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公路桥涵结构计算书(30mT梁结构、20m空心板结构及盖板涵),127页Word可下载!.docx人行荷载对边梁产生的荷载为负.
第二联4#梁横向分布系数:
两列车:(0.228+0.2948+0.2948+0.228)/2=0.5228
跨高速公路工程安全施工方案.ppt三列车: (0.228+0.2948+0.2948+0.228+0.1556+0.0641)/2*0.78=0.4937
人群荷载:0.0945
人群荷载为5kN/m2,对4#梁的荷载为5*0.0945=0.473kN/m,移动荷载均布荷载为10.5kN/m,将人群荷载转化为均布荷载后的系数<0.473/10.5=0.045,即4#梁的横向分布系数<0.5228+0.045=0.5678
根据横向分布系数计算结果可知,选取第一联边梁和中梁进行计算。
按全桥3×30m布跨分别对边梁及中梁进行建模计算,以平面杆系理论为基础,MIDAS/Civil进行结构分析计算,按全预应力构件验算。全桥共划分为65个单元,4个支撑点,有限元模型如下图所示
施工阶段划分为5个阶段,各个阶段工作内容如下:
1.4.4 计算条件及参数说明
混凝土容重取26kN/m3计,沥青混凝土容重取24kN/m3计,按实际断面计算重量。二期恒载包括护栏、桥面铺装、现浇翼缘板、横隔板等,按均布荷载考虑,边梁桥面铺装翼缘板横隔板取14.6kN/m,护栏取9.4KN/m;中梁桥面铺装翼缘板横隔板取18.5kN/m。
地基及基础不均匀沉降:L/3000=1.0cm
车道荷载冲击系数按下式计算:
当时,
当时,
根据计算的30米T梁一阶竖向自振频率为3.9Hz,因此冲击系数μ=0.22;
⑥荷载工况、荷载组合及验算内容
程序运行基本组合、极限组合、短期效应组合、长期效应组合、弹性应力验算组合共44组。
1.4.5 T梁验算结果
1、持久状况承载能力极限状态验算结果
① 正截面抗弯承载能力验算
本结构承载能力极限状态下T梁弯矩包络图如图所示:
上部结构在承载能力极限状态下T梁最大、最小剪力及对应抗力如下图所示:
计算结果表明,T梁各验算截面的极限弯矩抗力和剪力抗力均大于设计弯矩和剪力,T梁承载能力满足要求。
2、持久状况正常使用极限状态验算结果
① 结构正截面抗裂验算
A类预应力混凝土构件,短暂状况下:
计算结果表明各单元满足A类预应力构件要求(墩顶现浇处单元失真出现较大的拉应力除外)
A类预应力混凝土构件,持久状况下:
对于A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:
预制构件:=0.7×2.65=1.856MPa 验算结果如下:
计算结果:斜截面抗裂验算中,T梁满足A类预应力构件要求。
在短期荷载效应组合下,T梁跨中最大位移为2.26cm。C50混凝土的挠度长期增长系数,跨中挠度容许值[f]=L/600=3000/600=5cm,1.425x0.7x2.26=2.25cm(上拱)<[f]=5cm,结构刚度满足规范要求。
3、持久状况及短暂状况构件应力验算结果
①正截面混凝土法向压应力验算
未开裂构件:=0.5×32.4=16.2MPa验算结果如下表
计算结果:正截面混凝土法向压应力小于16.2MPa,满足规范要求。
②正截面受拉区钢筋拉应力验算
受拉区预应力钢筋的最大拉应力:
对钢绞线、钢丝未开裂构件:=0.65×1860Mpa=1209Mpa
根据计算结果预应力钢筋最大拉应力为1166Mpa,满足规范要求。
③斜截面混凝土的主压应力验算
计算结果:斜截面混凝土的主压应力小于19.44MPa,满足规范要求。
6、短暂状况构件应力验算结果
①短暂状况构件应力验算
计算结果:各施工阶段混凝土法向压应力满足规范要求。
在标准组合作用下,桥墩内力计算结果如下图所示:
设计边支座选择GJZF4350×400×86承载力为1326kN,中支座选择GJZF4450×550×99型,承载力为2376kN。
1.5下部结构U型桥台计算书
