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凤琴路桥梁 计算书0001.docx

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凤琴路桥梁 计算书0001.docx_第1页
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目录一、工程概况1二、技术标准1三、设计规范2四、计算要点24.1计算模拟24.2计算参数、荷载34.3计算内容44.4荷载组合4五、(14+20+14) m箱梁一单梁计算结果55.1持久状况承载能力极限状态验算结果55.1.1截面受压区局度55.1.2正截面抗弯承载能力验算55.1.3斜截面抗剪承载能力验算65.1.4截面抗扭承载能力验算65.1.5支座反力75.2持久状况构件正常使用极限状态85.3短暂状况构件应力验算结果85.3.1混凝土边缘压应力验算85.3.2中心轴主拉应力验算95.4位移挠度计算结果9六、(14+20+14) m箱梁一梁格法计算结果106.1持久状况承载能力极限状态验算结果106.1.1截面受压区高度106.1.2正截面抗弯承载能力验算116.1.3斜截面抗剪承载能力验算116.1.4截面抗扭承载能力验算126.2持久状况构件正常使用极限状态12七、箱梁横梁计算135.2持久状况构件正常使用极限状态距构件组起始点距离E)距构件组起始点距离E)距构件组起始点距离E)W cr W AC图表使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为Wfl. =0.151 mmW裂缝宽度允许值0.200 mm,满足规范要求;5.3短暂状况构件应力验算结果5.3.1混凝土边缘压应力验算按《桥规》第7. 2. 4-1条公式,受压区混凝土边缘混凝土的压应力应符合下式规定:。

LcWO. 8fck'-pdzJ-R植H-pdzJ-R植H-pdzJ-R植H17.136 —13.7088-10.2816-6.8544 -距构件组起始点距离(m)™ Sig_MAX Sig_ALW最不利位置:构件-27[1.00] |图表混凝土边缘压应力验算包络图结论:按照《桥规》第7.2.4-1条公式o,W0.8fck '验算:=3.382 MPaW0.8fck ' =17.136 MPa,满足规范要求;5.3.2中心轴主拉应力验算按照《桥规》第7.2.5条,钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力(剪应力)细应符合下列规定:0%pWftk,距构件组起始点距离(m)距构件组起始点距离(m)距构件组起始点距离(m)一窗舂州Sig.MAX — Sig.ALW图表中性轴主拉应力验算包络图结论: 按照《桥规》第7.2.5条公式Wftk '验算:T.243 MPaWftk '=2. 086 MPa,满足规范要求;5.4位移挠度计算结果z-方司0.2532.5320 le-OOl 2.30183e-001 2.07165e-001 1.84146e-001 1.61128e-001 1.38110e-001 1.1509 le-OOl 9.20732e-002 6.90549e-002 4.60366e-002 2.30183e-002 0.00000e+000罢敛=9.4553E+003图表活载位移图1Z-方司-2.68433e-010 -1.30673e-001—■ -2.61345e-0013.92018©-0015.22690e-001-6.53363e-0017.84035e-001 ——-9.14708e-0011.04538e-K)001.17605e-K)00-1.30673e+000 -1.43740e-H)001.66 56E+003图表活载位移图2最大正挠度0.253mm (中跨跨中位置),最大负挠度1.437mm (中跨跨中位置),考虑长期增长系数1.4,挠跨比为l.69X1.4=2.37mmvL/600=33.3mm,满足规范要求。

六、(14+20+14) m箱梁一梁格法计算结果6.1持久状况承载能力极限状态验算结果6.1.1截面受压区高度表格 截面受压区高度相对界限受压区高度& b钢筋种类C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80HPB3000.620.600.58—HRB4000.530.510.49■钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36一\距构件组起始点距离(m)14284256708498112126140154168182EZ三果削-4369.91426/\4284.56386-12939 04198-21593.5201-Mn(包 XMin)rMu(Mac) 一 Mn(包)(Max) -、•、rMu(Min)6.1.2正截面抗弯承载能力验算-Is4148.887图表正截面抗弯承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.1.5 >yos

