纵五线左转匝道跨线桥结构计算书

西永组团Ah01-Ah24标准分区道路工程

纵五线左转匝道跨线桥

施工图设计

结构计算书

桥梁工程

目录

第1章工程概况............................................................1

1.1工程概况...........................................................1

第2章结构计算依据........................................................4

2.1主要规范标准.......................................................4

2.2主要技术标准.......................................................4

2.3主要材料及计算参数.................................................5

2.4计算荷载取值......................................................6

2.4.1永久作用.....................................................6

2.4.2可变作用.....................................................6

第3章整体计算模型........................................................8

3.1计算软件..........................................................8

3.2计算模型..........................................................8

3.2施工阶段划分......................................................9

第4章上部结构验算.......................................................10

4.1第一联主梁结构验算...............................................10

4.2第二联主梁结构计算................................................14

4.3第三联主梁结构验算...............................................17

第5章桥墩计算...........................................................29

5.1桥墩验算.........................................................29

5.2桥墩桩基验算......................................................33

第6章桥台验算...........................................................39

6.1桥台验算.........................................................39

第7章结论...............................................................46

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第1章工程概况

1.1工程概况

纵五线左转匝道桥跨径形式采用3联共10跨连续梁，桥跨布置(4X20)+(20+25+20+18)

+(35+35)m,全长243m,标准桥宽9.0m,转弯半径较小处加宽至10.0m。其中第一联和第二

联上部结构采用普通混凝土等高箱梁，第三联上部结构采用预应力混凝土连续箱梁。

立面布置图

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横断面布置图

1.上部结构

纵五线左转匝道桥第一、二联上部结构采普通混凝土等高箱梁，跨度布置分别为为(4X

20)=80m和(20+25+20+18)=83m,采用斜腹式单箱单室等高变宽箱梁，梁高为1.8m。主梁顶

板厚25cm,底板厚22cm，腹板厚50cm,为增强支点处抗剪扭能力，腹板由50cm加宽至80cm。

桥梁两端设置L5m宽的端支点横梁。标准梁宽&8m,变宽段顶板宽度逐渐变为9.8m,底板宽

逐渐变为5.6m,两侧翼缘各外挑L6nl保持不变，通过增加箱室宽度调节梁宽。主梁横坡通过

旋转找坡。

纵五线左转匝道桥第三联上部结构采用预应力混凝土连续箱梁，跨度布置为2X35=70m,

采用斜腹式单箱单室等截面箱梁，顶板宽为8.8m,底板宽为4.6m,各侧悬臂宽度1.6m；梁高

为1.8m。主梁顶板厚25cm,底板厚22cm,腹板厚50cm,为增强支点处抗剪扭能力，腹板由

50cm加宽至80cm。桥梁两端设置1.5m宽的端支点横梁，主梁横坡通过旋转找坡。

2、下部结构

下部结构除P2、P6固结，P5采用单支座柱式墩外，其余均采用柱接盖梁式桥墩，桩基础;

桥台为重力式桥台接桩基。

所有的桩基础均采用嵌岩桩基础，采用机械成桩。桩基础应嵌入完整的中风化岩层不少于

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3倍桩径，嵌岩襟边宽度不小于5m；扩大基础应嵌入完整的中风化层深度不小于0.8m。同时

应满足基底持力层岩石抗压强度要求（持力层岩石抗压强度要求以相应的设计图说明为准）。

3、施工方式

箱梁施工采用支架现浇，桥墩采用现场立模浇筑,桥墩承台及桥台基坑采用明挖方式施工,

桩基础采用机械成孔。

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第2章结构计算依据

2.1主要规范标准

(1)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)

(2)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)

(3)《公路坊工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)

(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)

(5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63—2007)

(6)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)

(7)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2—2008)

(8)《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1—2008)

(9)《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2—2007)

(10)《钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网》(GB1499.3—2010)

(11)《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)

(12)《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476—2008)

2.2主要技术标准

(1)道路等级：城市匝道

(2)设计行车速度：30km/h

(3)荷载等级：汽车荷载城-A级；.

(4)桥面标准宽度：：0.5m(防撞护栏)+8m(车行道)+0.5m(防撞护栏)=9.0m

(5)桥面横坡：车行道1.5%

(6)桥面纵坡：桥梁纵坡为-3.5%〜5.1%

(7)桥下净空：》5m

(8)整体温度：整体升温25C、降温25c

(9)梯度温度：梯度温度：桥面铺装为10cm的沥青混凝土面层，竖向日照正温差按照

《公路桥涵设计通用规范》(JTJD60-2015)表4.3.10-3插值计算，即取值Tl=14℃,

T2=5.5℃；竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。

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（10）抗震设计标准：拟建工程区域地震基本烈度为6度，抗震措施为7度，抗震设计

