水土高新生态城悦港纵一路桥梁段工程悦港纵一路大桥施工图设计计算书

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水土高新生态城悦港纵一路桥梁段工程—悦港纵一路大桥悦港纵一路大桥施工图设计计算书【全一册】工程编号:

1水土高新生态城悦港纵一路桥梁段工程

2悦港纵一路大桥悦港纵一路大桥施工图设计计算书【全一册】

31概述11.1工程概况11.2设计依据11.3主要设计规范21.4主要技术标准21.5主要材料及性能要求31.5.1混凝土31.5.2钢绞线31.5.3普通钢筋31.6结构概述41.6.1总体设计41.6.2上部结构设计51.6.3下部结构设计62主桥(41+70+41)M连续刚构计算72.1箱梁构造72.2模型建立及分析82.1.1计算模型82.1.2荷载工况及荷载组合102.3主梁持久状况承载能力极限状态172.3.1正截面抗弯验算172.3.2斜截面抗剪验算202.3.3抗扭验算212.3.4支反力计算26

41.1.1正截面抗裂验算271.1.2斜截面抗裂验算281.1.3挠度验算及预拱度302.5持久状况应力验算312.5.1正截面压应力验算312.5.2斜截面主压应力验算332.5.3预应力钢筋拉应力验算332.6主梁短暂状况应力验算352.6.1法向压应力验算352.7典型施工阶段验算362.7.1概述362.7.2施工阶段验算372.8主桥纵向变形计算402.9桥面板计算412.9.1概述412.9.2计算参数422.9.3结构计算模型432.9.4正常使用极限状态裂缝宽度验算432.9.5正截面抗弯承载能力验算442.9.6斜截面抗剪承载能力验算442.10端横梁计算452.1.1概述452.1.2计算参数452.1.3结构计算模型452.1.4正常使用极限状态裂缝宽度验算462.10.6斜截面抗剪承载能力验算47

52.11中横梁验算482.11.1概述482.11.2计算参数482.11.3结构计算模型482.11.4正常使用极限状态裂缝宽度验算492.11.5正截面抗弯承载能力验算502.11.6斜截面抗剪承载能力验算503第一联左幅3x40M连续箱梁(变宽)计算523.1箱梁构造523.2模型建立及分析543.2.1计算模型543.2.2荷载工况及荷载组合543.3主梁持久状况承载能力极限状态613.3.1正截面抗弯验算613.3.2斜截面抗剪验算623.3.3支反力计算623.4持久状况正常使用极限状态633.4.1正截面抗裂验算633.4.2斜截面抗裂验算643.4.3挠度验算及预拱度653.5持久状况应力验算663.5.1正截面压应力验算663.5.2斜截面主压应力验算673.5.3预应力钢筋拉应力验算681.1.1法向压应力验算69

63.7A0端横梁计算703.7.1概述703.7.2计算参数703.7.3结构计算模型703.7.4正常使用极限状态裂缝宽度验算713.7.5正截面抗弯承载力验算723.7.6斜截面抗剪承载力验算723.8P3端横梁计算733.8.1概述733.8.2计算参数733.8.3结构计算模型733.8.4正常使用极限状态裂缝宽度验算743.8.5正截面抗弯承载力验算753.8.6斜截面抗剪承载力验算753.9P1中横梁计算763.9.1概述763.9.2计算参数763.9.3结构计算模型763.9.4正常使用极限状态裂缝宽度验算773.9.5正截面抗弯承载力验算773.9.6斜截面抗剪承载力验算783.10P2中横梁计算783.10.1概述783.10.2计算参数783.10.4正常使用极限状态裂缝宽度验算793.10.5正截面抗弯承载力验算80

73.10.4斜截面抗剪承载力验算804第一联右幅3x40M连续箱梁计算814.1箱梁构造814.2模型建立及分析824.2.1计算模型824.2.2荷载工况及荷载组合824.3主梁持久状况承载能力极限状态884.3.1正截面抗弯验算884.3.2斜截面抗剪验算884.3.3支反力计算894.4持久状况正常使用极限状态894.4.1正截面抗裂验算894.4.2斜截面抗裂验算914.4.3挠度验算及预拱度924.5持久状况应力验算934.5.1正截面压应力验算934.5.2斜截面主压应力验算944.5.3预应力钢筋拉应力验算944.6主梁短暂状况应力验算954.6.1法向压应力验算954.7端横梁计算964.7.1概述964.7.2计算参数964.7.4正常使用极限状态裂缝宽度验算974.7.5正截面抗弯承载力验算98

84.7.4斜截面抗剪承载力验算994.8中横梁计算994.8.1概述994.8.2计算参数994.8.3结构计算模型1004.8.4正常使用极限状态裂缝宽度验算1004.8.5正截面抗弯承载力验算1014.8.6斜截面抗剪承载力验算1025第三联3x35M连续箱梁计算1025.1箱梁构造1025.2模型建立及分析1035.2.1计算模型1035.2.2荷载工况及荷载组合1045.3主梁持久状况承载能力极限状态1095.3.1正截面抗弯验算1095.3.2斜截面抗剪验算1095.3.3支反力计算1105.4持久状况正常使用极限状态1105.4.1正截面抗裂验算1105.4.2斜截面抗裂验算1125.4.3挠度验算及预拱度1135.5持久状况应力验算1145.5.1正截面压应力验算1145.5.2斜截面压应力验算1155.5.3预应力钢筋拉应力验算115

95.1主梁短暂状况应力验算1165.1.1法向压应力验算1165.2端横梁计算1175.2.1概述1175.2.2计算参数1175.2.3结构计算模型1185.2.4正常使用极限状态裂缝宽度验算1185.2.5正截面抗弯承载力验算1195.2.6斜截面抗剪承载力验算1205.3中横梁计算1205.3.1概述1205.3.2计算参数1205.3.3结构计算模型1215.3.4正常使用极限状态裂缝宽度验算1215.3.5正截面抗弯承载力验算1225.3.6斜截面抗剪承载力验算1236桥墩计算1236.1概述1236.2引桥桥墩计算1246.2.1桥墩盖梁计算1246.2.2桥墩承台计算1256.2.3墩柱截面验算1286.2.4桥墩桩基计算1306.3主桥桥墩计算1336.3.1主桥墩柱截面验算133

106.1.1主桥桥墩承台计算1366.1.2主桥桥墩桩基计算1387桥台计算1417.1概述1417.20号桥台桩基强度及裂缝宽度验算1417.30号桥台桩基基底承载力及桩长验算1437.40号桥台承台计算1457.5计算结论147

111概述1.1工程概况悦港纵一路大桥位于悦来组团与水土组团之间的后河之上,南起安居路,跨越后河,北止后河道路,总长为428.253m,规划标准路幅宽度26m,本次设计桥梁段标准路幅宽度为21m,道路等级为城市次干路,设计时速为40km/ho设置桥梁一座,桥梁全长387m,跨径布置为(3X40)m+(41+70+41)m+(3X35)m,按双幅布置。上部结构主桥采用变截面预应力混凝土连续刚构,引桥采用等截面预应力混凝土连续箱梁。下部结构主桥桥墩采用空心薄壁墩,基础为承台接钻孔灌注桩;引桥下部结构采用矩形柱式墩,,基桩为承台接钻孔灌注桩;桥台采用重力式U型桥台,基础为钻孔灌注桩,桩基础嵌入中风化岩层不小于3倍桩径,桩底单轴抗压强度标准值不得小于3.9MPa,嵌岩深度要求从桩基边到中风化岩层斜面的安全襟边距不得小于5米算起。1.2设计依据1)与业主签订的设计合同2)本项目范围内的1:500实测地形图3)由厦门市市政工程设计院有限公司设计的《水土高新园悦港纵一路道路工程(一期工程)》(2016年08月)4)由厦门市市政工程设计院有限公司设计的《水土高新园悦港纵一路道路工程(二标段施工图设计)》(2018年06月)5)由厦门市市政工程设计院有限公司设计的《悦港北路道路工程(K0+840"K1+550段)》(2018年05月)6)由厦门市市政工程设计院有限公司设计的《悦港北路道路工程(Kl+229.768~K2+040段)》(2016年05月)7)由重庆市设计院设计的《安居路北延伸段道路工程》(2018年06月)8)有重庆市市政设计研究院提供的《水土高新生态城悦港纵一路大桥工程工程地质详细勘察报告(一次性勘察)》(2019年7月)9)其它相关规划资料1.3主要设计规范

121)《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)2)《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)3)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)5)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)6)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)7)《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013)8)《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)9)《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ139-2010)10)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/TD60-01-2004)11)《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》(JT/T329-2010)12)《公路桥梁盆式支座》(JT/T391-2009)13)《公路桥梁伸缩装置》(JT/T327-2004)14)《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT-T529-2004)15)《公路桥梁伸缩缝装置通用技术条件》(JT/T327-2016)1.3主要技术标准1)设计荷载:城市主次干路采用城-A级汽车荷载;人群荷载按《城市桥梁设计规范》(CJJ11-2011)第10.0.5条取值;2)安全等级:一级,结构重要性系数丫。=11;3)设计基准期:100年;4)设计使用年限:100年;5)设计洪水频率:100年一遇(202.340m);6)地震烈度:动峰值加速度为ag=0.05g,桥梁按照抗震设防分类丙类,抗震设计方法C类桥梁7度设防;

137)桥下净高:人行净空不小于2.5m;8)环境类别:I级;9)桥梁纵坡:最大纵坡4.0%;10)桥梁横坡:单幅单向1.5%横坡。11)计算程序:MidasCivil2019CivilDesigner桥梁博士L5主要材料及性能要求1.5.1混凝土1)C50混凝土:主梁、主桥桥墩;2)C40混凝土:引桥墩柱、盖梁;3)C30混凝土:承台、台身、帽梁、桩基、搭板、人行道;4)C20混凝土:基础垫层。1.5.2钢绞线采用公称直径15.2mm的高强度低松弛(II级松弛)预应力钢绞线。其应符合图纸要求及《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)中的规定。钢绞线主要技术要求应符合如下规定:1)钢较线公称直径:15.2mm;2)截面面积:139mm2;3)抗拉强度标准值:fpk=1860MPa;4)弹性模量:E=1.95X105MPa;5)钢筋松弛率:<0.035;6)预应力钢束与管道的摩阻系数:u=0.17;7)预应力管道每米局部偏差对摩擦的影响系数:k=0.0015;8)一端锚具变形及钢束回缩值小于等于:6mm。1.5.3普通钢筋

14设计采用HPB300钢筋、HRB400钢筋,HPB300钢筋其质量应符合《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2017的规定,HRB400钢筋其质量应符合《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2—2018)要求。除特别说明外直径222mm的钢筋采用机械连接,接头连接等级为I级,连接区段内的接头率不大于50%,并满足《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2016)要求。HPB300钢筋:抗拉设计强度fsd2250MPa,标准强度fsk2300MPa,弹性模量E=2.1X105Mpa。HRB400钢筋:抗拉设计强度fsd2330MPa,标准强度fsk2400MPa,弹性模量E=2.0X105MPa,1.6结构概述1.6.1总体设计桥梁起点桩号K0+024.713,终点桩号K0+411.713,主桥跨越后河,引桥上跨清溪河沿岸道路。桥梁跨径布置(3X40)m+(41+70+41)m+(3X35)m,全长387.0m。桥梁左、右分幅设置。桥梁标准横向布置为:3.0m(人行道)+15.0m(车行道)+3.0m(人行道)=21.0m,桥面左、右幅设单向1.5%横坡;桥梁变宽段横向布置为:3.0m(人行道)+17.5m(车行道)+3.0m(人行道)=23.5m,桥面左、右幅设单向1.5%横坡。图1.1桥梁平面布置图

15图1.2桥梁平面布置图1.6.1上部结构设计引桥上部结构采用预应力混凝土连续梁,梁高均为2.1m,左、右幅均为单箱单室结构,变宽段加宽一侧采用单箱双室结构,悬臂宽度为2.25m;上部结构采用支架现浇施工。主桥上部结构采用预应力混凝土连续刚构。主桥跨径为(41+70+41)m,边中跨比0.59o主梁根部梁高4.2m,跨中及边跨直线段梁高均为2.1m,变截面段梁底曲线为2次抛物线,其中梁高变化方程为Y=2.1/32.252XX2+2.1。主梁采用单箱室截面,箱梁顶板宽10.5m,底宽6m,两侧翼缘板悬臂长2.25m,悬臂板端部厚0.18cm,根部厚50cm。箱室内顶板厚0.25m,底板厚度由箱梁根部的0.55m变化至跨中0.25m,底板厚度采2次抛物线变化,其中底板厚度变化方程为Y=0.25/32.25,义X2+03o箱梁采用直腹板,腹板宽由支点至合拢段0.8〜0.5m,0号块段边腹板倒角加宽至1.0米。主桥节段施工共分为0〜9号节段、边跨支架现浇段及合龙段。0号节段长度为11m,1〜6号节段长度为3m,6〜9号节段长度为3.5m。最大悬浇节段重量为88.6吨。主桥主梁纵横向预应力钢束均采用力S15.2高强度低松弛钢绞线,标准强度fpk=1860MPao纵向预应力顶板钢束采用esl5T2型钢束,纵向预应力腹板钢束采用@sl5T2型钢束,纵向预应力底板钢束采用esi5T2、4)sl5-15钢束。纵向预应力钢束采用平、竖弯相结合的方式布置。竖向预应力钢筋均采用BM15-3型扁锚,预应力钢束间距50cm,下端预埋,上端张拉。主梁纵向采用全预应力混凝土设计、横向采用预应力混凝土A类构件设计。主桥主梁0号阶段采用托架现浇施工,1〜9号块及中跨合拢段节段采用挂篮悬浇施工,边跨直线段及边跨合拢段采用支架施工。1.6.2下部结构设计

16主桥桥墩采用空心薄壁墩,基础为承台接钻孔灌注桩,主墩墩身厚度为3.5m,宽度为6.0m,采用C40混凝土。主墩承台厚度为3.5m,平面尺寸为8.5X19.0m,基桩为8根直径2.0m的钻孔灌注桩;引桥下部结构采用矩形柱式墩,墩身厚度为2.0m,宽度为3.0m/4.0m,采用C40混凝土,引起桥墩承台厚度为2.5m,平面尺寸为6.0X6.0m,基桩为4根直径1.5m的钻孔灌注桩;桥台采用重力式U型桥台,基础为钻孔灌注桩,桩基础嵌入中风化岩层不小于3倍桩径,桩底单轴抗压强度标准值不得小于3.9MPa,嵌岩深度要求从桩基边到中风化岩层斜面的安全襟边距不得小于5米算

172主桥(41+70+41)m连续刚构计算2.1箱梁构造图2.1主桥箱梁一般构造图2.2主桥箱梁0号块断面、跨中断面主桥节段施工共分为0〜9号节段、边跨支架现浇段及合龙段。0号节段长度为11m,I〜6号节段长度为3m,6~9号节段长度为3.5m。最大悬浇节段重量为88.6吨。主桥主梁纵横向预应力钢束均采用“S15.2高强度低松弛钢绞线,标准强度fpk=1860MPao纵向预应力顶板钢束采用“S15-12型钢束,纵向预应力腹板钢束采用4)sl5-12型钢束,纵向预应力底板钢束采用力S15-12、4S15-15钢束。纵向预应力钢束采用平、竖弯相结合的方式布置。竖向预应力钢筋均采用BM15-3型扁锚,

18预应力钢束间距50cm,下端预埋,上端张拉主梁纵向采用全预应力混凝土设计、横向采用预应力混凝土A类构件设计。主桥主梁0号阶段采用托架现浇施工,1〜9号块及中跨合拢段节段采用挂篮悬浇施工,边跨直线段及边跨合拢段采用支架施工。2.2模型建立及分析2.1.1计算模型图2.3模型视图图2.4边界条件1)节点数量:209个;2)单元数量:206个;3)边界条件数量:8个;4)施工阶段数量:35个,施工步骤如下:施工阶段1:0号块安装;10.0天;

