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1、岸线生态综合修复工程消落带治理（一期）施工图设计1号架空栈道计算书目录1 主要技术标准及计算内容11.1工程概况11.2主要规范标准11.3技术标准22 计算参数和基本假定32.1材料计算参数32.2计算荷载32.3荷载工况42.4 内力组合42.4.1基本组合42.4.2 频遇组合52.4.3 准永久组合53 主梁计算63.1计算模型63.2持久状况承载能力极限状态计算63.3持久状况正常使用极限状态计算83.4短暂状况构件的应力计算93.5支座反力93.6主梁抗浮验算93.7抗流水压力验算104 端横梁计算114.1计算模型114.2持久状况承载能力极限状态124.2.1正截面抗弯验算12
2、4.2.2斜截面抗剪验算124.2.3正截面抗压验算134.2.4正截面抗拉验算134.2.5抗扭验算134.3裂缝宽度验算144.4短暂状况应力验算144.4.1混凝土边缘压应力验算144.4.2受拉钢筋应力验算154.4.3中性轴主拉应力验算155 中横梁计算165.1计算模型165.2持久状况承载能力极限状态175.2.1正截面抗弯验算175.2.2斜截面抗剪验算175.2.3正截面抗压验算185.2.4正截面抗拉验算185.2.5抗扭验算185.3裂缝宽度验算195.4短暂状况应力验算195.4.1混凝土边缘压应力验算195.4.2受拉钢筋应力验算205.4.3中性轴主拉应力验算206
3、 下部结构计算216.1桥墩计算216.1.1持久状况承载能力极限状态216.1.2持久状况正常使用极限状态226.2桩基计算236.2.1桩基承载能力计算236.2.2桩基裂缝计算256.3桥台计算256.3.1桥台概况256.3.2桥台验算277 结论291号架空栈道计算书1 主要技术标准及计算内容1.1工程概况本项目位于。沿江岸线长约9.2公里。项目工程内容主要包括岸线生态修复工程、应急抢险防洪通道工程、桥梁工程、码头改造工程。1号架空栈道桥工程：桥梁平面位于小半径圆曲线接直线段上，桥梁起点桩号：K1+185.300，桥梁终点桩号：K1+249.800。桥梁上部结构采用3x20m现浇钢筋
4、混凝土箱梁，梁高1.2m，顶宽5.0m，底宽3.5m，悬臂0.75m，桥梁全长64.5m，横向布置为：0.25m栏杆+4.5m人行道+0.25m栏杆。下部结构桥墩采用柱式墩接桩基础，0#桥台采用桩板式桥台，3#桥台采用U型桥台接承台桩基础，桩基按嵌岩桩设计。桥梁上跨既有截污干管，交角约为56桥面铺装采用彩色沥青混凝土铺装。1.2主要规范标准城市桥梁设计规范（CJJ112011）（2019版）公路桥涵设计通用规范（JTG D602015）公路圬工桥涵设计规范（JTG D612005）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG 3363
5、-2019）城市桥梁抗震设计规范（CJJ 166-2011）公路桥梁抗震设计规范(JTG/T 2231-012020公路桥涵施工技术规范（JTGT 3650-2020）公路交通安全设施设计规范（JTJ D812017）城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 22008）钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋（GB1499.1-2017）钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋（GB1499.2-2018）钢筋混凝土用钢 第3部分:钢筋焊接网(GB 1499.32010)城市道路工程技术规范（GB51286-2018）钢筋机械连接技术规程（JGJ 1072016）钢筋焊接及验收规程（JGJ 182
6、012）城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 2-2008）城市桥梁桥面防水工程技术规程(CJJ 139-2010)公路桥梁伸缩装置通用技术条件（JT/T 327-2016）公路桥梁板式橡胶支座（JT/T 4-2019）1.3技术标准（1） 设计荷载：汽车荷载：城市B级；人群荷载：按城市桥梁设计规范 （CJJ 11-2011 2019修订版）计算（2） 桥梁纵坡：同路线纵坡；桥面横坡：单向2.0%；（3） 桥梁设计基准期：100年； （4） 设计安全等级：一级；结构重要性系数0=1.1。（5） 设计温度：整体温度：整体升温25，整体降温25；温度梯度：竖向温度梯度：按公路桥涵设计通用规范（J
7、TG D602015）规范进行取值。（6） 抗震设防标准：基本烈度为6度，地震动峰值加速度值为0.05g，按7度设防。（7） 耐久性设计环境类别：类。2 计算参数和基本假定2.1材料计算参数（1）混凝土混凝土材料及材料性能如下表。强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kN/m3)线膨胀系数fck(MPa)ftk(MPa)fcd(MPa)ftd(MPa)C4032500.00013000.0000.20025.0001e-00526.8002.40018.4001.650C3531500.00012600.0000.20025.0001e-00523.4002.20016.10
