张佩的18米板梁计算书Word下载.docx
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C50
26
22.4
1.83
3.45×
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钢绞线
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:
抗拉强度标准值:
fpk=1860MPa;
张拉控制应力:
0.75fpk=1395MPa;
弹性模量:
Ep=1.95×
105MPa;
一端锚具变形及钢束回缩值:
≤6mm。
预应力管道采用塑料波纹管。
μ=0.15,k=0.0015。
4.2设计荷载取值
4.2.1恒载
4.2.1.1一期恒载
一期恒载包括板梁重量,混凝土容重取26kN/m3。
4.2.1.2二期恒载
二期恒载为防撞栏杆及桥面铺装。
其中:
防撞栏杆为单侧9kN/m;
桥面铺装为8㎝混凝土(25kN/m3)+9cm沥青(24kN/m3)。
4.2.2活载
按照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)车道宽度与车道数对应关系确定。
荷载标准:
该桥另设人行桥,所以无人群荷载。
4.2.3温度影响力
混凝土体系升温:
24.0℃,混凝土体系降温:
-29.0℃。
日照温差遵照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)取值,桥面板表面升温15.2℃,桥面板以下100mm升温5.74℃,桥面板以下400mm升温0℃,负效应减半。
4.2.4沉降
静定结构无不均匀沉降。
5计算概述
5.1计算方法
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、承载能力极限状态计算,验算结构在运营阶段应力、承载能力及整体刚度是否符合规范要求。
计算采用“Dr.Bridge3.1”。
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正常使用极限状态组合
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。
三、组合Ⅲ:
标准值组合。
6桥中板上部结构整体计算分析
6.1横向分布系数
以铰接板梁法进行计算,经比较2车道~5车道计算结果,在2车道时各板横向分布系数最大,结果如下:
桥面描述:
人行道分隔带车行道中央分隔带车行道分隔带人行道
0.0000.50011.2500.2500.25011.2500.5000.000
左车道数=3,右车道数=3,不计车道折减
汽车等级:
汽车超-20级
挂车等级:
无挂车荷载
不计人群荷载
影响线数值:
坐标X
1#梁
2#梁
3#梁
4#梁
5#梁
6#梁
7#梁
8#梁
9#梁
0.000
0.245
0.161
0.127
0.100
0.079
0.062
0.049
0.038
0.030
1.375
0.216
0.167
0.132
0.104
0.082
0.064
0.051
0.040
0.032
2.000
0.187
0.173
0.136
0.107
0.085
0.067
0.052
0.041
0.033
2.623
0.166
0.142
0.112
0.088
0.069
0.055
0.043
0.034
3.245
0.147
0.159
0.148
0.116
0.092
0.072
0.057
0.045
0.035
3.868
0.144
0.124
0.098
0.077
0.061
0.048
4.490
0.125
0.139
0.065
5.113
0.130
0.113
0.089
0.070
0.056
0.044
5.735
0.091
0.099
0.110
0.123
0.097
0.076
0.060
0.047
6.358
0.121
0.084
0.066
6.980
0.078
0.086
0.119
0.117
0.073
7.603
0.103
0.081
8.225
0.068
0.094
0.115
8.848
9.470
0.054
0.074
0.090
0.111
10.093
10.715
0.042
0.058
0.071
11.338
11.960
0.028
0.039
0.046
0.087
12.583
0.025
0.027
0.063
13.205
0.022
0.024
0.031
0.037
13.828
0.020
0.021
0.050
14.450
0.018
0.019
0.029
0.036
15.073
0.016
0.017
0.026
15.695
0.014
0.015
16.318
0.013
16.940
0.012
0.023
17.563
0.011
18.185
0.010
18.808
0.009
19.430
0.008
20.053
20.675
0.007
21.297
21.920
22.545
0.006
23.920
坐标X
10#梁
11#梁
12#梁
13#梁
14#梁
15#梁
16#梁
17#梁
18#梁
横向分布系数计算结果:
梁号
汽车
1
0.568
7
0.393
13
0.349
2
0.496
8
0.38
14
0.344
3
0.465
9
0.369
15
0.336
4
0.441
10
0.364
16
0.324
5
0.422
11
0.361
17
0.307
6
0.407
12
0.357
18
0.287
6.2中板(中幅、右幅)
引桥上部结构为两跨简支板梁结构,标准横断面如下图所示:
图6.1桥梁横断面图
承载能力极限状态组合计算
计算结果表明构件承载能力满足规范要求
计算结果表明构件应力满足规范要求
施工阶段计算
施工阶段I为板梁预制,施工阶段II为铰缝和二期施工,施工阶段III为十年收缩徐变。
计算结果表明构件应力满足规范要求。
构件刚度计算
汽车在恒载、汽车、预应力作用下,产生位移如下图所示。
影响线数值
表6.1
以横向分布系数最大的2号中板进行计算。
6.2.1计算模型
计算模型如下图所示。
全桥共36个单元。
图6.2计算模型
6.2.2支座反力
恒载及组合支反力汇总(单位:
kN)
节点号
恒载反力(kN)
活载反力(kN)(汽车MaxQ)
组合最大反力(kN)
203
146
428
36
144
426
6.2.3承载能力极限状态计算
图6.3板梁承载能力组合I最大(最小)抗力及对应内力图(MPa)
计算结果表明构件承载能力满足规范要求。
6.2.4正常使用极限状态计算
图6.4板梁恒载作用上下缘正应力图(MPa)
图6.5板梁组合
作用上下缘最大(最小)正应力图(MPa)
图6.6板梁组合
作用上下缘最大正应力图(MPa)
图6.7板梁组合
作用上下缘主应力图(MPa)
6.2.5施工阶段计算
图6.8施工阶段I上下缘正应力图(MPa)
图6.9施工阶段II上下缘正应力图(MPa)
图6.10施工阶段III上下缘正应力图(MPa)
6.2.6构件刚度计算
6.2.6.1板梁挠度
板梁在恒载、汽车、预应力作用下,产生位移如图6.11~6.14所示。
图6.11板梁在自重作用下竖向位移图(mm)
图6.12板梁在二期恒载作用下竖向位移图(mm)
图6.13板梁在活载作用下竖向位移图(mm)
图6.14板梁在预应力作用下竖向位移图(mm)
活载作用下板梁长期挠度值为12×
1.425=17.1mm<
19920/600=33.2mm,板梁刚度满足规范要求。
6.2.6.1板梁预拱度设置
荷载短期效应组合并考虑长期效应影响的长期挠度为:
(14+8+0.7×
12)×
1.425=43.32mm
预应力长期反拱值为:
25×
2=50mm
规范规定,当预加应力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度时,可不设置预拱度。
本桥反拱值为50-43.32=6.68mm,也可不必设置反向预拱度。
综上,本桥不设置预拱度。
抗剪计算汇总结果:
表6.5
X
V箍筋
V弯起
V预应力
总抗力
设计剪力
VR/Vd
满足
尺寸
最大剪力
是
最小剪力
1352.8
302.6
1655.4
631.5
2.621
1509.7
185.5
8.141
1074.6
173.6
1248.2
539.1
2.315
1074.3
1247.8
93.6
13.335
1100.8
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- 18 米板梁 计算