用实际线形输入,两端张拉,张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1成桥以及预应力张拉2二期3收缩徐变3650天在短暂状况(施工阶段),各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为8.37MPa;未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.1-SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.1-3第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.1-4第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.1-5第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.1-6第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.1-7第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σst-σpc≤0.7fck=1.855MPa;但在荷载准永久效应组合下σlt-σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力,应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力,应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在频遇作用下应力包络值见下图:频遇作用组合下没有出现拉应力,满足要求。图STYLEREF2\s4.1-8频遇组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.1-9频遇组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式验算:顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.312MPa(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)=0.424MPa(压应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;图STYLEREF2\s4.1-10准永久组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.1-11准永久组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)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)=2.809MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=1.571MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在频遇荷载效应组合作用下,σtp≤0.5ftk=0.5×2.65=1.325MPa。频遇组合下主拉应力最大值为0.761Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.1-12频遇组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求,对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa。持久状况下,主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.1-13标准组合正截面法向应力顶包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.1-14标准组合正截面法向应力底包络图(MPa)结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=11.478MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=4.655MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下,对于预应力混凝土受弯构件,混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck=0.6×32.4=19.44MPa。标准组合下,主梁主压应力最大值为11.48MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.1-15标准组合斜截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.1-16-1正截面抗弯承载能力验算结果图形图STYLEREF2\s4.2-16-2受压区验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁跨中截面输入了8肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.1-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%,即可满足要求表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1227.05991179.2901395.00001209.0000F2OK1227.73911180.23211395.00001209.0000F3OK1229.65971181.15481395.00001209.0000正常使用极限状态挠度验算按《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.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:19号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-38.139≤最大挠度允许值fn=55.202,满足规范要求;53号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-10.466≤最大挠度允许值fn=56.502,满足规范要求;86号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-38.235≤最大挠度允许值fn=55.258,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,不设置预拱度值。表格SEQ表格\*ARABIC1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)1-2PSC-A跨径内33.121190.0000.000-0.0380.0070.055OK0.0001-3PSC-A跨径内33.901530.0000.000-0.0110.0060.057OK0.0001-4PSC-A跨径内33.155860.0000.000-0.0380.0070.055OK0.000支反力计算图STYLEREF2\s4.2-21标准组合作用下主梁最大支反力(KN)5号桥右幅第一联23+35+35.5整体结构计算计算模型图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivil2021,结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用CivilDesigner进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶位置建立节点,顶节点按一般支承建立约束,顶节点与主梁节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度,预应力采用实际线形输入,两端张拉,张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1成桥以及预应力张拉2二期3收缩徐变3650天在短暂状况(施工阶段),各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为9.45MPa;未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-3第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.2-4第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-5第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.2-6第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-7第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σst-σpc≤0.7fck=1.855MPa;但在荷载准永久效应组合下σlt-σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力,应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力,应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在频遇作用下应力包络值见下图:频遇作用组合下没有出现拉应力,满足要求。图STYLEREF2\s4.2-8频遇组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-9频遇组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式验算:顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.318MPa(拉应力)≤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)=0.060MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;图STYLEREF2\s4.1-10准永久组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-11准永久组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)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)=2.121MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=1.227MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在频遇荷载效应组合作用下,σtp≤0.5ftk=0.5×2.65=1.325MPa。