40+60+40m大跨连续梁计算书.docx

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40+60+40m大跨连续梁计算书

计算书

工程名称：

231省道建湖段黄沙港大桥

项目名称：

黄沙港大桥40+60+40

工程编号：

SⅤ-1-3

设计阶段：

施工图设计

构件名称：

大跨预应力混凝土连续箱梁

设计：

1工程概况

2计算依据和内容

2.1计算依据

2.1.1现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。

2.2计算内容

2.2.1使用阶段支座反力计算

2.2.2承载能力极限状态正截面强度验算

2.2.3正常使用状态正截面、斜截面抗裂验算

2.2.4结构刚度验算

3技术标准

3.1技术标准

3.1.1道路等级：

公路1级

3.1.2桥梁宽度：

桥梁宽度为12m，0.5+10.75+0.75=12m。

3.1.3荷载标准：

公路1级。

3.1.4桥梁设计安全等级

结构重要性系数

=1.1。

3.1.5环境类别

环境类别为

类。

3.2设计规范

3.2.1《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

3.2.2《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

3.2.3《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

3.2.4《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ77-98）

3.2.5《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）

3.2.6《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）

3.2.7《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）

4设计参数

4.1主要材料及其设计参数

4.1.1混凝土

预应力混凝土梁上部结构采用C50混凝土；桥面铺装采用C40混凝土。

标号

容重ρ（kN/m3）

fcd（MPa）

ftd（MPa）

E（MPa）

泊松比γ

α

C50

26.0

22.4

1.83

3.45×104

0.2

1.0×10-5

C40

26.0

18.4

1.65

3.25×104

0.2

1.0×10-5

混凝土的收缩徐变参数：

加载龄期：

28天

4.1.2预应力钢束

预应力钢束采用直径为15.2mm的预应力钢绞线，主要力学性能：

极限抗拉强度：

Rby=1860MPa；

X拉控制应力：

0.75Rby=1395MPa；

弹性模量：

E=1.95×105MPa；

钢筋松弛率：

≤0.035；

一端锚具变形及钢束回缩值：

≤6mm。

预应力连续箱梁的预应力管道采用性能优良的塑料波纹管。

μ=0.25，k=0.0015；

4.1.3钢筋

设计用钢筋为R235钢筋（公称直径小于12mm）和HRB335钢筋（公称直径大于等于12mm）两种，R235钢筋必须符合国家标准（GB13013—1991）的有关规定；HRB335钢筋必须符合国家标准（GB1499—1998）的有关规定。

钢筋种类

容重ρ（kN/m3）

fsk（MPa）

fsd（MPa）

E（MPa）

泊松比γ

α

R235

78.5

235

195

2.1×105

0.3

1.0×10-5

HRB335

78.5

335

280

2.0×105

0.3

1.0×10-5

4.2设计荷载取值

4.2.1恒载

（1）一期恒载

一期恒载包括箱梁材料重量，混凝土容重取26kN/m3。

（2）二期恒载

二期恒载为人行道栏杆及桥面铺装、人行道。

其中：

防撞护栏及波形护栏31kN/m，车行道桥面铺装为9㎝沥青混凝土+6cm现浇混凝土（44kN/m3），合计75KN/m。

4.2.2活载

车行道宽度为10.75m，计算取3车道1级车道荷载；横向分布系数：

3x1.15x0.78=2.691；冲击系数按照《桥梁通用规范》取值。

4.2.3温度荷载

混凝土体系升温：

25℃，混凝土体系降温：

-25℃。

日照温差遵照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）取值。

4.2.4沉降

不均匀沉降按照1cm取值。

4.3施工阶段

主桥为挂篮悬浇施工，根据主桥施工流程，计算时全桥施工过程共分成23个阶段，详见表1-2。

表1-2主桥施工流程表

施工阶

段编号

施工状态描述

1

安装施工托架、主墩处永久支座、施工过程临时固结，浇筑墩顶0号块，X拉0号块预应力

2

安装挂篮、挂篮加载准备浇筑1号块

3

悬臂浇筑1号块，X拉相应预应力

4

挂篮前移、加载，准备浇筑2号块

5

悬臂浇筑2号块，X拉相应预应力

……………

17

悬臂浇筑8号块及浇筑边跨合现浇段，X拉相应预应力

18

在支架上架设边跨合笼吊篮，同时拆除挂篮

19

浇筑边跨合笼段，边跨合拢，X拉相应预应力束

20

架设中跨合拢段吊篮，施加中跨合拢段临时压重，浇筑中跨合笼段

21

拆除中墩临时支座，X拉钢束，中跨合拢

22

现浇桥面调平层、铺设桥面铺装及安装护栏

23

收缩徐变3650天

5计算概述

5.1计算方法

总体静力计算根据桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据荷载组合要求的内容进行应力、主梁极限承载力计算，验算结构在运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。

