资源描述
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计 算 书
CALCULATION DOCUMENT
工程编号: 13-BB-003
工程名称: 郑州市陇海路快速通道工程 二期
项目名称: 桥梁工程 常庄干渠段
设计阶段: 初步设计
设计专业: 桥梁
计算内容: 主线桥上部结构
专业负责人: 张彦
计 算 人: 任明飞
校 对 人: 马向东
审 核 人: 戴利民
日 期: 2013.03
2010-10-15发布
2010-10-15实施
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司
Architectural Design & Research Institute of Tongji University (Group) Co.,Ltd.
第55页 共55页
目录
1. 项目概况 4
1.1 项目概况 4
1.2 主要技术标准 5
1.3 主要设计规范 5
1.4 计算构件概况 6
1.5 计算内容 7
1.5.1 结构纵向总体结构计算 7
1.5.2 结构横向计算 8
2. 主要计算参数取值与计算方法 8
2.1 主要材料及其参数取值 8
2.1.1 混凝土 8
2.1.2 预应力钢筋 8
2.1.3 波形钢腹板 9
2.1.4 钢筋 10
2.2 设计荷载取值 10
2.2.1 恒载 10
2.2.2 活载 10
2.2.3 温度荷载 10
2.2.4 基础不均匀沉降 11
2.3 计算模型及方法 11
2.3.1 计算模型 11
2.3.2 计算方法 12
2.4 荷载组合 14
2.5 单位约定 14
3. 纵向计算主要计算结果 15
3.1 顶推施工工况计算结果 15
3.1.1 施工内力包络图 15
3.1.2 施工应力包络图 18
3.1.3 施工反力包络图 20
3.1.4 施工过程中导梁前端导梁挠度图 21
3.1.5 关键断面的内力历程图 22
3.1.6 关键断面的应力历程图 24
3.2 主梁持久状况正常使用极限状态计算 26
3.2.1 正截面抗裂性能验算 26
3.2.2 斜截面抗裂性能验算 27
3.3 持久状况应力计算 28
3.3.1 持久状况正截面应力验算 28
3.3.2 持久状况预应力钢筋应力验算 29
3.4 持久状况承载能力极限状态计算 30
3.5 波形钢腹板剪应力验算 33
3.5.1 施工荷载作用下腹板剪应力验算 33
3.5.2 设计荷载作用下腹板剪应力验算 35
3.5.3 承载能力极限状态基本组合作用下腹板剪应力验算 38
3.6 波形钢腹板屈曲安全性评估 42
3.7 成桥支反力汇总 44
3.8 连续梁主要计算结论 44
4. 端横梁主要计算结果 45
4.1 设计荷载取值 45
4.2 持久状况正常使用极限状态计算 45
4.2.1 正截面抗裂性能验算 45
4.2.2 斜截面抗裂性能验算 46
4.3 持久状况应力计算 46
4.4 持久状况承载能力极限状态计算 47
4.5 横梁支反力 48
4.6 端横梁主要计算结论 48
5. 中横梁主要计算结果 48
5.1 设计荷载取值 48
5.2 持久状况正常使用极限状态计算 49
5.2.1 正截面抗裂性能验算 49
5.2.2 斜截面抗裂性能验算 49
5.3 持久状况应力计算 49
5.4 持久状况承载能力极限状态计算 50
5.5 横梁支反力 51
5.6 中横梁主要计算结论 51
6. 桥面框架主要计算结果 51
6.1 汽车分布宽度计算 52
6.2 持久状况正常使用极限状态计算 53
6.2.1 正截面抗裂性能验算 53
6.3 持久状况承载能力极限状态计算 53
6.4 桥面框架主要计算结论 55
1. 项目概况
1.1 项目概况
陇海路快速通道作为郑州市道路快速系统的重要组成部分,是郑州市东西向重要的快速通道,是郑州市道路快速系统的重要组成部分。陇海路快速通道工程(二期)作为陇海路快速通道工程(西三环~中州大道)的西延伸段,路线整体呈东西走向,陇海路常州路~西四环路段纳入本期实施范围。该工程西起常州路东侧,东与陇海路跨南水北调桥顺接。沿线主要经过泉州路、西四环、九州大道、创文路、汇文路、汇智路、创智路、四海大道、临湖路、湖西路、渠南路等主要道路。
本册高架桥梁常庄段工程范围为XK4+327.000~XK5+267.00间的陇海路主线高架及两侧地面辅道。上部结构均采为2联波形钢腹板预应力混凝土连续梁。主线高架跨径布置9×50m、9×50+40m,桥梁总长940m;左侧辅道跨径布置为50.833+48.777+48.465+48.101
