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Midas课程设计T梁252020年4月19日文档仅供参考hk计算书设计：_校对：_审核：_ -12-30 目录 一、基本信息31.1 工程概况31.2 技术标准31.3 主要规范31.4 结构概述31.5 主要材料及材料性能31.6 计算原则、内容及控制标准4二、模型建立与分析42.1 计算模型42.2 主要钢筋布置图及材料用表52.3 截面特性及有效宽度52.4 荷载工况及荷载组合6三、内力图93.1 内力图9四、持久状况承载能力极限状态验算结果114.1 截面受压区高度114.2 正截面抗弯承载能力验算114.3 斜截面抗剪承载能力验算124.4 抗扭承载能力验算124.5 支反力计算13五、持久状况正常使用极限状态验算结果145.1 结构正截面抗裂验算145.2 结构斜截面抗裂验算15六、持久状况构件应力验算结果156.1 正截面混凝土法向压应力验算156.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算166.3 斜截面混凝土的主压应力验算17七、短暂状况构件应力验算结果177.1 短暂状况构件应力验算17一、基本信息 1.1 工程概况 1.2 技术标准 1.3 主要规范 1)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ） 2)公路桥涵设计通用规范（JTG D60- ） 3)公路工程技术标准（JTG B01- ） 4)公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01- ） 5)公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63- ） 6)城市桥梁设计规范（CJJ11- ） 1.4 结构概述 1.5 主要材料及材料性能 1)混凝土表格 1 混凝土表格强度等级弹性模量(MPa)容重线膨胀系数C503450025.000.00001032.402.6522.401.83 2)普通钢筋表格 2 普通钢筋表格普通钢筋弹性模量(MPa)容重R23521000076.98235195195HRB335 0076.98335280280HRB400 0076.98400330330KL400 0076.98400330330 3)预应力材料表格 3 预应力材料表格预应力钢绞线弹性模量(MPa)张拉控制应力(MPa)孔道磨阻系数孔道偏差系数钢绞线松弛系数一端锚固回缩值(m)719500013950.3000.000010.30.00600 1.6 计算原则、内容及控制标准 计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算，并以公路桥涵设计通用规范（JTG D60- ）和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）为标准，按A类预应力混凝土结构进行验算。二、模型建立与分析 2.1 计算模型 图表 1 计算模型图 1)节点数量：115 ； 2)单元数量：118 ； 3)边界条件数量：10 ； 4)施工阶段数量：4 ，施工阶段步骤如下： 施工阶段1 ：预制 ，持续时间30天； 施工阶段2 ：存梁 ，持续时间30天； 施工阶段3 ：二期 ，持续时间30天； 施工阶段4 ：收缩徐变 ，持续时间3650天； 2.2 主要钢筋布置图及材料用表 2.3 截面特性及有效宽度 1)截面特性表格 4 1 : 跨中截面A(mm 2)Asy(mm 2)Asz(mm 2)z(+)(mm)z(-)(mm)919000.000394070.041413402.756854.8551445.145Ixx(mm 4)Iyy(mm 4)Izz(mm 4)y(+)(mm)y(-)(mm).8346.6342.9161050.0001050.000 2.4 荷载工况及荷载组合 1)自重 自重系数：-1.04 2)整体升降温 系统温度升：20.00（C） 系统温度降：-10.00（C） 3)梁截面温度表格 5 梯度温度降（单元6）序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)12.100.00-7.0022.100.10-2.7532.100.400.00表格 6 梯度温度升（单元6）序号宽度(m)到箱梁顶距离(m)温度(C)12.100.0014.0022.100.105.5032.100.400.00 4)徐变收缩 收缩龄期：3天; 构件理论厚度：100m； 理论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为： 5)可变荷载 活载(2)：人群荷载，汽车荷载，桥梁等级为公路级； 对于汽车荷载纵向整体冲击系数，按照公路桥涵通用设计规范第4.3.2条，冲击系数可按下式计算： 根据规范，计算的结构基频f=4.20Hz，冲击系数 = 0.238。 6)人群荷载 人群荷载：按照公路桥涵通用设计规范第4.3.5条，人群荷载标准值应按下列规定采用：当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为；当桥梁计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为；当桥梁计算跨径在50m-150m之间时，可由线性内插得到人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。 7)荷载组合表格 7 荷载工况及荷载组合荷载工况序号工况名称描述1合计(CS)2cSH徐变二次(CS)3cD恒荷载(CS)4cEL安装荷载 1(CS)5SUM收缩一次(CS)6M1偏载7cTP安装荷载 2(CS)8cCR钢束二次(CS)9cTS安装荷载 3(CS)10T梯度温度降荷载组合列表：基本1：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)基本2：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M基本3：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T1基本4：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T2基本5：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T3基本6：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T4基本7：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T1基本8：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T2基本9：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T3基本10：1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T4基本11：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)基本12：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M基本13：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T1基本14：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T2基本15：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T3基本16：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4T4基本17：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T1基本18：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T2基本19：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T3基本20：1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.8M+1.05T4频遇21：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T1频遇22：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T2频遇23：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T3频遇24：