1、特大桥上部结构计算书xx高速公路xx特大桥上部结构计算书2005年12月27日一、概述： 本桥上部为88+160+88m预应力混凝土连续刚构，采用单箱单室变截面箱梁，支点梁高为8.6m，跨中梁高为3.5m，桥面全宽13m，桥梁全长346m；下部桥墩采用实心双薄臂墩身，截面尺寸为27m，承台尺寸9.59.54.5m，基础为4根2.5m钻孔灌注桩基础；桥台采用柱式台，基础为2根1.8m钻孔灌注桩基础。二、计算依据：（一）、设计规范与标准：1、交通部部颁标准公路工程技术标准(JTG B012003)；2、交通部部颁标准公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)；3、交通部部颁标准公路钢筋混凝土
2、及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)；4、交通部部颁标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ02485)；5、交通部部颁标准公路工程抗震设计规范(JTJ00489) ；6、交通部部颁标准公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)。（二）、主要技术指标：1、设计荷载：公路级2、桥面宽： 0.5米+净-12.00米+0.5米，全宽13.00米3、地震动峰值加速度：0.1g4纵坡和竖曲线：桥面为单向纵坡，坡度为2.28%5设计横坡：2%三、整体结构分析简化模型：本桥结构分析采用平面杆系综合计算程序进行建模，按各实际施工阶段进行加载。为了使计算结果更加准确，建模时对全桥上、下部结构同
3、时考虑。具体结构模型见图示。计算模型简图活载分析中采用机动法计算内力影响面，利用动态规划法进行影响面最不利布载。纵向布载中，汽车车队的纵向排列及车队荷载效应的横向折减系数均按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）规定取值。四、整体结构分析作用类型： 永久作用（一）、结构重力：按施工顺序（基础及下部结构施工、箱梁悬浇及合拢、桥面系施工）施加的各部分结构自重，包括：上、下部结构自重、调平层和桥面铺装自重、防撞护栏自重及施工过程中各项施工荷载及配重。（二）、预加力：按照施工过程逐阶段施加预应力，预应力钢束空间曲线精确按施工图中钢束平、竖向曲线参数确定。（三）、混凝土收缩及徐变作用：混凝土材
4、料的收缩徐变特性全部按照规范取值。（四）、基础变位作用：基础变位作用1：0号台及2号墩基础沉降3cm； 基础变位作用2：1号墩及3号台基础沉降3cm。可变作用：（一）、汽车荷载：公路级。（二）、温度作用：日照正温差按T14/5.5取值，日照反温差按T-7/2.75取值。（三）、汽车制动力：按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）规定取值。五、整体结构分析作用效应组合：按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）第4.1.7条规定，正常使用极限状态下，对运营阶段进行作用短期效应组合及作用长期效应组合两种组合，在这两种作用效应组合情况下，分别按以下5个组合对结构进行计算分析：组合1
5、：结构重力+预加力+汽车荷载 组合2：结构重力+预加力+混凝土收缩及徐变作用+基础变位作用1+日照正温差+汽车荷载组合3：结构重力+预加力+混凝土收缩及徐变作用+基础变位作用1+日照反温差+汽车荷载 组合4：结构重力+预加力+混凝土收缩及徐变作用+基础变位作用2+日照正温差+汽车荷载组合5：结构重力+预加力+混凝土收缩及徐变作用+基础变位作用2+日照反温差+汽车荷载六、结构计算参数：上部箱梁采用C60混凝土，混凝土比重取26KN/m3，弹性模量为3.6104MPa，轴心抗压强度设计值为26.5 MPa，轴心抗拉强度设计值为1.96 MPa。预应力参数：抗拉强度标准值：1860 MPa 锚下张拉
6、应力：1395 MPa 弹性模量：1.95105MPa孔道摩阻系数：0.25 孔道偏差系数：0.001 锚具变形：6mm 松弛系数：0.035七、计算结果：（一）、成桥阶段截面内力：成桥阶段累计弯矩图成桥阶段累计剪力图成桥阶段累计轴力图成桥阶段各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)边跨支点44297.6381761.899-9124.206边跨1/2L144201.324-12376.7322470.2631号墩墩顶起点侧墩边缘274830.1273499.39966681.621墩中心274358.413-2626.864623.712终点侧墩边缘274807.
