御臨河(魚復(fù)段)岸線生態(tài)整治修工程施工圖設(shè)計(jì)-橋梁計(jì)算書_第1頁
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御臨河(魚復(fù)段)岸線生態(tài)整治修復(fù)工程設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)橋梁計(jì)算書工程規(guī)模:(大型或特殊項(xiàng)目)目錄18171第一章設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸 6258461.1工程概況 6311171.2建設(shè)條件 6322241.2.1氣象水文 6167811.2.2地形地貌 7327131.2.3地質(zhì)構(gòu)造 7306581.2.4地層巖性 7195821.2.5水文地質(zhì)條件 8231061.2.6環(huán)境水和土體的腐蝕性 918511.2.7不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害 10202081.3設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范 10224371.1主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1131486第二章結(jié)構(gòu)驗(yàn)算荷載計(jì)算 124402.1荷載作用 12244872.1.1一期恒載 12251412.1.2混凝土收縮及徐變作用 12280152.1.3基礎(chǔ)變位作用 1269792.1.4預(yù)應(yīng)力 12191182.2可變作用 12234002.2.1活載作用內(nèi)力計(jì)算 12120852.2.2溫度梯度 13146022.2.3整體升降溫 1316082.2.4構(gòu)件類型 13120412.2.5汽車荷載制動(dòng)力 13208072.3內(nèi)力組合 13274542.3.1基本組合 13227112.3.2頻遇組合 14260812.3.3準(zhǔn)永久組合 1426258第三章主要材料 15125773.1混凝土 15235513.2普通鋼筋 15108673.3預(yù)應(yīng)力筋 1517891第四章三板溪便民橋梁計(jì)算 16172494.1主梁縱向驗(yàn)算 16283964.1.1驗(yàn)算說明 1615134.1.2正截面抗彎驗(yàn)算 1889664.1.3斜截面抗剪驗(yàn)算 18226924.1.4正截面抗裂驗(yàn)算 18141664.1.5頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算 20269574.1.6腹板斜截面抗裂驗(yàn)算 21172004.1.7撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度 2262444.1.8正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算 2265644.1.9斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算 23222684.1.10法向應(yīng)力驗(yàn)算 24206344.1.11預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算 24122854.1.12抗傾覆驗(yàn)算 26188314.2主梁橫向驗(yàn)算 26164724.2.1驗(yàn)算說明 2644634.2.2正截面抗彎驗(yàn)算 28158764.2.3斜截面抗剪驗(yàn)算 28225694.2.4抗扭驗(yàn)算 28275824.2.5裂縫寬度驗(yàn)算 2915124.2.6撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度 2920114.3橋墩驗(yàn)算 30253734.3.1計(jì)算參數(shù) 30303924.3.2截面內(nèi)力包絡(luò) 31127254.3.3截面抗壓承載能力驗(yàn)算 32116504.4樁基驗(yàn)算簡(jiǎn)述 36187444.4.1樁基地基承載力驗(yàn)算簡(jiǎn)述 36185474.4.2樁基地基承載力驗(yàn)算 3652804.5漫水工況驗(yàn)算 38204004.5.1漫水荷載概況 3820884.5.2主梁正截面抗彎驗(yàn)算 3821634.5.3斜截面抗剪驗(yàn)算 3957414.5.4抗扭驗(yàn)算 39235874.5.5正截面抗裂驗(yàn)算 40101164.5.6頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算 41280374.5.7腹板斜截面抗裂驗(yàn)算 41271404.5.8正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算 42297484.5.9斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算 43217734.5.10橋墩驗(yàn)算 4330965第五章S型棧橋橋梁驗(yàn)算 48112185.1主梁縱向驗(yàn)算 4886225.1.1驗(yàn)算說明 4856845.1.2正截面抗彎驗(yàn)算 50291865.1.3斜截面抗剪驗(yàn)算 50162365.1.4抗扭驗(yàn)算 51199365.1.5裂縫寬度驗(yàn)算 51130205.1.6撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度 52137115.1.7支座反力 53124055.2橋墩驗(yàn)算 54120175.2.1計(jì)算參數(shù) 54157125.2.2截面內(nèi)力包絡(luò) 54118035.2.3截面承載能力驗(yàn)算 5668515.3樁基驗(yàn)算簡(jiǎn)述 5980525.3.1樁基地基承載力驗(yàn)算簡(jiǎn)述 59235125.3.2樁基地基承載力驗(yàn)算 6020355.4漫水工況驗(yàn)算 61239975.4.1漫水荷載概況 6151805.4.2主梁正截面抗彎驗(yàn)算 62139765.4.3斜截面抗剪驗(yàn)算 62301185.4.4抗扭驗(yàn)算 6279435.4.5裂縫寬度驗(yàn)算 6393305.4.6橋墩驗(yàn)算 63122825.4.7截面承載能力驗(yàn)算 656330第六章計(jì)算結(jié)論 67第一章設(shè)計(jì)資料和結(jié)構(gòu)尺寸1.1工程概況項(xiàng)目位于兩江新區(qū)龍盛新城,紅線面積約47萬平方米。項(xiàng)目西起于龍灣森林公園,東止于兩江新區(qū)龍盛區(qū)界,全線位于長(zhǎng)江一級(jí)支流御臨河南岸,擁有極好的江景資源,現(xiàn)狀為一條完整的帶狀濱河綠地。御臨河(魚復(fù)段)岸線生態(tài)整治修復(fù)工程選址用地性質(zhì)為公園綠地以及一塊社會(huì)停車場(chǎng)用地,并涵蓋部分自然水域,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了岸線生態(tài)整治修復(fù)工程。本項(xiàng)目共包含2座橋梁。三板溪便民橋?yàn)榭缭饺逑O(shè),為保證河渠水流通暢,滿足沿線排水及通行要求,該處采用橋梁跨越河渠。橋梁起終點(diǎn)樁號(hào):K0+003.500~K0+070.500,橋梁總長(zhǎng)67.0m,跨徑布置30+30m,上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁,橋面寬5.0m。S型棧橋橋梁起終點(diǎn)樁號(hào):K0+008.860~K0+258.860,全長(zhǎng)250m,橋梁寬度為2.5m~4.0m,橋梁沿御臨河岸邊布設(shè),勘察期間水位約為172.50m。1.2建設(shè)條件1.2.1氣象水文擬建場(chǎng)地屬亞熱帶季風(fēng)氣候,主要特點(diǎn)是冬曖夏熱,降雨充沛,分配不均。多年平均氣溫為17.8℃,月平均氣溫最高32.8℃(8月),最低6.3℃(12月)。日極端最高氣溫為45.0℃(2022年8月18日),最低~1.8℃(1975年12月15日)。區(qū)內(nèi)以降雨為主,雪、冰雹少見,多年平均降雨量為1141.8mm,降雨多集中在4~9月,其降雨量最高達(dá)866.2mm,占年降雨量的76%。年平均風(fēng)速為1.2m/s,最高為4月份達(dá)1.5m/s,最低為11月份僅0.9~1m/s,全年平均風(fēng)速僅屬一級(jí)風(fēng)。但1986年5月份亦曾發(fā)生過風(fēng)速達(dá)26.6m/s的十級(jí)大風(fēng)。御臨河自西北呈S形穿越場(chǎng)地中部流向東南。根據(jù)相關(guān)資料,御臨河在項(xiàng)目段的五年一遇洪水位177.31m,十年一遇洪水位179.12m,二十年一遇洪水位180.86m,五十年一遇洪水位182.92m,百年一遇洪水位184.57m。故水文條件中等復(fù)雜。1.2.2地形地貌擬建場(chǎng)地屬構(gòu)造剝蝕淺丘地貌,整體呈倒立S形,御臨河從中間橫穿整個(gè)項(xiàng)目,將場(chǎng)地分為南北兩塊。場(chǎng)地高程縱向變化小,橫向?yàn)樾逼?,呈緩V形。紅線范圍內(nèi),靠近河面高程最低,約172.0m,遠(yuǎn)離河面高程最高約205.8m。整體高差約33.7m。地形條件較復(fù)雜。1.2.3地質(zhì)構(gòu)造在擬建場(chǎng)地附近基巖露頭上可見發(fā)育2組構(gòu)造裂隙:裂隙①產(chǎn)狀:92~110°∠65~76°,優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀100°∠70°,裂隙多閉合,間距2.0~3.4m,延伸長(zhǎng)1.5~3.2m,裂隙不發(fā)育,裂隙面平直,無充填,結(jié)合差,為硬性結(jié)構(gòu)面。裂隙②產(chǎn)狀:190~223°∠75~80°,優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀216°∠78°,裂隙張開寬約2mm,間距1.5~2.8m,延伸長(zhǎng)1.5~2.5m,裂隙不發(fā)育,裂隙面較平直,無充填,結(jié)合差,為硬性結(jié)構(gòu)面。據(jù)地面調(diào)查及鉆探揭露,場(chǎng)地及附近周邊未見構(gòu)造斷層通過,場(chǎng)地內(nèi)裂隙總體不發(fā)育。場(chǎng)區(qū)未見次級(jí)褶皺及斷層,地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。1.2.4地層巖性根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆探揭露,區(qū)內(nèi)主要為第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4ml)、粉質(zhì)粘土(Q4el+dl)和侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2S)泥巖、砂巖、粉砂巖?,F(xiàn)從新到老分述如下:第四系全新統(tǒng)人工填土(Q4ml)素填土:雜色,由砂巖碎塊、泥巖碎塊石及粉質(zhì)粘土組成,粒徑約10~70mm,場(chǎng)地內(nèi)最大粒徑達(dá)1000mm,硬雜物含量約60%,松散,屬機(jī)械拋填堆積,未經(jīng)碾壓處理?;靥钅晗藜s3個(gè)月內(nèi)。