横向框架计算.doc

申庄立交

申庄立交15.75m宽箱梁横向计算

计算：
复核：
日期：

1、结构体系
桥面板长边和短边之比大于2，所以按以短边为跨径的单向板计算。桥面板宽为15.75m，计算选取纵向1m宽横向框架为计算模型。结构所受荷载有，自重，二期恒载；活载：1.3倍公路-I级；附加力：1、日照模式；2、寒潮模式。

结构计算模式如下图

2、计算参数
Ⅰ、材料信息
混凝土 C50 fck=32.4 MPa ftk =2.65 MPa
Ec=3.45×104 MPa 容重：26.5 KN/m3
Ⅱ、计算荷载
结构自重：由程序自动计入。
二期恒载：1、 桥面铺装（8cm砼+9cm沥青）
0.08×25+0.1×24=4.16 kN/m
2、 每侧防撞护栏8.25kN
活载：车辆荷载
冲击系数 1+μ＝1.3 (悬臂) 1+μ＝1.45 (跨中)
中后车轮着地宽度 a2=0.2m b2=0.6m
1) 单个车轮P作用于悬臂板

P有效分布宽度
a=a2+2H+2c=0.2+2×0.17+2×(x+0.3+0.17)=1.48+2x m
2) 单个车轮P作用于顶板跨中
P有效分布宽度
a=a2+2H+L/3=0.2+2×0.17+3.69/3=1.77 m < 2 L /3=2.46 m
取a=2.46 m
3) 单个车轮P作用于支承处
P有效分布宽度
a=a2+2H+t=0.2+2×0.17+0.25=0.79 m
故单轮作用于桥面的荷载分布宽度图如下：

由于单轮的作用于跨中和悬臂分布宽度均大于1.4m，存在两轮分布宽度重叠现象，两轮分布宽度图如下，图中阴影部分为两轮分布宽度重叠区域。

3、 荷载组合
1）恒载+箱顶车辆1+附加力（温度）

2）恒载+箱顶车辆2+附加力（温度）

3）恒载+箱顶车辆3+附加力（温度）

经计算，P1=34.09kN P2=57.99kN P3=68.37kN P4=150.54kN
P5=80.55kN P6=71.25 kN P7=167.02kN P8=118.55kN
4、计算结果
（1）、正常使用应力

弹性组合上缘应力包络图（MPa）

弹性组合下缘应力包络图（MPa）

短效组合下缘应力包络图（MPa）
短效组合上缘应力包络图（MPa）
按规范，部分预应力A类构件控制应力为
压应力，σkc+σpt≤0.5fck=0.5×32.4=16.2MPa
拉应力，σst-σpc≤0.7 ftk =1.655 MPa
由计算结果知，截面正应力均满足规范，符合部分预应力A类构件设计要求。
（2）、承载力检算

运营阶段弯矩包络图（kN.m）
a、悬臂根部截面（6号单元I端）
正截面抗弯强度检算：
基本组合：Mj＝-271.7 kN.m
Qj＝189.8 kN
截面配筋：Φ16@15cm,6.7根，Ag=6. 7×2.01=13.47 cm2，ag=4.9 cm
2根3－7φ5钢绞线，Ay=6×1.39=8.34 cm2， ay=9.0 cm
工程名称
15.75米宽箱梁
检算部位
6I
正截面强度检算
Pass
砼强度
等级
b
h
bi'
hi'
fcd
ξb
C
cm
cm
cm
cm
Mpa
50
100
45
0
0
22.4
0.40
14280.3
受拉区
钢筋
As
as
fsd
受压区
钢筋
As'
as'
f'sd
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
HRB335
13.47
4.9
280
HRB335
0
0
280
受拉区
预应力
Ap
ap
fpd
受压区
预应力
Ap'
ap'
f'pd-σ'po
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
fpk=1860
8.34
9.0
1260
fpk=785

-700
a
a'
h0
X
X≤ξbh0
X≥2a'
Mu
γ0Md+γpSp
cm
cm
cm
cm
kN-m
kN-m
7.9
0.0
37.1
6.38
Pass
ok
484.0
271.7
斜截面抗剪强度检算：
因<
故不需要进行斜截面抗剪强度检算。
b、跨中截面（20单元I端）
正截面抗弯强度检算：
基本组合：Mj＝-96.3 kN.m
截面配筋：Φ16@15cm,6.7根，Ag=6.7×2.01=13.47 cm2，ag=4.9 cm
2根3－7φ5钢绞线，Ay=6×1.39=8.34cm2 ，ay=9.0 cm
工程名称
15.75米宽箱梁
检算部位
20I
正截面强度检算
Pass
砼强度
等级
b
h
bi'
hi'
fcd
ξb
C
cm
cm
cm
cm
Mpa
50
100
25
0
0
22.4
0.40
14280.3
受拉区
钢筋
As
as
fsd
受压区
钢筋
As'
as'
f'sd
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
HRB335
13.47
4.9
280
HRB335
0
0
280
受拉区
预应力
Ap
ap
fpd
受压区
预应力
Ap'
ap'
f'pd-σ'po
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
fpk=1860
8.34
9.0
1260
fpk=785

