從化至東莞高速公路第一合同段

沙浦樞紐立交廣惠高速跨線橋左幅第四聯(lián)連續(xù)箱梁驗算報告計算復(fù)核審核二0—O年六月TOC\o"1-5"\h\z1工程概況1\o"CurrentDocument"1.1概述1\o"CurrentDocument"1.2主要設(shè)計標準1\o"CurrentDocument"1.3主要材料2\o"CurrentDocument"1.4結(jié)構(gòu)形式簡述3\o"CurrentDocument"2計算模型及計算參數(shù)選取3\o"CurrentDocument"2.1計算模型建立32.2計算荷載52.3計算工況及驗算內(nèi)容7\o"CurrentDocument"3上部結(jié)構(gòu)計算10\o"CurrentDocument"3.1計算模型10\o"CurrentDocument"3.2短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗算11\o"CurrentDocument"3.3上部結(jié)構(gòu)計算小結(jié)25\o"CurrentDocument"4橫梁計算26廣惠高速跨線橋左幅第四聯(lián)連續(xù)箱梁驗算報告1工程概況1.1概述本聯(lián)為跨徑組合為(3x25)m的連續(xù)箱梁，上部結(jié)構(gòu)采用連續(xù)箱梁，梁高等高為1.6m，懸臂寬度2.3m，橋面橫坡通過箱梁整體旋轉(zhuǎn)形成，箱梁頂、底板始終保持平行，邊腹板保持2.75:1的斜率不變。箱梁頂寬16.25m，采用單箱雙室。本橋預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁按照部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計。下部結(jié)構(gòu)采用板式橋墩，支座采用盆式支座。1.2主要設(shè)計標準(1)設(shè)計荷載：公路一I級；(2)橋面寬度：橋?qū)?6.25米；(4)橫坡：2%。(5)地震加速度為0.05g，對應(yīng)地震基本烈度VI度；(6)環(huán)境類別：1類環(huán)境(7)安全等級：一級1.3主要材料(1)混凝土現(xiàn)澆箱梁采用C50砼；護欄采用C30砼。具體以細部圖紙為準。(2)鋼筋鋼筋應(yīng)符合GB13013-1991和GB1499-1998的規(guī)定。凡鋼筋直徑〉12mm者，均采用HRB335鋼筋；凡鋼筋直徑＜12mm者，均采用熱軋R235鋼筋。(3)鋼絞線鋼絞線采用GB/T5224-2003標準生產(chǎn)的低松弛高強度鋼絞線。單根鋼絞線直徑15.20mm，公稱面積140mm2，標準強度1860MPa,彈性模量1.95x105MPa。1.4結(jié)構(gòu)形式簡述本聯(lián)組合跨徑為（3x25）m，上部結(jié)構(gòu)均采用預(yù)應(yīng)力混凝土斜腹板連續(xù)箱梁。梁高1.6米，箱梁頂寬16.25m。箱梁為單箱雙室箱梁。主梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力均采用低松弛高強鋼絞線，公稱直徑＜p15.（2mm，標準強度fpk=1860MPa。施工分為三個階段，第一施工階段為澆筑第三跨箱梁，一端張拉N1?N4鋼束，第二施工階段為澆筑第二跨箱梁，單端張拉N5?N8鋼束，第三施工階段為澆筑第一跨箱梁，單端張拉N9?N12鋼束；其中N1、N5、N9鋼束采用15股鋼絞線，其余鋼束采用16股鋼絞線，配相應(yīng)的夾片錨具；每道腹板上配四排鋼束，具體鋼束布置詳見設(shè)計圖紙。2計算模型及計算參數(shù)選取2.1計算模型建立本橋箱梁為等高、等寬箱梁，采用單梁模型，縱梁沿順橋向每1.5m~2.5m—個單元，在腹板漸變段處采用變截面。本次設(shè)計計算采用MIDAS/Civil2006結(jié)構(gòu)分析軟件。圖1箱梁縱梁單元劃分圖跨中截面腹板加厚段截面