為近期拆遷施工的回填土,鉆進(jìn)過程中大部分鉆孔有卡鉆和垮孔現(xiàn)象。該層分布于場(chǎng)地表層,揭露厚度0.5(ZK104)~23.3m(XK89)。粉質(zhì)黏土(Q4el+dl):灰褐色,由粘土礦物組成,可塑狀,干強(qiáng)度中等,韌性中等,稍有光澤,稍濕,無搖震反應(yīng)。鉆孔揭露厚度0.3(ZK165)~7.9m(XK132),該層零星分布于整個(gè)場(chǎng)地。侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組(J2S):粉砂巖(J2s-St):灰白色、黃灰色、灰色,礦物成份以石英、長(zhǎng)石為主,鈣質(zhì)膠結(jié),細(xì)?!辛=Y(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,局部地段層理較發(fā)育。強(qiáng)風(fēng)化層裂隙發(fā)育,巖質(zhì)極軟,巖芯呈碎塊狀、短柱狀;中風(fēng)化層巖質(zhì)軟,錘擊聲啞,巖芯呈短柱狀,巖芯節(jié)長(zhǎng)5-15cm。該層在場(chǎng)地零星分布,為場(chǎng)地次要地層,揭露厚度1.3m(ZK168)~5.6m(ZK162)。泥巖(J2s-Ms):紫紅色,由粘土礦物組成。泥質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層狀構(gòu)造,局部含砂質(zhì)較重。強(qiáng)風(fēng)化巖石破碎,巖芯呈碎塊狀,質(zhì)軟;中等風(fēng)化帶巖石較完整,巖芯呈柱狀,節(jié)長(zhǎng)3~10cm,巖芯采取率介于80%~96%,質(zhì)較硬,遇水易崩解。分布與整個(gè)場(chǎng)地,揭露厚度0.8m(ZK156)~16.8m(ZK86)。砂巖(J2s-Ss):灰色,中細(xì)粒結(jié)構(gòu),中厚層狀構(gòu)造,鈣質(zhì)膠結(jié),主要成分為長(zhǎng)石、石英。強(qiáng)風(fēng)化層巖質(zhì)軟,裂隙發(fā)育,巖芯破碎,呈短柱狀、碎塊狀;中等風(fēng)化層裂隙少量發(fā)育,巖體較完整,局部段較破碎,巖芯呈4~48cm柱狀,巖芯采取率介于80%~96%,質(zhì)較硬,分布與整個(gè)場(chǎng)地,揭露厚度0.3m(ZK165)~23.3m(XK89)。基巖頂面及基巖風(fēng)化帶特征場(chǎng)地地表為第四系土層覆蓋,基巖為泥巖、砂巖、粉砂巖?,F(xiàn)對(duì)揭露鉆孔部分基巖頂面及風(fēng)化帶特征進(jìn)行描述。基巖頂面埋深0.1(ZK33)~17.7m(ZK59)。場(chǎng)地大部分地段的基巖表層以泥巖為主,場(chǎng)地內(nèi)砂巖為夾層或透鏡體,基巖分層界線較清晰??辈靺^(qū)地形平緩,場(chǎng)地填土厚度普遍較薄,土層下的基巖面傾角與現(xiàn)狀地形基本一致,較平緩,大多為3~5°。場(chǎng)地內(nèi)砂、泥巖互層產(chǎn)出,基巖分層界線較清晰,局部偶見透鏡體。以上各巖土層結(jié)構(gòu)、分布情況詳見工程地質(zhì)剖面圖及鉆孔柱狀圖。1.2.5水文地質(zhì)條件擬建場(chǎng)地填土分布于整個(gè)場(chǎng)地內(nèi),狀態(tài)為松散~稍密,孔隙度較大,透水性較好,接受大氣降水補(bǔ)給后形成潛水或孔隙水,接受大氣降水的補(bǔ)給,為強(qiáng)透水層。場(chǎng)地內(nèi)的粉質(zhì)粘土大多分布于河岸邊,為相對(duì)隔水層。場(chǎng)地強(qiáng)風(fēng)化基巖位于土層下,無直接出露。風(fēng)化網(wǎng)狀裂隙發(fā)育,呈微張~張開狀,為弱透水含水帶;中風(fēng)化泥巖裂隙多呈閉合狀,少數(shù)微張,為相對(duì)隔水層;中風(fēng)化砂巖中裂隙呈微張~閉合狀,為裂隙含水層。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探情況,場(chǎng)地內(nèi)地下水主要位于靠近河流的部分鉆孔。其余位置的鉆孔終孔后,抽干孔內(nèi)施工用水,待24小時(shí)后觀測(cè),孔內(nèi)水位不能恢復(fù),部分填土較厚區(qū)域存在上層滯水。場(chǎng)地內(nèi)存在的地表水主要為河水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察期間的水位測(cè)量,河水位變化很小,勘察期間河水水位約172.3~172.5m。根據(jù)相關(guān)資料,御臨河在項(xiàng)目段的五年一遇洪水位177.31m,十年一遇洪水位179.12m,二十年一遇洪水位180.86m,五十年一遇洪水位182.92m,百年一遇洪水位184.57m。根據(jù)擬建場(chǎng)地條件及類似工程經(jīng)驗(yàn)及重慶市本地方經(jīng)驗(yàn)綜合提供:素填土的滲透系數(shù)k=5.5~6.5m/d(中等透水);強(qiáng)風(fēng)化巖體的滲透系數(shù)為k=0.80~1.00m/d(弱透水)。素填土的滲透性等級(jí)屬中等透水,強(qiáng)風(fēng)化巖體為(弱透水)。中等風(fēng)化巖體的滲透性:從鉆孔巖芯觀察場(chǎng)地中等風(fēng)化基巖巖體較完整,僅局部發(fā)育裂隙,因此,巖體透水性差,賦水量小,屬潛水類型。根據(jù)重慶建筑經(jīng)驗(yàn):中等風(fēng)化泥巖滲透系數(shù)為k=0.06~0.08m/d(弱透水);中等風(fēng)化砂巖滲透系數(shù)為k=1~5m/d(中透水)。地下水預(yù)測(cè):本次勘察鉆孔鉆探完畢后,采用抽水設(shè)備抽干鉆孔殘積水,并于24小時(shí)后觀測(cè),除靠近御臨河邊處鉆孔水位有恢復(fù),其余鉆孔水位恢復(fù)不明顯,基本無變化,本項(xiàng)目建設(shè)范圍內(nèi)地下水貧乏,對(duì)工程建設(shè)影響小,總體來看,水文地質(zhì)條件中較復(fù)雜,在場(chǎng)地部分側(cè)填土厚度較大,地下水受季節(jié)性降雨補(bǔ)給影響明顯。受降水及施工用水排放的補(bǔ)給影響,填土中易賦存地下水,水量的大小主要受降雨量影響,地下水對(duì)基礎(chǔ)施工影響較大,建議施工期間應(yīng)配備抽(排)水設(shè)施,同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)樁孔的護(hù)壁和排水工作。同時(shí)建議設(shè)計(jì)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)及周邊,應(yīng)完善截、排水系統(tǒng)。1.2.6環(huán)境水和土體的腐蝕性參照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009版)判定:按Ⅱ類環(huán)境水,根據(jù)周邊場(chǎng)地及地區(qū)經(jīng)驗(yàn),對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕;按地層透水性:強(qiáng)透水層水樣對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕,弱透水層水樣對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕;對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有微腐蝕。按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009版)結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn):場(chǎng)地區(qū)及其周圍無水土污染源,地下水對(duì)基礎(chǔ)混凝土及混凝土中的鋼筋有微腐蝕性;地基土對(duì)基礎(chǔ)混凝土及混凝土中的鋼筋有微腐蝕性。1.2.7不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料并結(jié)合鉆探,勘察區(qū)及其附近未見崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等不良地質(zhì)現(xiàn)象;未見埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物。1.3設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范:《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(城市建設(shè)部分)》(建標(biāo)[2013])《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55001-2021)《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》(GB55002-2021)《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》(GB55003-2021)《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55008-2021)《建筑與市政工程防水通用規(guī)范》(GB/T55030-2022)《建筑與市政工程質(zhì)量控制通用規(guī)范》(GB/T55032-2022)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50476-2019)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3363-2019)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3360-01-2018)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T2231-01-2020)《公路工程混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGT3310-2019)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T3650-2020)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè):土建工程》(JTGF8/1-2017)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ-2011)(2019修訂版)《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ166-2011)《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(CJJ2-2008)《城市橋梁橋面防水工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ139-2010)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-2018)《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T714-2015)《預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋》(GB/T20065-2016)《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管》(JT