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1、 苏通长江公路大桥跨江大桥工程 初步设计计算书 专用航道桥 苏通长江公路大桥设计项目组 2002.11 苏通长江公路大桥跨江大桥工程初步设计 专用航道桥计算书 目目 录录 1. 预应力混凝土连续刚构方案-1-1 1.1 主梁 -1-1 1.1.1 纵向静力分析-1-1 1.1.2 横向静力分析-1-14 1.1.3 正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度-1-24 1.2 下部 -1-24 1.2.1 主墩墩身验算-1-25 1.2.2 过渡墩墩身验算-1-25 1.3 基础 -1-26 1.3.1 主墩沉井基础-1-26 1.3.2 主墩桩基础-1-29 1.3.3 过渡墩基础-1-33 附件清单（
2、预应力混凝土连续刚构方案） -1-34 2. 钢连续梁方案-2-1 2.1 主梁 -2-1 2.1.1 纵向平面杆系静力分析-2-1 2.1.2 纵向空间杆系静力分析-2-7 2.1.3 钢箱梁空间薄壳有限元分析-2-9 2.1.4 正交异性板第二体系力分析-2-15 2.1.5 主梁各构件屈服强度验算-2-17 2.1.6 主梁的疲劳强度验算表-2-18 2.1.7 腹板稳定验算-2-19 2.1.8 横隔板斜撑的稳定验算-2-21 2.2 下部 -2-22 2.2.1 主墩墩身验算-2-22 2.2.2 过渡墩墩身验算-2-23 2.3 基础 -2-23 2.3.1 主墩沉井基础-2-23
3、 2.3.2 主墩桩基础-2-24 2.3.3 过渡墩基础-2-27 附件清单（钢连续梁方案） -2-28 苏通长江公路大桥跨江大桥工程初步设计 专用航道桥计算书 1-1 1. 预应力混凝土连续刚构方案预应力混凝土连续刚构方案 1.1 主梁主梁 1.1.1 纵向静力分析纵向静力分析 (1) 设计技术标准设计技术标准 1） 公路等级：高速公路。 2） 设计荷载等级：汽车-超 20 级；挂车-120 级。 3） 根据公路工程技术标准 JTJ01-97单幅箱梁横向排 4 列车考虑。计算行车速度：100 km/h 。 4） 桥梁宽度：全桥为上下行分离桥梁，中央分隔带宽 1.0m,两侧防撞护栏2x0.5
4、m,单幅桥行车道净宽 15.5m,全桥总宽 34m。 5） 最大纵坡：2%。 6） 最大横坡：2%。 7） 地震基本烈度：度。 (2) 设计规范设计规范 1） 公路工程技术标准JTJ01-97 2） 公路桥涵设计通用规范JTJ021-89 3） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023-85 4） 公路桥涵抗震设计规范 5） 公路桥涵抗风设计指南 6） 高速公路交通安全设施设计及施工技术规范JTJ074-94 7） 英国标准协会钢桥、混凝土桥及结合桥1978-82（BS5400） (3) 结构形式结构形式 根据投标设计资料及“苏通长江公路大桥初步设计专用航道桥计算一般规定”，主桥上
5、部结构采用分离式单箱单室截面的三跨预应力混凝土连续刚构。跨苏通长江公路大桥跨江大桥工程初步设计 专用航道桥计算书 1-2 径为 140+268+140=548 m，横桥向分幅布置，箱梁采用变高度单箱单室直腹板截面。横截面见图示（见图 1.1-1）。 1460 16075045045040045016504507504545284001540020403221550 45 65705050215505045654020桥 梁 中 心 线45452815454570655040050185507050756518550754005016505050跨中断面根部断面图图 1.1-1主梁横断面图主梁横
6、断面图 1) 主梁细部结构尺寸 a. 箱梁宽：顶板 16.5 m，底板 7.5 m b. 梁高：根部 14.6 m，高跨比为 1/18.4；跨中 4.0 m，高跨比为 1/67 c. 梁底变化曲线：1.6 次抛物线，曲线方程为 Y=0.004563X1.6 d. 顶板厚度：0.28 m e. 腹板厚度：0.450.60.75 m，变宽点距主墩中心线分别为 78 m、36 m f. 底板厚度：根部 1.6m、跨中 0.32m，变化规律同梁底 2) 预应力的布置（采用三向预应力结构） a纵向预应力：顶板束采用 15-22，顶板直接锚固和下弯相结合（即部分锚在腹板内，以克服主拉应力）；中跨与边跨的底
7、板合龙束采用 15-15，同时预留了备用束，以作为运营阶段对结构的加强设施；为了克服桥面板的温差效应，在边跨靠近端部的顶板内，设置了 15-12 的顶板束。 b. 横向预应力束：采用 15-3，单端交错张拉。 c. 竖向预应力束：采用 32 预应力粗钢筋，在箱梁纵向每沿米布置 2 根，即每个腹板内一根，在保证纵向预应力束布置的前提下，尽可能靠近腹板中心布设。 3) 材料类型 苏通长江公路大桥跨江大桥工程初步设计 专用航道桥计算书 1-3 a. 主梁混凝土标号：55 号 b. 预应力：纵横向预应力钢束采用 1860MPa 钢绞线，竖向拟采用 32 预应力粗钢筋。 (4) 主要材料力学性能指标及相
8、关计算参数主要材料力学性能指标及相关计算参数 1) 主要材料力学性能及相关计算参数 a. 55 号混凝土，其主要力学性能指标见表 1.1-1。 表表 1.1-1 混凝土力学性能指标表混凝土力学性能指标表 力学性能指标力学性能指标 55 号混凝土号混凝土 弹性模量弹性模量 E（MPa） 35800 轴心抗压标准强度（轴心抗压标准强度（MPa）38.5 抗拉标准强度（抗拉标准强度（MPa） 3.2 轴心设计强度（轴心设计强度（MPa） 30.5 抗拉设计强度（抗拉设计强度（MPa） 2.55 容重（容重（kN/m3） 26 热膨胀系数热膨胀系数(1/) 0.00001 b. 预应力钢筋，其主要力学性能指标和力学参数见表 1.1-2 和表 1.1-3。 表表 1.1-2 预应力钢筋力学性能指标表预应力钢筋力学性能指标表 力学性能指标力学性能指标 钢绞线钢绞线 预应力粗钢筋预应力粗钢筋 弹性模量弹