-700
a
a'
h0
X
X≤ξbh0
X≥2a'
Mu
γ0Md+γpSp
cm
cm
cm
cm
kN-m
kN-m
7.9
0.0
17.1
6.38
Pass
ok
198.4
96.3
c、腹板检算（33单元I端）
正截面抗弯强度检算：
基本组合：Mj＝-169.6kN.m Nj=298 kN
短期效应组合：Ms＝-90.1 kN·m Ns=166.3 kN
长期效应组合：Ml＝-72.2 kN·m Nl=136.2 kN
截面配筋：Φ16@15cm,6.7根，Ag=6. 7×2.01=13.47 cm2，ag=3.9 cm
大偏心受压
工程名称
15.75米宽箱梁
计算部位
33I
b(m)
h(m)
h0(m)
N(kN)
M(kN•m)
e0(m)
1
0.5
0.461
298
169.6
0.569
l0（m）
砼标号
钢筋型号
支点间长度l(m)
结构重要性系数
偏心类型
0.4
C50
Ⅱ级
0.8
1
大
受 压 区 钢筋布置
直径
钢筋束
束数
ag'(cm)
Ag'(cm2)
16
单根放置
0
3.9
0.00
受 拉 区 钢筋布置
直径
钢筋束
束数
ag(cm)
Ag(cm2)
16
单根放置
5
3.9
10.05
材料信息
fs/fs'(Mpa)
fcd(Mpa)
Es
ξcu
E
280
22.4
200000
0.0033
34500
偏心参数
ζ1
ζ2
η
ξb
x(m)
1.000
1.000
1.0004
0.56
0.0294
中间数据
e(m)
e'(m)
x≤ξbh0
x≥2ag'
0.780
0.358
yes
no
抗力
抗力N
抗力Ne
抗力Ne’
pass
见Ne'
见Ne'
118.79
安全系数
1.11
1.11
1.11

裂缝宽度检算（钢筋砼结构）
轴力Nl(kN-m)
轴力Ns(kN-m)
μ
ns
Es（Mpa）
δfmax
136.2
166.3
0.006
1.0001
200000
mm
C1
C2
C3
d
es
z
σss
0.15
mm
m
m
Mpa
1.00
1.41
0.90
16.0
0.7802
0.3818
172.65

d、底板验算（56单元J端）
正截面抗弯强度检算：
基本组合：Mj＝55.7 kN.m
短期效应组合：Ms＝36.3 kN·m
长期效应组合：Ms＝33.4 kN·m
截面配筋：Φ16@15cm,6.7根，Ag=6. 7×2.01=13.47 cm2，ag=3.9 cm
工程名称
15.75米宽箱梁
检算部位
56J
正截面强度检算
Pass
砼强度
等级
b
h
bi'
hi'
fcd
ξb
C
cm
cm
cm
cm
Mpa
50
100
25
0
0
22.4
0.56
3771.9
受拉区
钢筋
As
as
fsd
受压区
钢筋
As'
as'
f'sd
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
HRB335
13.47
3.9
280
HRB335
0
0
280
受拉区
预应力
Ap
ap
fpd
受压区
预应力
Ap'
ap'
f'pd-σ'po
cm2
cm
Mpa
cm2
cm
Mpa
fpk=1860
0.00
0.0
1260
fpk=785

-700
a
a'
h0
X
X≤ξbh0
X≥2a'
Mu
γ0Md+γpSp
cm
cm
cm
cm
kN-m
kN-m
3.9
0.0
21.1
1.68
Pass
ok
76.4
55.7
裂缝宽度检算（钢筋砼结构）
Ml(kN-m)
Ms(kN-m)
bf(cm)
hf(cm)
33.4
36.3
0
0
C1
C2
C3
d
μ
Es
σss
δfmax
mm
Mpa
Mpa
mm
1.00
1.46
1.00
16.0
0.006
200000
146.79
0.14