/T529-2016)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-2014)《鋼筋混凝土用鋼第1部分熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1-2017)《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2018)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》(JGJ107—2016)《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》(JGJ18—2012)《公路橋梁伸縮裝置通用技術(shù)條件》(JT/T327-2016)《公路橋梁盆式支座》(JT/T391-2019)《城鎮(zhèn)橋梁瀝青混凝土橋面鋪裝施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ/T279-2018)《道橋用防水涂料》(JC/T975-2005)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》(GB50496-2018)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD81-2017)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/TD81-2017)其它有關(guān)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及地方標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí):一級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:100年設(shè)計(jì)工作年限:三板溪便民橋主體結(jié)構(gòu):100年;可更換構(gòu)件:15年S型棧橋主體結(jié)構(gòu):50年;可更換構(gòu)件:15年環(huán)境類別:Ⅰ類抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn):6度,基本地震加速度0.05g抗震設(shè)防分類:按C類設(shè)防流水速度:照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)表4.3.9進(jìn)行計(jì)算,水流速度按2.5m/s考慮。人群荷載:按《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-20112019修訂版)計(jì)算欄桿扶手上的荷載:豎向荷載1.2KN/m,水平荷載2.5KN/m;橋梁寬度:三板溪便民橋:0.3m(欄桿)+4.4m(人行道)+0.3m(欄桿)=5.0m,S型棧橋:0.2m(欄桿)+2.1m~3.6m(人行道)+0.2m(欄桿)=2.5m~4.0m;第二章結(jié)構(gòu)驗(yàn)算荷載計(jì)算2.1荷載作用2.1.1一期恒載預(yù)應(yīng)力混凝土26kN/m3,鋼筋混凝土25kN/m3,瀝青混凝土24kN/m3,鋼材78.5kN/m32.1.2混凝土收縮及徐變作用按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2018)取值;計(jì)算中分別考慮施工階段、成橋時(shí)刻、使用10年時(shí)的收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的影響并指導(dǎo)設(shè)計(jì)。2.1.3基礎(chǔ)變位作用基礎(chǔ)考慮沉降位移3mm。2.1.4預(yù)應(yīng)力鋼束張拉控制應(yīng)力:0.7fpk=1302MPa,具體鋼束張拉控制應(yīng)力與圖紙對(duì)應(yīng)。按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)第6.2條考慮預(yù)應(yīng)力損失。2.2可變作用2.2.1活載作用內(nèi)力計(jì)算汽車荷載效應(yīng)根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2011)取值,本設(shè)計(jì)中采用城-B級(jí),設(shè)計(jì)車道為單車道,不計(jì)掛車荷載。橫向車道布載系數(shù)取1.0,本次計(jì)算不考慮縱向折減。車道荷載城-A級(jí):車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m,集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk:橋梁計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí),Pk=270KN,橋梁計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí),Pk=360KN,采用內(nèi)插法計(jì)算Pk。城-B級(jí)按城-A級(jí)荷載的75%計(jì)。對(duì)于汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)μ,按照《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.2條,沖擊系數(shù)μ可按下式計(jì)算:EQ當(dāng)f<1.5Hz時(shí),μ=0.05;EQ當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hz時(shí),μ=0.1767ln(f)-0.0157;EQ當(dāng)f>14Hz時(shí),μ=0.45;2.2.2溫度梯度橋面鋪裝為普通鋼筋混凝土。豎向日照正溫差按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)表4.3.12-3進(jìn)行計(jì)算;豎向日照反溫差為正溫差乘以-0.5。2.2.3整體升降溫整體升溫:25度;整體降溫:-25度。2.2.4構(gòu)件類型上部結(jié)構(gòu)主梁縱向計(jì)算按A類預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,橫梁及下部結(jié)構(gòu)按鋼筋混凝土構(gòu)件驗(yàn)算。2.2.5汽車荷載制動(dòng)力汽車荷載制動(dòng)力按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)第4.3.5條計(jì)算。汽車荷載單車道制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN。2.3內(nèi)力組合2.3.1基本組合在此基本組合考慮永久作用—結(jié)構(gòu)重力,可變作用—汽車荷載、溫度梯度、基礎(chǔ)沉降作用,則基本組合作用效應(yīng)表達(dá)式為:式中:—結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),取為1.0; —永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù),取為1.2;—可變作用荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù),取為1.4;—除汽車荷載效應(yīng)(含沖擊力、離心力)、風(fēng)荷載外其它可變作用效應(yīng)系數(shù);—永久作用結(jié)構(gòu)重力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;—可變作用汽車荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值。2.3.2頻遇組合在此頻遇組合考慮永久作用—結(jié)構(gòu)重力、收縮徐變作用,可變作用—汽車荷載、人群荷載、溫度作用、基礎(chǔ)沉降作用,則頻遇組合作用效應(yīng)表達(dá)式為:式中:—可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù),汽車取為0.7,人群取為1.0,溫度梯度取為0.8,其他1.0;其他參數(shù)見《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)4.1.5條。2.3.3準(zhǔn)永久組合在此準(zhǔn)永久組合考慮永久作用—結(jié)構(gòu)重力、收縮徐變作用,可變作用—汽車荷載、人群荷載、溫度作用、基礎(chǔ)沉降作用,則準(zhǔn)永久組合作用效應(yīng)表達(dá)式為:式中:—可變作用荷載效應(yīng)頻遇值系數(shù),汽車取為0.4,人群取為0.4,溫度梯度取為0.8,其他1.0;其他參數(shù)見《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)4.1.5條。第三章主要材料3.1混凝土(1)C50混凝土(主梁)彈性模量:3.45×104Mpa,剪切模量:1.38×104Mpa軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:fcd=22.4Mpa,軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:ftd=1.83Mpa泊桑比:0.2,線膨脹系數(shù):1.0×10-5/℃容重:γ=25.0KN/m3(2)C40混凝土(橋墩)彈性模量:3.15×104Mpa,剪切模量:1.26×104Mpa軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:fcd=16.1Mpa,軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:ftd=1.52Mpa泊桑比:0.2,線膨脹系數(shù):1.0×10-5/℃容重:γ=25.0KN/m3(3)C35混凝土(基礎(chǔ))彈性模量:3.00×104Mpa,剪切模量:1.2×104Mpa軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:fcd=13.8Mpa,軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值:ftd=1.39Mpa泊松比:0.2,線膨脹系數(shù):1.0×10-5/°C容重:γ=25.0KN/m3(4)橋面瀝青混凝土鋪裝γ=24.0KN/m33.2普通鋼筋(1)HPB300鋼筋:抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fsd=250MPa,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fsk=300Mpa,彈性模量Es=2.0×105Mpa。(2)HRB400鋼筋:抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度fsd=330MPa,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fsk=400Mpa,彈性模量Es=2.0×105Mpa。3.3預(yù)應(yīng)力筋鋼絞線材料參數(shù)按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)取值,具體計(jì)算參數(shù)如下:?jiǎn)问睆絛:15.2mm抗拉強(qiáng)度fpk:1860MPa管道摩阻擦系數(shù)μ:0.17管道偏差系數(shù)k:0.0015錨具變形Δl:0.006m松弛系數(shù)ξ:II級(jí)松弛(低松弛)0.3第四章三板溪便民橋梁計(jì)算本工程橋梁共一聯(lián),其布跨為2x30m(墩梁固結(jié)),對(duì)其建立全橋模型進(jìn)行驗(yàn)算。