+50+3×52+50.4×48+50+3×52+51.633+39.110,全长940.919;右侧辅道采用49.167
+51.174+51.542+51.943+50+3×48+50、4×52+50+3×48+48.367+40.89,全长939.083。
1.2 主要技术标准
(1)道路等级:城市快速路
(2)计算行车速度:80km/h
(3)桥梁设计基准期:100年。
(4)桥梁设计荷载:城-A级。人群荷载按规范取值。
(5)桥梁结构设计安全等级:一级。
(6)环境类别:Ⅰ类。
(8)耐久性设计:按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)第1.0.7条执行
(9)地震烈度:抗震基本烈度7度,设计基本地震加速度为0.15g。地震分组为第1组。场地类型为III类;
(10)防撞等级:车行道设钢筋混凝土防撞护栏(防撞等级为A级)。
其余按国家和建设部、交通部现行标准、规范、规程、办法等执行。
1.3 主要设计规范
(1)《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
(2)《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)
(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004
(4)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007
(5)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86
(6)《公路圬工桥涵设计规范》JTGD61-2005
(7)《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2006
(8)《公路工程抗震设计规范》JTJ004-89
(9)《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008
(10)《城市桥梁抗震设计规范》CJJ166-2011
(11)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)
(12)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ 2-2008)
(13)《城市桥梁养护技术规范》(CJJ 99-2003)
(14)《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2004年3月)
(15)日本《高速公路设计要领》(2006 年版,日本东中高速)
(16)日本《波形钢腹板PC 箱梁桥设计、施工指南》(2005.4,日本高速公路技术中心)
(17)日本《组合结构桥设计、施工规准》(2005.11,日本预应力混凝土协会)
(18)公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁桥设计规范(DB 41/T643-2010)
(19)其他相关的国家行业设计标准及规范
1.4 计算构件概况
陇海路高架常庄段桥梁设计起点里程为XK4+327.000,设计终点里程为XK 5+267.00,全长940。桥梁分三幅布置,分别为主线高架、左幅地面辅道桥及右侧地面辅道桥。上部结构为等高度的波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁,施工方案采用顶推施工。
主线波形腹板和两侧辅道桥均采用单箱5室截面,顶板宽度为25.5m,底板宽度为20.6m。主线桥截面顶缘采用双向2.0%横坡,梁底水平布置,道路中心线处梁高3m;两侧辅道桥顶板宽度为23.5m,底板宽度18.6m,顶、底面设置2.0%的单向横坡,梁高3m。波形钢腹板梁均采用2.5m悬臂,悬臂端部厚0.2m,根部厚0.46m;顶板厚均为0.26m,底板厚0.25m。主梁顶、底板采用C60混凝土,钢腹板采用Q345qD钢材。
波形钢腹板采用1600 型,钢板厚度采用t=16mm和t=22mm两种,其中板厚t=22mm适用于支点处钢腹板节段(节段长度8m)。波形板水平幅宽430mm、斜幅宽430mm、斜幅水平方向长370mm、波高220mm。波形钢板与混凝土顶板用Twin-PBL 连接,其中翼缘钢板厚16mm,宽450mm,开孔钢板厚16mm,开孔Φ60,顺桥向孔间距150mm,高度为200mm,贯穿钢筋Φ20;与混凝土底板的连接采用S-PBL+栓钉连接,其中翼缘钢板厚16mm,宽400mm,开孔钢板厚16mm,开孔Φ60,孔间距150mm,高度为200mm,贯穿钢筋Φ20 ;栓钉采用Φ20mm,长度15cm。波形钢腹板节段间纵向连接采用搭接连接贴角焊接连接的方式,使用螺栓临时固结。波形钢腹板PC 箱梁桥与常规的混凝土腹板PC桥相比,抗扭刚度较弱,因此,在主梁每跨均设置了3道隔板,以加强主梁的抗扭刚度。由于波形钢腹板采用体外索,一般均将转向块与横隔做成一体。横隔板厚0.35m,转向块局部加厚到0.75m。
