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1、目 录目 录 .0一、 项目概况 .11.1 设计计算采用的标准、规范、规程 .11.2 技术标准 .11.3 设计要点 .1二、 结构计算 .22.1 结构模型 .22.2 计算参数 .22.3 施工步骤 .32.4 荷载组合 .32.5 计算结果 .3 - 1 -一、项目概况1.1 设计计算采用的标准、规范、规程1、 公路工程技术标准 （JTG B01-2003） ；2、 公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004） ； 3、 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62-2004） ；4、 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007） ；5、 公路圬工桥涵
2、设计规范 （JTG D61-2005） ；6、 公路工程抗震设计细则 （JTG/T B02-01-2008） ；1.2 技术标准 1、采用荷载等级：公路I 级。2、桥面宽度：0.5（护栏）+11.75（行车道）+0.5（护栏）12.75m3、道路等级：高速公路4、设计环境类别：I 类5、地震基本烈度：度1.3 设计要点 1、5 孔 30 米一联预应力砼连续小箱梁，斜交角 0 度，先简支后连续结构；横向 4 片箱梁。2、采用桥梁博士进行受力分析，预制部分为全预应力构件，现浇连接段为A 类现浇构件验算，按持久状况承载能力极限状态进行强度计算，并根据荷载短期效应及长期效应组合进行应力计算。 - 2
3、-二、结构计算2.1 结构模型采用桥梁博士 3.0 进行结构计算，将桥梁按照空间实用理论简化为平面杆系，永久杆件共分为 123 个单元，124 个节点。成桥状态计算模型见下图：计算图示2.2 计算参数1、结构安全等级一级。2、混凝土材料：采用 C50 混凝土，设计强度 fcd=22.4MPa，f td=1.83MPa；混凝土容重 =26KN/m 3；弹性模量 Ec=3.45104MPa。3、预应力钢束采用 S15.2 规格，面积 Ay=139mm2，钢绞线标准强度fpk=1860MPa，设计强度 fpd=1260MPa，弹性模量 Ey=1.95105MPa，张拉控制应力 con=1395MPa
4、，松弛率 2.5%，波纹管孔道摩擦系数 =0.17，管道偏差影响系数 k=0.0015，一端锚具变形及回缩值均为 6mm。4、二期恒载：防撞护栏按照理论重量加载；沥青铺装容重取 24 KN/m3。5、活载：公路I 级，结构计算取边梁和最外侧中梁进行，横向分布系数边梁 0.61，最外侧中梁 0.55；冲击系数：正弯矩区 0.21，负弯矩区 0.31；。6、混凝土收缩、徐变：本计算考虑 3650 天的混凝土收缩徐变，相对湿度为 0.8。7、温度作用：整体升温 20，整体降温-20，升温梯度：T1=14、T2=5.5；降温梯度：T1=-7、T2=-2.75 。8、基础不均匀沉降：按照 1cm 取值。
5、 - 3 -2.3 施工步骤1、预制张拉箱梁。2、存梁 30 天。3、架设，浇筑现浇部分, 张拉连续端负弯矩钢束。4、浇注二期恒载。5、完成 3650 天收缩徐变。2.4 荷载组合组合一：长期效应组合（基本组合）组合二：短期效应组合组合三：标准组合2.5 计算结果2.5.1 钢束配置边跨 规 格(mm) 束 数(束) 中跨 规 格(mm) 束 数(束)N1 6 s15.2 2 N1 5 s15.2 2N2 5 s15.2 2 N2 4 s15.2 2N3 5 s15.2 2 N3 4 s15.2 2N4 4（6） s15.2 2 N4 4（5） s15.2 2编号 规格(mm) 束 数(束)T
