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1、 第1章 总述 1.1 技术标准和设计规范 1.1.1 技术标准 (1) 道路等级：公路二级 (2) 设计车速：60公里/小时 (3) 设计车道：双向2车道 (4) 结构设计基准期：100年 (5) 桥梁宽度：桥面宽度为9.5m，断面组成为：0.25m(栏杆)+0.75m(人行道)＋2×3.75m(车行道)+ 0.75m(人行道)+0.25m（栏杆）=9.5m。 (6) 汽车荷载等级：公路—Ⅱ级 1.1.2 设计规范 (1) 《公路工程技术标准》JTG B01-2003 (2) 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 (3) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土
2、桥涵设计规范》JTG D62-2004 (4) 《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ 025-86 (5) 《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041-2000 (6) 《公路桥涵地基与基础设计规范》JTJ 024-85 (7) 《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》（1996年版） (8) 其它相关的设计规范、规程 1.2 复核计算参数 1.2.1 主要材料及技术参数 (1) 混凝土力学指标 混凝土力学指标表 表 1 1 项 目 fck（MPa） ftk（MPa） fcd（MP
3、a） ftd（MPa） 弹性模量Ec（MPa） 剪切模量Gc（MPa） 泊松比μ 热膨胀系数α C50 32.4 2.65 22.4 1.83 34500 13800 0.2 0.00001 (2) 钢绞线力学指标 钢绞线力学指标表 表1 2 项目 Φs15.24－270级 弹性模量Ep（MPa） 195000 fpk（MPa） 1860 fpd（MPa） 1260 热膨胀系数α 0.000012 (3) 钢筋力学指标 钢筋力学指标表 表1 3 项目 HRB335 R235 fsk（MPa） 3
4、35 235 fsd（MPa） 280 195 fsd’（MPa） 280 195 弹性模量Es（MPa） 200000 200000 1.2.2 结构计算参数 结构设计参数表 表 1 4 跨径 （m） 截面情况 跨中截面（cm） 支点截面（cm） 11 空心板梁 梁高：55 顶板厚：12 底板厚：12 腹板厚：14 梁高：55 顶板厚：12 底板厚：12 腹板厚：18 1.3 荷载取值 1.3.1 永久作用 (1) 一期恒载 现浇空心板梁以自重计入。预应力混凝土容重取26kN/m3。 (2) 二期恒载 包括桥面铺装
5、栏杆、人行道等，以均布荷载计入。 桥面铺装：整体化层厚10cm， 10cm的钢筋混凝土桥面铺装，容重25kN/m3； 栏杆：两边栏杆实际重量取值。 (3) 收缩徐变 收缩徐变时间取10年，即3650天。 1.3.2 可变作用 (1) 汽车荷载 荷载等级：公路-Ⅱ级； 冲击系数：按规范计算，车道冲击系数基频，冲击系数； 横向分布系数：采用铰接板梁法， (2) 人群荷载 按照公路-Ⅱ级的人群荷载取值,。 第2章 Xxx桥11m空心板梁计算 2.1 计算说明及要点 xxx1#和2#桥位于xx
6、市xx区xxx线上，主桥横断面设1.5％的双向坡。主桥孔跨布置为：1#桥：11m+3x22.6m＝78.8m，2#桥：3x22.6m＝67.8m，采用预应力空心板结构体系，桥墩设板式橡胶支座，按全预应力构件设计。本计算书复核计算11m变截面预应力空心板。 2.1.1 计算说明 (1) 计算方法 结构计算分别对各施工阶段和使用阶段进行了全面的分析。静力计算检算了结构在承载能力极限状态和正常使用极限状态下的受力行为。根据本桥结构特征静力计算按平面杆系计算，主要检算结构在各施工阶段和使用阶段的行为，计算中计入了结构重力、收缩徐变、预应力、活载等荷载或作用。 (2) 施工方法 主梁采用预制吊
