礼慈路车行桥梁结构计算书.docx

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1、礼慈路连接1.42西段道路及配套工程工程设计设计桥梁结构计算书全一册：桥梁工程施工图目录1 .工程概况1.1 工程规模、建设范囹32 .计算参数42.1 主要规范标准42.1.1 国家标准42.2 主要技术标准42.3 主要材料及力学参数52.3.1 凝土52.3.2 钢绞线52.3.3 普通钢筋53 .计算荷载取值73.1 永久作用73.2 可变作用73.2.1 汽车荷载73.2.2 人群荷载83.2.3 温度荷载84 .混凝土结构静力验第94.1 3*25.0+m整体结构计算94.1.1 计算模型94.1.2 主梁施工阶段法向压应力验算94.1.3 主梁使用阶段正截面抗裂验鸵124.1.4

2、 主梁使用阶段斜截面抗裂验算144.1.5 主梁使用阶段正截面压应力验兑144.1.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算154.1.7 主梁使用阶段正截面抗弯验算164.1.8 主梁使用阶段斜截面抗剪验算164.1.9 正常使用极限状态挠度验算17174.1.10 使用阶段受拉区预应力钢筋的最大拉应力验算2.计算参数2.1 主要规范标准2.1.1 国家标准(1) 城市桥梁设计规范(CJJ11-2011)(2019版)(2)以城市桥梁抗靛设计规范(CJJ166-2011)(3)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)(4)E公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG33622018)(

3、5)公路桥涵地基与基础设计规范3(JTG3363-2019)(6)公路工程混凝土结构耐久性设计规范(JTG/T3310-2019)(7)混凝土结构耐久性设计与施工指南(CCES01-2018)(8)公路桥涵施工技术规范(JTG/T3650-2020)(9)名城市桥梁工程施工与质地验收规范(CJJ2-2018)(10)学钢筋焊接及验收规程3(JGJ18-2019)(11)预应力混凝土用钢绞线(GB/T5224-2014)(12)预应力混凝土桥梁用塑料波纹管(JT/T529-2016)(13)预应力筋用锚具、夹具和连接器(GB/T14370-2015)(14)d公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连

4、接器(JT/T329-2010)(15)公路桥梁盆式支座(JT/T391-2019)2.2主要技术标准主线桥梁主要技术标准类别设计取值荷载标准汽车：城-A级地靛基本烈度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23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(t)强度等基本参数均按桥规(JTG3362-2018)取值.2.3.1 混凝土2.1混凝土材料参数表项目混凝标号弹性模卮(MPa)剪切模量(MPa)泊松比设计抗压强度(MPa)设计抗拉强度(MPa)线膨胀系数容量(kNm3)上部主梁C5034500138000.222.41.83().(XXM)I26桥

5、墩C4032500130000.218.41.65O.(XXM)I26桥面铺装242.3.2 钢绞线2.2钢绞线材料参数表项目直径mm)用性模员(MPa)抗拉强度(Mpa)线膨胀系数管道摩阻系数管道偏差系数k松弛系数U容重(kNm5)预应力15.21950()018600.000()120.170.1.50.378.52.3.3 普通钢筋HPB300钢筋：抗拉设汁强度fsd=25OMPa:标准强度fsk=300MPa;弹性模S1.E=2.1105MPa.HRB400钢筋：抗拉设计强度fsd=33OMPa:标准强度fsk=4(K)MPa:弹性模量E=2.0IO5MPa.3.计算荷载取值3.1 永

6、久作用计算荷载根据公路桥涵设计通用规范(JTGD6O2OI5)、城市桥梁设计规范(CJJ1.12011)(2019版)取值.1)1期恒载:按照实际结构尺寸考虑：钢筋混凝土26KNm%沥音混凝24KNm,;钢材78.5KNm;ift20KNm,.实际结构建立计算模型，由程序自动计算：2) 二期恒效：包括桥面铺装、人行道系、管线等，以荷载计入。单侧人行道：21.5KNm:给水管线：1.5KN，m：车行道铺装(IoCm沥青铺装)：0.1*2415.75=37.8(KNm);3) 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e尸0.3I

7、0X10七混凝土的名义徐变系数60按照规范附表F2.2取值。3.2 可变作用3.2.1 汽车荷载整体计算中按照采用城A级。计算:弯矩用均布荷数：qk=1.().5KNn:Pk=27O36OKN(计克路径介5n50m内插)计算剪力用均布荷敕：qk=IO.5KNm;Pk=324432KN(计算跨径介于5m50m内插)冲击系数：按夕城市桥梁设计规范取值：制动力荷我：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。施工步骤施工内容3收缩徐变3