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T4频遇25：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M频遇26：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T1频遇27：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T2频遇28：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T3频遇29：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M+1.0T4准永久30：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T1准永久31：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T2准永久32：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T3准永久33：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0T4准永久34：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M准永久35：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T1准永久36：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T2准永久37：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T3准永久38：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M+1.0T4标准39：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M标准40：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T1标准41：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T2标准42：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T3标准43：1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M+1.0T4三、内力图 3.1 内力图 图表 2 内力图结果图形 1图表 3 内力图结果图形 2图表 4 内力图结果图形 3图表 5 内力图结果图形 4图表 6 内力图结果图形 5图表 7 内力图结果图形 6图表 8 内力图结果图形 7四、持久状况承载能力极限状态验算结果 4.1 截面受压区高度 表格 8 截面受压区高度相对界限受压区高度b钢筋种类C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80R2350.620.600.58-HRB3350.560.540.52-HRB400/KL4000.530.510.49-钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36- 4.2 正截面抗弯承载能力验算 图表 9 正截面抗弯承载能力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第5.1.5条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。 4.3 斜截面抗剪承载能力验算 图表 10 斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第5.1.5条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规范要求。 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第5.2.9条进行抗剪截面验算，不满足规范要求。 4.4 抗扭承载能力验算 图表 11 抗扭承载能力验算T结果图形图表 12 抗扭承载能力验算V结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第5.1.5-1条验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规范要求。 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第5.5.3条进行抗扭截面验算，不满足规范要求。 4.5 支反力计算 表格 9 支反力计算结果表格节点FX(kN)FY(kN)FZ(kN)MX(kNm)MY(kNm)MZ(kNm)106-146.199-3.9471038.7560.0000.0000.00010760.410-3.7081039.0190.0000.0000.000108-95.403-2.2691115.5390.0000.0000.00010960.417-1.8501117.9570.0000.0000.000110-75.842-27.5831410.0090.0000.0000.00011160.41627.5981410.2390.0000.0000.000112-68.4421.8501578.2340.0000.0000.00011360.4172.2681575.9700.0000.0000.000114-67.4723.7081691.5370.0000.0000.00011560.4104.0301686.7820.0000.0000.000五、持久状况正常使用极限状态验算结果 5.1 结构正截面抗裂验算 对于部分预应力A类构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件： 但在荷载长期效应组合下： 图表 13 结构正截面抗裂验算短期效应组合结果图形图表 14 结构正截面抗裂验算长期效应组合结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第6.3.1-1条验算: 短期效应组合满足规范要求。 长期效应组合不满足规范要求。 5.2 结构斜截面抗裂验算 对于A类和B类部分预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件： 预制构件： 现场浇筑（包括预制拼装）构件：图表 15 结构斜截面抗裂验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第6.3.1-2条验算:满足规范要求。六、持久状况构件应力验算结果 6.1 正截面混凝土法向压应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.5-1条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。 受压区混凝土的最大压应力： 未开裂构件： 允许开裂构件：图表 16 正截面混凝土法向压应力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.5条验算:满足规范要求。 6.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.5-2条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。 受拉区预应力钢筋的最大拉应力： 1）对钢绞线、钢丝 未开裂构件： 允许开裂构件： 2）对精轧螺纹钢筋 未开裂构件： 允许开裂构件:结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.5-2条验算:满足规范要求。 6.3 斜截面混凝土的主压应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.6条，混凝土的主压应力应符合下式规定：图表 17 斜截面混凝土的主压应力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.1.6条验算：满足规范要求。七、短暂状况构件应力验算结果 7.1 短暂状况构件应力验算 按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.2.8条，截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定：图表 18 短暂状况构件应力验算结果图形结论： 按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62- ）第7.2.8条验算：不满足规范要求。