7、装施工。 (3) 内力值符号 坐标轴的方向符合右手法则，内力的方向与坐标轴方向一致。 2.1.2 计算要点 主梁结构为11m变截面预应力空心板，板宽0.99m，板高为0.55m，静力计算采用Midas2006计算。 计算模型 取单片主梁进行计算，主梁共划分26个单元，27个节点。全桥位于直线段上，按实际位置和约束情况模拟支座。 图 2 1 结构计算模型图 (1) 结构模型建立考虑要素 a）、因横坡为1.5%，梁宽为0.99m采用梯形断面而引起的支承中心线与截面剪切中心不一致而引起偏心影响； (2) 施工阶段划分 根据设计图纸施工步骤，共划分有2个施工阶段和1个使
8、用阶段。 施工阶段1：预应力张拉施工阶段采用30天为施工周期，支座按变形前添加，自重和预应力按激活时间后加载。 施工阶段2：二期恒载施工阶段采用15天为施工周期，桥面铺装按激活时间前加载。 施工阶段3：考虑十年收缩徐变。 2.2 纵向计算 2.2.1 持久状况 （1）承载能力极限状态 考虑基本组合下结构的承载能力极限状态。 A、 结构内力包络图 图2 2 承载能力极限状态弯矩包络图 图2 3 承载能力极限状态剪力包络图 B、结构主要截面强度验算 主梁部分截面内力设计值及其抗力
9、 表 2 1 截面 位置 节点 号 弯矩(kN.m) 剪力(kN) rMu_max rMu_min Mn rVd_max rVd_min Vn 支点 1 -0.7618 -15.4991 466.3621 77.6737 6.0808 1486.3111 l/8 3 160.7911 67.7594 637.3078 -87.9220 -193.2868 1287.8879 1/4 6 316.5021 147.9176 760.0793 -52.1393 -148.3405 1891.9081 3/8
10、 10 470.8551 228.1277 838.8301 -13.2299 -101.0709 827.1744 跨中 13 511.1225 250.4331 838.8301 26.2529 -54.7893 515.7756 图2 4 弯矩设计值及其抗力包络图（单位：kN.m） 图2 5 剪力设计值及其抗力包络图（单位：kN） 根据以上计算结果，主梁正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度均满足要求。 （2）正常使用极限状态设计 A、成桥状态下结构应力 图2 6 成桥状态正应力包络图(单位：MPa) 图2 7
11、 成桥状态主拉应力图(单位：MPa) 图2 8 成桥状态主压应力图(单位：MPa) B、正常使用极限状态下结构抗裂验算 图2 9 短期组合正应力 主桥在短期效应组合作用下，各余截面不产生拉应力，主梁正截面抗裂满足规范要求。 图2 10 短期组合主拉应力 主梁在短期效应组合作用下，主拉应力均满足规范规定，对主梁短期组合主拉应力控制较好。 C、持久状况混凝土压应力验算 图2 41 使用阶段正压应力图 标准组合作用下，主梁截面最大正压应力值约为7.6238MPa，满足规范规定的16.2MPa。 图2 52 使用阶段主压应力图 持久状况下，混
12、凝土截面最大主压应力为7.6238MPa，满足规范规定的19.44MPa要求。 D、使用阶段预应力钢筋拉应力验算 计算结果表明，钢束在使用阶段预应力钢筋的拉应力均满足规范规定的1209MPa要求。 E、预应力和二期恒载作用下累计位移 图2 13 预应力张拉作用下累计位移 图2 14 二期恒载作用下累计位移 2.2.2 短暂状况 按照新《公桥规》第7.2.8条规定，在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合：压应力≤0.70，拉应力≤0.7。 图2 15 施工阶段最大正应力图 图2 16 施工阶段最小正应力包络图 本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%，故压应力允许值18.144MPa；拉应力允许值-1.484MPa。由上图可知，施工阶段截面边缘混凝土有10.48MPa的最大法向压应力和4.58MPa的最大法向拉应力，法向压应力和拉应力均满足规范要求。 根据以上计算结果，主梁正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度及斜截面扭转强度均满足要求。 2.2.3 主要结论 （1）主梁承载能力极限状态截面强度满足要求； （2）成桥状态主梁截面应力满足要求；正常使用极限状态主梁跨中截面正应力满足要求；正常使用极限状态主梁主拉应力满足规范要求； （3）持久状况混凝土正压应力和主压应力满足规范要求；
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