4.1主梁縱向驗(yàn)算4.1.1驗(yàn)算說明縱向計(jì)算采用MIDAS-CIVIL2023V1.1進(jìn)行建模。結(jié)構(gòu)后處理采用civildesigner進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。節(jié)點(diǎn)數(shù)量:33個(gè);單元數(shù)量:32個(gè);邊界條件數(shù)量:5個(gè);施工階段數(shù)量:4個(gè),施工步驟如下: 施工階段1:CS01-成橋階段;10.0天; 施工階段2:CS02-張拉鋼束;10.0天; 施工階段3:CS03-二期恒載;10.0天; 施工階段4:CS04-收縮徐變;3650.0天;模型如下:整體離散模型縱向鋼束布置圖預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用Φs15.2高強(qiáng)度低松弛(Ⅱ級(jí)松弛)七股型鋼絞線,由《縱向鋼束布置圖》可知,即鋼束Φs15.2mm-11。4.1.2正截面抗彎驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況正截面抗彎驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,最小抗彎承載力安全系數(shù)1.23,滿足規(guī)范要求;4.1.3斜截面抗剪驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況斜截面抗剪驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.2.11或8.4.4條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;4.1.4正截面抗裂驗(yàn)算全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)頻遇效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σst-0.85σpc≤0分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件:σst-0.80σpc≤0A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)頻遇效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:σst-σpc≤0.7ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)準(zhǔn)永久效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:σlt-σpc≤0B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在結(jié)構(gòu)自重作用下控制截面受拉邊緣不得消壓:σt-σpc≤0使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(頻遇-頂)包絡(luò)圖使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(頻遇-底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-3條公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=1.828MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.135MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(準(zhǔn)永久-頂)包絡(luò)圖使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(準(zhǔn)永久-底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-4條公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=2.435MPa(壓應(yīng)力)>0.000MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=1.423MPa(壓應(yīng)力)>0.000MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.1.5頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.6ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.4ftkA類和B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.5ftk使用階段頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-8條公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)驗(yàn)算:EQσ\s\do4(tp)=1.037MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.1.6腹板斜截面抗裂驗(yàn)算對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.6ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.4ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftkB類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.5ftk使用階段腹板斜截面抗裂驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-8條公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)驗(yàn)算:EQσ\s\do4(tp)=0.372MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.1.7撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度按《橋規(guī)》第6.5.3條規(guī)定,鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值,由汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合在梁式橋主梁產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600,在梁式橋主梁懸臂端產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過懸臂長(zhǎng)度的1/300.結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗(yàn)算:第一跨跨中汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=9.399≤最大撓度允許值fn=48.933,滿足規(guī)范要求;第二跨跨中汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=9.445≤最大撓度允許值fn=48.933,滿足規(guī)范要求;按《橋規(guī)》第6.5.5條規(guī)定,設(shè)置預(yù)拱度值。表格SEQ表格\*ARABIC1撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度表格梁-孔構(gòu)件類型梁類型跨徑(m)節(jié)點(diǎn)Ms(KN.m)Mcr(KN.m)fa(mm)fd(mm)fn(mm)撓度驗(yàn)算結(jié)果預(yù)拱值C(mm)ALL-1PSC-A跨徑內(nèi)29.36090.0000.000-29.2569.39948.933OK0.000ALL-2PSC-A跨徑內(nèi)29.360250.0000.000-29.3529.44548.933OK0.0004.1.8正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》第7.1.5-1條公式,荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值,汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力:未開裂構(gòu)件:σkc+σpc≤0.5fck允許開裂構(gòu)件:σcc≤0.5fck使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算(頂)包絡(luò)圖使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算(底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.1.5-1條公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=16.152MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=7.019MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,滿足規(guī)范要求;4.1.9斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》第7.1.6條公式,混凝土的主壓應(yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定:σcp≤0.6fck;使用階段斜截面主壓應(yīng)力包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.1.6-1條公式驗(yàn)算:EQσ\s\do4(cp)=16.121MPa≤EQ0.60f\s\do4(ck)=19.440MPa,滿足規(guī)范要求;4.1.10法向應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》第7.2.8條,截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定:σtcc≤0.7fck’圖表SEQ圖表\*ARABIC1施工階段法向應(yīng)力驗(yàn)算(頂)包絡(luò)圖施工階段法向應(yīng)力驗(yàn)算(底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.2.8條公式EQσ\s\do4(tcc)≤0.7f\s\do4(ck)’驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(tcc)=7.827MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(tcc)=9.265MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,滿足規(guī)范要求;4.1.11預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》7.1.5-2條公式、第7.1.5-3條公式、第7.1.5-4條公式,荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值,汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大拉應(yīng)力:1)對(duì)體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線、鋼絲未開裂構(gòu)件:σpe+σp≤0.65fpk允許開裂構(gòu)件:σpo+σp≤0.65fpk2)對(duì)體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線:σpe,ex≤0.60fpk3)對(duì)預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋未開裂構(gòu)件:σpe+σp≤0.75fpk允許開裂構(gòu)件:σpo+σp≤0.75fpk預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算表結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.1.5-2條公式EQσ\s\do4(pe)+σ\s\do4(p)≤0.65EQf\s\do4(pk),鋼絞線1860驗(yàn)算:EQσ\s\do4(pe)+σ\s\do4(p)=1189.97MPa≤EQf\s\do4(pk)=1209.000MPa,滿足規(guī)范要求;4.1.12抗傾覆驗(yàn)算按《橋規(guī)》第4.1.8條規(guī)定,持久狀況下,梁橋不應(yīng)發(fā)生結(jié)構(gòu)體系改變,并應(yīng)同時(shí)滿足下列規(guī)定:1. 在作用基本組合下,單向受壓支座始終保持受壓狀態(tài)。2. 按作用標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行組合時(shí)(按本規(guī)范第7.1.1條取用),整體式截面簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁的作用效應(yīng)應(yīng)符合下式要求:結(jié)論:傾覆驗(yàn)算-支座反力表格支座節(jié)點(diǎn)編號(hào)組合名稱Fz(kN)驗(yàn)算結(jié)果34傾覆80672.971OK35傾覆76699.614OK36傾覆55618.164OK37傾覆46761.639OK按照《橋規(guī)》第4.1.8條驗(yàn)算:支座反力Fz>0,滿足規(guī)范要求;傾覆驗(yàn)算-抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)表格傾覆方向最不利支座節(jié)點(diǎn)編號(hào)組合名稱∑Sbki(KN.m)∑Sski(KN.m)ki[k]驗(yàn)算結(jié)果右傾34傾覆1415368.866670.0488.01272.5000OK右傾36傾覆1415368.866670.0488.01272.5000OK左傾35傾覆1626086.654784.3677.76002.5000OK左傾37傾覆1626086.654784.3677.76002.5000OK本聯(lián)主梁橫向抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)均大于2.5,滿足規(guī)范要求。4.2主梁橫向驗(yàn)算4.2.1驗(yàn)算說明取2號(hào)橋墩處端橫梁1.5m進(jìn)行分析,受力主筋采用單層15根25的主筋,箍筋采用6肢箍16的鋼筋;橫梁荷載劃分腹板占70%,橫梁占30%,采用midasCivil2023V1.1及midasCivilDesigner對(duì)橋梁進(jìn)行設(shè)計(jì),計(jì)算模型見下圖:橫向離散模型橫梁鋼筋布置圖節(jié)點(diǎn)數(shù)量:11個(gè);單元數(shù)量:10個(gè);邊界條件數(shù)量:2個(gè);施工階段數(shù)量:3個(gè),施工步驟如下: 施工階段1:橫梁施工;30.0天; 施工階段2:二期;20.0天; 施工階段3:成橋10年;3650.0天;4.2.2正截面抗彎驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況正截面抗彎驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,安全系數(shù)最小2.75,滿足規(guī)范要求;4.2.3斜截面抗剪驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況斜截面抗剪驗(yàn)算(Z方向)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.2.11或8.4.4條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;4.2.4抗扭驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況抗扭驗(yàn)算(扭矩)包絡(luò)圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況抗扭驗(yàn)算(剪力)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.5.3條進(jìn)行截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;4.2.5裂縫寬度驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段裂縫寬度驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.4條驗(yàn)算:最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.080mm≤裂縫寬度允許值0.200mm,滿足規(guī)范要求;4.2.6撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度按《橋規(guī)》第6.5.3條規(guī)定,鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值,由汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合在梁式橋主梁產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600,在梁式橋主梁懸臂端產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過懸臂長(zhǎng)度的1/300.結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗(yàn)算:1號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.008≤最大撓度允許值fn=2.500,滿足規(guī)范要求;7號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.016≤最大撓度允許值fn=5.833,滿足規(guī)范要求;11號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.008≤最大撓度允許值fn=2.500,滿足規(guī)范要求;撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度表格梁-孔構(gòu)件類型梁類型跨徑(m)節(jié)點(diǎn)Ms(KN.m)Mcr(KN.m)fa(mm)fd(mm)fn(mm)撓度驗(yàn)算結(jié)果預(yù)拱值C(mm)跨度-1RC懸臂端0.7510.00018.982-0.0120.0082.500OK0.000跨度-2RC跨徑內(nèi)3.507248.0432532.845-0.0610.0165.833OK0.000跨度-3RC懸臂端0.7511-0.00016.209-0.0120.0082.500OK0.0004.3橋墩驗(yàn)算4.3.1計(jì)算參數(shù)圖1.1橋墩配筋橋墩為花瓶墩,墩頂截面長(zhǎng):2.3m、寬:1.1;墩底截面長(zhǎng):1.3m、寬:1.1;順橋向采用單層21根28的主筋,橫橋向采用單層9根28的主筋。4.3.2截面內(nèi)力包絡(luò)橋墩墩底為最不利位置,即最大彎矩和最大軸力;墩底內(nèi)力如下:基本組合:最大彎矩659.9KN·M基本組合:最大彎矩對(duì)于軸力7145.1KN頻遇組合:墩底最大彎矩291.1KN頻遇組合:最大彎矩對(duì)于軸力5110.6KN4.3.3截面抗壓承載能力驗(yàn)算橋墩墩底(最不利位置)強(qiáng)度驗(yàn)算:矩形截面偏心受壓正截面抗壓承載力計(jì)算構(gòu)件寬b(m)1.3砼強(qiáng)度等級(jí)C40數(shù)據(jù)輸入部分構(gòu)件高h(yuǎn)(m)1.1鋼筋種類HRB400受拉鋼筋合力點(diǎn)as(m)0.07結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1受拉側(cè)鋼筋直徑d(mm)28構(gòu)件長(zhǎng)度L(m)7.200受拉側(cè)鋼筋根數(shù)n21構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度L0(m)14.400受壓鋼筋合力點(diǎn)as'(m)0.07L0/min(b,h)=13.091受壓側(cè)鋼筋直徑(mm)28穩(wěn)定性系數(shù)φ計(jì)算受壓側(cè)鋼筋根數(shù)n21最外側(cè)受拉鋼筋保護(hù)層厚度c(mm)50構(gòu)件受力類型受彎、偏心受拉、偏心受壓軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力(考慮穩(wěn)定系數(shù)φ)穩(wěn)定系數(shù)φ0.93364軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd(kN)7145偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力驗(yàn)算Md(kN·m)660Nd(kN)7145最大裂縫計(jì)算作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力值ML或NL=291kN或kN·m作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值MS或NS=291kN或kN·m作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值NS=5111kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值MS=291kN·m與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)C3=1縱向鋼筋直徑d=28mm鋼筋混凝土構(gòu)件所在的環(huán)境類別:Ⅱ類計(jì)算參數(shù)構(gòu)件寬b(m)1.3as(m)0.07構(gòu)件高h(yuǎn)(m)7受拉鋼筋面積As(m2)0.0129308截面砼面積A(m2)9.100as'(m)0.07截面慣性矩I(m4)37.158受壓鋼筋面積As'(m2