总体计算采用桥梁博士V3.1平面杆系。

5.2荷载组合

5.2.1承载能力极限状态组合

一、组合Ⅰ：

基本组合。

按规范JTGD60—2004第4.1.6条规定。

按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。

5.2.2正常使用极限状态内力组合

一、组合Ⅰ：

长期效应组合。

按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定。

二、组合Ⅱ：

短期效应组合。

按规范JTGD60—2004第4.1.7条规定。

三、组合Ⅲ：

标准值组合。

640+60+40m连续箱梁纵向整体计算分析

图6.1箱梁断面图（单位：

mm）

6.1计算模型

计算模型如下图所示。

全桥共132个单元。

图1-1主桥计算模型

图1-2计算模型中钢束图

采用悬臂浇筑施工，μ=0.25，k=0.0015。

6.2支座反力

全桥支座反力汇总表（kN）

墩台序号

结构重力

汽车MaxQ

汽车MinQ

支座沉降

均匀温度

梯度温度

标准组合支反力

max

min

max

min

max

min

max

min

2

3340

1730

-399

100

-71.7

0.544

-0.68

183

-91.6

5490

2710

40

18900

2970

-336

191

-219

0.679

-0.544

91.5

-183

22400

18100

94

18900

2970

-337

191

-219

0.682

-0.545

91.8

-184

22400

18100

132

3340

1720

-400

100

-71.7

0.545

-0.681

183

-91.7

5470

2700

6.3持久状况承载能力极限状态计算

构件按持久状况承载能力极限状态设计，应采用基本组合（桥博承载力组合1，强度验算）对构件的承载力进行计算。

（1）正截面抗弯承载力验算

按照规范JTGD62-2004的第5.1.1-5.2.5条规定进行正截面抗弯承载力验算。

单位：

kN-m

验算截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩，结构受力安全，正截面强度满足设计规范要求。

（2）斜截面抗剪承载力验算

抗剪计算汇总结果

X

V箍筋

V预应力

总抗力

设计剪力

VR/Vd

满足

尺寸

0

最大剪力

0

0

0

0

0

是

是

0

最小剪力

0

0

0

0

0

是

是

1

最大剪力

11581.4

1912.8

13494.2

4806

2.808

是

是

1

最小剪力

13248.3

1912.8

15161.1

2039.1

7.435

是

是

2

最大剪力

6103.9

1912.8

8016.7

3737.8

2.145

是

是

2

最小剪力

11404.4

914.8

12319.2

1786.3

6.896

是

是

3

最大剪力

6906.9

1194.8

8101.7

3747.7

2.162

是

是

3

最小剪力

6722.5

914.8

7637.3

1440.9

5.301

是

是

4

最大剪力

6907.9

926.6

7834.5

3742.9

2.093

是

是

4

最小剪力

7061.4

795.5

7856.9

16

490.061

是

是

5

最大剪力

7061.4

597.4

7658.8

1978.9

3.87

是

是

5

最小剪力

-7061.4

-597.4

-7658.8

-293.5

26.092

是

是

6

最大剪力

6910.9

263.8

7174.7

1581.4

4.537

是

是

6

最小剪力

-6910.6

-263.8

-7174.5

-589

12.182

是

是

7

最大剪力

7018.1

0

7018.1

1175.6

5.97

是

是

7

最小剪力

-7018

0

-7018

-982.4

7.144

是

是

8

最大剪力

7048.9

891.6

7940.4

828.6

9.582

是

是

8

最小剪力

6922.1

0

6922.1

910.7

7.601

是

是

9

最大剪力

7193.4

891.6

8084.9

477.6

16.929

是

是

9

最小剪力

7017.4

0

7017.4

606.3

11.574

是

是

10

最大剪力

7010

523

7533

150

50.212

是

是

10

最小剪力

7060.9

0

7060.9

279.8

25.235

是

是

11

最大剪力

-7233.3

-44.1

-7277.4

-231.5

31.441

是

是

11

最小剪力

-7061.4

0

-7061.4

-49.5

142.682

是

是

12

最大剪力

-7265.2

0

-7265.2

-580.7

12.51

是

是

12

最小剪力

-7061.4

0

-7061.4

-353.6

19.968

是

是

13

最大剪力

-7128.7

-143.8

-7272.5

-850.2

8.554

是

是

13

最小剪力

-7090.9

0

-7090.9

-711.2

9.971

是

是

14

最大剪力

7171.2

0