圖3箱梁消隱模型圖2.2計算荷載2.2.1一期恒載預(yù)應(yīng)力混凝土、鋼筋混凝土容重Y=26kN/m3;鋼絞線、鋼筋容重Y=78.5kN/m3；2.2.2二期恒載防撞墻荷載加在邊縱梁上，防撞墻的每延米自重為12.1kN/m。瀝青混凝土鋪裝厚度10cm，容重y=24kN/m3，根據(jù)每根縱梁頂面寬度，按梯形荷在縱梁上載加載橋面鋪裝荷載。2.2.3基礎(chǔ)不均勻沉降本次計算按照各橋墩沉降0.5cm計，取最不利組合。2.2.4溫度作用1）體系溫差結(jié)構(gòu)整體溫度變化按橋位處最高和最低溫度確定，按照規(guī)范規(guī)定，本地區(qū)屬于溫?zé)岬貐^(qū)，計算最高溫度為34°C，計算最低溫度為-3°C。考慮到實際溫度大于計算溫度，本次驗算按照升降溫20C考慮，體系溫差只對縱梁設(shè)置。2）溫度梯度主梁結(jié)構(gòu)溫度梯度按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2004的溫度梯度曲線確定。溫度梯度只對縱梁設(shè)置。2.2.5活載公路-I級，按4車道偏載布置車道荷載，偏載系數(shù)取1.15。沖擊系數(shù)，總體計算按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2004第4.3.2條計算。2.2.6收縮徐變采用《橋規(guī)》附錄F算法，其中主梁構(gòu)件理論厚度程序自動計算，環(huán)境相對濕度85%，開始收縮的齡期為3天，受載齡期5天，考慮3650天（10年）的混凝土收縮、徐變影響力。2.2.7預(yù)應(yīng)力效應(yīng)按照施工圖所確定的鋼束位置及束數(shù)進行輸入，采用塑料波紋管成型，有關(guān)預(yù)應(yīng)力損失按照規(guī)范規(guī)定進行。2.2.8施工過程模擬本次計算按照施工圖所確定的施工順序進行。2.3計算工況及驗算內(nèi)容2.3.1計算工況本橋主體結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期為100年。結(jié)構(gòu)安全等級為一級。采用以可靠度理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，按分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行設(shè)計。考慮以下三種設(shè)計狀況及其相應(yīng)的極限狀態(tài)設(shè)計：持久狀況:橋梁建成后承受結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載等持續(xù)時間很長的狀況。該狀況作承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。短暫狀況:橋梁施工過程中承受臨時性作用（或荷載）的狀況。該狀況作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，必要時才作正常使用極限狀態(tài)設(shè)計。偶然狀況:橋梁使用過程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震、船舶撞擊等的狀況。該狀況僅作承載能力極限狀態(tài)設(shè)計。2.3.2作用組合及控制要求2.3.2.1持久狀況1）承載能力極限狀態(tài)基本組合：1.1x［（1.2x恒載+1.2X預(yù)應(yīng)力+1.0X收縮徐變+0.5X基礎(chǔ)變位）+1.4X汽車（含汽車沖擊力）+0.8x1.4x溫度影響］2）正常使用極限狀態(tài)長期效應(yīng)組合：恒載+預(yù)應(yīng)力+基礎(chǔ)變位+收縮徐變+0.4X汽車（不含沖擊力）+0.8X溫度影響（當(dāng)長期效應(yīng)組合用于裂縫驗算時，只計恒載、預(yù)應(yīng)力和汽車荷載）短期效應(yīng)組合：恒載+預(yù)應(yīng)力+基礎(chǔ)變位+收縮徐變+0.7X汽車（不含沖擊力）+0.8X溫度影響標準值效應(yīng)組合：恒載+預(yù)應(yīng)力+基礎(chǔ)變位+收縮徐變+汽車（不含沖擊力）+溫度影響2.3.2.2短暫狀況恒載+預(yù)應(yīng)力+基礎(chǔ)變位+收縮徐變+施工荷載（短暫狀況不考慮溫度）2.3.2.3主梁抗裂性驗算本次施工圖設(shè)計計算按部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件計算。2.3.2.4主梁變形按照規(guī)范JTGD60-2004第6.5.3條規(guī)定進行，結(jié)構(gòu)長期撓度值控制在L/600以內(nèi)。2.3.3驗算指標正常使用極限狀態(tài)短期狀況構(gòu)件應(yīng)力驗算按照規(guī)范JTGD62-2004第7.2.1條規(guī)定進行，施工荷載均采用標準值，組合時不考慮荷載組合系數(shù)。驗算時需滿足規(guī)范JTGD62-2004第7.2.8條（壓應(yīng)力、拉應(yīng)力）的有關(guān)規(guī)定。正常使用極限狀態(tài)持久狀況標準值效應(yīng)組合驗算按照規(guī)范JTGD62-2004第7.1.1條規(guī)定進行，所有參與應(yīng)力組合的各種荷載的分項組合系數(shù)都為1.0。驗算時需滿足規(guī)范JTGD62-2004第7.1.5條（正壓應(yīng)力X7.1.6條（主壓應(yīng)力）的有關(guān)規(guī)定。正常使用極限狀態(tài)持久狀況抗裂驗算按照規(guī)范JTGD62-2004第6.3條規(guī)定進行。驗算短期效應(yīng)組合下正應(yīng)力、主拉應(yīng)力，長期效應(yīng)組合下正應(yīng)力滿足規(guī)范要求。承載能力極限狀態(tài)基本組合驗算按照規(guī)范JTGD62-2004第5.1.5條和5.2條的規(guī)定進行，按此組合驗算結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài)的強度，要求結(jié)構(gòu)內(nèi)力小于結(jié)構(gòu)抗力。活載下主梁撓度驗算按照規(guī)范JTGD62-2004第6.5.2條和6.5.3條的規(guī)定進行。3上部結(jié)構(gòu)計算3.1計算模型全橋共分為50個單元，59個節(jié)點。邊界條件的自由度約束均設(shè)計圖紙設(shè)置，即單向支座約束Z軸和X、Y軸其中一個自由度，釋放旋轉(zhuǎn)自由度；雙向支座約束Z軸自由度，釋放旋轉(zhuǎn)自由度；固定支座約束X、Y、Z軸自由度，釋放旋轉(zhuǎn)自由度。3.2短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗算MIDAS/Civil