主梁永久预应力采用体内、体外预应力并用的布置方式。纵向预应力分两种:体内束和体外束。体内束采用φS15.2钢绞线和JL930级φ32精轧螺纹钢筋两种。钢绞线的张拉控制应力为1395MPa,顶、底板束采用YM15-9型。精轧螺纹钢筋,抗拉强度标准值930MPa,预应力体系应符合“预应力高强精轧螺纹钢筋设计施工暂行规定”。根据主梁节段施工情况进行接长和张拉;体外束采用YM17-φS15.2低松弛环氧涂预应力钢铰线,张拉控制应力为1023MPa,每个箱室内布置6束;边跨体外束一端锚在端横梁上,另一端锚在墩顶横梁上;中跨体外束分别锚在墩顶横梁上。体外束的转向通过预埋在跨间横隔中的转向器来实现。体外束在全桥顶推到位后安装张拉。
在主梁顶面及箱室内布置临时预应力锚固架。临时预应力采用17-φS15.2低松弛无粘结环氧涂层预应力钢铰线,张拉控制应力为1023MPa。主梁施工结束后,临时预应力分批拆除,拆除后的临时预应力钢束作为结构永久体外索使用,
YU01联分为9个节段,分段长度(道路中心线处)为35m(导梁段)+52.5m+6×50m+62.5m,YU02联分为10个节段,分段长度(道路中心线处)为35m(导梁段)+52.5m+7×50m+52.5m。两联尾端两个节段因处于曲线线上,待其余梁段顶推到位后直接在预制平台支架现浇;为保证导梁段钢腹板的受力安全,避免出现过大位移,前方导梁段亦采用支架现浇方案。
在第一跨设施工平台,在第二跨和第三跨距次边墩15m范围内设预制台座,采用第一跨前端35m波形钢腹板作为顶推施工用导梁。
1.5 计算内容
本次计算内容包括:
1.5.1 结构纵向总体结构计算
1、 恒载及使用阶段组合下支座反力。
2、 短暂状况
(1)混凝土结构在顶推施工状态下的应力验算
(2)波形腹板在施工过程中的剪切应力验算
3、 正常使用极限状态
(1)混凝土正常使用极限状态抗裂验算
(2)结构正常使用极限状态刚度验算
(3)波形腹板在正常使用状态下标准组合剪切应力验算
(4)波形腹板在承载能力极限状态基本组合剪切应力验算
4、 承载能力极限状态
预应力管道采用符合JT/T529-2004标准的塑料波纹管。
钢束与管道间摩阻系数:μ=0.15;
管道偏差系数:k=0.0015;
一端锚具变形及钢束回缩值:≤6mm,体内预应力钢束松弛率按规范取值。
体外束采用无粘结环氧涂层预应力钢铰线,其标准应符合《环氧涂层七丝预应力钢绞线》(GB/T21073-2007)规定, 主要力学性能参数为:
抗拉强度标准值:=1860 MPa;
张拉控制应力:0.55=1023 MPa;
弹性模量:=1.95×105 MPa;
钢束与管道间摩阻系数:μ=0;
管道偏差系数:k=0.0015;
一端锚具变形及钢束回缩值:≤6mm,体外预应力钢束松弛率按规范取值。
精轧螺纹粗钢筋采用直径为32mm的精轧螺纹钢筋,其标准符合。主要力学性能参数为:
抗拉强度标准值:=930 MPa;
张拉控制应力:0.8=744MPa;
弹性模量:=2.0×105 MPa;
钢束与管道间摩阻系数:μ=0.5;
管道偏差系数:k=0.0015;
一端锚具变形及钢束回缩值:≤2mm,钢筋松弛率按规范取值。
1.5.2 波形钢腹板
波形钢腹板采用Q345qD钢材,钢板材质符合现行标准国标GB1591-94要求主要力学性能参数为:
强度等级
屈服应力
(Mpa)
正常使用容许剪应力
(Mpa)
极限状态容许剪应力
(Mpa)
正常使用容许拉(压)应力(Mpa
极限状态容许拉(压)应力(Mpa)
弹性模量
Q345qD
345
120
166
200
287.5
2.06×104
1.5.3 钢筋
设计用钢筋为HPB235钢筋和HRB335钢筋两种。HPB235钢筋必须符合国家标准(GB1499.1-2008)的有关规定;HRB335钢筋必须符合国家标准(GB1499.2-2007 /XG1-2009)的有关规定。
表2.2 钢筋材料主要力学性能参数表 (单位:MPa)
钢筋种类
抗拉强度标准值
抗拉强度设计值
弹性模量
HPB235
235
195
2.1×105
HRB335
335
280
2.0×105
1.6 设计荷载取值
1.6.1 恒载