7171.2

1093.7

6.557

是

是

14

最小剪力

-7171.3

0

-7171.3

-1076

6.665

是

是

15

最大剪力

7182.4

1472

8654.4

754.8

11.465

是

是

15

最小剪力

-7182.4

-1472

-8654.4

-1462.5

5.917

是

是

16

最大剪力

7176.2

1472

8648.2

397.9

21.734

是

是

16

最小剪力

-7176.2

-1472

-8648.2

-1852.1

4.669

是

是

17

最大剪力

7080.3

1805.2

8885.6

7.5

1185.228

是

是

17

最小剪力

-7080.3

-1805.2

-8885.5

-2303

3.858

是

是

18

最大剪力

-7206.6

-2499

-9705.5

-287.8

33.727

是

是

18

最小剪力

-7206.5

-2499

-9705.5

-2652.9

3.658

是

是

19

最大剪力

-7230.5

-2247.9

-9478.4

-628.7

15.076

是

是

19

最小剪力

-7238.1

-2100.6

-9338.7

-3107.3

3.005

是

是

20

最大剪力

-7182.8

-1932.4

-9115.2

-655.2

13.913

是

是

20

最小剪力

-7177

-1933.1

-9110.1

-2825.6

3.224

是

是

21

最大剪力

-7333.9

-1880.6

-9214.5

-267.7

34.419

是

是

21

最小剪力

-7440.6

-2571.2

-10011.8

-3084.5

3.246

是

是

22

最大剪力

-7427.9

-2774.1

-10202

-595.6

17.13

是

是

22

最小剪力

-7596.3

-3391.3

-10987.6

-3923.7

2.8

是

是

23

最大剪力

-7293.5

-1851.4

-9144.8

-940.5

9.723

是

是

23

最小剪力

-8449.2

-1094.2

-9543.4

-4643.7

2.055

是

是

24

最大剪力

-7249.9

-1900.2

-9150.1

-1292.8

7.078

是

是

24

最小剪力

-8615

-1888.8

-10503.8

-5355.4

1.961

是

是

25

最大剪力

-7792

-2377.1

-10169.1

-3160.3

3.218

是

是

25

最小剪力

-8973.6

-2552.5

-11526.1

-6074.5

1.897

是

是

26

最大剪力

-7609.2

-1787.5

-9396.7

-3371.6

2.787

是

是

26

最小剪力

-9194.6

-2259.1

-11453.7

-6822.4

1.679

是

是

27

最大剪力

-7737.4

-1535.8

-9273.2

-3377.5

2.746

是

是

27

最小剪力

-9237.5

-1900.2

-11137.6

-7317.1

1.522

是

是

28

最大剪力

-8152.5

-2532.3

-10684.8

-4315.2

2.476

是

是

28

最小剪力

-9432.8

-1599.8

-11032.6

-7750.5

1.423

是

是

29

最大剪力

-9752.5

-1755.4

-11507.9

-4829.7

2.383

是

是

29

最小剪力

-9752.5

-2368.5

-12121

-8206.3

1.477

是

是

30

最大剪力

-10073.7

-2251.6

-12325.2

-5185.9

2.377

是

是

30

最小剪力

-10073.7

-1572.8

-11646.4

-8659.6

1.345

是

是

31

最大剪力

-11270.1

-2219.2

-13489.2

-5553.2

2.429

是

是

31

最小剪力

-11382.2

-2173.1

-13555.2

-9121.6

1.486

是

是

32

最大剪力

-13050

-2511.1

-15561.1

-5916.3

2.63

是

是

32

最小剪力

-13445.6

-2346.7

-15792.3

-9600.2

1.645

是

是

33

最大剪力

-13538.3

-3092.9

-16631.2

-6318.6

2.632

是

是

33

最小剪力

-14474.9

-1599.7

-16074.6

-10083.2

1.594

是

是

34

最大剪力

-13801.4

-2912.1

-16713.5

-6721.6

2.487

是

是

34

最小剪力

-14996.5

-3113.8

-18110.4

-10594.2

1.709

是

是

35

最大剪力

-14349.2

-1858

-16207.2

-7127.5

2.274

是

是

35

最小剪力

-15142.1

-3171

-18313.1

-11104.9

1.649

是

是

36

最大剪力

-14504.3

-3162.9