方法为C类

（11）设计基准期：100年

（12）设计使用年限：100年

（13）设计安全等级：一级

（14）设计环境类别：I类

（15）防撞等级：SB级

2.3主要材料及计算参数

（1）混凝土

普通混凝土箱梁均采用C40混凝土，预应力混凝土主梁均采用C50混凝土，桥墩采用C40

混凝土，桥台承台、桥台桩基和桥墩桩基采用C30混凝土，桥台台身采用C25素混凝土。

本桥使用的各种混凝土，应进行严格的质量控制和检测。在进行混凝土配合比设计时，必

须按设计要求考虑桥梁使用年限条件下的混凝土耐久性，混凝土强度、弹性模量等参数及混凝

土中最大水胶比、单位体积凝胶材料用量、最大氯离子含量、最大三氧化硫含量和最大碱含量

等参数均应满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-2018和《混凝土

结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008）等其他相关规范的规定。

大体积混凝土中加入替代水泥用量8%的膨胀剂，膨胀剂要求是大厂、回转窑生产，膨胀

剂根据试验及厂方提供的参考数据综合分析后确定，并保存依据资料。

（2）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Es=2.1

X10'Mpa0

HRB400钢筋：抗拉设计强度fsd=330MPa,标准强度fsk=400Mpa,弹性模量Es=2.0

X10,Mpao

（3）预应力

预应力钢绞线采用高强度低松弛（H级松弛）七股型钢绞线，其应符合图纸要求及《预应

力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2014）的有关规定。

预应力锚具的结构型式及规格应符合图纸要求。锚具应具有可靠的锚固性能和足够的承载

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能力，锚具产品的检验应按相关规定进行。

预应力管道采用与锚具对应的塑料波纹管道，并采用真空辅助压浆工艺，以保证压浆质量,

提高预应力钢束的耐久性。

预应力管道压浆材料采用性能稳定、强度等级为C50的压浆料，必须保证压浆饱满密实。

压浆料材料、性能、工艺技术质量和质量标准需满足《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)

的相关规定。

a.抗拉强度：1860MPa

b.弹性模量：1.95X105Mpa

c.钢绞线的公称直径：①'15.2mm

d.钢绞线公称面积：IMmm?

e.预应力波纹管摩阻系数：0.17

f.预应力波纹管管道局部偏差系数：0.0015

预应力钢绞线锚具

a.锚具内缩量：6mmo

b.锚口摩阻损失：2.5%。

2.4计算荷载取值

2.4.1永久作用

结构自重：钢筋混凝土26kN/n?；沥青混凝土24kN/m：'；钢材78.5kN/m\填土20kN/n?；

(1)一期自重：实际结构建立计算模型，由程序自动计算；

(2)二期自重：

沥青铺装:0.1X8.0X24=18.0kN/m

混凝土铺装：0.08X9.0X26=18.7kN/m

单侧防撞护栏：13.IkN/m

合计:64.1kN/m,取整65kN/m

2.4.2可变作用

(1)汽车荷载效应

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根据《城市桥梁设计规范》（CJJ11-201D10.0.2条取值。

车道荷载采用城一A级，汽车荷载作用下的有限元分析按车道荷载方式加载，采用影响线

加载方式。

汽车冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）4.3.2条取值，midas软件

中输入基频等信息，程序自动计算。

模型中车道按照偏载和正载两种布置形式进行验算。

（2）汽车制动力荷载

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；

（4）梯度温度作用

桥面铺装采用18cm等厚铺装，双层铺装结构。基层为8cm厚C40钢筋混凝土整平层，

面层为10cm沥青混凝土。竖向日照正温差按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）表

4.3.10-3差值计算,即取值「=14℃,T2=5.5℃；竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。

（5）整体升、降温

计算考虑结构整体升温25℃、降温25℃计算。

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第3章整体计算模型

3.1计算软件

主梁纵向计算均采用MidasCivil2015(V8.3.2)进行计算和自编程序进行验算。

内力方向：支承弹簧单元以受拉为正；梁单元的竖向弯矩以使单元下缘受拉为正，轴力

以拉力为正；

应力符号：正应力以受拉为正；

位移符号：程序采用右手定则决定的坐标系，位移以与坐标轴方向一致为正。

3.2计算模型

第一联计算模型

第二联计算模型

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第三联计算模型

3.2施工阶段划分

第一联，对应实际中施工分段情况，模型中共分4个施工阶段：1、施工下部结构、上部

结构；2、施工桥面系；3、收缩徐变。

第二联，对应实际中施工分段情况，模型中共分4个施工阶段：1、施工下部结构、上部

结构；2、施工桥面系；3、收缩徐变。

第三联，对应实际中施工分段情况，模型中共分4个施工阶段：1、施工下部结构、上部

结构；2、张拉预应力；3、施工桥面系；4、收缩徐变。

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第4章上部结构验算

4.1第一联主梁结构验算

4.1.1承载能力极限状态验算

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承载能力组合一抗弯承载力验算结果(kN・m)

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承载能力组合一抗剪承载力验算结果(kN)

结论:

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5.1.2条验算,

满足规范要求。

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5.2.11条进行抗

剪截面验算，满足规范要求。

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4.1.2正常使用裂缝宽度验算

上缘裂缝验算结果（mm）

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下缘裂缝验算结果（mm）

结论:

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6.4.2条验算,

满足规范要求。

4.1.3主梁空间模型支座反力

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