1、恒载(单幅)
a)施工阶段一期恒载:
包括箱梁自重、预应力、徐变收缩;混凝土容重采用26kN/m3。
b)二期恒载:
(1)桥面铺装:按100mm沥青砼(γ=24kN/m3)
0.1*24=2.4 kN/m2
(2)防撞护栏:10 kN/m/单侧
(3)人非共板人行道板、底座及铺装:单侧合计19kN/m
人行道栏杆:5 kN/m
(4)过桥管线:10 kN/m
合计:
主线桥:89.3kN/m
辅道桥:(19.5*2.4+10+19+5+10)=90.8 kN/m
1.6.2 活载
荷载标准:城-A级,冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》(JTJ D60-2004)执行。
机动车道:主线6车道,辅道桥4车道。
人行道荷载按3.1 7kN/m2
非机动车道按满布人群荷载考虑,人群荷载偏安全按3.1kN/m2取值。
1.6.3 温度荷载
郑州市年平均气温约为14.3℃;结构合拢温度取多年平均气温±5℃,即9.3~19.3℃。
郑州市属寒冷地区,按《公路桥涵设计通用规范》:
混凝土结构:高温取34℃,低温取-10℃;所以混凝土结构体系升温:25℃,体系降温:30℃;
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14℃,桥面板以下100mm升温5.5℃,桥面板以下400mm升温0℃,负效应减半。
桥面板横向框架计算考虑内外温差±8℃。
1.6.4 基础不均匀沉降
不均匀沉降按各墩15mm取值。
1.7 计算模型及方法
1.7.1 计算模型
总体计算选主线桥YU01联进行计算。
计算采用Midas/Civil-2011进行计算,主梁采用空间梁单元进行模拟,临时体外束采用桁架单元模拟,全桥共232个永久单元、16个临时导梁单元和232个节点。阶段按梁体顶推施工工序进行划分,共164个施工阶段。下表为施工阶段工序表:
序号
施工阶段内容
备注
1
钢导梁安装
2
第Ⅰ节段52.5m梁体安装,预应力张拉
3~23
共21个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅰ节段梁体
24
第Ⅱ节段50m梁体安装,预应力张拉
25~45
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅱ节段梁体
46
第Ⅲ节段50m梁体安装,预应力张拉
46~66
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅲ节段梁体
67
第Ⅳ节段50m梁体安装,预应力张拉
68~88
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅳ节段梁体
89
第Ⅴ节段50m梁体安装,预应力张拉
90~110
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅴ节段梁体
111
第Ⅵ节段50m梁体安装,预应力张拉
112~132
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅵ节段梁体
133
第Ⅶ节段50m梁体安装,预应力张拉
134-154
共20个施工阶段,按2.5m步长顶推Ⅶ节段梁体
156
梁体顶推到位
157
支架上浇筑35m导梁段及Ⅶ段50m梁体,并张拉永久体内钢束
158
支架上浇筑Ⅷ段62.5m梁体,并张拉永久体内钢束
159
拆除40%的临时体外束
160
张拉40%的永久体外预应力钢束
161
拆除剩余60%的临时体外束
162
张拉60%的永久体外预应力钢束
163
拆除支架、二期铺装、成桥
164
收缩徐变3650
1.7.2 计算方法
墩顶截面采用混凝土截面,波形钢腹板截面采用midas自带波形钢腹板截面。对波形腹板截面,因程序提供的断面不支持多腹板断面,因此根据手算的截面实际参数对截面特性进行修正。
主线桥截面为2%双向横坡断面,箱梁中心线处梁高3.0m,计算时将其简化为平坡断面,断面高度2.9m。
辅道桥截面为1.5%单向横坡断面,箱梁中心线处梁高3.0m,顶底板平行,计算时按3.0m梁高断面计算。
计算中认为箱梁符合平截面假定,腹板与顶底板能共同工作且不发生相对滑移。忽略波形钢腹板对结构抗弯的贡献,由混凝土顶、底板承受全部弯矩;波形钢腹板承担所有剪力,其应力状态一般视为纯剪且沿腹板高度方向等值分布。
主线桥主要截面特性表
截面
跨中波形腹板
截面
支点
混凝土断面
内衬
混凝土端面
导梁根部
断面
导梁前端
断面
面积(m2)
