30米预应力小箱梁计算书.doc

LL-BM-总-06上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司计计 算算 书书工程名称 银康路(富凯路～华宁路)道路新建工程（30m 小箱梁）工程编号 11LL01-S018 专 业 桥梁 设计阶段 施工图 页 数 9 计算 日期 校对 日期 审核 日期 第 本 共 本D/0目录 一、基本资料....................................................................................................................................1 二、主要设计规范及标准................................................................................................................1 三、设计概况....................................................................................................................................1 四、结构设计要素、参数................................................................................................................2 1、设计荷载..............................................................................................................................2 2、主要的荷载组合..................................................................................................................3 3、主要的验算内容和方法......................................................................................................4 五、上部结构验算............................................................................................................................4 1、有限元模型..........................................................................................................................4 2、计算项目..............................................................................................................................5 3、主要材料参数......................................................................................................................5 4、计算结果..............................................................................................................................51一、基本资料一、基本资料1. 基本结构：30m 预应力混凝土简支小箱梁；2. 计算跨径： 30m；3. 横断面布置： 0.3m(栏杆)+ 2.7m（人行道）+7m（车行道）+7m（车行道） +2.7m（人行道）+0.3m(栏杆) =20.0m；4. 纵坡按照道路纵曲线线形设计；5. 设计荷载：汽车荷载参考公路-Ⅰ级汽车荷载标准；6. 抗震设防标准：按地震基本烈度 7 度设防，地震动峰值加速度 0.1g。

二、主要设计规范及标准二、主要设计规范及标准 （1） 、 《公路桥涵设计通用规范》 JTG D60-2004（2） 、 《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》 JTG D62-2004（3） 、 《公路桥涵地基与基础设计规范》 JTG D63-2007（4） 、 《公路工程抗震设计规范》 JTJ 004-89（5） 、 《公路桥梁抗震设计细则》 JTG/T B02-01-2008（6） 、 《城市桥梁工程施工质量验收规范》 DGJ08-117-2005（7） 、 《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011（8） 、 《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》 JTG/T B07-01-2006（9） 、 《城市桥梁设计荷载标准》 CJJ 77-98三、设计概况三、设计概况本桥为预应力混凝土简支小箱梁，总长 30m平面线形按照道路平曲线线形设计结构构造：主梁采用变截面预应力混凝土连续箱梁，梁高 1.75m，高跨比1/17.14；桥宽 20m，采用 6 片预应力混凝土小箱梁截面；跨中及支点处分别设置中横梁与端横梁2现列出单片梁计算内容：采用预应力混凝土变截面简支小箱梁，箱梁间距3.398m,挑臂长度 0.4m；箱梁顶板厚 0.20～0.35m，底板厚 0.15～0.35m(墩附近处箱梁底板厚度，渐变段长度 1.5m)；腹板 0.20～0.45m(渐变段长度 3m)，箱梁端部设牛腿，箱梁与简支空心板梁之间伸缩缝宽 40mm。

主要材料采用： 混凝土: C50；预应力钢筋：低松弛 Фs15.20 钢绞线，fpk＝1860MPa；钢筋: R235 钢筋；HRB335 钢筋 现浇板梁桥面铺装总厚 170mm，其中混凝土找平层 80mm，沥青铺装90mm；在混凝土铺装和沥青铺装之间设防水层采用型钢橡胶伸缩缝人行道栏杆采用普通栏杆计算，宽 300mm主梁采用板式橡胶支座主梁结构采用现场预制法施工 四、结构设计要素、参数四、结构设计要素、参数1 1、设计荷载、设计荷载（1）恒载：一期恒载：主梁按实际断面尺寸计算，C50 混凝土，γ=26KN/m3二期恒载：现浇箱梁桥面铺装总厚 170mm，其中 C30 混凝土找平层 80mm，宽度按3.398m 计，γ=25KN/m3；沥青铺装 90mm，宽度按 3.398m 计，γ=23KN/m3；在混凝土铺装和沥青铺装之间设防水层；铺装层重量3.398×0.08×25＋3.398×0.09×23＝13.83KN/m；人行道及栏杆：11.375KN/m；二期恒载总重为 13.83+11.375=25.2KN/m3（2）汽车荷载：按照公路－Ⅰ级汽车荷载计算；冲击系数按照规范计算取为 0.25；桥面横向分布系数采用桥梁博士横向分布计算，边梁最不利，值为：0.551。

3）汽车制动力：制动力按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 第 4.3.6 条执行4）温度荷载：结构温度变化按上海最高和最低温度确定，上海地区的最高温度为 38.9℃，最低温度为-10.1℃体系温差：+30.0℃、-20.0℃；主梁温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 第 4.3.10-3 条执行，T1=15.2℃，T2=5.74℃；竖向日照反温差为正温差乘以-0.55）混凝土徐变及收缩：遵照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》有关规定6）支座摩阻力：支座摩阻力按作用于支座上的竖向力乘以支座的摩擦系数计算2 2、主要的荷载组合、主要的荷载组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)，采用极限状态法进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算设计按承载能力极限状态设计：组合Ⅰ：基本组合；永久作用设计值效应＋可变作用设计值效应（按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度） ；按正常使用极限状态设计：组合Ⅰ：长期效应组合；永久作用标准值效应＋可变作用准永久值效应；组合Ⅱ：短期效应组合；永久作用标准值效应＋可变作用频遇值效应；组合Ⅲ：标准值组合；荷载类型为组合Ⅱ中所有的荷载类型，各种荷载分项系数都取 1。

43 3、主要的验算内容和方法、主要的验算内容和方法（1）承载能力极限状态强度验算承载能力极限状态强度验算，取用组合Ⅰ （2）正常使用极限状态截面抗裂验算：1.正截面抗裂验算，验算构件正截面混凝土的拉应力，即法向应力； A 类预应力混凝土构件：在作用短期效应组合下(组合Ⅱ):σst-σpc≤0.7 ftk=0.7×2.65MPa=1.855 MPa 在作用长期效应组合下(组合Ⅰ):σlt-σpc≤02. 斜截面抗裂验算，验算构件斜截面混凝土的主拉应力 σtp；A 类预应力混凝土构件：在作用短期效应组合下(组合Ⅱ):现浇构件： σtp≤0.5 ftk=0.5×2.65MPa=1.325 MPa（3）正常使用极限状态(标准值组合)截面压应力验算：混凝土正截面的压应力应符合 ≤0.5×32.4=16.2 MPa 的规定；混凝土的主压应力应符合 =0.6×32.4=19.44 MPa 的规定。

0.6cpckf（4）变形验算主梁跨中 1/600L，L 为计算跨径五、上部结构验算五、上部结构验算1 1、有限元模型、有限元模型主梁为预应力混凝土边截面箱梁结构，结构分析可简化采用平面杆系通用有限元软件桥梁博士 3.10 进行汽车荷载按公路－Ⅰ级汽车荷载计算建立单梁平面模型，共离散为 18 个平面杆系单元，有限元计算模型如图 1 所示5图 1 有限元计算平面几何模型2 2、计算项目、计算项目（1）结构自重和二期恒载 （2）汽车3）人群荷载4）收缩徐变影响作用5）均匀温度和梯度温度3 3、主要材料参数、主要材料参数（1） C50 混凝土：E=3.45x104MPa，容重 26KN/m3，线膨胀系数 1.0e-5混凝土主要指标混凝土主要指标指标 强度 等级弹性模量(MPa)容重 (KN/m3)轴心抗压 设计强度(MPa)轴心抗。