按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.2.9条进行抗剪截面验算,满足规范要求Is6.1.4截面抗扭承载能力验算2489 3322 —,glniLWirmn£J^JrJ\Our^LA014284256708498112126140154168182距构件组起始点距离(m)rVd — Vn(Max) — Vn(Min)图表4持久状况抗扭验算(剪力)包络图结论: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;6.2持久状况构件正常使用极限状态距构件组起始点距离(m)W_cr W_AC距构件组起始点距离(m)W_cr W_AC图表6使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为W永=0.152mmW裂缝宽度允许值0.200 mm,满足规范要求;七、箱梁横梁计算7.1端横梁7.1.1计算模拟箱梁横梁为钢筋混凝土横梁,横梁宽l.8m,高1.4m,按空间梁单元理论,采用 桥梁计算程序MIDAS CIVIL2020进行计算,结合施工方案及其构造特征进行结构离 散。

全桥共划分为33个单元和37个节点结构离散图见下图:7.1.2正截面抗弯验算距构件组起始点距蔑(m)距构件组起始点距蔑(m)距构件组起始点距蔑(m)121624-5244.14052--1748.04684-1748.04684-5244.14052-8740.2342-Mn(包)(Min)0-8740.2342-*™ rMu(M®)Mn(包XMax)•、•、rMu(Min)20图表持久状况正截面抗弯验算包络图 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V构件承载力设计值,满足规范要求;7.1.3斜截面抗剪验算7.1.3斜截面抗剪验算IIDrVd(Z-Max) — Vn(Z-Max) -、•、rVd(Z-Min) — Vn(Z-Min)图表 持久状况斜截面抗剪验算(z方向)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5.2.11条进行抗剪截面验算,满足规范要求;7.1.4裂缝宽度验算图表 使用阶段裂缝宽度验算包络图 结论:图表 使用阶段裂缝宽度验算包络图 结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为=0.090mmW裂缝宽度允许值0.200 mm,满足规范要求;7.2中横梁721计算模拟箱梁横梁为钢筋混凝土横梁,横梁宽2.5m,高1.4m,按空间梁单元理论,采用 桥梁计算程序MIDAS CIVIL2020进行计算,结合施工方案及其构造特征进行结构离 散。

全桥共划分为33个单元和37个节点结构离散图见下图:7.2.2正截面抗弯验算_E N三柴削_E N三柴削_E N三柴削-12339.1539-6237.85696-136.560025964 7369218167.330848121620距构件组起始点距蔑(m)24—rMu(Mac)—Mn(包XMax)■、•、rMu(Min)图表持久状况正截面抗弯验算包络图 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V构件承载力设计值,满足规范要求;7.2.3斜截面抗剪验算7.2.3斜截面抗剪验算7.2.3斜截面抗剪验算IIDrVd(Z-Max) — Vn(Z-Max) -、•、rVd(Z-Min) — Vn(Z-Min)图表 持久状况斜截面抗剪验算(z方向)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5.2.11条进行抗剪截面验算,满足规范要求;724裂缝宽度验算图表 使用阶段裂缝宽度验算包络图图表 使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为Wfj. =0.128 mm<裂缝宽度允许值 0.200 mm,满足规范要求;八、下部桥墩结构计算8.1计算模拟桥梁下部结构为钢筋混凝土柱式墩,桥墩尺寸为:D120-D150,下部结构按空 间梁单元理论,采用桥梁计算程序MIDAS CIVIL2020进行计算,结合施工方案及其 构造特征进行结构离散。

