墩盖梁计算书

计算书计算：复核：1盖梁计算内容⑴持久状况极限状态抗弯承载能力计算。⑵持久状况正常使用极限状态计算。①抗裂验算·正截面抗裂验算――正截面混凝土拉应力验算。·斜截面抗裂验算――斜截面混凝土主拉应力验算。②挠度验算⑶使用阶段正截面混凝土压应力验算⑷预应力钢筋最大拉应力验算。计算方法预应力混凝土盖梁计算按平面杆系理论，并采用桥梁博士计算。⑴将计算对象作为平面梁划分单元作出结构离散图；⑵根据盖梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段；⑶进行荷载组合，求得结构在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移；⑷根据规范中所规定的各项容许指标，验算盖梁是否规范规定的各项要求。计算依据及参数取值⑴《公桥规》、《城市桥梁设计荷载标准》及《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。⑵主要材料及设计参数根据设计文件及规范取值，见表1.2-1。⑶预应力钢筋按规范中提供的钢绞线参数确定。表1.2-1主要材料及参数材料项目参数备注C40混凝土抗压设计强度fcd18.4Mpa抗拉设计强度ftd1.65Mpa弹性模量Ec32500Mpa混凝土特性参数计算材料容重ρ2.6t/m3线膨胀系数α1.0E-5桥梁所处地区相对湿度0.75低松弛钢绞线标准强度fpk1860Mpa控制张拉应力1395Mpa弹性模量1.95E5Mpa松弛率0.03锚具及波纹管钢束管道摩阻系数0.25钢束管道偏差系数0.0015单端锚具变形及回缩值0.006m其他参数桥梁所处地区相对湿度0.75月平均最高气温34℃月平均最低气温0℃梯度温度T1――梯度温度T2――计算书计算：复核：2合拢温度――荷载取值与荷载组合⑴荷载取值①一期恒载主要是箱梁自重。混凝土容重取2.6t/m3，盖梁按实际断面计取重量。②二期恒载包括防撞护栏、盖板和桥面铺装仅作为恒载施加，不参与结构受力，防撞墙荷载按边梁80％，中梁20％分配，见表1.2-2。表1.2-2盖梁二期恒载盖梁宽度39m桥面铺装二期恒载(KN)2130.7×2外侧防撞护栏二期恒载(KN)174.0×2内侧防撞护栏及盖板二期恒载(KN)214.4×2湿接缝（中梁）二期恒载(KN)106.5×8湿接缝（边梁）二期恒载(KN)53.2×4③活载汽车荷载采用公路I级荷载，考虑多车道加载时的横向折减系数为：5车道折减系数0.6，冲击系数1.3，汽车短期荷载折减系数0.7,详见附表。表1.2-3活载横向分布系数桥宽（米）横向布置车队数横向折减系数冲击系数汽车短期荷载折减系数40.5100.61.30.7④温度力·体系升温20℃，体系降温-20℃。⑵荷载组合①短期效应组合②长期效应组合计算结果⑴结构构造及离散模型①盖梁悬臂及跨中横断面图具体构造请参见构造图图-19＃盖梁悬臂及跨中断面⑵持久状况极限状态抗弯承载能力计算计算书计算：复核：3根据《公桥规》第5.1.5条的规定，桥梁构件的承载能力极限状态计算应满足：γ0Md≤R式中：γ0－桥梁结构重要性系数；Md－弯距组合设计值；R－构件(抗弯)承载力设计值。图-2为承载能力计算结果。从图中可以看出，承载能力验算满足规范要求。图-2构件纵向抗弯承载能力图②斜截面抗剪承载能力验算根据《公桥规》第5.2.9条的规定，桥梁构件抗剪截面尺寸符合下列要求：0,301051.0bhfVrkcud=9579.8KN经计算用于抗剪设计的最大剪力组合设计值dVr0＝8150KN≤9579.8KN构件抗剪截面尺寸符合规定要求。抗剪承载能力计算计算书计算：复核：4图-3构件最大剪力和最小剪力图根据《公桥规》第5.2.7条的规定，桥梁构件抗剪截面尺寸符合下列要求：γ0Vd≤Vcs+Vsb+VpbVcs=α1α2α30.45×10-3bh0（(2+0.6p)(fcu,k)0.5ρsvfsv）0。