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1、读万卷书 行万里路 1 安徽凤凰桥构件复核 计算报告 读万卷书 行万里路 2 设计阶段： 施工图设计 设计专业： 桥 梁 结 构 计 算 人： 校 对 人： 读万卷书 行万里路 3 中国市政工程西南设计研究院 二 六年八月 成都 读万卷书 行万里路 I 目录 1 前言 . 1 1.1 概述 . 1 1.2 计算基本资料 . 2 1.2.1 技术标准 . 2 1.2.2 设计规范 . 3 2 全桥空间计算 . 5 2.1 结构整体分析说明 . 5 2.1.1 空间杆系结构简述 . 5 2.2 主要计算结果 . 6 2.2.1 支座反力计算结果 . 6 2.2.2 端横梁计算结果 . 7 2.2.
2、3 普通横梁计算结果 . 10 读万卷书 行万里路 1 1 前言 1.1 概述 安徽凤凰桥为无推力斜靠式拱桥，桥体由四片拱肋组成，中间为平行拱肋， 两侧各布一倾斜拱肋。中间平行拱肋为桥梁的主要结构部分，桥面开阔、畅通， 每侧倾斜拱肋与竖直拱肋构成人行桥的空间。这种桥型外形美观，同时具有鲜明 的技术特点。 桥型布置采用一跨过河， 中拱拱轴线采用抛物线， 其计算跨径 78m， 计算矢高为 19.5m，矢跨比为 1/4，中拱与加劲梁在拱脚处固接，形成系杆拱。 中拱和边拱均采用三肢式钢管混凝土（350012） ，桁高 2.0m，边拱计算跨 径为 80m，计算矢高 22.973m（斜距） ，矢跨比为：f
3、/L=1/3.482，拱圈断面均为 倒三角形三肢式钢管混凝土拱。拱肋截面具体尺寸见图 1.1 所示。 a)中拱拱肋截面 b)边拱拱肋截面 图 1.1 拱肋截面尺寸图 读万卷书 行万里路 2 拱肋的钢管内灌注 C50 微膨胀混凝土，形成钢管混凝土组合受力截面。 加劲梁采用单箱七室预应力混凝土箱梁，梁高 1.8，纵、横向双向预应力体 系，梁宽 35 米，顶板厚 22 厘米，底板厚 20 厘米，箱梁两侧设置挑梁，具体布 置见图 1.2 所示。 图 1.2 半幅桥主梁+挑梁尺寸布置图 中拱与边拱在拱顶附近采用 6 个横向连接系进行连接。 本计算报告主要针对“端横梁端横梁” 、 “普通横梁普通横梁”和“
4、端横梁支座端横梁支座”三种构件进 行复核验算。 1.2 计算基本资料 1.2.1 技术标准 1) 道路等级：城市干道； 2) 设计荷载：车行道城B 级，人行道及非机动车道 4.0KN/m 2； 读万卷书 行万里路 3 3) 设计车道：双向 4 车道，两侧设非机动车道，主桥两侧设人行道； 4) 桥梁范围路幅全宽按 35m 设计：2.5m（人行道）+4.5m(非机动车道)3.0m （分隔带） +15.0m （双向 4 车道） +3.0m(分隔带)+4.5m(非机动车道)+3.0m(人 行道) =35.0m。凤凰桥在人行道外侧设置一个长为 80 米，宽为 7.5 米的圆 弧形景观平台，桥梁跨中横断面
5、宽度为 50 米； 5) 通航要求：无； 6) 抗震：地震基本烈度 6 度。 1.2.2 设计规范 1) 公路工程技术标准 （JTGB01-2003） 2) 公路工程抗震设计规范 （JTJ 004-89） 3) 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） 4) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） 5) 公路桥涵钢结构及木结构设计规范 （JTJ 025-86） 6) 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ 024-85） 7) 钢管混凝土结构设计与施工规程 （CECS28：90） 8) 建筑钢结构焊接技术规程 （JGJ81-2002、J218-2002）
6、 读万卷书 行万里路 4 9) 厂矿道路设计规范 （GBJ 22-87） 10) 城市桥梁设计规范 （CJJ 11-93） 读万卷书 行万里路 5 2 全桥空间计算 2.1 结构整体分析说明 2.1.1 空间杆系结构简述 利用程序的联合截面功能来模拟钢管拱的施工架设过程， 将箱形主梁简化成 梁格体系。具体的空间杆系模型离散图见图 2.1 所示。 计算工况选取较为典型的 11 个施工阶段和一个运营阶段（见表 2-1 所示） 。 表 2-1 典型工况列表 计算工况号 说 明 计算工况号 说 明 1 支架现浇主梁 7 安装第一批吊杆 2 张拉预应力，架钢管 8 安装第二批吊杆 3 灌钢管内砼 9 安
7、装第三批吊杆 4 钢管内砼强化 10 落架 5 灌拱肋腔内砼 11 施工二恒 6 拱肋腔内砼强化 12 运营阶段 读万卷书 行万里路 6 图 2.1 中拱平面模型离散图 砼构件收缩徐变按成桥后 1000 天计算。取瞬时徐变系数 0.8，滞后徐变系 数 0.4，环境许多湿度 70，砼平均加载龄期 28 天计算。 温度计算按整体升温 25， 整体降温 25， 梯度温度按 04 桥通规根据铺装 层厚度内插 T1=9.2，T2=4.5。 汽车荷载采用车道荷载。 以下给出的有关计算结果，规定应力以拉为正，以压为负；弯矩以下缘纤维 受拉为正；轴力以拉为正。 2.2 主要计算结果 2.2.1 支座反力计算结