频遇组合下主拉应力最大值为0.861Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-12频遇组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求,对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa。持久状况下,主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.2-13标准组合正截面法向应力顶包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-14标准组合正截面法向应力底包络图(MPa)结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=12.103MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=9.783MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下,对于预应力混凝土受弯构件,混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck=0.6×32.4=19.44MPa。标准组合下,主梁主压应力最大值为12.104MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-15标准组合斜截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.2-16正截面抗弯承载能力验算结果图形图STYLEREF2\s4.2-16-2受压区验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了2肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.2-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%,即可满足要求表格STYLEREF2\s4.2SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1223.15581168.42271395.00001209.0000F2OK1224.75131167.34471395.00001209.0000F3OK1228.05421167.92001395.00001209.0000正常使用极限状态挠度验算按《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.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:14号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-6.527≤最大挠度允许值fn=37.067,满足规范要求;43号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-20.001≤最大挠度允许值fn=58.668,满足规范要求;78号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-44.853≤最大挠度允许值fn=58.433,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,不设置预拱度值。表格SEQ表格\*ARABIC1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)1-2PSC-A跨径内22.240140.0000.000-0.0060.0020.037OK0.0001-3PSC-A跨径内35.201430.000.000-0.0200.0050.059OK0.0001-4PSC-A跨径内35.060780.000.000-0.0450.0070.058OK0.000支反力计算图STYLEREF2\s4.2-21标准组合作用下主梁最大支反力(KN)5号桥右幅第二联35.5+35.5+35.5整体结构计算计算模型图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivil2021,结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用CivilDesigner进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶位置建立节点,顶节点按一般支承建立约束,顶节点与主梁节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度,预应力采用实际线形输入,两端张拉,张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1成桥以及预应力张拉2二期3收缩徐变3650天在短暂状况(施工阶段),各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为8.36MPa;未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-3第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.2-4第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-5第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.2-6第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-7第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σst-σpc≤0.7fck=1.855MPa;但在荷载准永久效应组合下σlt-σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力,应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力,应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在频遇作用下应力包络值见下图:频遇作用组合下没有出现拉应力,满足要求。图STYLEREF2\s4.2-8频遇组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-9频遇组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式验算:顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.356MPa(拉应力)≤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)=1.235MPa(压应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;图STYLEREF2\s4.1-10准永久组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-11准永久组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)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)=2.050MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=2.317MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在频遇荷载效应组合作用下,σtp≤0.5ftk=0.5×2.65=1.325MPa。频遇组合下主拉应力最大值为0.880Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-12频遇组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求,对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa。持久状况下,主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.2-13标准组合正截面法向应力顶包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-14标准组合正截面法向应力底包络图(MPa)结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=12.187MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=9.075MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下,对于预应力混凝土受弯构件,混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck=0.6×32.4=19.44MPa。标准组合下,主梁主压应力最大值为12.188MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-15标准组合斜截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.2-16正截面抗弯承载能力验算结果图形图STYLEREF2\s4.2-16-2受压区验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了2肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.2-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%,即可满足要求表格STYLEREF2\s4.2SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1220.25611174.43241395.00001209.0000F2OK1223.95141173.36951395.00001209.0000F3OK1229.99691180.18611395.00001209.0000正常使用极限状态挠度验算按《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.