本桥按钢筋混凝土构件设计,全桥共划分为90个单元和 94个节点结构离散图见下图:8.2立柱计算结果8.2.1正截面抗压验算-NW-R帽-NW-R帽19201.392-17596.4138-15991.4356-14386.4574-12781.4792-11176.501-r0■I最不利位置:构件-8(1 00]=A678距构件组起始点距离(m)rNd图 持久状况正截面抗压验算(RC柱)包络图7.1端横梁137.1.1计算模拟137.1.2正截面抗弯验算137.1.3斜截面抗剪验算147.1.4裂缝宽度验算147.2中横梁157.2.1计算模拟157.2.2正截面抗弯验算157.2.3斜截面抗剪验算167.2.4裂缝宽度验算16八、下部桥墩结构计算178.1计算模拟178.2立柱计算结果178.3桩基计算结果188.4桩端岩石强度19九、下部桥台结构计算20结论:按照《桥规》第5. 1.5-1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;8.2.2裂缝宽度验算图 使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6. 4条验算:最大裂缝宽度为Wfk二0.00 mmW裂缝宽度允许值0. 200 mm,满足规范要求;8.3桩基计算结果8.3.1正截面抗压验算距构件组起始点距离m)图 持久状况正截面抗压验算(RC柱)包络图结论:按照《桥规》第5. 1.5-1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;8.3.2裂缝宽度验算E巨帔眠翻邮0-Z景利fig:懈-1510.00]———. ■2468W cr W AC01012距构件组起始点距离(m)02图使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6. 4条验算:最大裂缝宽度为Wfk二O.OminW裂缝宽度允许值0.200 mm,满足规范要求;8.4桩端岩石强度cl0.36桩径(m)1.5Ap1.77frk (kPa)5500cl*Ap*frk3497.2u(m)4.71c2i0.03hi (m)7.5frki5500u*c2i*hi* frki5828.625$s0.8Ll(m)9qlk (kPa)50L2(m)7.5q2k00.5*$s*u* li*qik847.8[Ra] (kN)10173.6桩顶轴力 (kN)5078.0桩自重(kN)758. 1桩底轴力 N(kN)5836.1[Ra] /N1.74根据计算,桩端持力层中风化岩抗压强度要求值按照不小于5. 5MPa控制,桩基有效嵌岩深度不小于5倍桩径。

九、下部桥台结构计算本次计算选取最不利的4号桥台计算水平土压力计算1、台后填土自重引起的土压力35353518 °土的内摩擦角 桥台与竖直面的夹角填土表面与水平面的夹角台背与填土间的摩擦角台背与填土间的摩擦角6/2 二17.5 °主动土压力系数主动土压力系数主动土压力系数0. 4026主动土压力标准值主动土压力标准值主动土压力标准值Buy H2/2土的重力密度土的重力密度土的重力密度20 kN/m3桥台的计算宽度桥台的计算宽度桥台的计算宽度=26. 758 m①对台身底截面①对台身底截面①对台身底截面计算土层高度计算土层高度计算土层高度H17. 5 m主动土压力E1 =6059.2 kN自计算土层底面算起土压力的着力点C1二H1/3二自计算土层底面算起土压力的着力点C1二H1/3二自计算土层底面算起土压力的着力点C1二H1/3二2. 500 m弯矩弯矩弯矩ME I = E1C1 = 15148.1kN • m②对承台底截面②对承台底截面②对承台底截面计算土层高度计算土层高度计算土层高度H2 二 Hl 二 7.5 m主动土压力E2 = El =6059. 2kNEhk=Ea*cos( a + 5 )=4932.7Ehk=Ea*cos( a + 5 )=4932.7Ehk=Ea*cos( a + 5 )=4932.7自计算截面算起土压力的着力点C2自计算截面算起土压力的着力点C2自计算截面算起土压力的着力点C2二 C1+ 2.04. 500 m弯矩ME IIE2C222197 kN • m2、汽车荷载引起的土压力2、汽车荷载引起的土压力2、汽车荷载引起的土压力桥台与竖直面的夹角18 °土的内摩擦角35 °台背与填土间的摩擦角台背与填土间的摩擦角台背与填土间的摩擦角6/217. 5 °q + 6+6二 70.9 °q + 6+6二 70.9 °q + 6+6二 70.9 °破坏棱体破裂面与竖直线间夹角。