1.670000e+001
3.46900e+001
2.12625e+001
2.12625e+001
5.45615e-001
Asy(m2)
9.846047e+000
2.44078e+001
1.19837e+001
1.19837e+001
0.00000e+000
Asz(m2)
2.908670e-001
1.01369e+001
5.97295e+000
5.97295e+000
0.00000e+000
Ixx(m4)
5.829325e+001
1.19791e+002
7.18870e+001
7.18870e+001
1.03001e-004
Iyy(m4)
2.537430e+001
3.84038e+001
2.66455e+001
2.66455e+001
3.99429e-001
Izz(m4)
7.221187e+002
1.41422e+003
9.22992e+002
9.22992e+002
2.52549e+001
Czp(m)
1.254698e+000
1.3898
2.12625e+001
1.4876
5.45615e-001
Czm(m)
1.645302e+000
1.5102
1.19837e+001
2.6215
0.00000e+000
Qyb(m2)
4.750904e+001
4.0913
4.0913
2.6215
1.5735
Qzb(m2)
8.781546e+001
83.2428
83.2428
179.4359
179.4359
图1.1 波形钢腹板主梁结构模型
图1.1导梁结构模型
图1.1墩顶截面示意
图1.1波形腹板截面示意
图1.1导梁根部截面示意
图1.1导梁前部截面示意
1.8 荷载组合
根据规范JTG D60-2004第4.1.6条,对整体截面按受弯构件进行承载能力极限状态基本组合的验算。
根据规范JTG D60-2004第4.1.7条及规范JTG D62-2004第6.1条,对上部结构整体截面进行正常使用极限状态应力验算,采用以下效应组合:
(1)荷载长期效应组合;
(2)荷载短期效应组合;
(3)荷载标准值组合;
根据河南省地方标准《公路波形钢腹板预应力混凝土箱梁设计规范》对钢腹板进行了标准组合剪应力验算和极限状态基本组合的屈曲验算:
1.9 单位约定
计算结果符号约定如下:支反力、位移结果为整体坐标系下的结果,整体坐标系的X轴为顺桥向,Y轴为横桥向,Z 轴的方向平行于重力加速度方向并与其反向。杆件的内力、应力均为单元坐标系下的结果,桁架单元的内力及应力均以拉为正,压为负。力的单位为kN,力偶的单位kN*m,应力单位为Mpa,线位移单位为mm。梁单元的单元坐标系及单元内力(及应力)符号规定如下图所示:
图2:梁单元内力应力符号约定
2. 纵向计算主要计算结果
2.1 顶推施工工况计算结果
2.1.1 施工内力包络图
图2.1顶推施工阶段自重(不含预应力)最大弯矩包络图(kN.m)
图2.2顶推施工阶段自重(不含预应力)最大弯矩包络图(kN.m)
图2.2顶推施工阶段恒载合计(含预应力)最大弯矩包络图(kN.m)
图2.2顶推施工阶段恒载合计(含预应力)最小弯矩包络图(kN.m)
图2.3顶推施工阶段自重最大(不含预应力)剪力包络图(kN)
图2.3顶推施工阶段自重(不含预应力)最小剪力包络图(kN)
图2.3顶推施工阶段恒载合计(含预应力)最大剪力包络图(kN)
图2.3顶推施工阶段恒载合计(含预应力)最小剪力包络图(kN)
图2.3二期铺装完成后恒载合计剪力图(kN)
图2.3二期铺装完成后恒载合计弯矩图(kN.m)
图2.3波形钢腹板梁段恒载合计剪力包络图(kN.m)
2.1.2 施工应力包络图
图2.3顶推施工阶段恒载合计上缘最大拉应力包络图(Mpa)
图2.3顶推施工阶段恒载合计下缘最大拉应力包络图(Mpa)
图2.3顶推施工阶段恒载合计上缘最大压应力包络图(Mpa)
图2.3顶推施工阶段恒载合计下缘最大压应力包络图(Mpa)
从图上可知,顶推施工阶段主梁上缘最大拉应力为0.78Mpa,下缘最大拉应力为3.0Mpa;断面位置为YU9墩顶断面。工况为顶推第Ⅱ阶段导梁悬臂27.5m时,断面距前方支点22.5m处;上缘最大压应力为-15.9Mpa,下缘最大压应力为-18.7Mpa;
图2.3YU9墩顶下缘发生最大拉应力工况示意图
图2.3二期铺装完成后恒载合计上缘应力图(Mpa)
图2.3二期铺装完成后恒载合计下缘应力图(Mpa)
图2.3 10年收缩徐变完成后恒载合计上缘应力图(Mpa)
图2.3 10年收缩徐变完成后恒载合计下缘应力图(Mpa)
从图上可知,二期铺装完成主梁上下缘除梁端出现较小的拉应力外,其余断面均未出现拉应力;上缘最大压应力为13.6Mpa,下缘最大压应力为16.3Mpa;