7、948-8757.67248174.432中跨1/4L145598.91314573.26777797.215中跨合拢段起点侧截面67066.354222.332-25570.256终点侧截面67044.999-427.386-25730.366中跨3/4L145654.06-14777.54469594.9552号墩墩顶起点侧墩边缘274812.5410487.2932986.458墩中心274340.8264361.09155386.177终点侧墩边缘274790.36-1769.78163394.506边跨1/2L144201.33312418.325655.616边跨支点44329.5
8、95-1613.568-8603.128本阶段最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。（二）、成桥阶段截面上、下缘正应力：成桥阶段累计应力上(红)下(蓝)缘应力图成桥阶段各控制截面上、下缘正应力： 箱梁控制截面上缘(MPa)下缘(MPa)边跨支点1.7532.807边跨1/2L9.92710.1331号墩墩顶起点侧墩边缘11.1099.716墩中心11.0989.709终点侧墩边缘10.869.965中跨1/4L12.4766.073中跨合拢段起点侧截面5.3229.625终点侧截面5.3159.631中跨3/4L12.3116.2962号墩墩顶起点侧墩边缘10.73510.092墩中心11
9、.0479.76终点侧墩边缘11.1289.693边跨1/2L9.95510.089边跨支点1.7832.774 本阶段最大、最小应力截面及其应力值见相应应力图。（三）、运营阶段作用短期效应组合截面内力：7.3.1、组合1：组合1最大弯矩图 组合1最小弯矩图组合1最大剪力图组合1最小剪力图组合1最大轴力图组合1最小轴力图各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)最大最小最大最小最大最小边跨支点44297.6444297.643253.121326-9124.21-9603.53边跨1/2L144201.32144201.32-11981.05-13546.622610
10、.28-15508.51号墩墩顶起点侧墩边缘274974.22274748.345591.83-226.5270248.5615259.3墩中心274502.5274276.62-561.82-6374.6970008.684332.66终点侧墩边缘274952.04274726.16-6714.27-12533.4255352.32-21136.54中跨1/4L145896.82145438.4616190.8814300.7291081.7361313.16中跨合拢段起点侧截面67364.2666905.91036.43-562.09-2971.07-28760.03终点侧截面67342.
11、9166884.54350.66-1248.03-3144.31-28903.37中跨3/4L145951.97145493.6-14507.12-16403.8282688.6652855.662号墩墩顶起点侧墩边缘274953.16274731.2214999.797982.8340358.02-38060.74墩中心274481.44274259.518845.251835.5460830.71-5068.18终点侧墩边缘274930.98274709.042692.97-4323.3466876.1413044.56边跨1/2L144201.33144201.3313588.56120
12、27.920496.48-17018.38边跨支点44329.5944329.59-1185.1-3100.41-8603.13-9082.45最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。7.3.2、组合2:组合2最大弯矩图 组合2最小弯矩图组合2最大剪力图组合2最小剪力图组合2最大轴力图组合2最小轴力图各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)最大最小最大最小最大最小边跨支点44479.2944297.643386.11927.57-9124.21-9956.17边跨1/2L144382.98144201.32-11848.06-13945.0328155.21-32
13、896.091号墩墩顶起点侧墩边缘275167.7274742.216031.97-340.8181347.05-18606.15墩中心274695.99274270.5-121.68-6488.9880707.07-27992.29终点侧墩边缘275145.52274720.03-6274.13-12647.765650.8-51921.01中跨1/4L146105.59145432.7516626.1414300.72101714.0345004.43中跨合拢段起点侧截面67573.0366900.191471.69-562.098774.32-29169.53终点侧截面67551.676
14、6878.83785.92-1248.039062.11-28903.37中跨3/4L146160.73145487.9-14071.86-16403.82112268.6552855.662号墩墩顶起点侧墩边缘275148.39274731.2215611.137982.8386134.83-38060.74墩中心274676.67274259.519456.591835.54108747.1-5068.18终点侧墩边缘275126.21274709.043304.31-4323.34116932.3213044.56边跨1/2L144381.32144201.3313588.5611439
15、.1345933.67-17018.38边跨支点44509.5944329.59-1185.1-3689.18-8603.13-9431.88最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。7.3.3、组合3: 组合3最大弯矩图组合3最小弯矩图组合3最大剪力图组合3最小剪力图组合3最大轴力图组合3最小轴力图各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)最大最小最大最小最大最小边跨支点44297.6444115.983253.12905.01-8771.57-9603.53边跨1/2L144201.32144019.67-11981.05-13967.5922610.28-336
16、21.471号墩墩顶起点侧墩边缘274974.22274566.356031.97-468.1870248.56-20655.18墩中心274502.5274094.63-121.68-6616.3570008.68-30887.04终点侧墩边缘274952.04274544.17-6274.13-12775.0855352.32-55661.65中跨1/4L145896.82145260.4516593.2614271.4991081.7340637.58中跨合拢段起点侧截面67342.9166706.54753.04-1277.26-2749.04-34329.9终点侧截面80044.22
17、79407.85291.47-1738.838051.51-23526.65中跨3/4L145951.97145315.6-14104.74-16433.059897346121.392号墩墩顶起点侧墩边缘274956.09274556.2315880.297982.8370773.05-46457.88墩中心274484.38274084.519725.751835.5493157.2-12294.95终点侧墩边缘274933.91274534.053573.47-4323.34101114.116987.99边跨1/2L144201.33144021.3413660.1811627.583
18、7966.41-19887.08边跨支点44329.5944149.6-1113.49-3500.73-8253.7-9082.45最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。7.3.4、运营阶段(活载)组合内力荷载组合4:组合4最大弯矩图 组合4最小弯矩图组合4最大剪力图组合4最小剪力图组合4最大轴力图组合4最小轴力图各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)最大最小最大最小最大最小边跨支点44479.2944297.643784.541326-9124.21-9956.17边跨1/2L144382.98144201.32-11449.63-13546.645542.