破坏棱体破裂面与竖直线间夹角tan 0 = 0.4328填土高度H =7. 5 m破坏棱体长度10 = H(tan a +tan 0 ) =5. 746 m破棱体上作用轴数车道系数车轮的总重力ZG 二560.0kN桥台横向全宽B = 26. 758土的重力密度20.0kN/m3车辆荷载等代均布土层厚度h 二 ZG/ (B10y)二 0. 182 m主动土压力系数u =0. 4026主动土压力标准值①对台身底截面计算土层高度①对台身底截面计算土层高度计算土层高度计算土层高度H1=7. 5 m汽车引起的主动土压力E1'=294. 3kN自计算土层底面算起土压力的着力crH1/23. 750 m弯矩Me T = El'Cl'=1103.5kN • m②对承台底截面计算土层高度计算土层高度计算土层高度H2 二 H1 二7. 5 m汽车引起的主动土压力E2'=El'=294.3 kN自计算截面算起土压力的着力点C2'=CP + 2. 0 =5. 750 m弯矩Me II'二E2'C2*0.8 二 1353 kN • m台后土压力对桥台产生总弯矩台后土压力对桥台产生总弯矩台后土压力对桥台产生总弯矩Mell+Mell'=23166.8 kN • m上部结构传至桥台竖向力计算: 根据midas计算结果知标准组合下,桥台受上部结构竖向力Fk=5716KN,竖向力至X轴距离d=1.8m ,产生的弯矩M2=10288. 8KN. m根据jtg3362-2018规范8. 5. 1单桩竖向力设计值按公式计算如下Mv (5716 + 19998 + 9871)(23166. 8 + 10288. 8)x1. 65 睥八―16x1.65216x1.65216x1.65216一 J = + = 349 以Nu = 5. 50 x 1000 x 3. 14 x 0.6 x 0.6 = 6217WNdmax

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018) 8.5.4计算拉杆抗拉承载力验算安全系数佥 \1.13按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018) 8.5.3计算参数意义符号单位参数值承台高度hmm2000承台卜面外排桩中心至墩台边缘的距离mm1200是否满足xiWh满足要求,按8.5.4计算结构重要性系数为\1.1“1”排桩单桩竖向力设计值NdkN3491“1”排桩根数〃i根8“1”排桩压杆内力设计值GdN3.6E+07参数A\1.30压杆混凝土轴心抗压强度设计值./cdMPa16.1混凝土压杆的等效抗压强度设计值^c, dMPa14.987压杆计算高度tmm944.8压杆计算宽度bsmm27600桩的支撑面计算宽度(圆桩)bmm960桩径或桩边长rmm1200150mm混凝土立方体抗压强度标准值feu, kMPa35“1”排桩拉杆内力设计值TiaN2.3E+07在压杆计算宽度S范围内拉杆钢筋截血血枳Asmm285530在压杆计算宽度公范围内拉杆钢筋钢筋直径dmm22在压杆计算宽度仄范围内拉杆钢筋根数n根225拉杆钢筋抗拉强度设计值fsdMPa330拉杆钢筋的顶层钢筋中心至承台底的距离Smm184.2“1”排桩斜压杆压力线与拉杆拉力线的夹角rad0.889承台有效高度homm1815.8服mm316.2压杆中线与承台顶面的交点至墩台边缘的距离amm272.37&\0.0035钢筋弹性模量EsMPa2.0E+05yoGd压杆kN39551tbs了ce,d抗压kN390805压杆抗压承载力验算是否满足规范要求承载\满足压杆抗压承载力安全系数力验 算\9.9yo?id拉杆kN24910抗拉kN28225拉杆抗拉承载力验算是否满足规范要求承载\满足参数意义单位参数值结构重要性系数70\1.1计算斜截面以外各排桩最大剪力设计值得总和VdkN27928“1”排桩单桩竖向力设计值MdkN3491“1”排桩根数n\根8墩台边缘至计算斜截面外侧桩边缘的距离mm120承台有效高度homm1820承台计算宽度实mm27600桩的支撑宽度(圆桩)bmm960剪跨比,当m<0.5时,取m=0.5m\0.500在压杆计算宽度队范围内受拉钢筋截面面积Asmm2112901边长150mm的混凝土立方体抗压强度标准值feu, kMPa35斜截面内纵向受拉钢筋的配筋百分率P\0.2248P\0.002257o Vd承台kN30720.80.9xl()-4((2+0.6P)/时&k"xWzo的斜kN114197承台的斜截面抗剪承载力是否满足规范要求截面\满足承台的斜截面抗剪承载力安全系数抗剪 承载 力\3.72一、工程概况本次设计道路为凤琴路东段,道路起于凤羽路,向东延伸止于金阴路,道路总 长366.704米,标准路幅宽度16米,道路等级为城市支路,设计车速30km/h,道路 K0+215-K0+273设置桥梁一座跨越小桥河沟。