POST-PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-xx(Sum)5.07211e-001O.OOOOOe-i-OOO-1.91O23e4-OO3-2.22869e+003-2.54715e+003-2.86561e-i-003-3.18406e+003-3.50252e-i-003-9.54864e-i-002-1.27332e+OO3PostCSCBall：短暫MAX:50MIN:38文件：Z4單位：kN/m^2曰期：06/20/2010表示-方向圖4.短暫狀況最大正應(yīng)力圖MIDAS/Civil

POST-PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-xx(Sum)POStCSCBall:短暫MAX:50MIN:18Z4kN/m牛曰崩：06/20/2010表示-方向X：0.000Y：-1.000Z：0.000圖5.短暫狀況最小正應(yīng)力圖短暫狀況下縱梁最大壓應(yīng)力5.457MPa<0.7x0.8xfck=18.144MPa縱向鋼筋配置率不小于0.2%（容易滿足）。滿足規(guī)范要求。廣京省公路勘察規(guī)劃彼材隴北京安科公路勘察彼材M究院;主梁最大正應(yīng)力仍為負，即短暫階段全梁未出現(xiàn)拉應(yīng)力，預(yù)拉區(qū)133.2.2持久狀況標準值組合構(gòu)件應(yīng)力驗算圖6.荷載標準值組合作用混凝土的最大壓應(yīng)力（單位：MPa，壓應(yīng)力符號為負）MIDAS/Ovil

POST-PROCESSOR

BEAMSTRESS(PSC)SIG-XX(Sum)PostCSCBall：RCENV_SE~MAX:1MIN:37文件：Z4單危kN/m牛曰期：06/20/2010表示-方向X：0.000AY：-1.000|Z：0.0007MIDAS/Crvil

POSTPROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-PS2O.OOOOOe+OOO^■--8.18989e-i-OO2-1.63798e-i-003-2.45697e-?-OO3-3.27596e-i-OO3-4.O9494e-i-OO3-4.91393e-?-OO3-5.73292e-?-OO3-6.55191e-?-OO3-7.37O9Oe-i-OO3-8.18989e+003-9.00888e+003圖7.荷載標準值組合作用混凝土的最大主壓應(yīng)力（單位MPa壓應(yīng)力符號為負）持久狀況下主梁最大壓應(yīng)力9.007MPa<0.5xfck=16.2MPa，滿足規(guī)范要求。PostCSCBall：RCENV_SE~MAX:1MIN:37文件：Z4單住kN/m^2曰期：O6/2O/2O：LO表示-方向x：o.oooAY：-1.OOOIZ：0.000持久狀況下主梁最大主壓應(yīng)力9.009MPa<0.6xfck=19.44MPa，滿足規(guī)范要求。受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力：（查看PSC驗算結(jié)果）鋼束驗算Sig_DL（N/mm"2）Sig_LL（N/mm"2）Sig_ADL（N/mm"2）Sig_ALL（N/mm"2）1-1NG1238.9181214.068139512091-2OK1211.7651202.969139512091-3NG1223.2391210.802139512091-4OK1144.2091162.746139512092-1NG1238.9181217.008139512092-2OK1216.3191202.543139512092-3OK1222.0641202.786139512092-4OK1147.7071159.723139512093-1NG1267.9531241.846139512093-2NG1292.781235.322139512093-3NG1301.9971249.241139512093-4NG1334.2091259.78913951209受拉區(qū)鋼筋最大主拉應(yīng)力1259.79MPa<1.05x1209=1269.45MPa,能夠滿足規(guī)范要求。3.2.3持久狀況構(gòu)件抗裂驗算MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-xx(Sum)■1.16664e+0036.97703e+002——0.00000e+000B-2.40168e+002B-7.09103e+002B-1.17804e+003■--1.64697e+0032.11591e+003.-2.58484e+003B--3.05378e+003□.-3.52271e+003-3.99165e+003PostCSCBall:RCENV_SE~MAX:50MIN:39Z4單位：kN/m八2曰期：06/20/2010表示-方向TOC\o"1-5"\h\zx：o.oooAY:-1.000IZ:0.000w"圖8.荷載短期效應(yīng)作用下結(jié)構(gòu)最大正拉應(yīng)力（單位MPa）