8、01.520（2）钢筋普通钢筋材料及材料性能如下表。普通钢筋弹性模量(MPa)容重(KN/m3)fsk(MPa)fsd(MPa)fsd(MPa)HRB400200000.00076.980400.000330.000330.0002.2计算荷载（1）恒载恒载：箱梁结构自重，混凝土容重取26kN/m3；桥面铺装：彩色沥青混凝土容重取24kN/m3，栏杆取3KN/m。 （2）活载车道荷载：城-B级，活载按车道实际位置加载，按桥面宽度共布置1车道；参照公路桥涵通用规范JTG D60-2015计算车道横向和冲击系数；（3）非线性温度主梁非线性温度参照公路桥涵通用规范JTG D60-2015，桥面铺装按
9、10cm 沥青混凝土计算，桥面板最高温度T1取14，T2取5.5，竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。（4）基础沉降各墩台位置考虑5mm沉降。（5）整体温度整体升温25，整体降温-25。（6）冲击系数冲击系数u的计算，参考规范（JTG D60-2015）第4.3.2，有：当f14Hz时，u=0.45；根据规范，计算的结构基频f=6.00Hz，冲击系数 =0.301。（7）徐变收缩理论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为：h=aAc/u；u=L0+aLi；-周长u的计算公式中L0为外轮廓周长，Li为内轮廓周长，a为要考虑轮廓周长的比例系数。2.3荷载工况模型采用荷载工况如下表：序
10、号工况名称描述1徐变二次CS2恒荷载DL3收缩二次SS4降温温度梯度TPG15离心力CF6整体降温T17升温温度梯度TPG8整体升温T9不均匀沉降SM10汽车荷载M2.4 内力组合2.4.1基本组合在此基本组合考虑永久作用结构重力，可变作用汽车荷载、温度梯度、基础沉降作用，则基本组合作用效应表达式为：式中：结构重要性系数，取为1.0；永久作用结构重力效应分项系数，取为1.2；可变作用荷载效应分项系数，取为1.4；除汽车荷载效应（含冲击力、离心力）、风荷载外其它可变作用效应系数；永久作用结构重力效应标准值；可变作用汽车荷载效应标准值。2.4.2 频遇组合在此频遇组合考虑永久作用结构重力、收缩徐变
11、作用，可变作用汽车荷载、人群荷载、温度作用、基础沉降作用，则频遇组合作用效应表达式为：式中：可变作用荷载效应频遇值系数，汽车取为0.7，人群取为1.0，温度梯度取为0.8，其他1.0；其他参数见公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）4.1.5条。2.4.3 准永久组合在此准永久组合考虑永久作用结构重力、收缩徐变作用，可变作用汽车荷载、人群荷载、温度作用、基础沉降作用，则准永久组合作用效应表达式为：式中：可变作用荷载效应频遇值系数，汽车取为0.4，人群取为0.4，温度梯度取为0.8，其他1.0；其他参数见公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）4.1.5条。3 主梁计算3.1计
12、算模型采用midas Civil 及midas Civil Designer对桥梁进行设计，纵向计算模型见下图：图3-1 计算模型图（1）节点数量：49个；（2）单元数量：48个；（3）边界条件数量：6个；参考公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）有关规定按钢筋混凝土结构进行验算。3.2持久状况承载能力极限状态计算公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）第5.1.1条规范：构件承载能力极限状态强度，应符合下式要求：本桥结构重要性系数取1.1。持久状况承载能力极限状态计算承载能力包络图如图3-2-图3-7所示。图3-2持久状况承载能力
13、极限状态抗弯承载能力包络图（单位：kN.m） 图3-3持久状况承载能力极限状态抗剪承载能力包络图（单位：kN）图3-4持久状况承载能力极限状态正截面抗压承载能力包络图（单位：kN）图3-5持久状况承载能力极限状态正截面抗拉承载能力包络图（单位：kN）图3-6 持久状况抗扭验算（扭矩）包络图图3-7 持久状况抗扭验算（剪力）包络图结论：从计算结果可以看出，在考虑结构重要性系数1.1的条件下，箱梁各控制截面的极限承载能力都能满足规范要求。3.3持久状况正常使用极限状态计算（1）按普通钢筋混凝土构件设计，根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG 3362-2018）第6.4条规定验算裂缝
14、，裂缝宽度按0.2mm控制：裂缝宽度在作用短期效应组合下应满足：Wcr=C1C2C3ssEsc+d0.3+1.4te0.2mm图3-6为短期效应组合下混凝土裂缝宽度验算图，可见短期效应组合下，主梁裂缝最大宽度为0.15mm0.2mm，混凝土裂缝宽度验算满足规范要求。 图3-8 使用阶段混凝土裂缝宽度验算图（mm）（2）挠度验算及预拱度按公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2015）第6.5.3条规定，钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值，由汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600，在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300。主梁在荷载频遇组合下