19施工阶段2:1号块挂篮;10.0天;施工阶段3:1号块湿重;10.0天;施工阶段4:1号块安装;10.0天;施工阶段5:2号块挂篮;10.0天;施工阶段6:2号块湿重;10.0天;施工阶段7:2号块安装;10.0天;施工阶段8:3号块挂篮;10.0天;施工阶段9:3号块湿重;10.0天;施工阶段10:3号块安装;10.0天;施工阶段11:4号块挂篮;10.0天;施工阶段12:4号块湿重;10.0天;施工阶段13:4号块安装;10.0天;施工阶段14:5号块挂篮;10.0天;施工阶段15:5号块湿重;10.0天;施工阶段16:5号块安装;10.0天;施工阶段17:6号块挂篮;10.0天;施工阶段18:6号块湿重;10.0天;施工阶段19:6号块安装;10.0天;施工阶段20:7号块挂篮;10.0天;施工阶段21:7号块湿重;10.0天;施工阶段22:7号块安装;10.0天;施工阶段23:8号块挂篮;10.0天;施工阶段24:8号块湿重;10.0天;施工阶段25:8号块安装;10.0天;施工阶段26:9号块挂篮;10.0天;施工阶段27:9号块湿重;10.0天;

20施工阶段28:9号块安装;10.0天;施工阶段29:边跨现浇段-挂篮;10.0天;施工阶段30:边跨现浇段-安装;10.0天;施工阶段31:边跨合拢段-安装;14.0天;施工阶段32:边跨合拢体系转换阶段;14.0天;施工阶段33:中跨合拢段;14.0天;施工阶段34:二期恒载;10.0天;施工阶段35:收缩徐变;3650天;2.1.2荷载工况及荷载组合1)自重自重系数:-1.042)整体升降温1:整体升温,20.0C;2:整体降温,-20.0C;3)温度梯度表2.1温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04)支座沉降按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。第沉降组1组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组2组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组3组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组4组不均匀沉降-5.0mm;

215)可变荷载活载:汽车荷载,荷载等级为城-A级,双车道,偏载系数取1.15;对于汽车荷载纵向整体冲击系数4按照《公路桥涵通用设计规范》第432条,冲击系数N可按下式计算:当fVL5Hz时,^=0.05;当1.5HzWfS14Hz时,p=0.17671n(f)-0.0157;当f>14Hz时,四=0.45;根据规范,计算的结构基频f=L25Hz,冲击系数n=0.050。6)收缩徐变采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)附录C算法,其中主梁构件理论厚度程序自动计算,环境相对湿度70,开始收缩的龄期为3天,受载龄期14天,考虑3650天(10年)的混凝土收缩、徐变影响力,收缩徐变7)荷载组合表2.2荷载工况序号工况名称描述1沉降工况SM2恒荷载DL3钢束二次TS

224徐变二次CS5收缩二次SS6钢束一次TP7整体降温T18正温度梯度TPG9负温度梯度TPG110整体升温T荷载组合列表:基本1:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+l(CS)+l(SS);基本2:基本;O.5OO(SM)+1.2OO(DL)+1.2OO(TS)+1(CS)+1(SS);基本3:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本4:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1);基本5:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1,400(Tl)+1,400(TPG);基本6:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1,400(T1)+1,400(TPG1);基本7:基本;O.5OO(SM)+1.2OO(DL)+1.2OO(TS)+1(CS)+1(SS);基本8:基本;O.5OO(SM)+1.2OO(DL)+1.2OO(TS)+1(CS)+1(SS);基本9:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPG);基本10:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本11:基本;

230.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(Tl)+1.050(TPG);基本12:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(Tl)+1.050(TPG1);基本13:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPG);基本14:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本15:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T1)+1,050(TPG);基本16:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+l.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T1)+1.050(TPG1);基本17:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPG);基本18:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPG1);基本19:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+l(CS)+l(SS)+1.050(Tl)+1.050(TPG);基本20:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(Tl)+1.050(TPGl);基本21:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS);基本22:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS);基本23:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本24:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+l(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1);基本25:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本26:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1,400(T1)+1.400(TPG1);

24基本27:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS);基本28:基本;O.5OO(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS);基本29:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+1.050(T)+1.050(TPG);基本30:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本31:基本;0,500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1,050(T1)+1.050(TPG);基本32:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1,050(T1)+1.050(TPG1);基本33:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1,050(TPG);基本34:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+1.050(TPG1);基本35:基本;O.5OO(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.O5O(T1)+1.O5O(TPG);基本36:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+1.050(Tl)+1.050(TPGl);基本37:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.050(T)+l.050(TPG);基本38:基本;0.500(SM)+l(DL)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本39:基本;0.500(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1,050(Tl)+1.050(TPG);基本40:基本;O.5OO(SM)+1(DL)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1.O5O(T1)+1.O5O(TPG1);频遇41:频遇;l(SM)+l(DL)+l(TP)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+l(T)+0.800(TPG);频遇42:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+0.800(TPG1);频遇43:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);频遇44:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+0.800(TPGl);频遇45:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);频遇46:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+O.8OO(TPG);频遇47:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+0.800(TPG1);频遇48:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);

25频遇49:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+O.8OO(TPG1);频遇50:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);频遇51:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+0.800(TPG);频遇52:频遇;l(SM)+l(DL)+l(TP)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+l(T)+0.800(TPGl);频遇53:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);频遇54:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+0.800(TPGl);频遇55:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);频遇56:频遇;l(SM)+l(DL)+l(TP)+l(TS)+l(CS)+l(SS)+l(T)+0.800(TPG);频遇57:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+0.800(TPG1);频遇58:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);频遇59:频遇;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(Tl)+0.800(TPGl);准永久60:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+l(SS)+l(T)+0.800(TPG);准永久61:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+l(SS)+l(T)+0.800(TPG1);准永久62:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+l(SS)+l(Tl)+0,800(TPG);准永久63:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+l(SS)+l(Tl)+0.800(TPGl);准永久64:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);准永久65:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(T)+0.800(TPG);准永久66:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+O.8OO(TPG1);

26准永久67:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+0.800(TPG);准永久68:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+0.800(TPG1);准永久69:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);准永久70:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(T)+0.800(TPG);准永久71:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(T)+0.800(TPG1);准永久72:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);准永久73:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+0,800(TPG1);准永久74:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);准永久75:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(T)+0.800(TPG);准永久76:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+l(T)+0.800(TPG1);准永久77:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+0.800(TPG);准永久78:准永久;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+O.8OO(TPG1);标准79:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG);标准80:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+l(TPG1);标准81:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG);标准82:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG1);标准83:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);

27标准84:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG);标准85:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG1);标准86:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG);标准87:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG1);标准88:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);标准89:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG);标准90:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG1);标准91:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+l(TPG);标准92:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG1);标准93:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS);标准94:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG);标准95:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T)+1(TPG1);标准96:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(Tl)+1(TPG);标准97:标准;1(SM)+1(DL)+1(TP)+1(TS)+1(CS)+1(SS)+1(T1)+1(TPG1);2.3主梁持久状况承载能力极限状态2.3.1正截面抗弯验算表2.3持久状况正截面抗弯验算表控制截面位置最小/最大组合名称组成结果安全系数rMu(kN*m)Mu(kN*m)受压区高度X€b*h0(m)边支点0[2]Max基本23My-Max0K490.0-57277310K0.180.690[2]Min基本6My-Min0K408.3-68277310K0.180.69

281[2]Max基本3My-MaxOK45.975234538OK0.120.641[2]Min基本26My-MinOK81.842234538OK0.120.640[3]Max基本3My-MaxOK45.975234538OK0.120.640[3]Min基本26My-MinOK81.842234538OK0.120.641[3]Max基本3My-MaxOK12.3301036873OK0.130.701[3]Min基本26My-MinOK21.8168836873OK0.130.70边跨跨中0[21]Max基本23My-MaxOK23.2163738037OK0.150.880[21]Min基本6My-MinOK5.4-1088459067OK0.270.851[21]Max基本23My-MaxOK156.7-49577613OK0.560.871[21]Min基本6My-MinOK5.5-1420777613OK0.560.87中支点0[43]Max基本23My-MaxOK3.1-115032361032OK0.761.570[43]Min基本6My-MinOK2.2-167502361032OK0.761.571[43]Max基本23My-MaxOK2.9-123369361752OK0.761.581[43]Min基本6My-MinOK2.0-178175361752OK0.761.580[44]Max基本23My-MaxOK2.9-123369361752OK0.761.580[44]Min基本6My-MinOK2.0-178175361752OK0.761.581[44]Max基本23My-MaxOK2.8-127055361878OK0.761.581[44]Min基本6My-MinOK2.0-182884361878OK0.761.580[45]Max基本23My-MaxOK2.8-127055361878OK0.761.580[45]Min基本6My-MinOK2.0-182884361878OK0.761.581[45]Max基本23My-MaxOK2.7-132075361930OK0.761.581[45]Min基本6My-MinOK1.9-189290361930OK0.761.580[46]Max基本25My-MaxOK2.7-134333361930OK0.761.580[46]Min基本4My-MinOK1.9-185972361930OK0.761.581[46]Max基本25My-MaxOK2.8-128919361878OK0.761.58

291[46]Min基本4My-MinOK2.0-179413361878OK0.761.580[47]Max基本25My-MaxOK2.8-128919361878OK0.761.580[47]Min基本4My-MinOK2.0-179413361878OK0.761.581[47]Max基本25MyfaxOK2.9-124937361752OK0.761.581[47]Min基本4My-MinOK2.1-174590361752OK0.761.580[48]Max基本25My-MaxOK2.9-124937361752OK0.761.580[48]Min基本4My-MinOK2.1-174590361752OK0.761.581[48]Max基本25My-MaxOK3.1-115910361032OK0.761.571[48]Min基本4My-MinOK2.2-163650361032OK0.761.57中跨跨中0[83]Max基本5My-MaxOK1.63882762838OK0.130.790[83]Min基本24My-MinOK4.41422562838OK0.130.791[83]Max基本5My-MaxOK1.63897262839OK0.130.791[83]Min居本21My-MinOK4.41434662839OK0.130.790[84]Max基本5My-MaxOK1.63897262839OK0.130.790[84]Min基本24My-MinOK4.41434662839OK0.130.791[84]Max基本5My-MaxOK1.63882562838OK0.130.791[84]Min基本24My-MinOK4.41422362838OK0.130.79

30图2.6持久状况正截面抗弯验算包络图E克一班即

31结论:按照《桥规》第5.1.2-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值,满足规范要求;1.1.2斜截面抗剪验算表2.4持久状况斜截面抗剪验算表控制截面验算位置最小/最大组合名称组成结果安全系数rVd(kN)Vn(kN)截面验算构造验算边支点0[2]Max基本32Fz-MaxOK99999-1265.511757.8OK跳过0[2]Min基本13Fz-MinOK1.7135-5299.09079.6OK验算1[2]Max基本32Fz-MaxOK99999-1171.211980.5OK跳过1[2]Min基本13Fz-MinOK2.3283-5148.711988.0OK验算0[3]Max基本32Fz-MaxOK99999-1171.210108.8OK跳过0[3]Min基本13Fz-MinOK2.3283-5148.711988.0OK验算1[3]Max基本32Fz-MaxOK99999-887.38374.2OK跳过1[3]Min基本13Fz-MinOK2.5831-4699.112138.3OK验算边跨跨中0[21]Max基本16Fz-MaxOK2.06414699.59700.2OK验算0[21]Min基本29Fz-MinOK7.1821186.88523.8OK验算1[21]Max基本16Fz-MaxOK1.90355092.89694.1OK验算1[21]Min基本29Fz-MinOK999991515.910586.8OK跳过中支点0[43]Max基本16Fz-MaxOK2.044115116.130898.4OK验算0[43]Min基本20Fz-MinOK3.3169317.830898.4OK验算1[43]Max基本16Fz-MaxOK1.944115682.130487.7OK验算1[43]Min基本20Fz-MinOK3.13059739.030487.7OK验算0[44]Max基本16Fz-MaxOK1.944115682.130487.7OK验算0[44]Min基本20Fz-MinOK3.13059739.030487.7OK验算1[44]Max基本16Fz-MaxOK1.901515924.630280.7OK验算1[44]Min基本20Fz-MinOK3.05279919.530280.7OK验算0[45]Max基本16Fz-MaxOK1.901515924.630280.7OK验算0[45]Min基本20Fz-MinOK3.05279919.530280.7OK验算1[45]Max基本16Fz-MaxOK1.891816247.830738.4OK验算1[45]Min基本20Fz-MinOK3.025410160.130738.4OK验算0[46]Max基本31Fz-MaxOK2.8739-10695.730738.4OK验算0[46]Min基本14Fz-MinOK1.8054-17025.830738.4OK验算1[46]Max基本31Fz-MaxOK2.8963-10454.930280.7OK验算1[46]Min基本14Fz-MinOK1.8128-16704.130280.7OK验算

320[47]Max基本31Fz-MaxOK2.8963-10454.930280.7OK验算0[47]Min基本14Fz-MinOK1.8128-16704.130280.7OK验算1[47]Max基本31Fz-MaxOK2.9674-10274.330487.7OK验算1[47]Min基本14Fz-MinOK1.8519-16462.930487.7OK验算0[48]Max基本31Fz-MaxOK2.9315-10274.330119.5OK验算0[48]Min基本14Fz-MinOK1.8295-16462.930119.5OK验算1[48]Max基本31Fz-MaxOK3.1361-9852.630898.4OK验算1[48]Min基本14Fz-MinOK1.8915-15900.030074.7OK验算中跨跨中0[83]Max基本31Fz-MaxOK999991136.18187.6OK跳过0[83]Min基本14Fz-MinOK4.5508-1799.18187.6OK验算1[83]Max基本15Fz-MaxOK999991444.29281.5OK跳过1[83]Min基本30Fz-MinOK6.4379-1441.79281.5OK验算0[84]Max基本15Fz-MaxOK999991444.29281.5OK跳过0[84]Min基本30Fz-MinOK6.4379-1441.79281.5OK验算1[84]Max基本15Fz-MaxOK4.54411801.88187.6OK验算1[84]Min基本30Fz-MinOK99999-1133.78187.6OK跳过图2.7持久状况斜截面抗剪验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算,满足规范要求;1.1.2抗扭验算

33表2.5持久状况抗扭验算表控截面验算位置最小/最大组合名称组成安全系数(扭)rTdTn安全系数(剪)rVdVn截面验算(kN.m)(kN.m)(kN)(kN)边支点()|2|T-Max基本32Mx-MaX999994555412869999912665316OK0[2]V-Max於本32Fz-Max999994555412869999912665316OK()|2|V-Min代本13Fz-Min999990380651.125252995963OKU2]T-Max基本32Mx-MaX999994507412519999911715553OK1|2|V-Max基本32Fz-Max999994507412519999911715553OKU2]V-Min基本13Fz-Min1602.3-24380651.186251496108OK0[3]T-Max任本32Mx-MaX999994507412519999911715553OK0[3]V-Max基本32Fz-Max999994507412519999911715553OK0[3]V-Min基本13Fz-Min1602.3-24380651.186251496108OK1|3]T-Max基本32Mx-MaX99999436541363999998876061OK1|3|V-Max基本32Fz-Max99999436541363999998876061OK1|3|V-Min基本13Fz-Min395.4-96380651.451246996819OK边跨跨中0[21]T-Max基本32Mx-MaX19.31972381271.599742556807OK0[21|V-Max基本16Fz-Max19.31972381271.448447006807OK0(21]V-Min基本29Fz-Min99999-1963381579999911875503OK

34U21JT-Max基本13Mx-MaX18.5-2089388013.077420126193OKU21JV-Max戚本16Fz-Max20.81859387881.302750936634OKU21]V-Min基本29Fz-Min99999-2089388159999915166046OK0[22JT-Max基本13Mx-MaX18.5-2090388033.077720126193OK0[22]V-Max基本16Fz-Max20.81857387891.302850936635OK0(22]V-Min基本29Fz-Min99999-2090388179999915166047OK1|22|T-Max基本13Mx-MaX19.1-2214423772.693824006465OK1|22]V-Max基本16Fz-Max24.01751420441.193354956558OK1|22]V-Min基本29Fz-Min19.3-2214428683.420518506327OK中支点0[43]T-Max基本13Mx-MaX31.4-42211327462.12071128623933OK0[43]V-Max基本16Fz-Max184.97181327461.58331511623933OK0[43]V-Min基本20Fz-Min99999-11327462.5685931823933OK1(43]T-Max基本13Mx-MaX30.8-42991327462.0331179223972OK1|43|V-Max基本16Fz-Max190.56971327461.52861568223972OK1[43]V-Min基本20Fz-Min99999-11327462.4614973923972OK0(44]T-Max基本13Mx-MaX30.8-42991327462.0331179223972OK0(44]V-Max基本16Fz-Max190.56971327461.52861568223972OK0(44]V-Min基本20Fz-Min99999-11327462.4614973923972OK1(44]T-Max基本13Mx-MaX30.6-43321327461.99681200823979OK

