咏莲高架桥计算书.docx

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1、咏莲高架桥施工图设计5830m连续小箱梁结构计算书计算复核审核海南省公路勘察设计院二。一七年十月目录一、工程概况I二、技术标准I三、主要规范和依据I四、桥康前梁模型及其险算24.1 计算模型24.2 主要材料及参数24.3 设计荷载值34.4 短材状况构件应力5金0结果施工阶段）34.5 持久状况承我能力极限状态验算结果54.5.1 正截面抗弯承我能力验算54.5.2 斜截面抗剪承载能力验算64.6 持久状况正常使用极限状态验算结果84.6.1 结构正被面抗裂验算8462结构斜或面抗裂脸算84.6.3 正常使用极限状态挠度验尊84.7 持久状况构件应力验算结果94.7.1 正截面混凝土法向压应

2、力脸算94.7.2 正截面受拉区钢筋拉应力5金。94.7.3 斜裁面混凝土的主压应力验算IO五、桥墩伸力模型及其验算IO5.1 计算模型105.2 主要材料及参数I1.5.3 设计荷敦伯125.4 持久状况承载能力极限状态验算结果125.4.1 正截面抗压承载能力验算125.4.2 斜截面执剪承载能力面算135.5 持久状况正常使用极限状态验算结果145.5.1 裂缝宽度脸算14六、动力模型及抗震验算156.1 设防标准和目标156.2 地震动参数166.3 加速度时程176.4 地震动输入方向和结果取值186.5 动力模里及结构动力特性186.5.1 动力分析模型186.5.2 动力特性分析

3、196.6 E2地飕作用分析结果216.7 E2地震作用下抗规验算246.7J桥墩强度验算246.7.2支座验算25七、桩基验律和桩长计算257.1 桩基强度验算257.1.1 力工况桩塞强度验算267.1.2 动力工况枇基强度验算267.2 桩基长度计匏287.2.1 仰力工况桩顶力计算287.2.2 动力工况枇顶力计算287.2.3 桩基长度计算29I1.一、工程概况咏莲高架桥位于海口绕城公路美兰机场至演丰段公路“桥梁中心桩号为K10+300,上部结构采用3-30m+13(4-30m)+3-30m的预应力混凝土连续小箱梁，预制吊装施工。下部结构桥台采用肋式台，桥墩采用T形薄壁墩，墩台均采用

4、摩擦桩基的。二、技术标准本项目设计主要技术标准如卜丁(I)公路等级：而速公路.(2)计算行车速度：100公里，小时。(3)桥面总宽：33.5m。双向六车道，桥面布置为：0.5m护栏+15.25m行车道+2.0中央分隔带+15.25m行车道+0.5m护栏.(4)设计荷教汽车荷我：公路一【级：人群荷载标准值：3.0kNm2(5)桥梁结构设计安全等级为一级。(6)桥面横坡：行车道双向2.0%(单幅单.向坡1(7)场地类型：场地类别为II类。(8)地震烈度：区域抗震设防烈度为8度，地震动反应谱特征周期为0.55s,设计基本地震加速度值0.30g。三、主要规范和依据1 .公路工程技术标准(JTGBO1.

5、-2015)2 .公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2014)3 .公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范3(JTGD62-2OO4)4 .公路桥涵施工技术规葩(JTJTF5O-2OII)5 .公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2(M)7)6 .公路桥梁抗风设计规范(JTGTD60-01-2004)7 .公路桥梁抗震设计细则(JTG/TB02-01-2008)8 .公路工程水文勘测设计规范(JTGC3O-2OO2)9 .预应力混凝土用钢绞线(GB；T5224-2014)10 .预应力筋用锚具、夹具利连接器(GB/T14370-2015)11 .内河通航标准(GB50139-2004

6、)四、桥墩盖梁模型及其验算4.1 计算模型I）结构熟散上部结构为预制梁，采用标准图，因此结构计鸵主要针对桥墩开展。根据设计图纸中的施工阶段、结构布置和结构尺寸，采用MidaSCiViI2015软件建立有限元模型对桥墩结构进行有限元分析.模型划分为42个节点（含虚拟量），34个单元，如图4.1所示。2）施工阶段划分计克模型施工阶段按桥梁上构实际施工过程进行模拟，具体如下：第I施工阶段：浇筑桥墩和盖梁，张拉一排预应力；第26施工阶段：逐次吊装第I片至第5片梁：第7施工阶段：张拉第二排预应力钢束：第8施工阶段：完成收缩徐变（3650天）。4.2 主要材料及参数混凝土、钢筋和钢绞线、锚具及波纹管等材料

