30m组合梁上部结构计算书.doc

30m组合箱梁上部结构计算书 Ⅰ、设计资料和结构尺寸 一、设计资料 1. 标准跨径:30.0m； 2. 计算跨径:边跨29.24m，中跨29m； 3. 桥面宽度:全宽2×(0.5+11.5+0.75)+0.5=26m；净宽2×11.5m； 4. 设计荷载:公路-I级； 5. 材料及特性 （1）混凝土：预应力混凝土预制箱梁、横梁及现浇接头湿接缝混凝土均为C50。6cm调平层混凝土为C40，桥面铺装层采用10cm厚沥青混凝土。 （2）钢绞线：采用符合GB/T 5224-1995技术标准的低松弛钢绞线。 （3）非预应力钢筋：采用符合新规范的R235,HRB335钢筋。凡钢筋直径≥12毫米者，采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢；凡钢筋直径12毫米者，采用R235钢。 （4）钢板应符合GB700－88规定的Q235钢板。 （5）材料容重：钢筋混凝土γ=26kN/m3,沥青混凝土γ=23kN/m3,钢板容重γ=78.5kN/m3。 以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，所需参数如下： 6. 锚具 GVM15-3、GVM15-4和GVM15-5。 7. 施工工艺 预制梁部分按后张法制作主梁，预留预应力钢丝孔道，由Φ=50mm和Φ=55mm的预埋波纹管形成。在现场安装完成后现浇湿接头，完成结构转换工作。 8. 设计依据: （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)。 7.计算方法:极限状态法。 二、结构尺寸 箱梁梁高160cm，预制中梁宽240cm，预制边梁宽285cm。桥梁横断面布置如下图： 三、箱梁的横截面几何特性计算 预制端截面 预应力钢筋锚固截面 根据已定好的箱梁结构尺寸，计算其截面特性，结果如下： 截面面积：A=1.235m^2 抗扭惯矩：Ixx=0.272m^4 抗弯惯矩：Iyy=0.367m^4 截面中心：y=1.2m，z=0.957m 上核心距：ks=0.311m 下核心距：kx=0.462m 换算截面： 一般区段，b=360mm； 端部区段：b=500mm。 Ⅱ、荷载计算 一、电算模型 1.使用软件 Dr.Bridge3.0、Ansys、MidasCivil6.7.1、GQJS。 2.模型分析 （1）外部环境特性 计算相对湿度75％；不均匀沉降考虑为1/3000；桥面板与其他部分的温差为±14℃。（2）施工阶段划分 按照该桥梁实际施工工序，即预制安装（40天）——现浇湿接头和张拉负区束（其中两边跨现浇段为第一步，第二三跨现浇段为第二步，第三四跨现浇段为第三步，共35天）——铺装桥面及设备（10天）——完工——使用阶段，建立从施工阶段到成桥阶段的模型。 （3）单元划分 根据该桥梁构造特性，共划分98个单元，其中边跨为2x22个，中跨为3x18个，将端横梁视为集中荷载加载于相应位置。 （4）预应力钢束特性 预应力管道为钢波纹管管道，摩擦系数ｕ＝0.23；管道偏差系数κ＝0.0015/m；钢筋回缩和锚具变形为每侧6mm，两端张拉，张拉控制应力。 （5）荷载信息 根据荷载横向分布计算结果，按跨中和支点段分别计算跨中与支点段的荷载效应。 模型简图（半桥） 二、恒载作用计算 1.每延米梁重： 2.湿接桥面板重： 3.现浇层、沥青铺装层及内外侧栏杆 现浇砼厚6cm，则现浇层的荷载集度为： 沥青铺装层的荷载集度为： 栏杆的荷载集度为（两侧合计） 按照荷载分布位置，有 三、活载作用计算 1.荷载横向分布影响线的计算 （1）ANSYS计算结果 横桥向共4根梁，根据横梁截面及横梁间桥面板截面尺寸，用ANSYS建立空间杆系模型，通过在不同节点上施加单位荷载，求出在不同工况下（荷载沿桥跨纵向及横向不同位置）各梁的横向分布效应，结果如下表： 工况 1＃梁 2＃梁 3＃梁 4＃梁 工况 1＃梁 2＃梁 3＃梁 4＃梁 1 0.4981 0.2314 0.1512 0.1193 17 0.2231 0.4640 0.1931 0.1196 2 0.4536 0.2469 0.1665 0.1330 18 0.243 0.3896 0.2134 0.1539 3 0.4091 0.2624 0.1818 0.1467 19 0.2629 0.3152 0.2337 0.1882 4 0.3925 0.2676 0.1880 0.1519 20 0.2678 0.3153 0.2361 0.1808 5 0.3