地基土分为三层,天然路面依次向下为粘土、碎块状强风化凝灰熔岩、中风化凝灰熔岩,基础持力层为碎块状强风化凝灰熔岩,承载力基本容许值为[fao]=600kPa,台内填土重度γ=18kN/m3,内摩擦角=35°;0#桥台地下水位标高6.5m。
台帽、侧墙顶及搭板采用C30钢筋混凝土,密度γ=26kN/m3,台身、基础及侧墙采用C25片石混凝土,重度γ =24kN/m3,轴心抗压强度标准值fck=16.7MPa,轴心抗拉强度标准值ftk=1.78MPa,轴心抗压强度设计值fcd=11.5MPa,轴心抗拉强度设计值ftd=1.23MPa。
《城市桥梁设计规范》(CJJ 11—2011)
《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007);
桥台计算过程中,在保证对验算结果不会有太大影响的情况下,结构对局部尺寸进行了简化对于基础自重及襟边上土重,两台阶基础近似采用单台阶基础计算。
5、桥台后填土自重引起的主动土压力
6、桥台后活荷载引起的土压力
将移动荷载分为左偏、居中、右偏三种方式布置,得到墩顶受力如下表所示:
因此最大墩顶反力为3939kN。
桩基均为嵌岩桩,选取1#墩进行验算。持力层为中风化熔结凝灰岩,饱和单轴抗压强度标准值为66.23MPa。
最大桩底反力=墩顶反力+墩自重
=3939+318=4258kN
K21+140XX大桥
2.岩前大桥20m空心板结构计算书
桥梁上部结构采用30m预应力混凝土预制空心板,先简直后连续。分联为4×20+5×20米。
预制空心板、横隔梁、湿接缝、墩顶现浇连续段、桥面现浇层、护栏底座、伸缩缝均采用C50混凝土。柱式墩墩身、盖梁、系梁、台帽、背墙、耳墙、肋板、 承台、桥头搭板均采用C30混凝土。
桥面铺装采用10cm厚C50桥面现浇层和9cm厚沥青混凝土桥面铺装。
HRB400钢筋和HPB300钢筋应符合GB1499.2-2007和GB1499.1-2008规定。
钢板应符合国标《桥梁用结构钢》GB/T714-2000规定的钢板。
2.3. 技术标准及主要规范标准
2)抗震等级:设计基本地震加速度值为0.05g,抗震设防烈度为6度。
1)、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11—2011);
2)、《公路工程技术标准》(JTG B01—2003);
岩前大桥桥宽10.25米,空心板梁高0.95米,梁间距为1.25米。横断面如下图所示
模型采用梁格法模拟空心板空间受力,共11片梁,按全桥4×30m布跨进行建模计算,以平面杆系理论为基础,MIDAS/Civil进行结构分析计算,按A类预应力构件验算。有限元模型如下图所示
全桥共2086个单元,其中主梁单元数为86×11=946个单元,由于空心板湿接缝只传递剪力不传递弯矩,因此需要释放横梁的梁端约束。
施工阶段划分为5个阶段,各个阶段工作内容如下:
2.4.4 计算条件及参数说明
混凝土容重取26kN/m3计,沥青混凝土容重取24kN/m3计,按实际断面计算重量。二期恒载包括护栏、桥面铺装、现浇翼缘板、横隔板等,按均布荷载考虑,内侧护栏为9.36kN/m,人行道护栏分别为:1.95kN/m和4.16kN/m。因此二期荷载为:
地基及基础不均匀沉降:L/3000=0.667cm
车道荷载冲击系数按下式计算:
当时,
当时,
根据计算的20米空心板一阶竖向自振频率为3.989Hz,因此冲击系数μ=0.22;
⑥荷载工况、荷载组合及验算内容
程序运行基本组合、极限组合、短期效应组合、长期效应组合、弹性应力验算组合共44组。
2.4.5 空心板验算结果(选取1#、2#、6#梁)
1、持久状况承载能力极限状态验算结果
① 正截面抗弯承载能力验算
本结构承载能力极限状态下空心板弯矩包络图如图所示:
上部结构在承载能力极限状态下空心板最大、最小剪力及对应抗力如下图所示:
计算结果表明,空心板各验算截面的极限弯矩抗力和剪力抗力均大于设计弯矩和剪力,空心板承载能力满足要求。
2、持久状况正常使用极限状态验算结果
① 结构正截面抗裂验算
A类预应力混凝土构件,短暂状况下:
计算结果表明各单元满足A类预应力构件要求(墩顶现浇处单元失真出现较大的拉应力除外)
A类预应力混凝土构件,持久状况下:
对于A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)短期效应组合下,应符合下列条件:
预制构件:=0.7×2.65=1.856MPa 验算结果如下:
计算结果:斜截面抗裂验算中,空心板满足A类预应力构件要求(墩顶现浇处单元失真出现较大的拉应力除外)。
在短期荷载效应组合下,T梁跨中最大位移为1.08cm。C50混凝土的挠度长期增长系数,跨中挠度容许值[f]=L/600=2000/600=3.33cm,1.425x0.7x1.08=1.07cm(上拱)<[f]=3.33cm,结构刚度满足规范要求。
3、持久状况及短暂状况构件应力验算结果
①正截面混凝土法向压应力验算
未开裂构件:=0.5×32.4=16.2MPa验算结果如下表
计算结果:正截面混凝土法向压应力小于16.2MPa(墩顶现浇处单元失真出现较大的拉应力除外),满足规范要求。
②正截面受拉区钢筋拉应力验算
受拉区预应力钢筋的最大拉应力:
对钢绞线、钢丝未开裂构件:=0.65×1860Mpa=1209Mpa
根据计算结果预应力钢筋最大拉应力为1134Mpa,满足规范要求。
③斜截面混凝土的主压应力验算
计算结果:斜截面混凝土的主压应力小于19.44MPa(墩顶现浇处单元失真出现较大的拉应力除外),满足规范要求。
6、短暂状况构件应力验算结果
①短暂状况构件应力验算
计算结果:各施工阶段混凝土法向压应力满足规范要求。
在标准组合作用下,桥墩内力计算结果如下图所示:
设计边支座选择GYZF4200×44承载力为284kN,两个支座共计568kN,中支座选择GYZF4250×63型,承载力为452kN,两个支座共计904kN。支座验算满足要求。
利用midas建模进行计算,盖梁共45个节点、44个单元。如下图所示:
不考虑墩柱对盖梁的约束,按铰接计算。
2.5.1 计算条件及参数说明
盖梁混凝土容重取26kN/m3计。
支座传递主梁的恒荷载上部结构已经计算,计算结果如下表所示:
移动荷载分为左偏、居中和右偏共分为3种工况。
将支座反力加到盖梁模型中,进行结构验算。
经过验算盖梁正截面满足抗弯要求。
经过验算盖梁斜截面满足抗剪要求。
经过验算盖梁裂缝面满足规范要求。
将移动荷载分为左偏、居中、右偏三种方式布置,得到墩顶受力如下表所示:
因此最大墩顶反力为2880kN。
桩基除8号墩为摩擦桩外,其余均为嵌岩桩,选取墩高和桩长最高的7#墩进行验算。持力层为中风化熔结凝灰岩,饱和单轴抗压强度标准值为66.23MPa。
最大桩底反力=墩顶反力+墩自重+桩顶系梁+桩基自重
=2880.6+453+131+1125=4589kN
8#桩为摩擦桩,最大桩底反力=4506kN。土层信息如下表所示
K21+540、K22+000、K22+313三座涵洞构造尺寸相同,其中K21+540涵洞的填土高度最高,因此只对K21+540进行验算。
净跨径:L0=2m; 单侧搁置长度:0.20m; 计算跨径:L=2.2m;填土高:H=1.78m;
武汉某中心中庭花篮式玻璃幕墙工程施工组织设计.doc 盖板板端厚d1=17cm;盖板板中厚d2=25cm;盖板宽b=0.99m;保护层厚度c=4cm;
混凝土强度等级为C30; 轴心抗压强度fcd=13.8Mpa; 轴心抗拉强度ftd=1.39Mpa;
主拉钢筋等级为HRB400; 抗拉强度设计值fsd=330Mpa;
主筋直径为12mm,外径为13mm,共11根,选用钢筋总面积As=0.001243m2
盖板容重γ1=25kN/m3; 土容重γ2=18kN/m3
q=γ2·H·b=18×2.78×0.99=51.3kN/m
某高速公路隧道实施性施工组织设计 g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(19+25)×0.99/2 /100=5.2kN/m
2) 由车辆荷载引起的垂直压力(可变作用)
计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时,车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时,扩散面积以最外面的扩散线为准