5Vsb=0.75×10-3fsd∑AsbsinθsVpb=0.75×10-3fpd∑Apbsinθp墩顶处截面（箍筋间距为10cm）：Vcs=0.9×1.25×1.1×0.45×10-3×1800×1600×((2+0.6×0.799)×(40)0.5×5.03×10-3×280)0.5=7537.1(KN)Vpb=0.75×10-3fpd∑Apbsinθp=0.75×10-3×1260×[4×12×139×sin8°+(3×12+2×9)×139×sin5°]=1167.7KNVcs+Vpb=7537.1+1167.7＝8704.8KN≥γ0Vd斜截面抗剪承载能力满足要求！⑶持久状况正常使用极限状态计算①抗裂验算·正截面抗裂验算――正截面混凝土拉应力验算经计算，构件正截面抗裂验算，图-4～5分别为构件在短期效应组合下和长期效应组合下的正截面抗裂验算结果。图-4构件短期效应正截面抗裂验算结果图-5构件长期效应正截面抗裂验算结果根据《公桥规》强制性条款6.3条规定，A类预应力混凝土受弯构件：在作用短期效应组合下，σst－σpc≤0.7ftk＝1.68Mpa（C40混凝土）；在作用长期效应组合下，σst－σpc≤0，即不允许出现拉应力。计算书计算：复核：5从图－4中可看出，盖梁在作用短期效应组合最大拉应力为0.348Pa＜1.68MPa，满足规范要求；从图－5中可看出，盖梁在作用长期效应组合下不出现拉应力，满足规范要求。综上所述，正截面抗裂验算满足规范要求。·斜截面抗裂验算――斜截面混凝土主拉应力验算盖梁在短期效应组合下的斜截面抗裂验算结果为：图-6斜截面混凝土主拉应力验算结果主拉应力在不考虑支座沉降及梯度温差时最大为1.2Mpa（峰值）。根据《公桥规》强制性条款6.3条规定，A类预应力混凝土受弯构件：在作用短期效应组合下，现场浇筑构件σst-σpc≤0.5ftk＝1.20MPa（C40混凝土）。可见，盖梁在作用短期效应组合下，斜截面主拉应力验算能够满足要求。②挠度验算按《公桥规》6.5.2条，全预应力混凝土和A类预应力混凝土构件在计算变形时的截面刚度应采用0.95EcI0，其中Ec为混凝土的弹性模量，I0为截面的换算惯性矩。按《公桥规》6.5.3条规定，当采用C40～C80混凝土时，挠度长期增长系数ηθ＝1.45～1.35，C40混凝土按直线内插得ηθ＝1.45。由桥博计算结果可知：①跨中汽车荷载产生的挠度为0.4mm②悬臂端汽车荷载产生的挠度为0.5mm由计算可知，消除结构自重的长期挠度的跨中最大值为fmax=1.45①＝0.58mm计算跨径（10.50m）的1/600＝17.5mm,悬臂端最大为fmax=1.45②＝0.73mm悬臂长度（3.675m）的1/300＝12.3mm，挠度验算满足规范要求。⑷正截面混凝土压应力验算图-7张拉第一批预应力束后（架设梁片前）混凝土应力图计算书计算：复核：6图-8施工阶段正截面混凝土压应力验算结果由图7、图8可知，最大压应力为13.4Mpa≤0.7fck=18.8Mpa.正截面混凝土压应力满足规范要求。使用阶段：图-8使用阶段正截面混凝土压应力验算结果按《公桥规》7.1.5条使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力应符合下列规定：受压区混凝土的最大压应力σkc+σpt≤0.5fck。最大压应力为13.3Mpa≤0.5fck=13.4Mpa.可见使用阶段正截面混凝土压应力满足规范要求。⑸预应力钢筋最大拉应力验算根据《公桥规》7.1.5条第二款规定，受拉区预应力钢筋的最大拉应力：全预应力砼构件σpe+σp≤0.65fpk＝1209Mpa（fpk＝1860Mpa）。经计算，盖梁预应力钢筋最大拉应力为1180Mpa。可见，盖梁预应力钢筋最大拉应力满足规范要求。