35U44JV-Max基本16Fz-Max193.06871327461.50581592523979OKU44JV-Min戚本20Fz-Min99999-11327462.4173991923979OK0[45]T-Max基本13Mx-MaX30.6-43321327461.99681200823979OK0[45]V-Max基本16Fz-Max193.06871327461.50581592523979OK0[45]V-Min基本20Fz-Min99999-11327462.4173991923979OK1|45]T-Max基本13Mx-MaX30.3-43771327461.99971229724591OK1|45|V-Max基本16Fz-Max196.56761327461.51351624824591OK1|45]V-Min基本20Fz-Min99999-11327462.42031016024591OK0[46]T-Max基本13Mx-MaX23.755981327461.90681289724591OK0(461V-Max基本31Fz-Max23.755981327462.29911069624591OK0(46]V-Min基本14Fz-Min678.7-1961327461.44431702624591OK1|46]T-Max基本13Mx-MaX23.955541327461.90191260823979OK1(46]V-Max基本31Fz-Max23.955541327462.29351045523979OK1[46]V-Min基本14Fz-Min656.3-2021327461.43551670423979OK0[47]T-Max基本13Mx-MaX23.955541327461.90191260823979OK0[47]V-Max基本31Fz-Max23.955541327462.29351045523979OK0[47]V-Min基本14Fz-Min656.3-2021327461.43551670423979OK1[47]T-Max基本13Mx-MaX24.055211327461.93461239123972OK1[47]V-Max基本31Fz-Max24.055211327462.33321027423972OK

36U47JV-Min基本14Fz-Min640.4-2071327461.45611646323972OK0[48]T-Max戚本13Mx-MaX24.055211327461.93461239123972OK0[48]V-Max基本31Fz-Max24.055211327462.33321027423972OK0[48]V-Min基本14Fz-Min640.4-2071327461.45611646323972OK1|48|T-Max基本13Mx-MaX24.354451327462.01371188523933OK1|48]V-Max基本31Fz-Max24.354451327462.4291985323933OK1|48|V-Min基本14Fz-Min605.5-2191327461.50521590023933OK中跨跨中0[83]T-Max基本13Mx-MaX999992132348589999910876052OK0(83]V-Max基本31Fz-Max16.32132348565.347811366075OK0(831V-Min基本14Fz-Min18.1-1922348333.546117996380OK1|83|T-Max基本13Mx-MaX17.12026348444.900614447077OK1|83]V-Max基本15Fz-Max17.12026348444.900614447077OK1[83]V-Min基本30Fz-Min17.1-2026348454.908314427076OK0[84]T-Max基本13Mx-MaX17.12026348444.900614447077OK0(84]V-Max基本15Fz-Max17.12026348444.900614447077OK0(84]V-Min基本30Fz-Min17.1-2026348454.908314427076OK1[84]T-Max基本32Mx-MaX16.3-2132348575.357811346074OK1[84]V-Max基本15Fz-Max18.11922348333.541318026381OK1[84]V-Min基本30Fz-Min16.3-2132348575.357811346074OK

37图2.9持久状况抗扭验算(剪力)包络图按照《桥规》第5.1.2-1条公式YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.5.3条进行截面验算,满足规范要求;1.1.2支反力计算表2.6支座反力计算表支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)支座型号188(主墩墩底)基本6-463.299035931.6-230(主墩墩底)基本6545.512035937.0-252(边支座)基本3003428.25GPZ(2009)4.OSX253(边支座)基本3003428.25GPZ(2009)4.ODX254(边支座)基本3003424.5GPZ(2009)4.OSX255(边支座)基本3003424.5GPZ(2009)4.ODX2.4持久状况正常使用极限状态2.4.1正截面抗裂验算

38全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:预制构件:Ost-0.85Opc《0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:。st-0.80oPc^0A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:。st-。pcW0.7ftkA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)准永久效应组合下,应符合下列条件:oIt-。pcWOB类预应力混凝土构件,在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压:。t-。pcWO表2.7使用阶段正截面抗裂验算(频遇)表控制截面验算位置组合名称组成结果Sig_TSig_BSig_MAXSig_ALW(N/mm-2)(N/mn/2)(N/mm2)(N/mm⑵边支点0[2]频遇15My-MinOK0.412.940.4101.000[2]频遇15My-MinOK0.472.860.4700[3]频遇15My-MinOK0.472.860.4701[3]频遇15My-MinOK0.632.700.630边跨跨中0[21]频遇15My-MinOK1.666.171.6601[21]频遇12My-MinOK9.842.672.6400[22]频遇12My-MinOK9.842.672.6401[22]频遇12My-MinOK9.672.622.590中支点0[43]频遇15My-MinOK2.665.552.6601[43]频遇15My-MinOK2.206.092.2000[44]频遇15My-MinOK2.206.092.2001[44]频遇15My-MinOK1.986.331.9800[45]频遇15My-MinOK1.986.331.9801[45]频遇15My-MinOK1.686.671.6800[46]频遇13My-MinOK1.496.931.4801[46]频遇13My-MinOK1.806.581.7900[47]频遇13My-MinOK1.806.581.790

391[47]频遇13My-MinOK2.026.332.0100[48]频遇13My-MinOK2.026.332.0101[48]频遇13My-MinOK2.505.772.500中跨跨中0[83]频遇14My-MinOK8.300.940.8901[83]频遇14My-MinOK8.320.910.8600[84]频遇14My-MinOK8.320.910.8601[84]频遇14My-MinOK8.300.930.880-133551MdaL-ReH“最碑位最峥|17庭翻棚蝇电晒g---SjTMAXI痴S效应)--Sj-BMAXlflaaffi)Ss_AlW(SH»ffi)图2.10使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-2条公式。st-O.8O。pc<0验算:中支点顶缘。st-O.8O。pc=L49MPa(压应力)>OMPa(拉应力),满足规范要求;跨中底缘。st-。》。。pc=0.86MPa(压应力)>OMPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力1.3MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为正截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。2.4.1斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:OtpWO.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:Otp40.4ftk

40A类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftkB类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:otp<0.5ftk表2.8使用阶段斜截面抗裂验算表控制栈面'验算位置组合名称组成结果安全系数Sig_P6Sig_P8Sig_Pl0Sig_MAXSig_AP(N/mm'2)(N/mnT2)(N/mnT2)(N/mm"2)(N/mnT2)边支点()2频遇12Fz-MinOK2.71-0.19-0.39-0.23-0.39-1.061[2]频遇12Fz-MinOK2.87-0.18-0.37-0.22-0.37-1.060[3]频遇12Fz-MinOK2.86-0.18-0.37-0.22-0.37-1.061[3]频遇12Fz-MinOK5.19-0.13-0.20-0.12-0.20-1.06边跨跨中0[21]频遇15Fz-MinOK7.41-0.13-0.14-0.13-0.14-1.061[21]频遇12Fz-MinOK10.56-0.09-0.10-0.09-0.10-1.060[22]频遇12Fz-MinOK10.17-0.09-0.10-0.09-0.10-1.061[22]频遇12Fz-MinOK29.09-0.03-0.04-0.03-0.04-1.06中支点0[43]频遇14Fz-MinOK3.36-0.15-0.32-0.28-0.32-1.061[43]频遇14Fz-MinOK2.82-0.19-0.38-0.32-0.38-1.060[44]频遇14Fz-MinOK2.82-0.19-0.38-0.32-0.38-1.061[44]频遇14Fz-MinOK2.62-0.21-0.41-0.33-0.41-1.060[45]频遇14Fz-MinOK2.62-0.21-0.41-0.33-0.41-1.061[45]频遇14Fz-MinOK2.43-0.23-0.44-0.35-0.44-1.060[46]频遇14Fz-MinOK2.16-0.30-0.49-0.35-0.49-1.061[46]频遇14Fz-MinOK2.31-0.27-0.46-0.34-0.46-1.060[47]频遇14Fz-MinOK2.31-0.27-0.46-0.34-0.46-1.061[47]频遇14Fz-MinOK2.47-0.24-0.43-0.32-0.43-1.060[48]频遇14Fz-MinOK2.47-0.24-0.43-0.32-0.43-1.061[48]频遇14Fz-MinOK2.91-0.20-0.36-0.29-0.36-1.06中裕跨中0[83]频遇12Fz-MinOK14.46-0.07-0.07-0.05-0.07-1.061[83]频遇14Fz-MinOK23.55-0.04-0.04-0.05-0.05-1.060[84]频遇14Fz-MinOK23.55-0.04-0.04-0.05-0.05-1.061[84]频遇14Fz-MinOK14.25-0.06-0.07-0.07-0.07-1.06

41-080112136■1335题构件组懒点踞Sg_MAXSg_AP图2.11使用阶段斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.「6条公式。tp〈0.4ftk,验算:otp=0.39MPa(拉应力)<0.4.k=1.060MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力1.335MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为斜截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。2.4.3挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:3号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.175《最大挠度允许值fn=1.500,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:4号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.700W最大挠度允许值fn=L500,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:5号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=L295《最大挠度允许值fn=l.733,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:84号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷

42载频遇组合最大挠度设计值fd=15.149〈最大挠度允许值fn=236.667,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:163号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=l.295《最大挠度允许值fn=l.733,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:164号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=O.700《最大挠度允许值fn=1.500,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:165号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.175《最大挠度允许值fn=0.500,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,设置预拱度值。表2.9挠度验算及预拱度表格梁-孔梁类型跨径(m)节点fa(m)fd(m)fn(m)挠度验算结果预拱值c(m)主梁T悬臂端0.60010.0000.0000.002OK0.000主梁-2跨径内40.32020-0.0260.0060.067OK0.066主梁-3跨径内70.00084-0.0280.0150.117OK0.049主梁-4跨径内40.320148-0.0260.0060.067OK0.066主梁-5跨径内0.6001670.0000.0000.001OK0.0002.4持久状况应力验算2.4.1正截面压应力验算按《桥规》第7.1.5-1条公式,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:

43未开裂构件:。kc+。pcW0.5fck允许开裂构件:。cc^O.5fck♦S«o_TMAX_Sg_ALWWd3.-R但H图2.12使用阶段正截面压应力验算(顶)包络图162r1305698991396-677094。距构件组起始点距离厮)-&g_BMAX—Sg_ALW图2.13使用阶段正截面压应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式。kc+OpcW0.5fck验算:顶缘。kc+Opc=15.320MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;底缘。kc+Opc=5.758MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;2.4.1斜截面主压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:。cpWO.6fck;

44Sig_MAX—&g_APWd3.-R归相图2.14使用阶段斜截面主压应力包络图结论,按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算:。cp=15.320MPaWO.60fck=19.440MPa,满足规范要求;2.4.1预应力钢筋拉应力验算按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式,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)对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件:。pe+。p<0.65fpk允许开裂构件:。po+。p<0.65fpk2)对体外预应力钢绞线:ope,exWO.60fpk3)对预应力螺纹钢筋未开裂构件:。pe+。pWO.75fpk允许开裂构件:opo+。pWO.75fpk

45表2.10预应力钢筋拉应力验算表钢束验算Sig_DL(N/mm2)Sig_LL(N/mm2)Sig_ADL(N/mm2)Sig_ALL(N/mm2)B1-470K1092.6621122.47813951209B1-480K1092.7611122.72513951209B2-490K1148.2411158.48413951209B2-500K1148.3511158.86313951209B3-510K1188.4531198.27113951209B3-520K1188.1531157.54113951209B4-530K1114.2451160.83713951209B4-540K1155.6381149.40113951209B5-550K1125.7381180.70313951209B5-560K1105.7381120.68313951209B6-570K1094.6041163.77113951209B7-580K1100.6631167.07613951209B8-590K1102.0321166.3713951209B9-600K1101.4371157.16913951209B10-610K1097.1061143.39213951209F1-10K1052.7081074.62413951209F1-20K1052.7081074.65413951209F2-30K1060.2481095.18313951209F2-40K1060.2481095.21713951209F3-50K1065.4231109.03113951209F3-60K1065.4231109.06813951209F4-70K1065.4361112.24613951209F4-80K1065.4361112.29513951209F5-90K1046.1151113.83913951209F5-100K1046.1151113.86813951209F6-110K1046.1191118.67613951209F6-120K1046.1191118.71113951209F7-130K1046.1221122.65613951209F7-140K1046.1221122.69513951209F8-150K1046.0411128.26113951209F8-160K1046.0411128.32713951209T1-170K1106.2871018.07413951209T1-180K1106.2871018.11513951209T2-190K1180.681098.2313951209T2-200K1180.681098.27213951209

46T3-21OK1212.5321138.88113951209T3-22OK1212.5321138.92213951209T4-23OK1190.4781164.67613951209T4-24OK1190.4781164.71713951209T5-25OK1198.8261182.60113951209T5-26OK1198.8261182.64213951209T6-27OK1202.9611199.71813951209T6-28OK1202.9611199.75913951209T7-29OK1204.5211215.39813951209T7-30OK1204.5211215.43913951209T8-31OK1204.9651222.84113951209T8-32OK1204.9651222.88313951209T9-33OK1204.9651224.67513951209T9-34OK1204.9651224.73213951209T10-35OK1204.9651226.06513951209T10-36OK1204.9651226.12713951209Til'-39OK1087.691084.00713951209Tir-40OK1087.8071084.11413951209Tll-37OK1087.691084.00713951209Tll-38OK1087.8071084.11413951209T12-41OK1113.731126.42713951209T12-42OK1113.6971126.47113951209T13-43OK1121.0421151.20813951209T14-44OK10751099.92813951209结论:按照《桥规》第7.1.5-2条公式。po+。p<0.65fpk,钢绞线1860验算:。po+op=1205.0MPa>fpk=1209.000MPa,满足规范要求;按照《桥规》第7.1.5-2条公式opo+opW0.65fpk,钢绞线1860验算:。po+op=1157.169MPa^fpk=1209.000MPa,满足规范要求;2.6主梁短暂状况应力验算2.6.1法向压应力验算按《桥规》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:。'ccWO.7fck'

47qds-R但H187614456101525168855848距栩栩翘自弗璃E)Sig_TMAX(Max)—Stg_ALW(Max)Sig_TMAX(Min)—Stg-AL^Min)图2.15施工阶段法向压应力验算(顶)包络图-&o_BMAX(Max)Sig_ALW(Max)»S»g_BMAX(Min)Stg_ALMMin)qdz)-R笆W图2.16施工阶段法向压应力验算(底)包络图结论,按照《桥规》第7.2.8条公式。立(:《6741<'验算:顶缘。tcc=12.568MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;底缘。tcc=7.577MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;2.6典型施工阶段验算2.6.1概述主桥施工方法为悬臂浇筑,主梁施工阶段的受力情况及安全性同样重要。选取

480号块浇筑、5号块浇筑、9号块浇筑、边跨合拢及中跨合拢等典型施工阶段作为分析对象。各个节段段考虑下一节段挂篮荷载400kN,挂篮作用位置距离本节段端点位置0.5m,通过荷载移轴原理,等效为作用于节段断点Fz=400kN,My=200kN*m,其作用示意图如下图所示:■I图2.17施工阶段挂篮荷载2.6.1施工阶段验算MlDAb/QvilPOST•PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-xx(Sum)0.290.00-0.11■0.30-0.50•0.69•0^9-1.09•1.28-1.48-1.68STAGE:。号块安装CS:合计MMAX:43MIN:41文件:41+70H:N/mm人2图2.180号块施工阶段最大/最小应力(MPa)

49MIDAS/QvilPOST~PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)uiSIG-xx(Sum)0X)30.00•L08■L64-2.20-2.76-3.32-3«88-4.44-58-5.56612STAGE:5与战捶工CS:一*瘠MAX:64MIN:115文件:41+70+41〜单曰N/mmr图2.195号块施工阶段最大/最小应力(MPa)图2.209号块施工阶段最大/最小应力(MPa)

50MIDAS/CvilSTAGE:通马台及殿-安装CS:合计««MAX;85MIN:39文件:41—7011〜―・付:NAnm人2图2.21边跨合拢施工阶段最大/最小应力(MPa)■11■111■11:1■I1HPPOST-PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)1SIG-xx(Sum)0X)108-2.32-3.48-4A4-5^0—697£13,*9.29-10.45M-71石2-12.78STAGE:丰19台发版CS:合计««MAX:166MIN:115文伟4147011〜N/mm人2图2.22中跨合拢施工阶段最大/最小应力(MPa)