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:19号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-48.897≤最大挠度允许值fn=58.440,满足规范要求;54号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-12.535≤最大挠度允许值fn=59.755,满足规范要求;90号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-47.753≤最大挠度允许值fn=58.172,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,不设置预拱度值。表格SEQ表格\*ARABIC1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)1-2PSC-A跨径内35.064190.0000.000-0.0490.0080.058OK0.0001-3PSC-A跨径内35.853540.0000.000-0.0130.0060.060OK0.0001-4PSC-A跨径内34.903900.0000.000-0.0480.0080.058OK0.000支反力计算图STYLEREF2\s4.2-21标准组合作用下主梁最大支反力(KN)5号桥右幅第三联34+33.5+33.06整体结构计算计算模型图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图计算分析软件采用MidasCivil2021,结构采用平面梁单元进行模拟。计算书中采用CivilDesigner进行分析计算,并以《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)为标准,按A类预应力混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法:在支座顶位置建立节点,顶节点按一般支承建立约束,顶节点与主梁节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的实际刚度,预应力采用实际线形输入,两端张拉,张拉控制应力为0.72fpk=1339.2MPa。主梁施工阶段法向压应力验算1.施工阶段划分表格STYLEREF2\s4.1SEQ表格\*ARABIC\s21施工顺序表施工步骤施工内容1成桥以及预应力张拉2二期3收缩徐变3650天在短暂状况(施工阶段),各施工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为8.65MPa;未出现拉应力。2.第1施工阶段图STYLEREF2\s4.2-SEQ图\*ARABIC\s22第1施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-3第1施工阶段混凝土底缘应力(MPa)3.第2施工阶段图STYLEREF2\s4.2-4第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-5第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段图STYLEREF2\s4.2-6第3施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图STYLEREF2\s4.2-7第3施工阶段混凝土底缘应力(MPa)主梁使用阶段正截面抗裂验算《公桥规》第6.3条规范:正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σst-σpc≤0.7fck=1.855MPa;但在荷载准永久效应组合下σlt-σpc≤0《公桥规》第6.3条规范:斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,并应符合下列规定:A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)频遇效应组合下 σtp≤0.5fck=1.325MPa《公桥规》第7.1.5条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力,应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力未开裂构件σkc+σpt≤0.5fck=16.2MPa《公桥规》第7.1.6条规范:使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力,应符合下列规定:σcp≤0.6fck=19.44MPa各个单元上下缘在频遇作用下应力包络值见下图:频遇作用组合下没有出现拉应力,满足要求。图STYLEREF2\s4.2-8频遇组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-9频遇组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式验算:顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.532MPa(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)=0.357MPa(压应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;图STYLEREF2\s4.1-10准永久组合上缘正截面法向应力包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-11准永久组合下缘正截面法向应力包络图(MPa)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)=2.936MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=1.452MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;主梁使用阶段斜截面抗裂验算主梁各截面在频遇荷载效应组合作用下,σtp≤0.5ftk=0.5×2.65=1.325MPa。频遇组合下主拉应力最大值为0.695Mpa。主梁各个截面的斜截面主拉应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-12频遇组合斜截面主拉应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面压应力验算预应力混凝土正截面混凝土的压应力应符合受压区混凝土的最大压应力要求,对于未开裂构件有σkc+σpt≤0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa。持久状况下,主梁各单元最大压应力如下图:图STYLEREF2\s4.2-13标准组合正截面法向应力顶包络图(MPa)图STYLEREF2\s4.2-14标准组合正截面法向应力底包络图(MPa)结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=11.446MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=9.038MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用下,对于预应力混凝土受弯构件,混凝土的主压应力应满足σcp≤0.6fck=0.6×32.4=19.44MPa。标准组合下,主梁主压应力最大值为11.448MPa。主梁各截面的主压应力详见下图:图STYLEREF2\s4.2-15标准组合斜截面法向应力包络图(MPa)主梁使用阶段正截面抗弯验算图STYLEREF2\s4.2-16-1正截面抗弯承载能力验算结果图形图STYLEREF2\s4.2-16-2受压区验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁截面输入了8肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋)。最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。图STYLEREF2\s4.2-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算对钢绞线未开裂构件σpe—σp≤0.65fpk=0.65×1860=1209Mpa根据施工经验永存应力只要不超过5%,即可满足要求表格STYLEREF2\s4.2SEQ表格\*ARABIC\s22受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算结果(MPa)钢束验算Sig_DL(N/mm^2)Sig_LL(N/mm^2)Sig_ADL(N/mm^2)Sig_ALL(N/mm^2)F1OK1218.53161180.36521395.00001209.0000F2OK1220.39881182.81961395.00001209.0000F3OK1218.53161180.36521395.00001209.0000正常使用极限状态挠度验算按《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.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:19号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-39.490≤最大挠度允许值fn=55.344,满足规范要求;52号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-9.907≤最大挠度允许值fn=55.588,满足规范要求;86号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=-35.001≤最大挠度允许值fn=53.528,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,不设置预拱度值。表格SEQ表格\*ARABIC1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)1-2PSC-A跨径内33.206190.0000.000-0.0400.0060.055OK0.0001-3PSC-A跨径内33.353520.0000.000-0.0100.0050.056OK0.0001-4PSC-A跨径内32.117860.0000.000-0.0350.0060.053OK0.000支反力计算图STYLEREF2\s4.2-21标准组合作用下主梁最大支反力(KN)