本次设计凤琴路桥梁跨径为:(14+20+14) m,桥梁全长62m,桥宽17.2m,上 部结构为预应力混凝土现浇箱梁结构,下部结构桥墩采用柱式墩,桥台为重力式U 型桥台接桩基础二、技术标准1)结构设计基准期:100年2)设计使用年限:100年3)桥梁所处道路等级:城市支路4)设计安全等级:一级5)设计荷载:6)汽车:城-A级,人群:4. OKN/m27)地震设防标准:8)拟建工程区域地震基本烈度为6度,抗震措施为7度,抗震设计方法为C类9)设计车速:30公里/小时10)桥梁横断面:11)宽度构成:4. 0m (人行道)+4. 0m (车行道)+4. 0m (车行道)+8. 0m (人 行道)二20.0m12)横坡:车行道:1. 5%,人行道:2. 0%13)人行护栏防撞等级:SB级14)设计环境类别:I类三、设计规范1) 《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)2) 《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)3) 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)4) 《公路与工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)5) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)6) 《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG 3363—2019)7) 《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)8) 《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650-2020)9) 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ 2—2008)10) 《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB 1499.1-2017)11) 《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》(GB 1499.2-2018)12) 《钢筋混凝土用钢 第3部分:钢筋焊接网》(GB 1499.3 —2010)13) 《钢筋机械连接技术规程》(JGJ 107—2016)14) 《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)15) 《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)16) 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T 14370-2015)17) 《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ 139-2010)18) 《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4-2019)19) 《混凝土结构耐久性设计标准》(GB/T 50476-2019)|、计算要点4.1计算模拟桥梁上部结构为部分A类预应力连续箱梁,跨径组合14+20+14m,纵向静力计 算分别采用单梁模型及梁格模型计算,桥梁计算程序采用MIDAS CIVIL2020,结合施 工方案及其构造特征进行结构离散。

本桥按钢筋混凝土构件设计结构离散图见下 图:单梁模型计算简图梁格法模型结构离散图1720,9201l800,400920u400'横断面布置图4.2计算参数、荷载1、永久作用钢材容重:78. 5kN/m3;预应力混凝土容重:26. OkN/m3;沥青混凝土容重:24. OkN/m3;基础不均匀沉降:1. Ocm;混凝土的收缩及徐变作用:按3650天考虑,相对湿度系数取85%;2、可变作用汽车荷载:城市-A,双车道计算;人群荷载:按《城市桥梁设计规范》第10. 0. 5条计算;汽车制动力及冲击力:按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)规定计算;温度作用:整体均匀温度升高:25°C,整体均匀温度降低:-25°C结构高度范 围内竖向梯度温度按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)规定计算;支座摩阻系数:0.03〜0.054.3计算内容1、持久状况承载能力极限状态计算;2、持久状况正常使用极限状态计算;3、持久状况和短暂状况的应力计算;4、位移挠度计算结果;4.4荷载组合1、作用标准值组合即进行构件的持久状况应力计算时作用(或荷载)取其标准值,汽车荷载应考虑冲 击系数,进行短暂状况应力计算时施工荷载除有特别规定外均采用标准值,不考虑 组合系数。

2、作用短期效应组合即永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合,见《公路桥涵设计通用 规范》(JTG D60-2015)公式 4.1.7-13、作用基本组合即永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合,考虑结构重要性系数 及各作用效应的分项系数见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)公式 4.1.6-U结构重要性系数取1.1五、(14+20+14) m箱梁一单梁计算结果5.1持久状况承载能力极限状态验算结果5.1.1截面受压区高度表格1截面受压区高度相对界限受压区高度&b钢筋种类C50及以下C55/C60C65/C70C75/C80HPB3000.620.600.58一HRB4000.530.510.49一钢绞线、钢丝0.400.380.36().35精轧螺纹钢筋0.400.380.36—5.1.2正截面抗弯承载能力验算距构件组起始点距离[m)距构件组起始点距离[m)距构件组起始点距离[m)距构件组起始点距离[m)-E N黄削图表正截面抗弯承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第5.1.5 >y0S

5.1.3斜截面抗剪承载能力验算IID-NM-RJS图表斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论:按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2004)第5.1.5 >y0S

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