-.z.30m預應力混凝土簡支小箱梁計算書一、主要設計標準1、公路等級：城市支路，雙向四車道2、橋面寬度：3m人行道+0.25m路緣帶+2*3.5m車行道+0.5m雙黃線+2*3.5m車行道+0.25m路緣帶+3m人行道=21m3、荷載等級：汽車-80級4、設計時速：30Km/h5、地震動峰值加速度0.2g6、設計基準期：100年二、計算依據(jù)、標準和規(guī)1、《廠礦道路設計規(guī)》（GBJ22-87）2、《公路橋涵設計通用規(guī)》（JTGD60-2004）3、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》（JTGD62-2004）三、計算理論、荷載及方法1、計算理論橋梁縱向計算按照空間桿系理論，采用MidasCivil2012軟件計算。2、計算荷載（1）自重：26KN/m3（2）橋面鋪裝：10cm瀝青鋪裝層+8cm鋼筋混凝土鋪裝（3）人行道恒載：20KN/m（4）預應力荷載：采用4束5φs15.2和6束4φs15.2fpk=1860MPa鋼絞線，控應力1395MPa。（5）汽車荷載：本橋由于是物流園區(qū)部道路，通行的重車較多，本次設計考慮《廠礦道路設計規(guī)》（GBJ22-87）汽車-80級，計算圖示如下：根據(jù)圖示，汽車荷載全橋橫橋向布置三輛車。沖擊系數(shù)按照《公路橋涵設計通用規(guī)》（JTGD60-2004）條考慮。（6）人群荷載：3.5KN/m2（7）橋面梯度溫度:正溫差：T1=14°，T2=5.5°負溫差：正溫差效應乘以-0.53、計算方法（1）將橋梁在縱橫梁位置建立梁單元，然后采用虛擬梁考慮橫向剛度，以此來建立模型。（2）根據(jù)橋梁施工方法劃分為四個施工階段：架梁階段、現(xiàn)澆橫向濕接縫階段、二期恒載階段、收縮徐變階段。（3）進行荷載組合，求得構件在施工階段和使用階段時的應力、力和位移。（4）根據(jù)規(guī)規(guī)定的各項容許指標。按照A類構件驗算是否滿足規(guī)的各項規(guī)定。四、計算模型全橋采用空間梁單元建立模型，共劃分為273節(jié)點和448個單元。全橋模型如下圖：全橋有限元模型圖五、計算結果1、施工階段法向壓應力驗算（1）架梁階段架設階段正截面上緣最小壓應力為1.0MPa，最大壓應力為2.7MPa；正截面下緣最小壓應力為12.0MPa，最大壓應力為13.7MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可見加梁階段壓應力滿足規(guī)要求。架梁階段正截面上緣壓應力圖（MPa）架梁階段正截面下緣壓應力（MPa）（2）現(xiàn)澆橫向濕接縫階段現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣最小壓應力為1.1MPa，最大壓應力為2.8MPa；正截面下緣最小壓應力為11.5MPa，最大壓應力為13.4MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可見加梁階段壓應力滿足規(guī)要求?，F(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣壓應力圖（MPa）現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面下緣壓應力圖（MPa）（3）二期恒載完成階段二期恒載完成階段正截面上緣最小壓應力為1.9MPa，最大壓應力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應力為7.7MPa，最大壓應力為11.9MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可見加梁階段壓應力滿足規(guī)要求。二期恒載完成階段正截面上緣壓應力圖（MPa）二期恒載完成階段正截面下緣壓應力圖（MPa）（4）收縮徐變完成階段收縮徐變完成階段正截面上緣最小壓應力為1.9MPa，最大壓應力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應力為6.7MPa，最大壓應力為11.0MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可見加梁階段壓應力滿足規(guī)要求。收縮徐變完成階段正截面上緣壓應力圖（MPa）收縮徐變完成階段正截面下緣壓應力圖（MPa）2、受拉區(qū)鋼筋拉應力驗算鋼束編號施工階段有效預應力（MPa）使用階段鋼束拉應力（MPa）施工階段容許拉應力（MPa）使用階段容許拉應力（MPa）腹板束N11262119213951209腹板束N21256119113951209腹板束N31249118913951209腹板束N41243118813951209底板束N51270119313951209根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條施工階段σ≤0.75fpk=1395MPa和第條使用階段σ≤0.65fpk=1209MPa，從上表中可以看出，鋼束的拉應力滿足規(guī)的要求。3、使用階段正截面抗裂驗算（1）短期效應正截面抗裂驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定短期效應組合下σst–σpc≤0.7ftk=-1.855MPa，從短期效應正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。短期效應正截面上緣應力圖（MPa）短期效應正截面下緣應力圖（MPa）（2）長期效應正截面抗裂驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定長期效應組合下σlt–σpc≤0MPa，從長期效應正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。長期效應正截面上緣應力圖（MPa）長期效應正截面下緣應力圖（MPa）4、使用階段斜截面抗裂驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定短期效應組合下主拉應力容許值σtp≤0.7ftk=1.855MPa，從短期效應斜截面最大拉應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。短期效應斜截面主最大拉應力圖（MPa）5、使用階段正截面壓應力驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應力σKC+σpt≤0.5fck=16.2MPa。從使用階段正截面上下緣壓應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。使用階段正截面上緣壓應力圖（MPa）使用階段正截面下緣壓應力圖（MPa）6、使用階段斜截面壓應力驗算根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應力σcp≤0.6fck=19.44MPa。從使用階段斜截面最大主壓應力圖中可以看出各個截面的應力均符合要求。使用階段斜截面最大主壓應力圖（MPa）7、承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎承載力驗算基本組合下小箱梁跨中最小彎矩為5587kN·m，最大彎矩為10647kN·m。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條計算出結構抗彎承載力為11977kN·m，可見結構抗彎承載力滿足要求。承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎矩絡圖（MPa）8、承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪承載力驗算基本組合下小箱梁支座處最小剪力為746kN，最大剪力為1883kN。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條計算出所需的抗剪截面只有單個截面不符合要求，其余都符合要求，計算出結構抗剪承載力為3556kN，結構抗剪承載力滿足要求。承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪包絡圖（kN）9、撓度驗算經(jīng)計算，在消除結構自重產(chǎn)生的長期撓度，結構按照短期效應組合和B0=0.95EcI0剛度考慮長期效應影響系數(shù)1.425計算的撓度值為12.6*1.425=19mm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)》JTGD62-2004第條可知，梁式橋主梁的最大撓度不應超過計算跨徑的L/600