19、8-15508.51号墩墩顶起点侧墩边缘275173.83274748.345591.83-780.95115212.4915259.3墩中心274702.12274276.62-561.82-6929.12113032.024332.66终点侧墩边缘275151.65274726.16-6714.27-13087.8496435.28-21136.54中跨1/4L146111.3145438.4616223.7613898.33118022.7661313.16中跨合拢段起点侧截面67578.7466905.91069.31-964.479183.82-28760.03终点侧截面67557.
20、3866884.54383.54-1650.428666.85-29298.63中跨3/4L146166.44145493.6-14474.24-16806.295984.3136571.322号墩墩顶起点侧墩边缘275145.46274728.2915064.997436.6955719.8-68475.76墩中心274673.74274256.588910.451289.4176420.6-37394.68终点侧墩边缘275123.28274706.112758.17-4869.4882694.34-21193.41边跨1/2L144381.32144201.3313988.8811839
21、.4528463.75-34488.3边跨支点44509.5944329.59-784.79-3288.86-8603.13-9431.88最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。7.3.5、运营阶段(活载)组合内力荷载组合5:组合5最大弯矩图组合5最小弯矩图组合5最大剪力图组合5最小剪力图组合5最大轴力图组合5最小轴力图各控制截面内力：箱梁控制截面轴力(kN)剪力(kN)弯矩(kN.m)最大最小最大最小最大最小边跨支点44297.6444115.983651.551303.44-8771.57-9603.53边跨1/2L144201.32144019.67-11582.62-13569.1
22、639997.87-16233.881号墩墩顶起点侧墩边缘274980.34274572.485591.83-908.3210411413210.26墩中心274508.63274100.76-561.82-7056.49102333.631437.91终点侧墩边缘274958.16274550.3-6714.27-13215.2186136.79-24877.17中跨1/4L145902.53145266.1616190.8813869.1107390.4656946.31中跨合拢段起点侧截面67369.9766733.61036.43-993.7-2561.57-34128.1终点侧截面6
23、7348.6166712.24350.66-1679.64-3144.31-34725.16中跨3/4L145957.67145321.31-14507.12-16835.4382688.6629837.052号墩墩顶起点侧墩边缘274953.16274553.2915334.157436.6940358.02-76872.9墩中心274481.44274081.589179.611289.4160830.71-44621.45终点侧墩边缘274930.98274531.123027.33-4869.4866876.14-27249.99边跨1/2L144201.33144021.341406
24、0.512027.920496.48-37357.01边跨支点44329.5944149.6-713.17-3100.41-8253.7-9082.45最大、最小内力截面及其内力值见相应内力图。（四）、运营阶段作用短期效应组合截面上、下缘应力：7.4.1、组合1：上缘(红)下缘(蓝) 组合1上、下缘最大正应力图 组合1上、下缘最小正应力图 各控制截面上、下缘正应力：箱梁控制截面上缘(MPa)下缘(MPa)最大最小最大最小边跨支点1.351.322.182.15边跨1/2L6.364.7711.359.261号墩墩顶起点侧墩边缘4.413.5512.311.43墩中心4.43.3812.4611
25、.43终点侧墩边缘4.172.9812.8711.67中跨1/4L7.566.398.57.01中跨合拢段起点侧截面5.994.087.394.35终点侧截面5.974.077.414.37中跨3/4L7.246.088.927.432号墩墩顶起点侧墩边缘3.942.7213.1311.9墩中心4.263.2312.6111.58终点侧墩边缘4.343.512.3411.5边跨1/2L6.234.6711.479.41边跨支点1.371.352.162.12最大、最小应力截面及其应力值见相应应力图。7.4.2、组合2： 组合2上、下缘最大正应力图 组合2上、下缘最小正应力图各控制截面上、下缘正
26、应力：箱梁控制截面上缘(MPa)下缘(MPa)最大最小最大最小边跨支点5.361.32.612.15边跨1/2L10.484.0512.658.951号墩墩顶起点侧墩边缘8.883.0313.0811.26墩中心8.872.8813.2211.26终点侧墩边缘8.632.5113.6111.51中跨1/4L11.825.779.656.49中跨合拢段起点侧截面10.464.057.882.99终点侧截面10.484.077.852.96中跨3/4L12.236.089.275.982号墩墩顶起点侧墩边缘8.952.7213.3911.19墩中心9.33.2312.8710.83终点侧墩边缘9.763.9512.1710.35边跨1/2L11.184.6711.828.02边跨支点5.431.332.572.12最大、最小