51a图2.23二期铺装施工阶段最大/最小应力(MPa)-10.69-11.75STAGE:二期tl家CS:讨豪等MAX:166MIN:115文件:41*70・•C:N/mmC2MIDAS/QvilPOST~PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG*xx(Sum)0.010.00由以上分析可知,施工阶段结构安全,各项验算满足规范要求。2.8主桥纵向变形计算1)计算条件1、跨径组合(41+70+41)=152m2、伸缩梁长(1/2桥长)L=76m3、温度变化范围-20〜+40°C4、碎线膨胀系数a=1.0E-055、收缩应变2.0E-046、徐变系数8c=7、弹性模量Ec=3.45E+04MPa8、收缩徐变的折减系数B=0.39、预应力截面平均应力6p=10MPa10、伸缩装置的安装温度Tset=20°C2)计算:1、梁体因温度变化产生的伸缩量为:△lt=aX(t2-tl)xLxl000=45.6mm温度升高引起的伸长量:△lt*=aX(t2-Test)XLX1000=15.2mm

523、温度降低引起的缩短量:△lt=aX(Test-tl)XLX1000=30.4mm4、碎收缩引起的缩短量:△ls=^ooXLX0X1000=4.56mm5、碎徐变引起的梁体缩短量:△ls=6p/EcX6cXLXBX1000=13.2mm6、因车辆荷载作用使梁体挠曲使伸缩装置开口产生的位移:R=0.04L=3.0mm总伸长量二△It.=15.2mm总缩短量=411/+/^1.,+/\1548.2mm所以:基本伸缩量=总伸长量+总缩短量=88mm提高40%后为123mm根据计算结果,分联墩处选用D160伸缩缝满足设计规范。2.9桥面板计算2.9.1概述桥面板按横向框架采用平面杆系理论进行计算,沿主梁纵向取出1m宽度,将车轮荷载按有效分布宽度计算出作用在每延米桥面板的荷载值,在其实际作用范围按最不利加载。框架顶板按A类预应力混凝土构件验算,底板按普通钢筋混凝土构件验算。

53图2.24跨中截面2.9.1计算参数1)恒载:C50混凝土,混凝土容重26KN/m:';二期恒载:10cm沥青混凝土桥面铺装层=0.1X1X24=2.4kN/m人行道延米总重=6.4kN/m雨水管延米重=2.5kN/m一侧防撞护栏延米重=8kN/m2)活载:汽车荷载等级:公路一I级车辆荷载;人群荷载:3.5kN/m2o3)车辆荷载分布系数:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第4.2.3款和4.2.5款计算桥面板的车轮荷载分布有效长度,进而得出城-A级车辆荷载分布系数。另外,由于该桥悬臂3.5米>2.5米,按《条文说明》要求,悬臂部分荷载分布系数偏保守的乘以1.3„4)汽车荷载冲击系数取0.3o5)温度荷载:整体升降温按升温20℃,降温20c考虑梯度温度:(1)桥面板按下表

54表2.11桥面板温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.0(2)腹板和底板按箱内外温差±5℃考虑2.9.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共40个节点,40个单元。具体如下图:图2.25桥面板计算模型2.9.4正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和II类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:

55图2.26桥面板裂缝宽度图(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,端横梁最大裂缝宽度为0.14mm<0.2mm,出现在右侧悬臂根部,满足规范要求。2.9.3正截面抗弯承载能力验算图2.27正截面抗弯验算(单位:kN*m)由图可知,按照《桥规》第5.1.5-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值〈构件承载力设计值,满足规范要求;2.9.4斜截面抗剪承载能力验算图2.28斜截面抗剪验算(单位:kN)按照《桥规》第5.1.5-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值《构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求

56综上所述,桥面板受力满足规范要求。2.10端横梁计算2.10.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P3墩横梁与P6墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个端横梁。横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。2.10.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力U85.2kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为575.3kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:表2.12端横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.02.10.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共24个节点,21个单元。具体如下图:

57图2.29端横梁计算模型2.10.1正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范。TG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图2.30横梁裂缝宽度图(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,端横梁最大裂缝宽度为0.1lmm<0.2mm,出现在右侧悬臂根部,满足规范要求。2.10.2正截面抗弯承载能力验算

58・元图2.31正截面抗弯验算(单位:kN*m)由图可知,按照《桥规》第5.1.5-1条YqSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值〈构件承载力设计值,满足规范要求;2.10.6斜截面抗剪承载能力验算单元图2.32斜截面抗剪验算(单位:kN)按照《桥规》第5.1.5-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值《构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求综上所述,端横梁受力满足规范要求。

592.11中横梁验算2.11.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P4墩横梁与P5墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个端横梁。横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。2.11.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力12003.5kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为1180.8kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:表2.13中横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.02.11.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共24个节点,21个单元。具体如下图:

602.11.1正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图2.34横梁裂缝宽度图(单位:nun)由上图知,最不利荷载工况组合下,端横梁最大裂缝宽度为0.09mm<0.2mm,出现在右侧悬臂根部,满足规范要求

612.11.5正截面抗弯承载能力验算由图可知,按照《桥规》第5.1.5-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值(构件承载力设计值,满足规范要求;2.11.6斜截面抗剪承载能力验算图2.36斜截面抗剪验算(单位:kN)按照《桥规》第5.1.5-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合

62设计最大值《构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求综上所述,端横梁受力满足规范要求。

635J

643第一联左幅3X40m连续箱梁(变宽)计算上部结构采用预应力混凝土连续梁,梁高为2.1m,变宽段采用单箱双室结构,标准段采用单箱单室,悬臂宽度为2.25m。跨中顶底板为25cm、腹板厚50cm,横梁处顶底板加厚至45cm、腹板加厚至80cm,上部结构采用支架现浇施工。

65图3.2变宽处箱梁断面

663.2模型建立及分析3.2.1计算模型图3.4模型视图1)节点数量:122个;2)单元数量:121个;3)边界条件数量:4个;4)施工阶段数量:3个,施工步骤如下:施工阶段LCS01-成桥阶段;10.0天;施工阶段2:CS03-二期恒载;10.0天;施工阶段3:CS04-收缩徐变;1000.0天;3.2.2荷载工况及荷载组合1)自重自重系数:-1.042)整体升降温1:整体升温,20.0C;2:整体降温,-20.0C;3)温度梯度荷载表3.1温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04)支座沉降

67按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。第沉降组1组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组2组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组3组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组4组不均匀沉降-5.0mm;5)可变荷载活载:汽车荷载,桥梁等级为公路I级;对于汽车荷载纵向整体冲击系数卬按照《公路桥涵通用设计规范》第432条,冲击系数N可按下式计算:当fVL5Hz时,g=0.05;当1.5HzWfS14Hz时,p=0.17671n(f)-0.0157;当f>14Hz时,四=0.45;根据规范,计算的结构基频f=1.00Hz,冲击系数四=0.050。6)收缩徐变采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)附录C算法,其中主梁构件理论厚度程序自动计算,环境相对湿度70,开始收缩的龄期为3天,受载龄期14天,考虑3650天(10年)的混凝土收缩、徐变影响力,收缩徐变参数如下图所示:05001500250035004500S500650075008S00950010S00时间(天)0500150025003S0045005500650075008SOO950010S00时间(天)a)收缩应变-时间函数b)徐变系数-时间函数图3.5C50收缩徐变参数7)荷载组合

68表3.2荷载工况序号工况名称描述1汽车荷载工况左M2收缩二次SS3钢束一次TP4徐变二次CS5恒荷载DL6钢束二次TS7沉降工况SM8整体降温T19负温度梯度TPG110整体升温T11正温度梯度TPG7)荷载组合列表:基本1:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS);基本2:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+l,200(TS)+l,OOO(CS)+1.000(SS)+1.800(M);基本3:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+l,2OO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本4:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+l,200(TS)+l,OOO(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1,400(TPG1);基本5:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本6:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPGl);基本7:基本;

690.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1,800(M)+1.050(T)+1.050(TPG);基本8:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1,800(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本9:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(M)+1.050(Tl)+l.050(TPG);基本10:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1,800(M)+1.050(T1)+1.050(TPGl);基本11:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS);基本12:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.800(M);基本13:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本14:基本;0.500(SM)+1,000(DL)+l.000(TS)+l,000(CS)+l.000(SS)+1.400(T)+1,400(TPG1);基本15:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本16:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1,400(T1)+1.400(TPGl);基本17:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.800(M)+1.050(T)+1.050(TPG);

70基本18:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1,000(SS)+1.800(M)+1.050(T)+1.05O(TPG1);基本19:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1,800(M)+1.050(T1)+1.050(TPG);基本20:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(M)+1.050(Tl)+1.050(TPGl);频遇21:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPG);频遇22:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);频遇23:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPG);频遇24:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.OOO(T1)+O.8OO(TPG1);频遇25:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.667(M);

71频遇26:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.667(M)+1.000(T)+0.800(TPG);频遇27:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1,000(CS)+1,000(SS)+0,667(M)+1.OOO(T)+O.8OO(TPG1);频遇28:频遇;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.667(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG);频遇29:频遇;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.667(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG1);准永久30:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPG);准永久31:准永久;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);准永久32:准永久;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPG);准永久33:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.

72800(TPGl);准永久34:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.381(M);准永久35:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.381(M)+1.000(T)+0.800(TPG);准永久36:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1,000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.381(M)+1.OOO(T)+O.8OO(TPG1);准永久37:准永久;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.381(M)+1.OOO(T1)+O.8OO(TPG);准永久38:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.381(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG1);标准39:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPG);标准40:标准;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPGl);标准41:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+1.

73OOO(TPG);标准42:标准;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1.OOO(T1)+1.OOO(TPGl);标准43:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M);标准44:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,OOO(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG);标准45:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.OOO(T)+1.OOO(TPG1);标准46:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+l.OOO(T1)+1.OOO(TPG);标准47:标准;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,OOO(M)+1.OOO(T1)+1.OOO(TPG1);

743.3主梁持久状况承载能力极限状态3.3.1正截面抗弯验算图3.6持久状况正截面抗弯验算包络图EZW紧ar结论:按照《桥规》第5.1.2-1条Y()S

753.3.2斜截面抗剪验算图3.7持久状况斜截面抗剪验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算,满足规范要求;3.3.3支反力计算表3.3支反力计算表支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)支座型号123基本70.0000.0003643.828GPZ(2009)4.OSX124基本90.000-50.1513945.992GPZ(2009)4.ODX125基本70.0000.0006525.86GPZ(2009)8.OSX126基本90.000-2.5446797.3976GPZ(2009)8.ODX127基本100.0000.0006431.4248GPZ(2009)7.ODX128基本80.00013.6157042.1256GPZ(2009)7.OGD129基本846.5150.0002965.4GPZ(2009)4.OSX130基本10-631.684-120.4343057.6GPZ(2009)4.OSX

763.4持久状况正常使用极限状态3.4.1正截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:预制构件:O"0.85OpcW0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:。st-0.80Opc^OA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:°st~°pc<0.7ftkA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)准永久效应组合下,应符合下列条件:°it-°pc《0B类预应力混凝土构件,在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压:。t-。pc〈O10446510411衿距构件组起蛤点距离一-.Sig_TMAX(l®S效应)一、Sig_BMAX(频遇S»g_ALW(顼遇)图3.8使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图结论:按照《桥规》第631-3条公式。s「OpcW0.7ftk验算:顶缘。st-。pc=L377MPa(拉应力)<0.7ftk=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;底缘。st-。pc=0/86!^2(拉应力)<0.70]<=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;

7771621653716217905410411F-距构件组起蛤点距离(皿-SigJMAX(准永久效应)S»g_BMAX(准永久效应)—Sig_ALV/0t永久效应》图3.9使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-4条公式。h-OpcWO验算:顶缘。北-Opc=3.1MPa(压应力)>0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘。lt-Opc=0.000MPa(压应力)W0.000MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力0.03MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为正截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。3.4.1斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:OtpWO.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:Otp<0.4ftkA类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftkB类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:。tpWO.5ftk

78-0013565~1491104liA距构件组起蛤点距离(E>———S«g_MAXSig_AP-054286-080754-107222•13369人人於1326岁52图3.10使用阶段斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-5条公式。tp〈0.7ftk验算:。tp=0.28MPa(拉应力)^0.7ftk=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力L386MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为斜截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。3.4.3挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:1号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=O.IllW最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:21号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=8.651s最大挠度允许值fn=65.533,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:62号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=6.763W最大挠度允许值fn=66.667,满足规范要求;

79按照《桥规》第6.5.3条验算:102号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=8.651《最大挠度允许值fn=65.533,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:122号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.111《最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,设置预拱度值。表3.4挠度验算及预拱度梁一孔构件类型梁类型跨径(m)行立fa(m)fd(m)fn(m)结果预拱值c(m)主梁-1PSC-A悬臂端0.6010.0020.0000.002OK0.000主梁-2PSC-A跨径内39.3221-0.0400.0090.066OK0.086主梁-3PSC-A跨径内40.0062-0.0120.0070.067OK0.022主梁-4PSC-A跨径内39.32102-0.0400.0090.066OK0.086主梁-5PSC-A悬臂端0.601220.0020.0000.002OK0.0003.5持久状况应力验算3.5.1正截面压应力验算按《桥规》第7.L5T条公式,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:。kc+。pc<0.5fck允许开裂构件:OccWO.5fck

80162136231811046365265距构件组起始点距福Sg_TMAXSig_ALW图3.11使用阶段正截面压应力验算(顶)包络图图3.1使用阶段正截面压应力验算(底)包络图qds-R司结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式。kc+OpcW0.5fck验算:顶缘。kc+Opc=1L782MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;底缘。kc+Opc=9.357MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;3.5.2斜截面主压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:。cp^O.6fck;

81194416212612985297578653043303013265265距佝件组起始点距离-So.MAX-Sig_AP图3.2使用阶段斜截面主压应力包络图结论:按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算:。cp=11.782MPaWO.60fck=19.440MPa,满足规范要求;3.5.3预应力钢筋拉应力验算按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式,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)对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件:Ope+oPW0.65fPk允许开裂构件:Opo+OpWO.65端2)对体外预应力钢绞线:。pe.ex^O.60fpk3)对预应力螺纹钢筋未开裂构件:。”+。PW0.75品允许开裂构件:oP°+OpW0.753结论:按照《桥规》第7.1.5-2条公式。De+。0.65fDk,钢绞线1860验算:

82o__+o_=1203.141MPaWfnk=1209.000MPa,满足规范要求;3.6主梁短暂状况应力验算3.6.1法向压应力验算按《桥规》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:。:WO.7fck'187614456-10.152-58481.544-276-距佝件组起始点距离(m)~Sg_TMAX(Max)—S«Q_AL\^Max)™Sg_TMAX(Min)—SflJ\LW(Min)距构件组起蛤点距离(m)-Sg_BMAX(Max)Sg_AL\-AMax)Sia_BMAX(Mm)Sig_ALW(Min)图3.3施工阶段法向压应力验算(顶)包络图图3.4施工阶段法向压应力验算(底)包络图结论,按照《桥规》第7.2.8条公式。1健在0.701<'验算:顶缘。tcc=7.790MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;底缘。tec=9.754MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;

833.6A0端横梁计算3.6.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。3.6.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力5815.4kN施加于三个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为639.6kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:表3.5端横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.03.6.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共37个节点,34个单元。具体如下图:图3.5A0端横梁计算模型

843.6.1正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和II类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图3.6裂缝宽度结果(单位:nun)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.122mm<0.2mm,满足规范要求。

853.7.5正截面抗弯承载力验算单元图3.7正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求3.7.6斜截面抗剪承载力验算图3.8斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求综上所述,A0端横梁受力满足规范要求。3.6P3端横梁计算3.6.1概述

86横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P3端横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。3.8.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力4536.1kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为1364.2kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:表3.6端横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.03.8.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共26个节点,23个单元。具体如下图:图3.20P3端横梁计算模型3.8.4正常使用极限状态裂缝宽度验算

87按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和II类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图3.21裂缝宽度结果(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.069mm<0.2mm,满足规范要求。

883.8.5正截面抗弯承载力验算图3.22正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求。3.8.6斜截面抗剪承载力验算图323斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求综上所述,P3端横梁受力满足规范要求。3.9P1中横梁计算

893.9.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。横梁高度2.1m,宽度2.5m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。3.9.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力13014.1kN施加于三个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为969.4kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:表3.7中横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.03.9.3结构计算模型

903.9.4正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和II类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图3.25裂缝宽度结果(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.148mm<0.2mm,满足规范要求。3.9.5正截面抗弯承载力验算图3.26正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求3.9.6斜截面抗剪承载力验算

91图3.27斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。综上所述,P1中横梁受力满足规范要求。3.9P2中横梁计算3.10.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。横梁高度2.1m,宽度2.5m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。3.10.2计算参数I)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力10677kN施加于三个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为1019.9kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20℃考虑梯度温度:

92表3.8中横梁温度梯度取值

93正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.03.10.3结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共27个节点,24个单元。具体如下图:图3.28P2中横梁计算模型3.10.4正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:图3.29裂缝宽度结果(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.068mm<0.2mm,满

94足规范要求3.10.5正截面抗弯承载力验算图3.30正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求。3.10.6斜截面抗剪承载力验算图3.31斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。

95综上所述,P2中横梁受力满足规范要求4第一联右幅3X40m连续箱梁计算4.1箱梁构造上部结构采用预应力混凝土连续梁,梁高为2.1m,采用单箱单室,悬臂宽度为2.25m。跨中顶底板为25cm、腹板厚50cm,横梁处顶底板加厚至45cm、腹板加厚至80cm,上部结构采用支架现浇施工。图4.1第一联右幅箱梁构造

964.1模型建立及分析4.1.1计算模型图4.3模型视图1)节点数量:122个;2)单元数量:121个;3)边界条件数量:4个;4)施工阶段数量:3个,施工步骤如下:施工阶段1:CSO1-成桥阶段;10.0天;施工阶段2:CS03-二期恒载;10.0天;施工阶段3:CS04-收缩徐变;1000.0天;4.1.2荷载工况及荷载组合1)自重自重系数:-1.042)整体升降温1:整体升温,20.0℃;2:整体降温,-20.0C;3)温度梯度荷载

97表4.1温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04)支座沉降按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。第沉降组1组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组2组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组3组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组4组不均匀沉降-5.0mm;5)可变荷载活载:汽车荷载,桥梁等级为公路I级;对于汽车荷载纵向整体冲击系数中按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条,冲击系数H可按下式计算:当fVL5Hz时,以=0.05;当1.5Hz-仁14Hz时,p=0.17671n(D-0.0157;当f>14Hz时,四=0.45;根据规范,计算的结构基频f=2.87Hz,冲击系数n=0.171。6)收缩徐变采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)附录C算法,其中主梁构件理论厚度程序自动计算,环境相对湿度70,开始收缩的龄期为3天,受载龄期14天,考虑3650天(10年)的混凝土收缩、徐变影响力,收缩徐变参数如下图所示:

98a)收缩应变-时间函数b)徐变系数-时间函数图4.4C50收缩徐变参数7)荷载组合表4.2荷载工况序号工况名称描述1汽车荷载工况左M2收缩二次SS3徐变二次CS4钢束二次TS5钢束一次TP6恒荷载DL7沉降工况SM8整体降温T19正温度梯度TPG10整体升温T11负温度梯度TPG1荷载组合列表:基本1:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+L000(CS)+1.000(SS);基本2:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本3:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+l,2OO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本4:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1,400(T)+l.400(TPG1);基本5:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本6:基本;

990.500(SM)+1,200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1,400(TPGl);基本7:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1,050(T)+1.050(TPG);基本8:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本9:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG);基本10:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1,050(Tl)+l.050(TPGl);基本11:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS);基本12:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1,000(TS)+l,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本13:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本14:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPGl);基本15:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+l.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1,400(TPG);基本16:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPGl);基本17:基本;0.500(SM)+1,000(DL)+l,000(TS)+l,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG);基本18:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本19:基本;0.500(SM)+1,000(DL)+l,000(TS)+l,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl)+1.050(TPG);基本20:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPGl);频遇1:频遇;

1001.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPG);频遇2:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);频遇3:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+l.OOO(TP)+l,OOO(TS)+l.OOO(CS)+1,OOO(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPG);频遇4:频遇;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPGl);频遇5:频遇;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.598(M);频遇6:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+l.000(T)+0.800(TPG);频遇7:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+1.000(T)+0.800(TPGl);频遇8:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+1.000(Tl)+0.800(TPG);频遇9:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1,000(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);准永久1:准永久;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(T)+0.8OO(TPG);准永久2:准永久;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);准永久3:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPG);准永久4:准永久;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPGl);

101准永久5:准永久;1,000(SM)+l.000(DL)+l.OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0,342(M);准永久6:准永久;1.000(SM)+1,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+0.342(M)+l.000(T)+0.800(TPG);准永久7:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+0.342(M)+l.OOO(T)+O.8OO(TPG1);准永久8:准永久;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.342(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG);准永久9:准永久;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.342(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG1);挠度1:挠度;1.000(DL)+0.598(M);挠度2:挠度;0.598(M);挠度3:挠度;1.000(DL)+0.299(M);应力1:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPG);应力2:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPGl);应力3:标准;1.000(SM)+1,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+l.OOO(TPG);应力4:标准;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+1.OOO(TPG1);应力5:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M);应力6:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG);应力7:标准;

1021,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+l.OOO(T)+1.OOO(TPG1);应力8:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.OOO(T1)+1.OOO(TPG);应力9:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.OOO(T1)+1.OOO(TPG1);

1034.3主梁持久状况承载能力极限状态4.3.1正截面抗弯验算-4608777096-153625903215362590324608777096768129516距椅件组起蛤点距离(m.ENW柴orrMu(Msc)Mn(Max)——、rMu(Min)Mn(Min)图4.5持久状况正截面抗弯验算包络图结论:按照《桥规》第5.L2-1条Y()S

1044.3.1支反力计算表4.3支反力计算表支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)支座型号123基本70.0000.0003791.487GPZ(2009)4.ODX124基本70.0001.2394414.234GPZ(2009)4.OSX125基本70.0000.0003791.983GPZ(2009)4.ODX126基本70.0001.4494414.711GPZ(2009)4.OSX127基本100.0000.0007322.834GPZ(2009)7.ODX128基本100.0004.8987254.195GPZ(2009)7.OSX129基本1028.4320.0007321.254GPZ(2009)7.OGD130基本1030.3774.2537252.686GPZ(2009)7.OSX4.4持久状况正常使用极限状态4.4.1正截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:预制构件:Ost-0.85Opc<0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:。#0.80。pc<0A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:。st-。pcW0.7fikA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)准永久效应组合下,应符合下列条件:。It-。pcWOB类预应力混凝土构件,在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压:。L。pcWO

1051068581775669-31610653-1.85541326分52657。911041lQ距检件组起蛤点距离(印Sig—TMAXC^l效应)——Sig_BMAX(频遇Sig_AL\"A2^jM^t(£Z)图4.7使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式。st-OpcW0.7ftk验算:顶缘。st-。pc=1.3841^2(拉应力)<0.7*]<=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;底缘。st-°pc=0.186\^2(拉应力)《0.7以=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;一Sig_TMAX(准永久效应)一'Sig_BMAX(准永久效应)Sig_ALWC<永久效应)图4.8使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-4条公式。h-OpcWO验算:顶缘。lt-Opc=3/MPa(压应力)>0.000MPa(拉应力),满足规范要求;

106底缘。lt-Opc=0.000MPa(压应力)《0.000MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力0.03MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为正截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。4.4.2斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:OtpWO.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:Oip/0.4ftkA类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftkB类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:。tpWO.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:otpWO.5ftk-00217-038836-075502-112168-1438341326g52659110411公距构件组起始点距离(E,―—―&g_MAXSig_AP图4.9使用阶段斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-5条公式。tpWO.7ftk验算:。tp=0.28MPa(拉应力)^0.7ftk=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力1.386MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为斜截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。4.4.3挠度验算及预拱度

107按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:1号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.111《最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:21号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=8.651《最大挠度允许值fn=65.533,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:62号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=6.763《最大挠度允许值fn=66.667,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:102号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=8.651W最大挠度允许值fn=65.533,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:122号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.111《最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,设置预拱度值。表4.4挠度验算及预拱度梁一孔构件类型梁类型跨径(m)打点fa(m)fd(m)fn(m)结果预拱值c(m)主梁TPSC-A悬臂端0.6010.0020.0000.002OK0.000主梁-2PSC-A跨径内39.3221-0.0400.0090.066OK0.086

108梁-孔构件类型梁类型跨径(m)节点fa(m)fd(m)fn(m)结果预拱值c(m)主梁-3PSC-A跨径内40.0062-0.0120.0070.067OK0.022主梁-4PSC-A跨径内39.32102-0.0400.0090.066OK0.086主梁-5PSC-A悬臂端0.601220.0020.0000.002OK0.0004.5持久状况应力验算4.5.1正截面压应力验算按《桥规》第7.1.5-1条公式,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:。kc+。pcWO.5fck允许开裂构件:。ccWO.5fck-Sig_TMAX—Sig_ALW一空K昌图4.10使用阶段正截面压应力验算(顶)包络图一._S«g_BMAXSigALW一。dW云国图4.10使用阶段正截面压应力验算(底)包络图

109结论:按照《桥规》第7.1.5T条公式。kc+OpcW0.5fck验算:顶缘。kc+Opc=1L782MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;底缘。kc+Opc=8.527MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;4.5.1斜截面主压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:。cp<0.6fck;194416212612985297578104距构件组起始点距离(EI图4.11使用阶段斜截面主压应力包络图结论:按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算:ocp=11.782MPaWO.60fck=19.440MPa,满足规范要求;4.5.2预应力钢筋拉应力验算按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式,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)对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件:Ope+oPW0.65fPk允许开裂构件:。「。+。0WO.65f“

1102)对体外预应力钢绞线:oiWO.603k3)对预应力螺纹钢筋未开裂构件:Ope+OpWO.753允许开裂构件:Og+OpWO.753结论:按照《桥规》第7.1.5-2条公式。De+。口・0.65fDk,钢绞线1860验算:Ope+Op=1203.141MPa^fpk=1209.000MPa,满足规范要求;4.5主梁短暂状况应力验算4.5.1法向压应力验算按《桥规》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:。:W0.7fck'187614456-58481544-10152-4a1326一Sig_TMAX(Max)-Sg_TMAX(M«n)-276-距佝件组起始点距篱(m)Sg_ALW(Min)图4.12施工阶段法向压应力验算(顶)包络图

111-276-k187614456-101525.8481.544-1326526591104距构件组起蛤点距离(m)--S»g_BMAX(Max)Sg_AL\-AMax)Sia_BMAX(Mm)Sig_ALW(Min)图4.13施工阶段法向压应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.2.8条公式。tcc《87fck'验算:顶缘。tec=7.790MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;底缘。tee=9.754MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;4.5端横梁计算4.5.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P0墩横梁与P3墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个端横梁。横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。4.5.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力2656.0kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为570kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。

1124)温度荷载:整体升降温按升温25℃,降温20C考虑梯度温度:表4.5端横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04.5.1结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共26个节点,23个单元。具体如下图:图4.14端横梁计算模型4.5.2正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和1【类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:

113图4.15裂缝宽度结果(单位:nun)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.079mm<0.2mm,满足规范要求。4.5.1正截面抗弯承载力验算rMu(kN*m)Mn(kN*m)图4.16正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求。

1144.7.6斜截面抗剪承载力验算单元图4.17斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。综上所述,端横梁受力满足规范要求。4.5中横梁计算4.5.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P1墩横梁与P2墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个中横梁。横梁高度2.1m,宽度2.5m。横梁按照一次落架的施工方法,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。4.5.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力5744.4kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为780kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。

1154)温度荷载:

116整体升降温按升温25℃,降温20C考虑梯度温度:表4.6中横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04.5.1结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共26个节点,23个单元。具体如下图:图4.18中横梁计算模型4.5.2正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:

117单元图4.20中横梁裂缝宽度(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.058mm<0.2mm,满足规范要求。4.5.1正截面抗弯承载力验算图4.21中横梁正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求

1184.8.6斜截面抗剪承载力验算图4.22中横梁斜截面抗剪承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。综上所述,端横梁受力满足规范要求。5第三联3X35m连续箱梁计算5.1箱梁构造上部结构采用预应力混凝土连续梁,梁高为2.1m,采用单箱单室,悬臂宽度为2.25m。跨中顶底板为25cm、腹板厚50cm,横梁处顶底板加厚至45cm、腹板加厚至80cm,上部结构采用支架现浇施工。图5.1第一联右幅箱梁构造

1195.1模型建立及分析5.1.1计算模型图5.3模型视图1)节点数量:107个;2)单元数量:106个;3)边界条件数量:4个;4)施工阶段数量:3个,施工步骤如下:施工阶段l:CS01-成桥阶段;10.0天;

120施工阶段2:CS03-二期恒载;10.0天;施工阶段3:CS04-收缩徐变;1000.0天;5.2.2荷载工况及荷载组合1)自重自重系数:-1.042)整体升降温1:整体升温,20.0C;2:整体降温,-20.0C;3)温度梯度荷载表5.1温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.04)支座沉降按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。第沉降组1组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组2组不均匀沉降-5.0mm;第沉降组3组不均匀沉降-5.0mm:第沉降组4组不均匀沉降-5.0mm;5)可变荷载活载:汽车荷载,桥梁等级为公路I级;对于汽车荷载纵向整体冲击系数4按照《公路桥涵通用设计规范》第432条,冲击系数n可按下式计算:当fVL5Hz时,g=0.05;当1.5Hz宪14Hz时,p=0.17671n(D-0.0157;当f>14Hz时,四=0.45;根据规范,计算的结构基频f=3.66Hz,冲击系数以=0.213。6)收缩徐变采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)附录C算法,其中主梁构件理论厚度程序自动计算,环境相对湿度70,开始收缩的龄期为

1213天,受载龄期14天,考虑3650天(10年)的混凝土收缩、徐变影响力,收缩徐变参数如下图所示:1)荷载组合表5.2荷载工况序号工况名称描述1汽车荷载工况左M2收缩二次SS3徐变二次CS4钢束二次TS5钢束一次TP6恒荷载DL7沉降工况SM8整体降温T19正温度梯度TPG10整体升温T11负温度梯度TPG1荷载组合列表:基本1:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS);基本2:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本3:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本4:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG1);基本5:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本6:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPGl);基本7:

122基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG);基本8:基本;0.500(SM)+1,200(DL)+1,200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.05O(TPG1);基本9:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG);基本10:基本;0.500(SM)+1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl)+1.050(TPGl);基本11:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS);基本12:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本13:基本;0.500(SM)+1,000(DL)+l.000(TS)+l,000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本14:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1,400(TPG1);基本15:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1.400(TPG);基本16:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+1,400(TPGl);基本17:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG);基本18:基本;0.500(SM)+1,000(DL)+l,000(TS)+l,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本19:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG);基本20:基本;0.500(SM)+1.000(DL)+1.000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPGl);频遇1:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPG);

123频遇2:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+l.OOO(TP)+l,OOO(TS)+l.OOO(CS)+1,OOO(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);频遇3:频遇;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPG);频遇4:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.OOO(SS)+1.000(Tl)+0.8OO(TPG1);频遇5:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.598(M);频遇6:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+1.000(T)+0.800(TPG);频遇7:频遇;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+O.598(M)+1.000(T)+0.800(TPGl);频遇8:频遇;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1,000(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+1.000(Tl)+0.800(TPG);频遇9:频遇;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.598(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG1);准永久1:准永久;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPG);准永久2:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.8OO(TPGl);准永久3:准永久;1.000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+0.800(TPG);准永久4:准永久;1,000(SM)+l.000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);准永久5:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0,342(M);准永久6:

124准永久;1,OOO(SM)+1.OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+0,342(M)+l.000(T)+0.800(TPG);准永久7:准永久;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.342(M)+l.OOO(T)+O.8OO(TPG1);准永久8:准永久;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,000(SS)+0.342(M)+l.OOO(T1)+O.8OO(TPG);准永久9:准永久;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.342(M)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);挠度1:挠度;1.000(DL)+0.598(M);挠度2:挠度;0.598(M);挠度3:挠度;L000(DL)+0.299(M);应力1:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPG);应力2:标准;1.000(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.0OO(TPGl);应力3:标准;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,000(Tl)+1.OOO(TPG);应力4:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+l.OOO(TPGl);应力5:标准;1.000(SM)+1,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(M);应力6:标准;1,000(SM)+l,000(DL)+l,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+l.000(T)+1.000(TPG);应力7:标准;1.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1,000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPGl);应力8:标准;

1251.000(SM)+1.000(DL)+1.000(TP)+1,000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(Tl)+1.000(TPG);

126应力9:标准;1,OOO(SM)+1,OOO(DL)+1,OOO(TP)+1,OOO(TS)+1,OOO(CS)+1,OOO(SS)+1,OOO(M)+1.OOO(T1)+1.OOO(TPG1);5.3主梁持久状况承载能力极限状态5.3.1正截面抗弯验算图5.5持久状况正截面抗弯验算包络图EZW型filr结论:按照《桥规》第5.L2-1条YqSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值《构件承载力设计值,满足规范要求;5.3.2斜截面抗剪验算图5.6持久状况斜截面抗剪验算包络图