)0.0129308截面回旋半徑i(m)2.021長(zhǎng)度L(m)7.200截面有效高度h0(m)6.93計(jì)算長(zhǎng)度L0(m)14.400截面有效高度h0'(m)6.93L0/h2.057砼強(qiáng)度等級(jí)C40L0/b11.077砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd(MPa)18.4鋼筋種類HRB400相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb0.53鋼筋強(qiáng)度fsd(MPa)330結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1鋼筋強(qiáng)度fsd'(MPa)330有效受拉混凝土面積Ate0.182最外側(cè)受拉鋼筋保護(hù)層厚度c(mm)50縱向受拉鋼筋有效配筋率0.071048軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力穩(wěn)定系數(shù)φ=0.934γ0Nd=7859.6滿足規(guī)范要求公式5.3.1公式5.3.1右=147866.4配筋率(%)=0.284構(gòu)件毛截面積A(m2)=9.1偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力驗(yàn)算(判別大小偏心)Md(kN·m)660Nd(kN)7145ζ10.236e0=Md/Nd0.092ζ21.000e=es3.522偏心距增大系數(shù)η1.000e'=es'-3.338受壓區(qū)高度x(m)7.157相對(duì)受壓區(qū)高度ξ=x/h01.033受壓區(qū)高度x確定:fcdbx(es-h0+x/2)=σsAses-fsd'As'es'(式中σs=fsd)大偏心受壓構(gòu)件抗壓承載力驗(yàn)算鋼筋應(yīng)力σs=fsd(MPa)330滿足規(guī)范5.2.2-4、5要求x=7.1573≥2a'=0.14γ0Nd7859.6滿足規(guī)范要求公式5.3.5-15.3.5-1右項(xiàng)171201.5γ0Nde27684.4滿足規(guī)范要求公式5.3.5-25.3.5-2右項(xiàng)603032.9請(qǐng)采用小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算結(jié)果小偏心受壓構(gòu)件抗壓承載力驗(yàn)算鋼筋彈性模量Es(MPa)200000x=6.9154≥2a'=0.14混凝土極限壓應(yīng)變?chǔ)與u0.0033滿足規(guī)范5.2.2-4、5要求β0.8受壓區(qū)高度x重新確定:fcdbx(es-h0+x/2)=σsAses-fsd'As'es'式中σs=εcuEs(βh0/x-1)即fcdbx3/2+(fcdbes-fcdbh0)x2+(εcuEsAses+fsd'As'es')x-εcuEsβh0Ases=0受壓區(qū)高度x(m)6.9154判定:屬于小偏心,以上大偏心數(shù)據(jù)無效!ξ=x/h00.998鋼筋應(yīng)力σs(MPa)-130.9鋼筋應(yīng)力:拉正壓負(fù)γ0Nd7859.6滿足規(guī)范要求公式5.3.5-15.3.5-1右項(xiàng)171376.2γ0Nde27684.4滿足規(guī)范要求公式5.3.5-25.3.5-2右項(xiàng)603648.0修正后的e'3.338γ0Nde'26232.6滿足規(guī)范要求公式5.3.5-45.3.5-4右項(xiàng)603591.9x=6.9154m<h=7m裂縫寬度計(jì)算(JTGD3362-2018第6.4條)作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ml或Nl=291kN·m或kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ms或Ns=291kN·m或kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ns=5111kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ms=291kN·m截面重心至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離уs=3.43m偏心距e0=Ms/Ns=0.011m軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離3.441m受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值0.00000使用階段軸向力偏心距增大系數(shù)1.0000受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離Z2.657鋼筋應(yīng)力σss>330MPa,超出允許應(yīng)力范圍Mpa鋼筋應(yīng)力為拉正壓負(fù)鋼筋彈性模量Es=200000Mpa鋼筋表面形狀系數(shù)C1=1.0作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)=1.500與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)C3=1縱向鋼筋直徑d=28mm最外受拉鋼筋保護(hù)層厚度c=50mm縱向受拉鋼筋有效配筋率0.0710最大裂縫寬度0.000mme0/h<=0.55,不進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算鋼筋混凝土構(gòu)件所在的環(huán)境類別:Ⅱ類最大裂縫寬度限值:0.20mm結(jié)論:查《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG3362-2018表6.4.2;鋼筋混凝土構(gòu)件,最大裂縫寬度0.2mm;e0/h<=0.55,可不進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算,橋墩強(qiáng)度裂縫滿足要求。4.4樁基驗(yàn)算簡(jiǎn)述4.4.1樁基地基承載力驗(yàn)算簡(jiǎn)述端承樁基計(jì)算根據(jù)《地基規(guī)范》JTGD63-2007第5.3條規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)支承在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆(挖)孔樁、沉樁的單樁軸向受壓承載力容許值[Ra],可按下式計(jì)算:[Ra]——單樁軸向受壓承載力容許值(KN),樁身自重與置換土重的差值作為荷載考慮;c1——根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的端阻發(fā)揮系數(shù),按《地基規(guī)范》JTGD63-2007表5.3.4采用;Ap——樁端截面面積,對(duì)于擴(kuò)底樁,取擴(kuò)底截面面積;frk——樁端巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(KPa);c2i——根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素而定的第i層巖層的側(cè)阻發(fā)揮系數(shù),按《地基規(guī)范》JTGD63-2007表5.3.4采用;u——各土層或各巖層部分的樁身周長(zhǎng)(m);hi——樁嵌入各巖層部分的厚度(m),不包括強(qiáng)風(fēng)化層和全風(fēng)化層;m——巖層的層數(shù),不包括強(qiáng)風(fēng)化層和全風(fēng)化層;——覆蓋層土的側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù),根據(jù)樁端frk確定;li——各土層的厚度;qik——樁側(cè)第i層土的的側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值(KN);n——土層的層數(shù),強(qiáng)風(fēng)化和全風(fēng)化巖層按土層考慮。摩擦樁基計(jì)算根據(jù)《地基規(guī)范》JTGD63-2007第5.3條規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.3.3條,按摩擦樁設(shè)計(jì)的鉆孔灌注樁,其單樁軸向受壓承載力容許值[Ra]可按下列公式計(jì)算:4.4.2樁基地基承載力驗(yàn)算選取樁端最大反力進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算如下:(一)樁基信息:?jiǎn)螛俄斴S力樁基直徑樁頂以下沖刷深度初擬樁長(zhǎng)樁的容重樁扣除比重(kN)(m)(m)(m)(kN/m3)(kN/m3)59221.80152510設(shè)計(jì)數(shù)據(jù):端阻發(fā)揮系數(shù)巖層側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)覆蓋層側(cè)阻發(fā)揮系數(shù)樁身周長(zhǎng)樁端面積樁身自重c1c2ζsu(m)Ap(m)(kN)0.240.0180.85.6552.545572.6沖刷線以下各土層的地質(zhì)資料及計(jì)算:土層土層厚度摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值嵌巖段側(cè)阻力樁周土側(cè)阻力liqikfrkuc2hifrk0.5ζsuliqik(m)(kPa)(kPa)(kN)(kN)13.28000.00.021.23000.081.4310.553005664.50.040.0500.00.060.00.0樁周土總側(cè)阻力0.5ζsu∑liqik(kN)81.4嵌巖段總側(cè)阻力u∑c2hifrk(kN)5664.5樁端位于第3層土中嵌巖深度hfrk巖石風(fēng)化程度巖體完整程度10.55300中風(fēng)化破碎、極破碎總端阻力c1Apfrk(kN)3236.8單樁軸向受壓承載力容許值[Ra](kN)8982.8>P=單樁軸力+樁身自重(kN)6494.6滿足規(guī)范4.5漫水工況驗(yàn)算4.5.1漫水荷載概況1.按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)第4.2.5條,水浮力標(biāo)準(zhǔn)值可按如下計(jì)算:F浮=Vw上部構(gòu)造(主梁+二期)排開水的體積V=5.2*60=312m3;F浮=Vw=10*312=3120KN2.根據(jù)規(guī)范第《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)第4.3.9條驗(yàn)算流水壓力;本次驗(yàn)算為上部主梁。Fw=KA(V2)/(2g)主梁阻水面積A=96㎡流速V,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值計(jì)算V=2.5m/sFw=KA(V2)/(2g)=1.5*96*(10*2.5^2)/(2*9.81)=458.7KN3.根據(jù)規(guī)范第《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)第4.3.9條驗(yàn)算流水壓力;本次驗(yàn)算為橋墩。Fw=KA(V2)/(2g)橋墩阻水面積A=7.92㎡流速V,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取值計(jì)算V=2.5m/sFw=KA(V2)/(2g)=1.5*7.92*(10*2.5^2)/(2*9.81)=37.8KN4.