8、650天在短行状况（施工阶段），着搬工阶段主梁各单元应力极值见下图。施工中最大压应力为6JMPa;未出现拉应力.2 .第I施工阶段图4.1-2第1施工阶段混凝土顶缘应力（VPa）图4.1-3第1施工阶段混凝土底缘应力（MPa）3 .第2施工阶段图4.1-1第2施工阶段混凝土顶缘应力(MPa)图4.1-5第2施工阶段混凝土底缘应力(MPa)4.第3施工阶段第I1.贝图%16第3施工阶段混凝土顶缘应力（Mpa）图4.1-7第3施工阶段混凝土底缘应力（MPa）4.1.3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故而混凝土的拉应力进行验算，并应符合卜.列规定：A类懂应力混凝土

9、构件,在作用（或荷载）频遇效应组合下,40MWO.71.k=1.855MPa；但在荷载准永久效应组合下Ok一。pc0公桥规3笫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）领遇效应组合下。0.5f1.i=1.325MPa4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：受压区混凝土的母大压应力未开裂构件UMOpt0.5fik=1.6.2MPa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：OcpW0.61.k=1.9.44MPaI）

10、各个单元上下缘在频遇作用下应力包络俏.见下图：频遇作用组合下没有出现拉应力，满足要求。KZuZo235uno6ZBot节点号SigJMAX(频遇效应)一Sig.A1.W(WSJJfcK)图4.1-8顺遇机合上绿正截面法向应力包络图（MPa）xno*31BMAX(物遇效应)SiRA1.K(tf?)图4.1-9结论：按照桥规第63.1-3条公式。式。ncW07ftk验算:(MPa)顶绿。满足规范要求:底缘。满足规范要求:SiKnuX（准永久效应）AI.W（准永久效应SiRHMiX（准永久效鹿）SigA1.a（准永久效收）图4.1IO准永久组合上缘正截面法向应力包络图（MPa）图4.1-11准永久组

11、合卜缘正截面法向应力包络图（MPa）结论：按照桥规3第6.3.I-4条公式。PCWo验算：顶缘OM。pc=1.781MPa（反应力）W（M）OOMPa（拉应力），满足规范要求：底缘o1.t-。pc=1.045MPa（压应力）W000（）MPa（拉应力），满足规范要求：4.1.4 主梁使用阶段斜截面抗裂脸算主梁各故面在频遇荷教效应组合作用下，r1,0.5=0.5X2.65=1. 325MPa主梁各个截面的斜截面主拉应力详见卜图：节点号Sig.MAXSig.P图4.1-12频遇组合斜截面主拉应力包络图（MPa）结论：按照桥规3第6.3.1-7条公式。tp&O.7fk验兜：。tp=0754NPa（拉

12、应力）WO.7fk=1.855MPa（拉应力），满足规范要求；4.1.5 主梁使用阶段正技面压应力验算预应力混凝十.正薇面混凝十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。kc+opcW0.5fck=0.5X32.4=16.2MPa,持久状况下,主梁各单元及大压应力如卜图：SigIMAXSigjVM图4.1-13标准组合止截面法向应力顶包络图(MPa)Si&RMXSigT1.W图4.1-14标准组合正被面法向应力底包络图(MPa)结论：按照6桥规第7.1.5-I条公式。kc+。PCWO5%k验算：顶缘。kc+。pc=9320MPa0.5fck=16.200MPa,满足规范要求

13、：底缘。kc+。n=4568MPaWO.5Gk=I6.2(X)MPa,满足规范要求4.1.6 主梁使用阶段斜截面主压应力验算持久荷载作用卜.，对于预应力混凝土受弯构件，混凝土的主压应力应满足ocp0.6fck=0.632.4=19.HMPa,主梁各截面的主压应力详见下图：622-7.WdIO和图4.1-15标准组合斜截面法向应力包络图(MPa)结论,.按照g桥规第7.1.6-1条公式验修：。CP=9.320MPaWO.60fck-19.440MPa,满足规范要求。4.1.7 主梁使用阶段正截面抗弯52算27722.6-22277.4-72277.1rMu（Nax）如（包）（IUx）rNu（Min）Mn（包）（Min）图4.1-16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YoSWR52算，结构玳要性系数*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。5.8.8 主梁使用阶段斜截面抗剪脸算主梁各堆元抗剪承载能力极限状态验算如卜表所示（主梁跨中截面输入了2肢钢筋直径为I&nm的HRB400钢筋：支点及变截面输入（4股钢筋直径为16In的HRB400钢筋）。最大、圾小剪刀内力值与抗力包络图如F所示。今N)VS图4,1-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形