127结论:按照《桥规》第5.L2-1条YoSWR验算,结构的重要性系数*作用效应的组合

128设计最大值《构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算,满足规范要求;5.3.3支反力计算表5.3支反力计算表支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)支座型号108基本70.0000.0003265.464GPZ(2009)4.0DX109基本70.0001.9903705.366GPZ(2009)4.0SX110基本90.0000.0003246.261GPZ(2009)4.0DX111基本70.0000.3533726.382GPZ(2009)4.0SX112基本100.0000.0006431.606GPZ(2009)7.0DX113基本100.0002.3167077.892GPZ(2009)7.0GD114基本827.0630.0006439.022GPZ(2009)7.0DX115基本1092.547-3.1867086.893GPZ(2009)7.0SX5.4持久状况正常使用极限状态5.4.1正截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:预制构件:Ost-0.85OpcW0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:。st-0.80opc^0A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:°St-°pcW0.7GA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)准永久效应组合下,应符合下列条件:。it-。pcWOB类预应力混凝土构件,在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压:。。pcW0

129-Sig_TMAX(病遢效应)一Sig_BMAX(频遇效应)S«g_ALW(顼遇效应)103294789252545564图5.7使用阶段正截面抗裂验算(频遇)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式。st-OpcW0.7ftk验算:顶缘。st-。pc=1.3841^2(拉应力)<0.7*]<=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;底缘。st-°pc=0.186\^2(拉应力)《0.7以=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;286342141316-■00371.A人a11223A445566公778899公距构件组起始点距离(E,---Sig_TMAX(准永久效应)一'Sig_BMAX(准永久效应)Sig_ALWC•隹永久效应)图5.8使用阶段正截面抗裂验算(准永久)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-4条公式。h-OpcWO验算:顶缘。1广。pc=2.69MPa(压应力)>0.000MPa(拉应力),满足规范要求;

130底缘。北一。pc=0.000MPa(压应力)《0.000MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力0.037MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为正截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。5.4.2斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:OtpWO.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:Oip/0.4ftkA类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:otpWO.7ftkB类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:。tpWO.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:otpWO.5ftk-00268-029806-056932-084058-138311199距构件组起始点距离m)Sig_MAXSig_AP图4.9使用阶段斜截面抗裂验算包络图最不利位置:构件-甲州|结论:按照《桥规》第6.3.1-5条公式。tpWO.7ftk验算:。tp=0.9MPa(拉应力)^0.7ftk=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;梁端出现拉应力1.383MPa,这是由于钢束集中锚固于梁端,在锚固端面产生的局部拉应力,不作为正截面抗裂验算的控制性截面,可通过加强普通钢筋配置处理。5.4.3挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期

131挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:1号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.078《最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:19号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=5.464《最大挠度允许值fn=57.200,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:54号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=4.340《最大挠度允许值fn=58.333,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:89号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=5.495《最大挠度允许值fn=57.200,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:107号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.074W最大挠度允许值fn=2.000,满足规范要求;表5.4挠度验算及预拱度梁一孔构件类型梁类型跨径(m)打点fa(m)fd(m)fn(m)结果预拱值c(m)主梁-1PSC-A悬臂端0.60010.0010.0000.002OK0.000

132梁-孔构件类型梁类型跨径(m)节点fa(m)fd(m)fn(m)结果预拱值c(m)主梁-2PSC-A跨径内34.3219-0.0240.0060.057OK0.056主梁-3PSC-A跨径内35.0054-0.0080.0040.058OK0.019主梁-4PSC-A跨径内34.3289-0.0250.0060.057OK0.056主梁-5PSC-A悬臂端0.6001070.0010.0000.002OK0.0005.5持久状况应力验算5.5.1正截面压应力验算按《桥规》第7.1.5-1条公式,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:。kc+。pcWO.5fck允许开裂构件:OccWO.5fck图5.10使用阶段正截面压应力验算(顶)包络图一云昌-02398162129120496240855距构件组起始点距离(E)-Sig_BMAXSig_ALV/图5.19使用阶段正截面压应力验算(底)包络图

133结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式。公+。pcW0.5"k验算:顶缘。kc+Opc=11-406MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;底缘。kc+Opc=5.592MPaWO.5fck=16.200MPa,满足规范要求;5.5.1斜截面压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:OcpW0.6fck;距构件组起始点距离m,194416212849『代▲图5.20使用阶段斜截面主压应力包络图结论,按照《桥规》第7.L6-1条公式验算:。cp=11.406MPa^0.60fck=19.440MPa,满足规范要求;5.5.2预应力钢筋拉应力验算按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式,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)对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件:。pe+。pW0.65fpk

134允许开裂构件:o.+OpWO.65fpk2)对体外预应力钢绞线:o…WO.60fplt3)对预应力螺纹钢筋未开裂构件:Ope+OpWO.75fpk允许开裂构件:Op°+OpW0.75赢结论:按照《桥规》第7.1.5-2条公式。De+。口・0.65fDk,钢绞线1860验算:onp+on=1198.575MPa^fnk=1209.000MPa,满足规范要求;5.6主梁短暂状况应力验算5.6.1法向压应力验算按《桥规》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:。:W0.7fck'187658481544-14456-119611.00]|445566778899距构件组起始点距离(皿••Sig_TMAX(Min)Sig_ALW(Min)——Sig_TMAX(Max)Stg_AL\V(Max)图5.13施工阶段法向压应力验算(顶)包络图

1351876144561015258481544-276-445566-77-Sig_BMAX(Max)S»g_AL\-/(Max)--Sig_BMAX(Min)Sig_ALMMin)距构件组起始点距离(皿图5.21施工阶段法向压应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.2.8条公式。“(:在0.701,'验算:顶缘。tec=7.014MPaWO.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;底缘。tee=8.811MPa^O.7fck'=18.760MPa,满足规范要求;5.6端横梁计算5.6.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P6墩横梁与P9墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个端横梁。横梁高度2.1m,宽度1.8m。横梁按照一次落架的施工方法,采用平面杆系理论进行计算,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。5.6.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力2376.2kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为543.8kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。4)温度荷载:

136整体升降温按升温25℃,降温20C考虑梯度温度:表5.5端横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.05.6.1结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共26个节点,23个单元。具体如下图:图5.22端横梁计算模型5.6.2正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:

137图5.23裂缝宽度结果(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.073mm<0.2mm,满足规范要求。5.7.5正截面抗弯承载力验算图5.24正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求

1385.7.6斜截面抗剪承载力验算图5.25斜截面抗剪承载力验算(单位:kN)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。综上所述,端横梁受力满足规范要求。5.6中横梁计算5.6.1概述横梁按普通钢筋混凝土构件设计。P7墩横梁与P8墩横梁构造、配筋及支座布置位置均相同,受力基本相同,只需计算一个中横梁。横梁高度2.1m,宽度2.5m。横梁按照一次落架的施工方法,偏安全的不考虑横梁附近的顶底板参与受力,根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、极限承载力计算,按钢筋混凝土构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力是否符合规范要求。5.6.2计算参数1)恒载:横梁考虑自重,其余反力按集中力5249kN施加于两个腹板处。2)活载:一列城-A级汽车荷载集中力为727.5kN(未计冲击系数);单侧人群荷载集度为3.5kN/m2o3)汽车冲击力:汽车冲击系数按0.3计。

1394)温度荷载:

140整体升降温按升温25℃,降温20C考虑梯度温度:表5.6中横梁温度梯度取值正温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度14.05.50.0负温差梯度至箱顶距(m)0.00.10.4温度-7-2.750.05.6.1结构计算模型建立MidasCivil横梁模型,共26个节点,23个单元。具体如下图:图5.26中横梁计算模型5.6.2正常使用极限状态裂缝宽度验算按照规范(JTG3362-2018)第6.4条规定,钢筋混凝土构件在I类和H类构件环境内裂缝的最大宽度不得大于0.2mm。底板为钢筋混凝土构件,短期效应组合下裂缝宽度图如下:

141图5.20中横梁裂缝宽度(单位:mm)由上图知,最不利荷载工况组合下,底板最大裂缝宽度为0.052mm<0.2mm,满足规范要求。5.6.1正截面抗弯承载力验算rMu(kNarR)图5.21中横梁正截面抗弯承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的正截面抗弯强度满足要求

1425.8.6斜截面抗剪承载力验算图5.22中横梁斜截面抗剪承载力验算(单位:kN*m)由上图可知,承载能力极限状态下端横梁的斜截面抗剪强度满足要求。综上所述,端横梁受力满足规范要求。6桥墩计算6.1概述主桥桥墩采用空心薄壁墩,基础为承台接钻孔灌注桩,主墩墩身厚度为3.5m,宽度为6.0m,采用C40混凝土。主墩承台厚度为3.5m,平面尺寸为&5X19.0m,基桩为8根直径2.0m的钻孔灌注桩;引桥下部结构采用矩形柱式墩,墩身厚度为2.0m,宽度为3.0m/4.0m,采用C40混凝土,引桥桥墩承台厚度为2.5m,平面尺寸为6.0X6.0m,基桩为4根直径1.5m的钻孔灌注桩;桥墩及桩基础分别采用C40混凝土和C30混凝土,C30混凝土容重26kN/n?,C30弹性模量为3.00X104MPa,抗压强度设计值fcd=13.8MPa,C40混凝土容重26kN/m3,C40弹性模量为3.25XlO,MPa,抗压强度设计值fcd=18.4MPa,线膨胀系数为IXIO。,混凝土材料收缩徐变特性全部按照规范规定取值;钢筋采用HRB400,抗拉强度设计值330MPa,弹性模量为2.0XICTMPa。裂缝宽度验算按I类环境控制。所有桥墩及桩基验算弯矩荷载均取上部结构汽车制动力进行控制,竖向力根据上部123

143结构模型相应支座反力分配提取。针对桥墩,主要验算其承载能力和正常使用裂缝宽度,同时计算桩基承载力和正常使用裂缝宽度以及基底承载能力。6.1引桥桥墩计算6.1.1桥墩盖梁计算本项目桥墩有四种不同尺寸的盖梁,本次计算选取最不利的P1-1号桥墩盖梁(宽8.5米,高2.4米)、P2-1号桥墩盖梁(宽6.252米,高2.0米)及PL2号桥墩盖梁(宽6.0米,高2.0米)三个盖梁进行计算。计算原则根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第8.4.7条,采用拉压杆模型对顶部横向受拉部分的抗拉承载力进行计算:P1-1号桥墩盖梁(宽8.5米,高2.4米)8.4.7顶部横向受拉抗拉承载力验算墩顶竖向力设计值Fd7954kN支座中心距s7m墩顶横向变化区段高度h2.4m墩帽或墩身的横向宽度b'5m普通钢筋抗拉强度fsd330MPa拉杆普通钢筋直径D32mm拉杆普通钢筋数量n66拉杆普通钢筋面积As55114.35mmA2横向拉杆内力设计值Tt,d14764.61<18187.74=fsd*As满足规范要求P2-1号桥墩盖梁(宽6.252米,高2.0米)8.4.7顶部横向受拉抗拉承载力验算墩顶竖向力设计值Fd6680kN支座中心距s4.752m墩顶横向变化区段高度h2m墩帽或墩身的横向宽度b'3m普通钢筋抗拉强度fsd330MPa拉杆普通钢筋直径D28mm拉杆普通钢筋数量n66拉杆普通钢筋面积As42673.64mmA2横向拉杆内力设计值Tt,d10753.06<14082.3=fsd*As满足规范要求P1-2号桥墩盖梁(宽6.0米,高2.0米)

1448.4.7顶部横向受拉抗拉承载力验算墩顶竖向力设计值Fd5745kN支座中心距S4.5m墩顶横向变化区段高度h2m墩帽或墩身的横向宽度b'3m普通钢筋抗拉强度fsd330MPa拉杆普通钢筋直径D28mm拉杆普通钢筋数量n66拉杆普通钢筋面积As42673.64mmA2横向拉杆内力设计值Tt,d8531.325<14082.3=fsd*As满足规范要求用EXCEL程序计算了盖梁的承载力满足要求。6.1.1桥墩承台计算本项目桥墩承台有两种不同尺寸,引桥桥墩承台尺寸为6.0x6.0m,厚度为2.5m.、主桥桥墩承台尺寸为19.0x8.5m,厚度为3.5m。计算原则根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第8.5条,采用拉压杆模型对承台进行计算,本次计算采用Excel表格进行计算,具体如下:P2-1号桥墩承台计算:

1451,基桩竖向力设计值计算:桩数(对称布置的两桩承台):n=2.000墩身自重设计值(kN):G1156.000桩基承台和承台上士的自重设计值(kN):G293.600上部荷载竖向设计值(kN):F15908.000承台底面以上荷载将向力组合设计值(KN)Fd16207.520承台底面以上垂直于X轴向的弯矩设计值(kN・m)Myd5418.000桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):xi=1.750考虑弯矩作用时,第i排单桩的竖向反力设计值(kN):Nid=9651.7606555.760取大者2,承台受弯计算:1)斜压杆抗压验算承台高度h=2.500承台有效高度hOh0=2.330撑杆压力线在承台顶作用点至墩边缘距离(m):a=0.350桩中心至墩边缘距离mx1=0.750撑杆压力线与系杆拉立线的夹角(弧度)0=1.1300.904系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离ms=0.300系杆钢筋直径(m)d=0.028ha=0.468撑杆(系杆)计算宽度,据桩中距取值(m)bs=3.500方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):岳1.200撑杆计算高度(m)t=‘1.285撑杆计算宽度内系杆钢筋截面面积(m2)As=0.049钢筋弹性模量(MPa)Es=200000.000与撑杆相应的系杆拉力设计值(KN)Tld=4554.554根据8.5.3-3计算£1£1=0.000548混凝土等级相关参数Bc=1.290000边长150mm混凝土立方抗压强度设计值(MPa)fcd=13.800000撑杆混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)fed,s=19.9300.853cfcufcu,k=(MPa)0.850efeufeu*k=15.132取fed,s,0.85Pcfcu»k的小者,(MPa)则fed,s=15.132撑杆压力设计值YODld(KPa)yODld=5036.189根据8.5.4-1计算tbsfed,s(KPa)tbsfed,s=68052.7895036.189满足要求配筋率PP=0.604%>0.150%满足要求2)拉杆承载力验算系杆拉力设计值(KPa)Tld=4554.554系杆钢筋抗拉强度设计值(KPa)fsd=330000.000系杆抗拉容许值fsdAs(KPa)fsdAs=16255.857>4554.554满足要求

1463,承台受剪计算:无需验算承台各排桩最大剪力设计值(kN):Vd=9651.760斜截而内纵向受拉钢筋配筋百分率PP=0.604墩台边缘至斜截面外侧桩边缘距离axi5)axi=0.500剪跨比m=axi/hO0.215m=0.500式8.5.3=12882.342>9651.760满足要求4,冲切承载力计算:1)墩向下冲切承栽力计算:式8.5.5墩作用面积的边长(m)bx=1.200by=21.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500取0.500按0.2h0控制ay=0.466取0.466冲垮比Xx、Xy人手0.215矽=0.200分别与冲垮比对应的冲切承载力系数apx、apyapx=2.894apy=3.000作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值FidFld=16095.200混凝土轴心抗拉强度设计值(KPa)ftd=1390.000根据式&5.5-1=261290.817>16095.200满足要求2)角桩向上冲切承载力计算:承介边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=2.000by=2.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500取0.500按0.2h0控制ay=0.466取0.466冲垮比Xx、XyXx=0.215Ay=0.200与冲垮比时应的冲切承载力系数apx'、apy,apx=1.930apy'=2.000角桩竖向力设计值(KN)Fid二9651.760根据式8.5.5-4-17117.459>9651.760满足要求3)边桩向上冲切承教力计算:承台边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=2.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500冲垮比AxX.x=0.215与冲垮比对应的冲切承载力系数apx'、apy'apx'=1.930边桩竖向力设计值(KN)Fld=9651.760根据式8.5.5-7=19068.840>9651.760满足要求经Excel表格按规范计算的结果可知,主桥桥墩承台满足规范要求。