2.1.3 施工反力包络图
梁体最大反力历程表
主梁
节点
阶段
FZ (kN)
导梁
节点
FZ (kN)
190
CS2
3334.16
218
17195.81
190
CS2_20
20384.80
219
15698.58
190
CS3
20112.11
220
14186.25
190
CS3_20
34276.07
221
12642.89
190
CS4
34427.06
222
11117.14
190
CS4_20
32527.57
223
9626.266
190
CS5
32568.68
224
8228.142
190
CS5_20
32804.41
225
6882.332
190
CS6
32806.72
226
5612.391
190
CS6_20
32788.65
228
4466.957
190
CS7
32782.56
229
3472.636
190
CS7_20
32792.60
230
2644.726
190
CS8
32792.81
231
1979.766
190
CS8_20
32914.68
232
13771.18
190
CS9
33005.66
233
1487.272
190
Min/Max
34427.97
MAX
17195.81
注:190节点为第二跨1/4断面节点;218节点为导梁结合面节点
永久支点反力表(kN)
节点
顶推过程中最大值
二期铺装前
二期铺装后
2
16881.2
16859.7
18847.0
26
33164.5
31314.8
36158.6
52
32817.6
31828.7
36387.5
78
32538.8
31463.4
36036.3
104
32492.1
31535.2
36094.6
130
32747.6
31467.6
36029.6
156
33122.6
31548.9
36107.1
182
32855.4
32084.1
36600.8
208
30267.3
29930.4
34872.8
232
13771.2
13768.1
15706.4
合计
------
281800.7
322840.6
折合延米重量
626kN/m
717kN/m
2.1.4 施工过程中导梁前端导梁挠度图
施工期间导梁前端挠度为最大212mm,发生工况为导梁最大悬臂状态;
2.1.5 关键断面的内力历程图
1、 159号断面剪力(纯钢断面最大值)
Max : 23374.43000 at CS5_2:Lst Min : -8579.56400 at CS5_3:Lst
2、 结合面剪力值
Max : 15411.04000 at CS2_19:Lst Min : -6904.34100 at CS16_二期铺装:Lst
3、 结合面正弯矩值
Max : 120746.60000 at CS2_13:Lst Min : -27372.86000 at CS1_19:Lst ‘
4、 次边跨1/4断面弯矩值(190号节点)
Max : 66808.01000 at CS3_10:Lst
Min : -144911.00000 at CS3_20:Lst
5、 次边跨1/4断面剪力值(190号节点)
Max : 17213.21000 at CS3_19:Lst
Min : -15688.48000 at CS9:Lst
6、 次边跨1/4断面弯矩值(190号节点)
2.1.6 关键断面的应力历程图
1、 导梁结合面
上缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
上缘Min : -13.02708 at CS12_张拉导梁段局部束、腹板束:Lst
下缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
下缘Min : -15.94696 at CS12_张拉导梁段局部束、腹板束:Lst
2、 次中墩墩顶断面
上缘Max : 0.78134 at CS8_5:Lst
上缘Min : -10.59324 at CS2_16:Lst
下缘Max : 2.99695 at CS2_16:Lst
下缘Min : -9.08582 at CS3_5:Lst
3、 次边跨跨中断面
上缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
上缘Min : -12.41852 at CS12_张拉导梁段局部束、腹板束:Lst
下缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