6、1 4 s15.2 3T2 4 s15.2 2T3 4 s15.2 22.5.2 施工阶段应力计算1.各施工阶段应力结果上述 5 个施工阶段中主梁在预加应力和自重作用下截面边缘砼的法向应力 - 4 -的最不利值如下：cct=12.1Mpa0.7ftk=-1.67Mpa（4 施工阶段边梁中支点 35 号节点上缘）且预拉区配筋率为0.2%，所以满足规范要求。2.各施工阶段跨中累计最大竖向位移单位：mm位置第一施工阶段第二施工阶段第三施工阶段第四施工阶段第五施工阶段边跨 21.9 24.9 27.6 22.1 26.7边梁中跨 13.3 15.0 20.3 19.2 21.1位置第一施工阶段第二施工
7、阶段第三施工阶段第四施工阶段第五施工阶段边跨 22.1 25.1 27.1 21.5 26.0中梁中跨 13.4 15.1 20.3 19.2 21.22.5.3 持久状况极限状态承载能力计算根据 JTG D62-2004 规范 5.1.5 条，对各工况进行承载能力极限状态计算，控制截面主要计算结果见下表。正弯矩验算最大正弯矩（kN*m） 容许弯矩(kN*m)部位 节点边梁 中梁 边梁 中梁边跨 12 9756 9891 11045 10882除支点外 中跨 38 8616 8592 9556 9359负弯矩验算最大负弯矩（kN*m） 容许弯矩(kN*m)部位 节点边梁 中梁 边梁 中梁支点
8、25 -6699 -7334 7905 -7905计算结果表明，本结构承载能力极限状态计算结果均满足规范要求。 - 5 -2.5.4 正常使用阶段应力计算考虑成桥后，汽车荷载按照不同的剪力效应进行布载。根据“桥梁博士”输出的计算结果按照正常使用极限状态各种荷载组合最不利点截面应力表如下（单位：MPa）：正应力 主应力组合类型 部位上缘最大 上缘最小 下缘最大 下缘最小 主压应力 主拉应力I 正应力 1.82(35) 1.75(50) 正应力 -1.25(25) -0.84(25) 主应力 -1.17(50)正应力 14.02(19) 11.37(20) 边梁 主应力 14.02(19) 正应力
9、 主应力组合类型 部位上缘最大 上缘最小 下缘最大 下缘最小 主压应力 主拉应力I 正应力 1.99(35) 2.01(50) 正应力 -1.40(25) -0.48(25) 主应力 -0.93(50)正应力 14.41(19) 11.91(20) 中梁 主应力 14.41(19) 注：括号内数字为节点号。计算结果分析(预制和现浇分别对应规范中全预应力和 A 类构件标准)1法向拉应力： I.长期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合 I 应力验算结果；A 类预应力构件应不出现拉应力（本桥最小正应力 1.75MPa 0MPa） ，满足规范要求。.短期效应组合：查看正常使用极限状态荷载组合应力验算
10、结果； 全预应力构件应不出现拉应力，A 类预应力构件应小于 0.7ftk= -0.72.65= -1.86MPa（本桥最大正拉应力 -1.4MPa -1.86MPa ，发生于支点下缘）2法向压应力：查看正常使用极限状态荷载组合应力验算结果； kc + pt0.50 f ck=0.532.4=16.2MPa(本桥最大压应力 14.41MPa 16.2MPa )，满足规范要求3主拉应力：查看正常使用极限状态荷载组合应力验算结果；全预应力构件 - 6 -预制构件 tp0.60 f tk= -0.62.65= -1.59MPa（本桥最大主拉应力 0.35MPa -1.59MPa ），满足规范要求部分预应力 A 类构件现场浇筑构件 tp0.50 f tk=0.5(-2.65)=-1.33MPa（本桥最大主拉应力 -1.17 MPa -1.33MPa ），满足规范要求4主压应力：查看正常使用极限状态荷载组合应力验算结果；cp0.60 f ck=0.632.4=19.4MPa(本桥最大正应力 14.41 MPa 19.4MPa )，满足规范要求结论：支点现浇连续