1476.1.1墩柱截面验算本项目桥墩计算引桥部分选取最不利的P2-1号桥墩(2.0x3.0m)进行计算:计算参数构件宽b(m)3a(m)0.06构件高h(m)2a*(m)50.06截面科面积A(m2)6.000受拉钢筋面积As(m2)0.0332506截面惯性矩I(m4)2.000受压钢筋面积As'(m2)0.0332506截面回旋半径i5)0.577墩高L(m)21.500截面有效高度h°(m)1.94计算墩高lo(m)'43.000截面有效高度h°,(m)1.94lo/h21.500碎强度等级C40lo/b21.500位强度设计值fbd(MPa)18.4钢筋种类HRB400相对界限受压区高度&0.53钢筋强度fsd(MPa)330结构重要性系数Yn1钢筋强度fsd'(MPa)330轴心受压构件正截面抗压承载力稳定系蜀O=0.700Y0Nd=12800.0满足规范要求公式5.3.1公式5.3.1右83377.6配筋率(%)=1.108松件车截面积A(m2)=6偏心受压;囱件正截面抗压承载力验算Md(kNm)5418Nd(kN)128000.789e0=Md/Nd0.423J0.935e=es1.836偏心距增大系数n2.117eW、’0.044受压区度x(m)0.975相对受压区高度&=x/ho0.503受压区高度x确定:fcdbx(es-h0+x/2)=osAses+fsd,A/esf(式中os=fsd)1大偏心受压构件计算结果判别大小偏心大偏心受压构件抗压承载力验算■钢筋应力。s=fsd(MPa)330x=0.974922a'=0.1户满足规范5.2.2-4、5要求y()Nd12800.0-满足规范要求公式5.3.5-15.3.5-1右53814.2Y(Me23499.3-满足规范要求公式5.3.5-2535-2右98796.7采用大偏心计算结果

148裂缝宽度计算(JTGD62-2018第6.4条)作用长期效应组合内力值Ni二12800kN或kN-m作用短期效应组合内力值N-12800kN或kN,m作用短期效应组合内力值刈=12800kN作用短期效应组合内力值3792.6kN•m截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离ys=0.94m偏心距eo=Ms/Ns=0.296m轴向力作用点至受拉钢筋合力点的距离4F乂=1.460m受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值yf=(〃,--&)〃,=0.00000他用阶印轴向力偏心印博士正勃,,11(Z<>Y1.7566'4000%/41hJ纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离Zz=0.87-0.12(1-//)(%)%=1.277mN(e—钢筋应力b"=-SA/£_>55.3Mpa钢筋应力为拉正压负钢筋弹性模量E/200000Mpa钢筋表面形状系数Ci=1.0作用长期效应影响密数1+0・5牛=1.500与构件受力性质有关的系数C3=0.9纵向钢筋直径d=28mm纵向受拉钢筋配筋率QAv+0.006000T-—日〜研以占血\A7LLLb$,/3。+d一:mm<0.2mm,满足规范要求取人衣魅见戊.▼▼JlcJ]L1,、ro1,、Ex10.28+10〃j0.064钢筋混凝土构件所在的环境类别I类最大裂缝宽度限值:0.20Fmm

1496.1.1桥墩桩基计算P2-1号桩基强度及裂缝宽度验算(桩径L5m):计算参数圆截面半径r(m)0.75钢筋面积As(m2)0.01970411钢筋所在圆周半径R(m)0.676钢筋种类HRB4OO截面碎面积A(in?)1.767钢筋强度fsd=fsd'(MPa)330截面惯性矩T(ml)0.249配筋率p=As/Jtr20.011150222截面回旋半径i(m)0.375钢筋弹性模量Es(MPa)200000前有效高度ho二什q(m)1.426墩高L(m)10.000g=r«/r0.901333333计算墩高lo(m),10.000碎强度等级C30lo/r13.333上强度设计值fed(MPa)13.8lo/i26.66666667:强度等级fc„.k(MPa)30l0/h=l0/2r6.667混凝土极限压应变0.0033结构重要性系数Yn1配筋率♦全部纵向钢筋配筋率1.12%偏心受压构件正截面抗压承载力验算Md(kN-m)660。(m)44810.479eo=Md/Nd0.147J1.000neo0.1689偏心距增大系数1'1.147€=x0/2r0.751受压区矩形应力分布高度0.902乐受压区高度2(m)1.1271390380=x/xo0.8A1.9725834439c(弧度)1.774483493B0.626170272Ose(弧度)1.291390324C1.376560289Ost(弧度)3.141592654D1.268643288YoNd4481.0满足规范要求公式5.3.9-15.391右18161.3YoNde756.7满足规范要求公式5.3.9-2539-2右5420.5

150裂缝宽度计算(JTGD62-2004第6.4.5条)作用长期效应组合内力值Ni=4481kN或kN•m作用短期效应组合内力值Ns=4481kN或kN・m作用短期效应组合内力值Ns=4481kN作用短期效应组合内力值Ms=659.6kN-m构件截面半径r=0.75m纵向受拉钢筋配筋率p=As/Hr2=0.011150混凝土立方体抗压强度标准值fcu.k=30MPa偏心距eo=Ms/Ns=0.147m使用阶段轴向力偏心距增大系数,=1.0000钢筋应力/s=5942-^-^280^-l.oj-l.65•/」78.4钢筋应力W24MPa,不必验算裂缝宽度钢筋弹性模量ES=200000Mpa混凝土保护层厚度3=60mm钢筋表面形状系数Ci=1.0作用长期效应影响系数c2=1+0.5^-=1.500纵向钢筋直径28mm7最大裂缝宽度W/*=GG0.03+,。%+0C)=-0.068mm<0.2mm,满足规范要求钢筋混凝土构件所在的环境类别1类最大裂缝宽度限值0.20mmP2-1号桩基基底承载力及桩长验算(桩径1.5m):(1)计算过程及说明①支撑在基岩上或嵌入基岩内的钻孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值[Ra],可按下式计算:[Ra]=CiAPfrk+uEc2ihjfr]5j+0.5suEljqikc.根据清孔情况、岩石破碎情况等因素确定的端组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用本桥5=0.36A.一桩端截面面积(nd,对于扩底桩,取扩底截面面积本桥Ap=3.1415926XD2/4=1.7671桩径=2fr1桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值,当frk小于2MPa时按摩擦桩计算(frki为第i层的frk值)本桥frk=5000(KPa)0&0.75*(:2水=1908.52(KN)C2「根据清孔情况、岩石破碎情况等因素而定的第i层岩层的侧组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用u-各土层或各岩层部分的桩身周长(m);

151h「桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层m-岩层的层数,不包括强风化层和全风化层本桥所采用值的表格岩层数Uc2ihi「rki14.71240.050120024.71240.050120034.71240.038.950000.8x0.VSxuLc^hif^3774.62(KN)CS-覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端仆卜确定:Cs=0.81广各层土的厚度(m)qik-桩侧第i层土的侧阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力试验值,当无试验条件时,对于钻(挖)孔桩按本规范5.3.3T选用,对于沉桩按本规范表5.3.3-4选用n-土层的层数,强风化层和全风化层按土层考虑本桥所采用值的表格岩层数u1,Mik14.7102024.711.15()34.710600.5^uEljqik=103.67(kN)[Ra]-单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑[Ra]=c]Apf水+u£c2ihiflti-i-0.5^suEljqik=5786.81(kN)附注:1、当入岩深度小于或等于0.5m时,5乘以0.75的折减系数,C2=0本桥入岩深度=8.90(米)2、对于钻孔桩,系数Cl、C2应降低20%采用;桩端沉渣厚度t应满足下列要求:D<=1.5m时,t<=50mm;D>L5m时,t〈=100mm;本桥所采用的钻孔方式:钻孔桩3、对于中风化层作为持力层的情况,Cl、C2应分别乘以0.75的折减系数本桥持力层为:中风化②当河床岩层有冲刷时,桩基须嵌入基岩,嵌岩桩按桩底嵌固设计。其应嵌入岩中的深度,可按下列公式计算:1、圆形桩h=(Mh/(0.0655隔d))05=1.642、矩形桩h=(Mh/(0.0833限b))05=1.26

152h-桩基嵌入眼层中(不计强风化和全风化)的有效深度(m),不应小于0.5mM厂在基岩顶面处的弯矩(KN.m)本桥所采用的M”值=|659.6~|(kN.m)B-系数,B=0.5〜1.0,根据岩层侧面构造而定,节理发育的取小值,节理不发育的取大值本桥所采用的8值=0.5d-桩身直径(m)b-垂直于弯矩作用平面桩的边长(m)本桥所采用的1)值=2(2)桩长的计算及结果采用桩长单桩顶垂直轴力【N】=4481|(kN)J。初步拟定桩长L=10(米)参考拟定桩长L=合适6.1主桥桥墩计算6.1.1主桥墩柱截面验算主桥桥墩选取45.0m的P4号桥墩(3.5x6.0m)进行计算:计算参数构件宽b(m)6a(m)0.06构件高h(m)3.5a'(m)、0.06截面碎面积A(m2)21.000受拉钢筋面积As(m2)0.1672835截面惯性矩I(m1)21.438受压钢筋面积As,(n?)0.1672835截面回旋半径i(m)1.010墩高L(m)45.000截面有效高度(m)3.44计算墩高lo(m)、58.500截面有效高度,(m)3.44lo/h16.714碎强度等级C50lo/br16.714碎强度设计值fed(MPaJ22.4钢筋种类HRB400相对界限受压区高度0.53钢筋强度fsd(MPa)330结构重要性系数Yo1钢筋强度fsd'(MPa)330

153配筋率全部纵向钢筋配筋率=1.59%>0.60,满足规范要求受拉侧钢筋的配筋率=0.80%三0.2%,满足规范要求受压侧钢筋的配筋率=080%三。2”。,满足规范要隶轴心受压构件正截面抗压承载力稳定系嫁。30.850y0Nd=26010.0满足规范要求公式5.3.1公式5.3.1右444317.5配筋率(%)=1.593物件手截面积A(m2)=21偏心受压;卜勾件正截面抗压承载力验算Md(kNm)33534Nd(kN)260101.000eo=M(j/Nd1.289J0.983e=es3.654偏心距增大系数n1.523e,=es'-0.274受压区高度x(m)1.466相对受压区高度&=x/ho0.426受压区高度X确定:fcdbx(es-ho+x/2)=

154裂缝宽度计算(JTGD62-2018第6.4条)作用长期效应组合内力值Ni=26010kN或kN-m作用短期效应组合内力值Ns=26010kN或kN,m作用短期效应组合内力值Ns=26010kN作用短期效应组合内力值Ms=23473.8kN,m截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离ys=1.69m偏心距eo=Ms/Ns=0.902m轴向力作用点至受拉钢筋合力点的距离q=么%+乂=2.833m受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值=⑸晨)〃'=0.00000使用阶段轴向力偏心距增大系数-(2)=1.2662纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离Zz=0.87-0.12(1%=2.384mN(e-钢筋应力%二An£)=29.3Mpa钢筋应力为拉正压负钢筋弹性模量Es=200000Mpa钢筋表面形状系数1.0作用长期效应影响系数1+0-5寸=1.500与构件受力性质有关的系数c3=0.9纵向钢筋直径d=32mm纵向受拉钢筋配筋率QA、+0.007966b卜飞+(Z^z.——fJU2Ge(oGs+ioq)0.034mm<0.2mm,满足规范要求钢筋混凝土构件所在的环境类别:I类F最大裂缝宽度限值:0.207mm

1556.1.1主桥桥墩承台计算本项目桥墩承台有两种不同尺寸,引桥桥墩承台尺寸为6.0x6.0m,厚度为2.5m.、主桥桥墩承台尺寸为19.0x8.5m,厚度为3.5m。计算原则根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第8.5条,采用拉压杆模型对承台进行计算,本次计算采用Excel表格进行计算,具体如下:主桥P4号桥墩承台计算:1,基桩竖向力设计值计算:桩数(对称布置的两桩承台):n=4.000墩身自重设计值(kN):G11965.600桩基承台和承台上土的白电设计值(kN):G2587.900上部荷载竖向设计值(kN):F52020.000承台底面以上荷载竖向力组合设计值(KN)Fd55084.200承台底面以上垂直于X轴向的弯矩设计值(kN-m)Myd67068.000桩i至通过桩群重心的YW线的距离(m):2.250考虑弯矩作用时,第i排单桩的竖向反力设计值(kN):Nid=21223.0506319.050取大者2,承台受弯计算:1)斜压杆抗压验算承台高度h=3.500承台有效高度h0h0=3.326撑杆压力线在承台顶作用点至墩边缘距离(m):a=0.499桩中心至墩边缘距离mxl=0.750撑杆压力线与系杆拉立线的夹角(弧度)6=1.2120.936系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离ms=0.420系杆钢筋直径(m)d=0.028ha=0.588撑杆(系杆)计算宽度,据桩中距取值5)bs=5.000方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):b=1.600撑杆计算高度(m)心1.705撑杆计算宽度内系杆钢筋截面面积(m2)As=0.105钢筋弹性模量(MPa)Es=200000.000与撑杆相应的系杆拉力设计值(KN)Tld=15938.345根据8.5.3-3计算e1£1=0.000389混凝土等级相关参数Pc=1.290000边长150mm混凝土立方抗压强度设计值(MPa)fcd=13.800000撑杆混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)fed.s=20.5550.85Pcfcufcu.k=(MPa)0.85Befeufeu.k=15.132取fed,s*0.853cfcu»k的小者,(MPa)则fed,s=15.132撑杆压力设计值YODId(KPa)yODld=17024.937根据8.5.4T计算tbsfed,s(KPa)tbsfedts=128966.134>17024.937满足要求配筋率PP=0.633%>0.150%满足要求2)拉杆承载力验算系杆拉力设计值(KPa)Tld=15938.345系杆钢筋抗拉强度设计值(KPa)fsd=330000.000

156系杆抗拉容许值fsdAs(KPa)fsdAs=34746.894>15938.345满足要求

1573,承台受剪计算:无需验算承台各排桩最大剪力设计值(kN):Vd-42446.100斜截面内纵向受拉钢筋配筋百分率PP:0.633墩台边缘至斜截面外侧桩边缘距离axi5)axi=1.500剪跨比m=axi/hO0.451m=0.500式8.5.3=26464.378:>42446.100满足要求4,冲切承载力计算:1)墩向下冲切承载力计算:式8.5.5墩作用面积的边长(m)bx=1.200by=21.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=1.500取1.500按0.2h0控制ay=0.665取0.665冲垮比入x、Xy0.451Xy=0.200分别与冲垮比对应的冲切承载力系数apx、apyapx=1.843apy=3.000作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值FidFld=54378.720混凝上轴心抗拉强度设计值(KPa)ftd=1390.000根据式8.5.5-1=266494.42654378.720满足要求2)角桩向上冲切承载力计算:承台边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=3.000by=3.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=1.500取1.500按0.2h0控制ay=0.665取0.665冲垮比Ax、AyXx=0.451Xy=0.200与冲垮比对应的冲切承我力系数apx'、apy'apx'=1.229apy'=2.000角桩竖向力设计值(KN)Fki=21223.050根据式8.5.5-4=32164.323>21223.050满足要求3)边桩向上冲切承载力计算:承台边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=3.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=1.500冲垮比Xx0.451与冲垮比对应的冲切承载力系数apx'、apy'apx'=1.229边桩竖向力设计值(KN)Fld=21223.050根据式8.5.5-7=30668.142>21223.050满足要求经Excel表格按规范计算的结果可知,主桥桥墩承台满足规范要求。

1586.1.1主桥桥墩桩基计算P4号墩柱桩基强度及裂缝宽度验算(桩径2.0m):计算参数圆截面半径r(m)1钢筋面积As(m2)0.0295561J钢筋所在圆周半径rs(m)0.926钢筋种类HRB400截面碎面积A(m2)3.142钢筋强度fsd=fsd'(MPa)330截而惯性矩I(m4)0.785配筋率p=As/”r20.009408截面回旋半径i(m)0.500钢筋弹性模量Es(MPa)200000国有效高度h()=r+rs(m)1.926墩高L(m)12.000g=rs/r0.926计算墩高b(m)、12.000险强度等级C30lo/r12.000另虽度设计值fed(MPa)13.8lo/i24:强度等级(MPa)30l0/h=l0/2r6.000混凝土极限压应变e.J0.0033结构重要性系数Ye1配筋率♦全部纵向钢筋配筋率=0.94%偏心受压构件正截面抗压承载力验算Md(kN-m)930Nd(m)4651Cl、0.480e0=Md/Nd0.200<21.000neo0.2237偏心距增大系数n'1.119&=x0/2r0.751受压区矩形应力分布高度1.202乐受压区高度Xo(m)1.50285205P=x/xo0.8A1.972583443ec(弧度)1.774483493B0.626170272esc(弧度)1.299024743C1.3449722750st(弧度)3.141592654D1.294650668YoNd4651.0满足规范要求公式5.3.9-15.391右31397.3YoNae1040.6满足规范要求公式5.3.9-2539-2右12363.1裂缝宽度计算(JTGD62-2004第6.4.5条)作用长期效应组合内力值N产4651kN或kN•m作用短期效应组合内力值Ns=4651kN或kN•m作用短期效应组合内力值风二4651kN作用短期效应组合内力值M产930kN•m构件截面半径r=1m纵向受拉钢筋配筋率P=As/nr2=0.009408混凝土立方体抗压强度标准值fcu,k~30MPa偏心£巨eo=Ms/Ns=0.200m使用阶段轴向力偏心距增大系数1/r1■*fI=1.0000钢筋应力%广5942-^-28陛一1.0、-1.652・加=66.0钢筋应力不必i宽度