下缘Min : -17.15390 at CS3_15:Lst
4、 次边跨1/4断面(190号节点)
上缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
上缘Min : -11.99727 at CS5_10:Lst
下缘Max : 0.00000 at 钢导梁:Lst
下缘Min : -17.06816 at CS4:Lst
2.2 主梁持久状况正常使用极限状态计算
2.2.1 正截面抗裂性能验算
图2.3长期效应组合主梁拉应力包络图(MPa)
从图上可知,长期效应下主梁上下缘均未出现拉应力,满足规范《JTG D62-2004》6.3.1第1条之对于A类预应力构件的规定。
图2.4 短期效应组合下 主梁拉应力包络图(MPa)
从图上可知,短期效应下主梁中支点拉应力为0.9Mpa,其他断面未出现拉应力,均未超过规范对最小应力0.7ftk=1.855 Mpa的限值要求;故满足规范《JTG D62-2004》6.3.1第1条之对于A类预应力构件的规定。
2.2.2 斜截面抗裂性能验算
图2.5短期效应组合下 主梁主拉应力图(MPa)
从图上可知,,主梁混凝土最大主拉应力0.75Mpa小于0.5ftk=1.425MPa,满足规范《JTG D62-2004》6.3.1第2条之规定。
2.3 持久状况应力计算
2.3.1 持久状况正截面应力验算
图2.6标准组合 主梁压应力图(MPa)
由上图可知,使用阶段标准组合下,主梁正截面最大压应力16.3MPa,小于规范限值0.5fck=19.25MPa,满足规范《JTG D62-2004》7.1.5条规定。
图2.7标准组合 主梁主压应力图(MPa)
由上图可知,使用阶段标准组合下,主梁正截面最大主压应力16.3MPa,小于规范限值0.6fck=23.1MPa,满足规范《JTG D62-2004》7.1.6条之规定。
2.3.2 持久状况预应力钢筋应力验算
钢束
施工阶段
应力 (Mpa)
使用阶段
标准组
合应力 (Mpa)
施工阶段
容许值
(Mpa)
使用阶段
容许值
(Mpa)
验算
精轧
钢筋
AGB-1
701.9
701.2
837.0
744.0
OK
AGB-1-复制
706.3
728.6
837.0
744.0
OK
AGB-2
701.9
698.4
837.0
744.0
OK
AGB-3
701.9
700.6
837.0
744.0
OK
AGB-4
701.9
690.3
837.0
744.0
OK
AGB_5
701.9
722.1
837.0
744.0
OK
AGt-1
701.9
674.4
837.0
744.0
OK
AGt-2
701.9
685.2
837.0
744.0
OK
AGt-3
701.9
683.3
837.0
744.0
OK
AGt-4
701.9
678.3
837.0
744.0
OK
AGt_5
701.9
695.5
837.0
744.0
OK
BGB-1
701.9
688.6
837.0
744.0
OK
BGB-2
701.9
700.0
837.0
744.0
OK
BGB-3
701.9
700.8
837.0
744.0
OK
BGB-4
701.9
693.7
837.0
744.0
OK
BGB_5
712.0
699.8
837.0
744.0
OK
BGT-1
701.9
686.1
837.0
744.0
OK
BGT-2
701.9
684.3
837.0
744.0
OK
BGT-3
701.9
686.8
837.0
744.0
OK
BGT-4
701.9
671.9
837.0
744.0
OK
BGT_5
712.0
687.0
837.0
744.0
OK
体内预应
力钢束
BYM_1
1228.0
1293.2
1395.0
1209.0
OK
BYM_2
1233.3
1286.9
1395.0
1209.0
OK
BYM_3
1233.3
1292.1
1395.0
1209.0
OK
BYM_4
1233.3
1288.1
1395.0
1209.0
OK
BYM_5
1233.3
1293.3
1395.0
1209.0
OK
BYM_6
1233.3
1293.0
1395.0
1209.0
OK
BYM_7
1233.3
1298.6
1395.0
1209.0
OK
BYM_8
1246.2
1300.0
1395.0
1209.0
O
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