7、的弹性模量、设计抗压（拉）强度等基本参数均按规范取值。表4.2-1主要材料和参数表材料项目参数备注C50抗压设计强度储22.4MPa混凝土抗拉设计强度f1.83Mpa弹性模量E,34500Mpa混凝上特性参数计算材料容重P26kNm线膨胀系数。1.0E-5桥梁所处地区相对湿度0.85低松弛钢较线（或钢筋）标准强度品1860Mpa控制张拉应力1302Mpa林性模量1.95E5Mpa松弛系数0.3锚具及波纹管钢束管道摩阻系数0.25钢束管道偏差系数0.0015单端锚具变形及回缩值0.006m4.3设计荷载值永久作用：持久状况永久作用，包括混凝土小箱梁、湿接缝、横梁的自重、二期恒栽、混凝土收缩及徐变

8、作用、预加力等作用.可变作用：包括基本可变作用和温度作用、基础沉降。其中基本可变作用按公路-I级标准取值，按单向四车道加教并以规范规定的折减值进行折减，并包括人行荷我和非机动车道荷载“模型中考虑的主要荷载包括：1、结构自重（包括齿块和横梁重）2、二期恒载（二期恒载包括桥面铺装、防撞护栏、分隔带等）集度：62.5kNmp3、汽车荷载：公路I级。4、人群荷载：按公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）取值。5、温度荷我：体系升温取20C,体系降温取20C；梯度温度按规范取值。6、支座沉降：分别按各支座下沉1.OCm.计算中将采用midasCivi1.对盖梁进行分析计算,并以6公路桥涵设计通用

9、规范（JTGD6O-2O15）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）为标准，按A类预应力混凝上结构进行验算。4.4 短暂状况构件应力验算结果（施工阶段）取一些典型施工阶段应力计算结果，杳看其上卜缘应力，如卜图所示。Mwfbet1.图4.4-3施工阶段6（架第5片梁）上缘应力图（MPa）图4.4-4施工阶段6（架第5片梁）下缘应力图（MPa）图4.4-5施工阶段8（完成收缩徐变）上缘应力图（MPa）图4.4-6施工阶段8（完成收缩徐变）下绿应力图（MPa）由图44J图446可见，施工阶段最大法向拉应力1.6IMPa,最大压应力13.3MPa.按照公路钢筋混凝土及预应

10、力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）5的7.2,7、7.2.8条规定，允许最大法向拉应力1.68MPa,允许最大法向压应力18.76MPa,满足规范要求。4.5 持久状况承载能力极限状态验算结果4.5.1 正戴面抗弯承载能力验算博本组合作用下主梁弯矩包络图如图4.5-1所示（未考虑普通钢筋）.取一些典型断面的抗弯承载力验算表格列于表4.51.图4.57基本组合主梁弯矩包络图（kN.m）图4.5-2承载能力组合弯矩包络图及对应抗力图(kN.m)表4.57抗弯承载力睑算表(kN.m)位设节点最大/最小MdMr悬臂1/3IiW3最小-4355.912795.3悬臂2/3位置5最小-4355

11、.912795.3悬臂根部6最小-21126.337142.9EY1.可见基本组合作用卜.主梁弯矩包络图均在抗力包络图范围内，结构重要性系数X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，满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)第5.1.5条耍求.452斜截面抗剪承载能力验算斜截面抗剪强度验算取用的荷载效应为基本组合效应值，斜截面抗剪承栽力验和结果见卜列图表。图4.5-3基本组合主梁剪力包络图(kN.m)*图4.5-4承载能力组合剪力包络图及对应抗力图(kN.m)表4.5-2抗弯承载力验算表(kN.m)构件蕤算位置组合名称rVi(kN)Vn(kN)截面般算构

12、造脸舞构件TO.Ooo夔木90.04103.5OK跳过构件-IO.0001.基本10.04103.5OK跳过构件T1.0001.基本188.15421.0OK跳过构件T1.0001.基本973.45421.0OK跳过构件-20.0002基本83717.04915.2OK验第构件-20.000(2蝇本101582.85811.9OK跳过构件-21.000(2甚本83812.35490.3OK验算构件-21.0002基本101662.25490.3OK跳过构件-30.0003基本83812.36251.3OK脸算构件-30.0003基本101662.26251.3OK跳过构件-31.0003基本8

13、3915.37205.7OK脸舞构件-31.QQQ塞本101748.07205.7OK跳过构件-40.0004艇木83915.39073.5OK验凭构件70.0004基本101748.09073.5OK跳过构件-41.0004基本84033.310452.4OK脸算构件-41.0004基本101846.410452.4OK跳过构件-50.0005基本87260.311356.7OK验算构件-50.000(5甚本103707.211356.7OK验算构件-51.0005基本87454.713566.3OK脸尊：构件-51.0005基本103869.213566.3OK跳过构件-60.0006基本87454.710753.2OK脸算构件-60.0006基本103869.210753.2OK跳过构件-61.0006其本87594.210753.2O