8、果 全桥结构在两侧端横梁下各设置了 5 个支座，分别位于端横梁两端、端横梁 跨中和正拱拱脚处。由于设置的支座个数较多，使得各支座的受力变得不明确， 读万卷书 行万里路 7 在全桥计算中必须计及支座的刚度。计算结果见表 2-2。 表 2-2 端横梁支座反力(单位：KN) 支座反力 正拱处支座 端横梁端部支座 端横梁跨中支座 竖向反力 22507.3 692.9 2507.6 结论：结论：正拱下支座反力大于其它支座反力，设计图纸中支座应根据反力进行正拱下支座反力大于其它支座反力，设计图纸中支座应根据反力进行 相应调整。相应调整。 2.2.2 端横梁计算结果 端横梁采用 4500(mm)1800(m
9、m)实心矩形截面梁。 正拱拱脚处的端横梁截 面为控制截面，正拱拱脚处端横梁截面的内力计算结果见表 2-3。 表 2-3 正拱拱脚处端横梁截面内力列表(单位：KN，KN*m) 轴力 max 轴力 min 剪力 max 剪力 min 弯矩 max 弯矩 min 轴力 1.54e+03 1.25e+03 1.5e+03 1.29e+03 1.51e+03 1.28e+03 剪力 576 819 946 449 1.1e+03 294 弯矩 2.04e+03 3.98e+03 4.53e+03 1.49e+03 7.65e+03 1.27e+03 1 1、承载能力极限状态荷载组合强度验算结果承载能力极
10、限状态荷载组合强度验算结果: : 读万卷书 行万里路 8 a)最大轴力强度验算 截面受力性质: 下拉偏压 内力描述: Nj = 1.54e+03 KN, Qj = 576 KN, Mj = 2.04e+03 KN-m 截面抗力: NR = 1.54e+04 KN = Nj = 1.54e+03 KN(满足) 最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m*2 = Nj = 1.25e+03 KN(满足) 最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m*2 = Nj = 1.51e+03 KN(满足) 最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m*2 = Nj = 1.28e+03
11、 KN(满足) 最小配筋面积 Agmin = 1.62e-02 m*2 实际配筋面积 Ag = 2.54e-02 m*2 (满足) 2 2、正常使用极限状态荷载组合抗裂性验算正常使用极限状态荷载组合抗裂性验算: : a)上缘: 长期荷载弯矩: M = 1.56e+03 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 1.56e+03 KN-m 长期荷载裂缝宽度: d_f = 0.0 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 读万卷书 行万里路 10 上缘抗裂性验算满足 b)下缘: 长期荷载弯矩: M = 5.72e+03 KN-m 全部使用荷载弯矩: Mo = 5.72e+03 KN-m 长期
12、荷载裂缝宽度: d_f = 0.19 mm 容许裂缝宽度: d_fo = 0.2 mm 下缘抗裂性验算满足 结论：结论： 将端横梁的将端横梁的 d=16d=16 的的 HRB335HRB335 钢筋修改为钢筋修改为 d=20d=20 的的 HRB335HRB335 钢筋后， 端横钢筋后， 端横 梁截面验算能够通过。梁截面验算能够通过。 2.2.3 普通横梁计算结果 说明：可将普通横梁上部的扁锚更换成两个 OVM15-10 的锚具。 下面将针对修改后的结构进行计算。 读万卷书 行万里路 11 MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM 弯矩-y 6.27969
13、e+000 0.00000e+000 -2.02344e+002 -3.06656e+002 -4.10968e+002 -5.15280e+002 -6.19592e+002 -7.23904e+002 -8.28216e+002 -9.32528e+002 -1.03684e+003 -1.14115e+003 PostCS ST: 均匀降温 MAX : 88 MIN : 79 文件:凤凰桥(王子健 单位: kN*m 日期: 08/03/2006 表示-方向 X:-0.432 Y: 0.779 Z: 0.454 图 2.2 普通横梁均匀降温弯矩图(单位：KN*m) 读万卷书 行万里路 12 MIDAS/Civil POST-PROCESSOR BEAM DIAGRAM 弯矩-y 1.14115e+003 1.03684e+003 9.32528e+002 8.28216e+002 7.23904e+002 6.19592e+002 5.15280e+002 4.10968e+002 3.06656e+002 2.02344e+002 0.00000e+000 -6.27969e+000 PostCS ST: 均匀升温 MAX : 79 MIN : 88 文件:凤凰桥(王子健 单位: kN*m 日期: 08/03/2006 表示-方向 X:-0.