159钢筋弹性模量Es=200000Mpa混凝土保护层厚度C=60nun钢筋表面形状系数C产L0作用长期效应影响系数=1+05*=1.500纵向钢筋直径d=28mm最大裂缝宽度0.03+等(0.04《+l.52c|=-0.059mm<0.2mm,满足规范要求钢筋混凝土构件所在的环境类别:I类”最大裂缝宽度限值:0?20,inin-P4号墩柱桩基基底承载力及桩长验算(桩径2.0m):(1)计算过程及说明|①支撑在基岩上或嵌入基岩内的钻孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值[Ra],可按下式计算:[Ra]=C!Apfrk+uEc2ihifrki+0.5su^liQikC,根据清孔情况、岩石破碎情况等因素确定的端组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用本桥5=0.36A。-桩端截一面面积(nd,对于扩底桩,取扩底截4回面积本桥Ap=3.1415926XD2/4=1.7671桩径=2frk-桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值,当frk小于2MPa时按摩擦桩计算(frki为第i层的frk值)本桥frk=5000(KPa)0.8x0.75xc]ApL=1908.52(KN)C2「根据清孔情况、岩石破碎情况等因素而定的第i层岩层的侧组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用U-各土层或各岩层部分的桩身周长(m);h厂桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层m-岩层的层数,不包括强风化层和全风化层本桥所采用值的表格岩层数uC2ihitrki14.71240.050120024.71240.050120034.71240.0311.050000.8x0.75xuEC2i%frki=4665.27(KN)CS-覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端f*确定:Cs=0.81厂各层土的厚度(m)qi1桩侧第i层土的侧阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力试验值,当无试验条件时,对于钻(挖)孔桩按本规范5.3.3-1选用,对于沉桩按本规范表5.3.3-4选用

160n-土层的层数,强风化层和全风化层按土层考虑I|本桥所采用值的表格岩层数U1,qik14.7102024.7115()34.710600.5狐u£lqik=94.25(kN)[Ra]-单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑[Ra]=c।Apf^+uLCjjhif^+O.S^uZljqik=6668.03(kN)附注:1、当入岩深度小于或等于0.5m时,J乘以0.75的折减系数,C2=0本桥入岩深度=8.90(米)2、对于钻孔桩,系数Cl、C2应降低20%采用;桩端沉渣厚度t应满足下列要求:D<=1.5m时,t<=50mm;D>L5m时,t<=100mm;本桥所采用的钻孔方式:钻孔桩3、对于中风化层作为持力层的情况,Cl、C2应分别乘以0.75的折减系数本桥持力层为:中风化②当河床岩层有冲刷时,桩基须嵌入基岩,嵌岩桩按桩底嵌固设计。其应嵌入岩中的深度,可按下列公式计算:1、圆形桩h=(Mh/(0.0655限d))05=1.952、矩形桩h=(Mh/(0.0833隔b))0-5=1.49h-桩基嵌入眼层中(不计强风化和全风化)的有效深度(m),不应小于0.5mMh-在基岩顶面处的弯矩(KN.m)本桥所采用的如值=|930|(kN.m)B-系数,B=0.5~L0,根据岩层侧面构造而定,节理发育的取小值,节理不发育的取大值本桥所采用的6值=0.5d-桩身直径(m)b-垂直于弯矩作用平面桩的边长(m)本桥所采用的1)值=2(2)桩长的计算及结果采用桩长单桩顶垂直轴力小】=|4651(kN)初步拟定桩长L=12(米)参考拟定桩长L=合适7桥台计算7.1概述本次桥台计算选用较不利的。号桥台进行计算。0号桥台采用重力式U型桥台,

161承台厚度为2.3m,平面尺寸为24.5X6.9m,基桩为14根直径1.5m的钻孔灌注桩,桩基础嵌入中风化岩层不小于3倍桩径,桩底单轴抗压强度标准值不得小于3.9MPa,嵌岩深度要求从桩基边到中风化岩层斜面的安全襟边距不得小于5米算起。针对桥台,主要验算桥台桩基强度和裂缝宽度,并计算桩基基底承载力。7.10号桥台桩基强度及裂缝宽度验算0号桥台桩基为群桩基础,顺桥向共7列,每列各2根。首先提取上部结构梁体桥台位置处的支座反力,带入EXCEL计算小程序中,计算得到承台中心的外力,再将该外力带入群桩分析软件中,从而得到每根桩基的竖向力和弯矩。桥台计算小程序截图如图所示,承台中心外力和桩基最大弯矩及对应竖向力如下表所示:桥台总高眸8.300m基底标高111=0.000m雉墙高度hO=2.470m最低水位H2=0.000m胸墙高度hl=3.387m洪水水位H3=0.000m基础厚度h2=2.300m河床标高H4=0.000m前墙高度h3=5.857m前墙背坡度m=3.000m反力位置bO=0.820m翼墙背坡度m=3.000m台帽宽度bl=1.500m桥台宽度wo=23.500m雉墙顶宽b2=1.000m翼墙顶宽Wl=0.650m翼墙长度b3=4.000m内空顶宽W2=22.200m前襟边宽Bl=0.500m侧襟边宽W3=0.500m前墙底宽B2=4.250m翼墙底宽W4=2.500m后踵宽度B3=2.150m内空底宽W5=18.500m基础长度8=6.900m(顺桥方向)基础宽度卬=24.500m(横桥方向)图7.1桥台计算程序截图表7.1承台中心外力和桩基控制内力

162位置水平力(kN)竖向力(kN)弯矩(kN.m)承台4477.7439322.3928128.47桩基——1773473.3具体计算过程如下:计算参数圆截面半径r(m)0.75钢筋面积As(m2)0.0197041纵向钢筋所在圆周半径rs(m)0.676钢筋种类HRB400截面碎面积A(m2)1.767钢筋强度fsd=fsd'(MPa)330微而惯性为I(in1)0.249配筋率p=As/nr20.011150222截面回旋半径i(m)0.375钢筋弹性模量Es(MPa]200000截面有效高度ho=r+r§(m)1.426墩iWjL(m)10.000g=rs/r0.901333333计算墩高lo(m)'10.000碎强度等级C30lo/r13.333碎强度设计值化d(MPa)13.8lo/i26.66666667碎强度等级fcu,k(MPa)3()l0/h=l0/2r6.667混凝土极限压应变e„„0.0033结构重要性系数YoI配筋率r全部纵向钢筋配筋率1.12%偏心受压构件正截面抗压承载力验算Md(kNm)F4732(m)12950.892e0=Md/Nd0.365Jr1.000ne00.4059偏心距增大系数n1.110C=x0/2r0.808受压区矩形应力分布高度X0.970实际受压区高度沏(m)1.212202235B=x/x00.8A2.1483303690c(弧度)1.868175808B0.5826786239SC(弧度)1.356286854C1.627966970st(弧度)3.141592654D1.111586447YoNd1295.0满足规范要求公式5.3.9-15.391右20045.9YoNae525.6满足规范要求公式5.3.9-25.392右4947.6

163裂缝宽度计算(JTGD62-2004第6.4.5条)作用长期效应组合内力值Ni=777kN或kN・m作用短期效应组合内力值N二1036kN或kN・m作用短期效应组合内力值N£=1036kN作用短期效应组合内力值MS-378.64kN•m构件截面半径r=0.75m纵向受拉钢筋配筋率P=As/Jir2=0.011150混凝土立方体抗压强度标准值或必k-30MPa偏心距e0=Ms/Ns=0.365m使用阶段轴向力偏心距增大系数%=1+—!—(-1400^/%1=1.0000钢筋应力/$=5Q42-^-f280^!-1.0-1.652•//3=-24.6钢筋应力W24MPa,不必验算裂缝宽度"儿J">钢筋弹性模量Es=200000Mpa混凝土保护层厚度"'二60mm钢筋表面形状系数C1=1.0作用长期效应影响系数G=1+0.5/1.375纵向钢筋直径28mm7最大裂缝宽度w,*=ac20.03+皿f0.04—+1.52CjL41pJ=0.009mm<0.2mm,满足规范要求钢筋混凝土构件所在的环境类别I类7最大裂缝宽度限值0.20rmm7.10号桥台桩基基底承载力及桩长验算(1)计算过程及说明①支撑在基岩上或嵌入基岩内的钻孔桩、沉桩的单桩轴向受压承载力容许值【Ra】,可按下式计算:[Ra]=c1Apfrk+uLc2ihjfrki+0.5GsuEljqikc「根据清孔情况、岩石破碎情况等因素确定的端组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用本桥5=0.36A1桩端截面面积(nd,对于扩底桩,取扩底截面面积本桥Ap=3.1415926XD2/4=1.7671桩径=1.5

164frk-桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),粘土质岩取天然湿度单轴抗压强度标准值,当frk小于2MPa时按摩擦桩计算(frki为第i层的frk值)本桥frk=5000(KPa)0.8x0.75xclAPfrk=1908.52(KN)C2「根据清孔情况、岩石破碎情况等因素而定的第i层岩层的侧组发挥系数,按《公路桥涵地基与基础设计规范》,按表5.3.4采用u-各土层或各岩层部分的桩身周长(m);h厂桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层m-岩层的层数,不包括强风化层和全风化层本桥所采用值的表格岩层数Uc2i加•rki14.71240.050120024.71240.050120034.71240.037.950000.8x0.75xuLc2ihif±i=3350.51(KN)CS-覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端(k确定:Cs=0.81厂各层土的厚度(m)qil桩侧第i层土的侧阻力标准值(kPa),宜采用单桩摩阻力试验值,当无试验条件时,对于钻(挖)孔桩按本规范5.3.3-1选用,对于沉桩按本规范表5.3.3-4选用n-土层的层数,强风化层和全风化层按土层考虑本桥所采用值的表格岩层数ulAik14.7102024.712.15034.710600.5以11£版=197.92(kN)[Ra]-单桩轴向受压承载力容许值(KN),桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值作为荷载考虑[Ra]=clApfrk+uEc2ihjfrki+0.5^suZljqjk=5456.95(kN)附注:1、当入岩深度小于或等于0.5m时,5乘以0.75的折减系数,。2=0本桥入岩深度=|7.90|(米)2、对于钻孔桩,系数Cl、C2应降低20%采用;桩端沉渣厚度t应满足下列要求:D〈=L5m时,t〈=50mm;D>1.5m时,t<=100mm;本桥所采用的钻孔方式:钻孔桩3、对于中风化层作为持力层的情况,Cl、C2应分别乘以0.75的折减系数本桥持力层为:中风化②当河床岩层有冲刷时,桩基须嵌入基岩,嵌岩桩按桩底嵌固设计。其应嵌入岩中的深度,可按下列公式计算:

1651、圆形桩h=(Mh/(0.06550flld))05=1.392、矩形桩h=(MH/(0.0833p^b))05=1.23h一桩基嵌入岩层中(不计强风化和全风化)的有效深度(m),不应小于0.5mMh-在基岩顶面处的弯矩(KN.m)|||1本桥所采用的厮值=473.3(kN.m)B-系数,3=0.5^1.0,根据岩层侧面构造而定,节理发育的取小值,节理不发育的取大值本桥所采用的8值=0.5d-桩身直径(m)b-垂直于弯矩作用平面桩的边长(m)本桥所采用的14直=1.5(2)桩长的计算及结果采用桩长单桩顶垂直轴力【N】=1773(kN)10初步拟定桩长L=10(米)参考拟定桩长L=合适7.10号桥台承台计算本项目桥台承台有两种不同尺寸,0号承台尺寸为24.5x6.9m,厚度为2.3m.、9号承台尺寸为22.0x6.9m,厚度为2.3m。本次计算选取最不利的0号桥台进行计算。计算原则根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第8.5条,采用拉压杆模型对承台进行计算,本次计算采用Excel表格进行计算,具体如下:0号承台计算:

1661,基桩竖向力设计值计算:桩数(对称布置的两桩承台):n=7.000墩身自重设计值(kN):G116020.000桩基承台和承台上士的自重设计值(kN):G28950.000上部荷载竖向设计值(kN):F10350.000承台底面以上荷载将向力组合设计值(KN)Fd40314.000承台底面以上垂直于X轴向的弯矩设计值(kN・m)Myd28130.000桩i至通过桩群重心的Y轴线的距离(m):»=2.200考虑弯矩作用时,第i排单桩的竖向反力设计值(kN):Nid=7585.7663932.519取大者2,承台受弯计算:1)斜压杆抗压验算承台高度h=2.300承台有效高度hOh0=1.990撑杆压力线在承台顶作用点至墩边缘距离(m):a=0.299桩中心至墩边缘距离mx1=1.250撑杆压力线与系杆拉立线的夹角(弧度)0=0.9100.789系杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离ms=0.310系杆钢筋直径(m)d=0.028ha=0.478撑杆(系杆)计算宽度,据桩中距取值(m)bs=4.400方桩边长(圆桩换算边宽0.8d)(m):岳1.200撑杆计算高度(m)t=‘1.241撑杆计算宽度内系杆钢筋截面面积(m2)As=0.058钢筋弹性模量(MPa)Es=200000.000与撑杆相应的系杆拉力设计值(KN)Tld=20659.777根据8.5.3-3计算£1£1=0.002292混凝土等级相关参数Bc=1.290000边长150mm混凝土立方抗压强度设计值(MPa)fcd=13.800000撑杆混凝土轴心抗压强度设计值(MPa)fed,s=14.9650.853cfcufcu,k=(MPa)0.850efeufeu*k=15.132取fed,s,0.85Pcfcu»k的小者,(MPa)则fed,s=14.965撑杆压力设计值YODld(KPa)yODld=26177.682根据8.5.4-1计算tbsfed,s(KPa)tbsfed,s=81688.67726177.682满足要求配筋率PP=0.661%>0.150%满足要求2)拉杆承载力验算系杆拉力设计值(KPa)Tld=20659.777系杆钢筋抗拉强度设计值(KPa)fsd=330000.000系杆抗拉容许值fsdAs(KPa)fsdAs=19100.632>20659.777满足要求

1673,承台受剪计算:无需验算承台各排桩最大剪力设计值(kN):Vd=26550.182斜截而内纵向受拉钢筋配筋百分率PP=0.661墩台边缘至斜截面外侧桩边缘距离axi5)axi=0.500剪跨比m=axi/hO0.251m=0.500式8.5.3-14031.941>26550.182满足要求4,冲切承载力计算:1)墩向下冲切承栽力计算:式8.5.5墩作用面积的边长5)bx=1.200by二21.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500取0.500按0.2h0控制ay=0.400取0.400冲垮比Xx、XyXx=0.251Ay=0.201分别与冲垮比对应的冲切承载力系数apx、apy2.659apy=2.992作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值FidFld=29574.000混凝上轴心抗拉强度设计值(KPa)ftd=1390.000根据式&5.5-1-205781.287>29574.000满足要求2)角桩向上冲切承载力计算:承介边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=2.000by=2.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500取0.500按0.2h0控制ay=0.400取0.400冲垮比Xx、XyXx=0.251Xy=0.201与冲垮比时应的冲切承载力系数apx'、apy,apx=1.773apy'=1.995角桩竖向力设计值(KN)Fid二7585.766根据式8.5.5-4-13922.796>7585.766满足要求3)边桩向上冲切承教力计算:承台边缘至桩内边缘水平距离(m)bx=2.000墩边缘到桩边缘水平距离(m)ax=0.500冲垮比AxXx=0.251与冲垮比对应的冲切承载力系数apx'、apy',apx=1.773边桩竖向力设计值(KN)Fld=7585.766根据式8.5.5-7=14367.383>7585.766满足要求7.4计算结论用EXCEL程序计算了下部结构典型桥墩以及桥台桩基。桥墩墩柱、桩基承载力及裂缝宽度满足要求,桥墩桩基基底承载力满足要求。桥台桩基的承载能力和裂缝宽度均能满足规范要求,桥台桩基基底承载力满足规范要求。

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