MIDAS/Civil

POST-PROCESSOR

BEAMSTRESS(PSC)SIG-Is(sh4-to).1.37790e+000,-1.25693e+000■-1.13596e+000——1.01499e+000——8.94014e-001——7.73042e-0016.52071e-0015.31099e-001——4.10128e-0012.89156e-0011.68185e-001?■4.72136e-002PostCSCBmax:RCENV_SE-MAX:33MIN:36文件：Z4單危N/mm入2曰期：08/16/2010表示-方向x：o.oooAY:-1.000IZ:0.000圖9.荷載短期效應(yīng)作用下結(jié)構(gòu)最大主拉應(yīng)力（MPa）在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下主梁最大正應(yīng)力為1.167<0.7x2.65=1.855MPa,正截面抗裂滿足規(guī)范部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件要求。在作用（或荷載）短期效應(yīng)組合下主梁最大主拉應(yīng)力為1.3779MPa>0.5ftk=1.325MPa（出現(xiàn)在橫梁出，此處為實心截面，計算失真），斜截面抗裂滿足規(guī)范要求。MIDAS/Civil

POST-PROCESSORBEAMSTRESS(PSC)SIG-xx(Sum)POStCSCBall:MAX:50MIN:38Z4kN/m牛曰崩：06/20/2010表示-方向X：0.000Y：-1.000Z：0.000圖10.荷載長期效應(yīng)作用下結(jié)構(gòu)最大正應(yīng)力在作用（或荷載）長期效應(yīng)組合下主梁全梁受壓（端部模擬失真）廣京省公路勘察規(guī)劃彼材隴北京安科公路勘察彼材M究院,滿足規(guī)范要求部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件要求。3.2.4持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算1）基本組合下彎矩包羅圖MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMDIAGRAM彎楚yH3.73961e-*-OO43.16911e-i-OO4■2.5986Oe-i-OO4—■2.0280964-004—■1.45759e-i-OO4一8.87O8Oe-*-OO3.3.16574e-i-OO3.?O.OOOOOe-i-OOO1-8.24438e+OO3B--1.39494e-i-OO4H?-1.96545e-i-OO4-2.53596e-i-OO4PostCSCBall：RCENV_STRMAX:42MIN:17文偉Z4單但kN*m曰熊06/20/2010表示■方向X：Z：0.0000.000圖11基本荷載效應(yīng)組合縱梁彎矩包絡(luò)圖MIDAS/Civil

POSTPROCESSORBEAMDIAGRAM剪水:7.81046e+0036.39679e+003■-4.98313e+003-■3.56947e+003--2.15580e+003--7.42141e+002--0.00000e+000l-2.08518e+003I-3.49885e+003---4.91251e+003--6.32617e+003?--7.73984e+003PostCSCBall:RCENV_STRMAX:17MIN:34文件Z4單位kN曰期：06/2Q/2010表示■方向X:0.000Z:0.000圖12基本荷載效應(yīng)組合縱梁豎向剪力包絡(luò)圖MIDAS/Crvil

POST-PROCESSOR

PSCDESIGNFlexure-ye5.11551e+0044.18542e+0043.25533e+0042.32523e+0041.39514e+0040.00000e+000-4.65047e+003-1.39514e+004-2.32523e+004-3.25533e+004-4.18542e+004.-5.11551e+004PostCSALLCOMBINATIONMAX:50MIN:38文件Z4單4江kN*m曰觸06/20/2010表示-方向X:0.000:-1.000Z:0.000圖14彎矩承載力包絡(luò)圖由以上結(jié)果可以知，在荷載基本組合