漂流物撞擊荷載:100KN,按最不利工況加載至主梁頂驗(yàn)算。4.5.2主梁正截面抗彎驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況正截面抗彎驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,安全系數(shù)最小2.78;滿足規(guī)范要求;4.5.3斜截面抗剪驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況斜截面抗剪驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.2.11或8.4.4條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求,可不進(jìn)行抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算;4.5.4抗扭驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況抗扭驗(yàn)算(扭矩)包絡(luò)圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況抗扭驗(yàn)算(剪力)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.5.3條進(jìn)行截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;4.5.5正截面抗裂驗(yàn)算全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)頻遇效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σst-0.85σpc≤0分段澆筑或砂漿接縫的縱向分塊構(gòu)件:σst-0.80σpc≤0A類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)頻遇效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:σst-σpc≤0.7ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在作用(荷載)準(zhǔn)永久效應(yīng)組合下,應(yīng)符合下列條件:σlt-σpc≤0B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在結(jié)構(gòu)自重作用下控制截面受拉邊緣不得消壓:σt-σpc≤0圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(頻遇-頂)包絡(luò)圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(頻遇-底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-3條公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=2.556MPa(壓應(yīng)力)>EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=1.068MPa(拉應(yīng)力)>EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(準(zhǔn)永久-頂)包絡(luò)圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面抗裂驗(yàn)算(準(zhǔn)永久-底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-4條公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=2.629MPa(壓應(yīng)力)>0.000MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=2.010MPa(壓應(yīng)力)>0.000MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.5.6頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.6ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.4ftkA類和B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.5ftk圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段頂?shù)装逍苯孛婵沽羊?yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-8條公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)驗(yàn)算:EQσ\s\do4(tp)=0.958MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.5.7腹板斜截面抗裂驗(yàn)算對(duì)于全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.6ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.4ftkA類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftkB類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)符合下列條件:預(yù)制構(gòu)件:σtp≤0.7ftk現(xiàn)場(chǎng)澆筑(包括預(yù)制拼裝)構(gòu)件:σtp≤0.5ftk圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段腹板斜截面抗裂驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.3.1-8條公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)驗(yàn)算:EQσ\s\do4(tp)=0.294MPa(拉應(yīng)力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉應(yīng)力),滿足規(guī)范要求;4.5.8正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》第7.1.5-1條公式,荷載取其標(biāo)準(zhǔn)值,汽車荷載考慮沖擊系數(shù)。受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力:未開裂構(gòu)件:σkc+σpc≤0.5fck允許開裂構(gòu)件:σcc≤0.5fck圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算(頂)包絡(luò)圖圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段正截面壓應(yīng)力驗(yàn)算(底)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.1.5-1條公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)驗(yàn)算:頂緣EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=8.210MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,滿足規(guī)范要求;底緣EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=9.936MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,滿足規(guī)范要求;4.5.9斜截面主壓應(yīng)力驗(yàn)算按《橋規(guī)》第7.1.6條公式,混凝土的主壓應(yīng)力應(yīng)符合下式規(guī)定:σcp≤0.6fck;圖表SEQ圖表\*ARABIC1使用階段斜截面主壓應(yīng)力包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第7.1.6-1條公式驗(yàn)算:EQσ\s\do4(cp)=9.916MPa≤EQ0.60f\s\do4(ck)=19.440MPa,滿足規(guī)范要求;4.5.10橋墩驗(yàn)算橋墩墩底為最不利位置,即最大彎矩和最大軸力;墩底內(nèi)力如下:基本組合:最大彎矩1597.2KN·M基本組合:最大彎矩對(duì)應(yīng)軸力3150KN頻遇組合:墩底最大彎矩1123.5KN頻遇組合:最大彎矩對(duì)于軸力2303.6KN截面抗壓承載能力驗(yàn)算矩形截面偏心受壓正截面抗壓承載力計(jì)算構(gòu)件寬b(m)1.1砼強(qiáng)度等級(jí)C40數(shù)據(jù)輸入部分構(gòu)件高h(yuǎn)(m)1.3鋼筋種類HRB400受拉鋼筋合力點(diǎn)as(m)0.07結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1受拉側(cè)鋼筋直徑d(mm)28構(gòu)件長(zhǎng)度L(m)7.200受拉側(cè)鋼筋根數(shù)n9構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度L0(m)8.640受壓鋼筋合力點(diǎn)as'(m)0.07L0/min(b,h)=7.855受壓側(cè)鋼筋直徑(mm)28穩(wěn)定性系數(shù)φ計(jì)算受壓側(cè)鋼筋根數(shù)n9最外側(cè)受拉鋼筋保護(hù)層厚度c(mm)50構(gòu)件受力類型受彎、偏心受拉、偏心受壓軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力(考慮穩(wěn)定系數(shù)φ)穩(wěn)定系數(shù)φ1.00000軸向力組合設(shè)計(jì)值Nd(kN)3150偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力驗(yàn)算Md(kN·m)1597Nd(kN)3150最大裂縫計(jì)算作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力值ML或NL=1124kN或kN·m作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值MS或NS=1124kN或kN·m作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值NS=2303kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值MS=1124kN·m與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)C3=1縱向鋼筋直徑d=28mm鋼筋混凝土構(gòu)件所在的環(huán)境類別:Ⅱ類計(jì)算參數(shù)構(gòu)件寬b(m)1.1as(m)0.07構(gòu)件高h(yuǎn)(m)1.3受拉鋼筋面積As(m2)0.0055