-17667.2

-7537.5

2.344

是

是

36

最小剪力

-14994.8

-2342.7

-17337.5

-11628.6

1.491

是

是

37

最大剪力

-14661.7

-2749

-17410.7

-7948.8

2.19

是

是

37

最小剪力

-15886.5

-2649.9

-18536.4

-12166

1.524

是

是

38

最大剪力

-14536.5

-1779.1

-16315.6

-8366.4

1.95

是

是

38

最小剪力

-15268.3

-3079.6

-18347.9

-12742

1.44

是

是

39

最大剪力

-14569.4

-3203.3

-17772.8

-8786

2.023

是

是

39

最小剪力

-14685

-3368.2

-18053.2

-13275.3

1.36

是

是

40

最大剪力

-17542.7

-2846.3

-20389

-9228.5

2.209

是

是

40

最小剪力

-17763.5

-3303.8

-21067.3

-13841.1

1.522

是

是

41

最大剪力

-41848.4

-2049.2

-43897.6

-9790

4.484

是

是

41

最小剪力

-41770.1

-2933.8

-44704

-14556.9

3.071

是

是

42

最大剪力

-44195.3

-2381.9

-46577.2

-10486.2

4.442

是

是

42

最小剪力

-44195.3

-2381.9

-46577.2

-15501

3.005

是

是

43

最大剪力

41770.1

2933.8

44704

13907.9

3.214

是

是

43

最小剪力

41770.1

2933.8

44704

9233.4

4.842

是

是

44

最大剪力

17763.5

3303.8

21067.3

13166.9

1.6

是

是

44

最小剪力

17763.5

3303.8

21067.3

8673

2.429

是

是

45

最大剪力

14685

3368.2

18053.2

12593.6

1.434

是

是

45

最小剪力

14685

3368.2

18053.2

8228.1

2.194

是

是

46

最大剪力

15268.3

3079.6

18347.9

12051

1.523

是

是

46

最小剪力

15268.3

3079.6

18347.9

7810.5

2.349

是

是

47

最大剪力

14955.3

3084.1

18039.5

11513

1.567

是

是

47

最小剪力

15886.5

2649.9

18536.4

7389.6

2.508

是

是

48

最大剪力

14864

2499.6

17363.6

10982.9

1.581

是

是

48

最小剪力

16352.4

2774.4

19126.8

6977.2

2.741

是

是

49

最大剪力

14916.6

3051.4

17968

10461.1

1.718

是

是

49

最小剪力

16527.9

3761.8

20289.7

6570.3

3.088

是

是

50

最大剪力

14640.2

3741.9

18382.1

9947

1.848

是

是

50

最小剪力

15669.1

3048

18717.1

6173.1

3.032

是

是

51

最大剪力

14375.7

3218.5

17594.2

9432.5

1.865

是

是

51

最小剪力

14627.7

2176.9

16804.6

5779.9

2.907

是

是

52

最大剪力

13408.2

2550

15958.1

8904.4

1.792

是

是

52

最小剪力

13449.8

2752.9

16202.7

5402.7

2.999

是

是

53

最大剪力

11383.7

2654.2

14037.9

8453.8

1.661

是

是

53

最小剪力

11383.7

3209.5

14593.2

5038.5

2.896

是

是

54

最大剪力

10073.7

1830.1

11903.8

7988.1

1.49

是

是

54

最小剪力

10073.7

2090.8

12164.5

4693.2

2.592

是

是

55

最大剪力

9733.3

2602.7

12336.1

7518.1

1.641

是

是

55

最小剪力

9733.3

2527

12260.3

4356.6

2.814

是

是

56

最大剪力

9376.3

2306

11682.3

7064.7

1.654

是

是

56

最小剪力

9376.3

2364.9

11741.2

4011.2

2.927

是

是

57

最大剪力

9187.8

1896.8

11084.5

6634.7

1.671

是

是

57

最小剪力

9182

2045.3

11227.3

3673.6

3.056

是

是

58

最大剪力

9103

1805

10908

6145.5

1.775

是

是

58

最小剪力

9103

2376.1

11479

3288.3

3.491

是