横梁结构验算横梁总体结构信息表5.1.1横梁总体信息表轴号桥面宽(m)腹板个数边支座距翼缘边距离(m)支座个数支座间距(m)横梁高度(m)横梁类型是否固结5号桥Z015.2534.526.251.8端横梁否Z315.2534.526.251.8端横梁否Z615.2534.526.251.8端横梁否Z915.2534.526.251.8端横梁否Y017.754527.751.8端横梁否Y317.754527.751.8端横梁否Y617.754527.751.8端横梁否Y917.754527.751.8端横梁否Z115.2534.526.251.8中横梁否Z215.2534.526.251.8中横梁否Z415.2534.526.251.8中横梁否Z515.2535.0\4.525.751.8中横梁否Z615.2534.526.251.8中横梁否Z715.2534.526.251.8中横梁否Z815.2534.526.251.8中横梁否Y117.754527.751.8中横梁否Y217.754537.751.8中横梁否Y417.754527.751.8中横梁否Y517.754527.751.8中横梁否Y717.754537.751.8中横梁否Y817.754527.751.8中横梁否5号桥横梁结构验算采用MidasCivil建模计算内力。横梁恒载取自上部结构整体计算基本组合所得支反力,在各腹板处90%采用集中力等效加载,10%采用均布力等效加载。5号桥桥横梁验算本联选取受最不利荷载的端横梁Z3、Y3;中横梁Z1、Z5、Y5进行验算。端横梁Z3、Y3;中横梁Z1、Z5、Y5上部结构提力及加载如下表:横梁编号工况上部支反力和腹板桥面宽度90%集中10%均布(kN)个数(m)(kN/m)(kN)Z3#轴基本组合-10850315.25-3255.0-117.3Y3#轴基本组合-13090417.75-2945.3-111.4Z1#轴基本组合-19760315.25-5928.0-213.6Z5#轴基本组合-20020315.25-6006.0-216.4Y5#轴基本组合-25605417.75-5761.1-217.95号桥Z3#轴端横梁验算横梁顶板配置2x20根Φ28的HRB400钢筋,底板配置1x20根Φ28的HRB400钢筋。(1)计算模型图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(一)图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(二)(2)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s5.1-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.1-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s5.1-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.158mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;5号桥Y3#轴端横梁验算(1)计算模型横梁顶板配置2x25根Φ28的HRB400钢筋,底板配置2x25根Φ28的HRB400钢筋。图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(一)图STYLEREF2\s5.2-2有限元模型离散图(二)(2)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s5.1-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.1-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s5.1-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.144mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;5号桥Z1#轴中横梁验算(1)计算模型横梁顶板配置2x25根Φ32的HRB400钢筋,底板配置1x25根Φ28的HRB400钢筋。图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(一)图STYLEREF2\s5.2-2有限元模型离散图(二)(2)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s5.1-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.1-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s5.1-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.179mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;5号桥Z5#轴中横梁验算(1)计算模型横梁顶板配置3x25根Φ28的HRB400钢筋,底板配置1x25根Φ28的HRB400钢筋。图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(一)图STYLEREF2\s5.2-2有限元模型离散图(二)(2)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s5.1-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.1-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s5.1-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.140mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;5号桥Y5#轴中横梁验算(1)计算模型横梁顶板配置2x25根Φ32的HRB400钢筋,底板配置2x25根Φ28的HRB400钢筋。图STYLEREF2\s5.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(一)图STYLEREF2\s5.2-2有限元模型离散图(二)(2)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s5.1-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.1-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s5.1-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.167mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;结论根据上述计算结果,结构满足各项规范要求。桥面板验算5号桥右幅第三联桥面板结构验算建立模型(1)平面杆系模型共计98个节点100个单元,立体模型详见下图:图STYLEREF2\s6.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(2)钢筋布置汽车荷载加载采用《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)里的车辆荷载进行加载,车道设置在行车道范围内,定义移动荷载工况时,由于本设计采用单向3车道,故需考虑横向多车道折减;定义车辆荷载时,MIDAS中的车轮荷载取70kN。另外,由于车轮荷载垂直于板跨径方向的分布宽度(a)随车轮在桥面板上的位置的变化而变化,所以,在定义车道时,需计算并输入比例系数b/a来反应车轮荷载宽度变化带来的汽车荷载效应的改变,比例系数中的a和b按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第4.2.3条及4.2.5条的规定计算。MIDAS中比例系数的定义验算结果(1)斜截面抗剪承载力验算图STYLEREF2\s6.2-1斜截面抗剪承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求。(3)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s6.2-2正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(4)裂缝验算图STYLEREF2\s6.2-3裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.113mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;人行道板结构验算建立模型(1)平面杆系模型采用C40混凝土,跨度1.8m,宽度0.59m,选取最不利人行道花池处的人行道道板进行计算,立体模型详见下图:图STYLEREF2\s6.2-SEQ图\*ARABIC\s21有限元模型离散图(2)钢筋布置人行道道板厚8cm,布置1*7直径12mm的钢筋。计算结果(1)抗弯承载能力验算图STYLEREF2\s5.2-5正截面抗弯承载能力验算结果图形按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2018)第5.1.5条EQγos≤R验算,结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值,满足规范要求。(2)裂缝验算图STYLEREF2\s5.2-6裂缝验算结果图形按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.05mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;下部结构验算桥墩结构验算表7.2.1桥墩结构总体信息表轴号墩直径(m)墩数(个)最高墩墩高(m)桥墩类型5号桥Y11.5210.0固定支座Y41.5215.5固定支座Y71.5210.0固定支座Z11.5212.0固定支座Z41.5216.0固定支座Z71.528.0固定支座Y21.5212.5普通墩Y51.8217.5普通墩Y81.525.0普通墩Z21.5215.5普通墩Z51.5214.5普通墩Z81.524.0普通墩Y31.5215.5分联墩Y61.8219.5分联墩Z31.5216.0分联墩Z61.8218.0分联墩选取固定支座位置处的桥墩进行检算。在普通墩和分联墩中选取最不利的墩进行漂浮物撞击和流水压力计算。5号桥Z4#轴固定支座位置处直径1.5m桥墩验算7.2.1.1制动力计算5号桥Z5固结墩墩高15m。桥墩顺桥向需加100KN的漂浮物撞击,漂浮物作用位置为距离墩底10.0m。流水压力Fw=0.8*1.5*10*((10*2.5*2.5)/(2*9.81))=38.2KN。15通规表4.14规定汽车制动力作用与流水压力作用不同时组合。7.2.1.2桥墩计算模型直径1.5米的桥墩配筋为43根直径28mm的钢筋。计算长度系数取K=0.8图STYLEREF2\s7.2-SEQ图\*ARABIC\s21桥墩制动力加载图图STYLEREF2\s7.2-2桥墩漂浮物撞击力加载图图STYLEREF2\s7.2-3桥墩流水压力合力加载图7.2.1.3桥墩承载能力验算图STYLEREF2\s7.2-4持久状况正截面抗压验算(RC柱)包络图(左桥墩)图STYLEREF2\s7.2-5持久状况正截面
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