418截面砼面積A(m2)1.430as'(m)0.07截面慣性矩I(m4)0.201受壓鋼筋面積As'(m2)0.0055418截面回旋半徑i(m)0.375長(zhǎng)度L(m)7.200截面有效高度h0(m)1.23計(jì)算長(zhǎng)度L0(m)8.640截面有效高度h0'(m)1.23L0/h6.646砼強(qiáng)度等級(jí)C40L0/b7.855砼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcd(MPa)18.4鋼筋種類HRB400相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb0.53鋼筋強(qiáng)度fsd(MPa)330結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01.1鋼筋強(qiáng)度fsd'(MPa)330有效受拉混凝土面積Ate0.154最外側(cè)受拉鋼筋保護(hù)層厚度c(mm)50縱向受拉鋼筋有效配筋率0.035986配筋率全部縱向鋼筋配筋率=0.78%≥0.5%,滿足規(guī)范要求受拉側(cè)鋼筋的配筋率=0.39%≥0.2%,滿足規(guī)范要求受壓側(cè)鋼筋的配筋率=0.39%≥0.2%,滿足規(guī)范要求軸心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力穩(wěn)定系數(shù)φ=1.000γ0Nd=3465.0滿足規(guī)范要求公式5.3.1公式5.3.1右=26972.6配筋率(%)=0.775構(gòu)件毛截面積A(m2)=1.43偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力驗(yàn)算(判別大小偏心)Md(kN·m)1597Nd(kN)3150ζ11.000e0=Md/Nd0.507ζ21.000e=es1.129偏心距增大系數(shù)η1.082e'=es'-0.031受壓區(qū)高度x(m)0.570相對(duì)受壓區(qū)高度ξ=x/h00.463受壓區(qū)高度x確定:fcdbx(es-h0+x/2)=σsAses-fsd'As'es'(式中σs=fsd)請(qǐng)采用大偏心受壓構(gòu)件計(jì)算結(jié)果判別大小偏心大偏心受壓構(gòu)件抗壓承載力驗(yàn)算鋼筋應(yīng)力σs=fsd(MPa)330滿足規(guī)范5.2.2-4、5要求x=0.57≥2a'=0.14γ0Nd3465.0滿足規(guī)范要求公式5.3.5-15.3.5-1右項(xiàng)11537.8γ0Nde3911.4滿足規(guī)范要求公式5.3.5-25.3.5-2右項(xiàng)13024.3確實(shí)屬于大偏心構(gòu)件小偏心受壓構(gòu)件抗壓承載力驗(yàn)算鋼筋彈性模量Es(MPa)200000x=0.6134≥2a'=0.14混凝土極限壓應(yīng)變?chǔ)與u0.0033滿足規(guī)范5.2.2-4、5要求β0.8受壓區(qū)高度x重新確定:fcdbx(es-h0+x/2)=σsAses-fsd'As'es'式中σs=εcuEs(βh0/x-1)即fcdbx3/2+(fcdbes-fcdbh0)x2+(εcuEsAses+fsd'As'es')x-εcuEsβh0Ases=0受壓區(qū)高度x(m)0.6134判定:屬于大偏心,以下小偏心數(shù)據(jù)無效ξ=x/h00.499鋼筋應(yīng)力σs(MPa)330.0鋼筋應(yīng)力:拉正壓負(fù)γ0Nd3465.0滿足規(guī)范要求公式5.3.5-15.3.5-1右項(xiàng)12414.9γ0Nde3911.4滿足規(guī)范要求公式5.3.5-25.3.5-2右項(xiàng)13584.2修正后的e'0.073γ0Nde'252.8滿足規(guī)范要求公式5.3.5-45.3.5-4右項(xiàng)17382.3x=0.6134m<h=1.3m裂縫寬度計(jì)算(JTGD3362-2018第6.4條)作用長(zhǎng)期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ml或Nl=1124kN·m或kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ms或Ns=1124kN·m或kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ns=2303kN作用短期效應(yīng)組合內(nèi)力值Ms=1124kN·m截面重心至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離уs=0.58m偏心距e0=Ms/Ns=0.488m軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離1.068m受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值0.00000使用階段軸向力偏心距增大系數(shù)1.0000受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)合力點(diǎn)距離Z0.874鋼筋應(yīng)力92.1Mpa鋼筋應(yīng)力為拉正壓負(fù)鋼筋彈性模量Es=200000Mpa鋼筋表面形狀系數(shù)C1=1.0作用長(zhǎng)期效應(yīng)影響系數(shù)=1.500與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)C3=1縱向鋼筋直徑d=28mm最外受拉鋼筋保護(hù)層厚度c=50mm縱向受拉鋼筋有效配筋率0.0360最大裂縫寬度0.128mm鋼筋混凝土構(gòu)件所在的環(huán)境類別:Ⅱ類最大裂縫寬度限值:0.20mm第五章S型棧橋橋梁驗(yàn)算橋梁布置(3x13+4x13+3x13+5x13+4x13)m,橋梁寬度為2.5m~4.0m,橋面橫坡為雙向1.5%,橋面鋪裝采用等厚鋪裝,縱斷面縱坡由-1.6%變?yōu)?.7%上部結(jié)構(gòu)采用(3x13+4x13+3x13+5x13+4x13)m普通鋼筋混凝土現(xiàn)澆板,梁高0.7m,頂寬2.5m~4.0m,底寬1.5m~3.0m,懸臂0.5m,懸臂板端部厚0.15m,根部厚0.3m。結(jié)構(gòu)體系:現(xiàn)澆連續(xù)板(梁)。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用柱式墩,固結(jié)墩柱直徑1.0m,樁基為直徑1.2m的圓樁,起終點(diǎn)橋臺(tái)均采用柱式臺(tái),樁基礎(chǔ),要求樁基嵌入中風(fēng)化巖層深度不小于4倍樁徑。5.1主梁縱向驗(yàn)算5.1.1驗(yàn)算說明選取橋梁最不利第四聯(lián)進(jìn)行驗(yàn)算,縱向計(jì)算采用MIDAS-CIVIL2023V1.1進(jìn)行建模。結(jié)構(gòu)后處理采用civildesigner進(jìn)行結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。節(jié)點(diǎn)數(shù)量:69個(gè);單元數(shù)量:68個(gè);邊界條件數(shù)量:8個(gè);施工階段數(shù)量:3個(gè),施工步驟如下: 施工階段1:CS01-成橋階段;100.0天; 施工階段2:CS02-二期恒載;10.0天; 施工階段3:CS03-收縮徐變;3650.0天;模型如下:整體離散模型由典型截面鋼筋圖可知,主梁采用0.7m高實(shí)心混凝土截面,頂、底板根據(jù)內(nèi)力分布情況;跨中、支點(diǎn)位置主筋采用2排直徑25鋼筋。5.1.2正截面抗彎驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況正截面抗彎驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,最小抗彎承載力安全系數(shù)1.76,滿足規(guī)范要求;5.1.3斜截面抗剪驗(yàn)算圖表SEQ圖表\*ARABIC1持久狀況斜截面抗剪驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.2.11或8.4.4條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;5.1.4抗扭驗(yàn)算持久狀況抗扭驗(yàn)算(扭矩)包絡(luò)圖持久狀況抗扭驗(yàn)算(剪力)包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第5.1.2-1條公式EQγ\s\do4(0)S≤R驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值≤構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求;按照《橋規(guī)》第5.5.3條進(jìn)行截面驗(yàn)算,滿足規(guī)范要求;5.1.5裂縫寬度驗(yàn)算使用階段裂縫寬度驗(yàn)算包絡(luò)圖結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.4條驗(yàn)算:最大裂縫寬度為EQW\s\do4(fk)=0.186mm≤裂縫寬度允許值0.200mm,滿足規(guī)范要求;5.1.6撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度按《橋規(guī)》第6.5.3條規(guī)定,鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件計(jì)算的長(zhǎng)期撓度值,由汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合在梁式橋主梁產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過計(jì)算跨徑的1/600,在梁式橋主梁懸臂端產(chǎn)生的最大撓度不應(yīng)超過懸臂長(zhǎng)度的1/300.結(jié)論:按照《橋規(guī)》第6.5.3條驗(yàn)算:8號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.906≤最大撓度允許值fn=20.942,滿足規(guī)范要求;22號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.657≤最大撓度允許值fn=21.663,滿足規(guī)范要求;34號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.735≤最大撓度允許值fn=21.665,滿足規(guī)范要求;49號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.680≤最大撓度允許值fn=21.663,滿足規(guī)范要求;62號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.993≤最大撓度允許值fn=20.992,滿足規(guī)范要求;69號(hào)節(jié)點(diǎn)汽車荷載(不計(jì)沖擊系數(shù))和人群荷載頻遇組合最大撓度設(shè)計(jì)值fd=0.032≤最大撓度允許值fn=1.333,滿足規(guī)范要求;撓度驗(yàn)算及預(yù)拱度表格梁-孔構(gòu)件類型梁類型跨徑(m)節(jié)點(diǎn)Ms(KN.m)Mcr(KN.m)fa(mm)fd(mm)fn

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