midas曲梁计算书.doc

上部结构纵向计算 A匝道A0~A4联4X30m（8.8m宽） 计算依据及标准如下： 设计方提供的初步设计图纸及设计原则 《公路工程技术标准》JTG B01—2003 《公路桥涵设计通用规范》JTG D60—2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG 025—86 注：在设计方提供的施工图图纸中，该联中支点A1~A3处支座均为固定支座，经程序试算后应力及内力结果都与目标结果相差很远，也不符合一般连续梁支座常规布置形式，经调试支座布置形式后，建立此模型。 （一）主梁纵向计算 1、计算内容 根据设计方提供的主梁结构和预应力钢筋的设计图，按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的要求，对结构持久状况截面极限承载能力、正常使用极限状态的截面抗裂、挠度以及使用阶段构件的应力等内容进行了全面的验算。 2、计算模型 纵向计算按杆系理论，采用midas civil 2006进行分析，将箱梁纵向作为平面梁单元进行离散；并考虑支座布置及荷载横向分配等因素，考虑满堂支架上现浇、张拉等施工过程。 1）离散模型 计算模型结构离散图见下图所示，共78个节点，70个单元。 图10.4.1-1 结构离散图 2）材料 混凝土：主梁采用C50混凝土，弹性模量E＝3.45×104MPa，fck＝32.4MPa，ftk＝2.65 MPa，fcd＝22.4 MPa，ftd＝1.83 MPa。 普通钢筋：HRB335 预应力钢束：采用Φj15.24钢绞线，弹性模量195000MPa，张拉控制应力0.75fpk＝0.75×1860＝1395MPa，松弛比0.035，孔道摩阻系数0.3，偏差系数0.0015，一端锚具回缩6mm。 3、计算参数 1）恒载 一期恒载：按构件实际截面计入，混凝土容重γ=26.25KN/m3（考虑5%的施工误差）； 二期恒载（公路桥面桥面系）： 沥青混凝土铺装厚度18cm，容重 γ=25KN/m3，行车道宽8m； 地袱栏杆每侧：单条每延米12.5KN/m； 则： ∑q=0.18X8x25+2x12.5=61KN/m 横隔板：（厚50cm） Pt1：:6.8KN 支座沉陷： 按5mm考虑。沉陷组合由程序自动判别，按最不利组合。 2）活载 （1）设计荷载：公路-I级，车道为单向2车道 活载各系数见表3.3.1。表10.4.1-4 活载系数表 车道折减系数 纵向折减 横向偏载系数 非线性系数 1 1.0 1.20 1.0 活载横向分配系数＝2×1×1.0×1.20×1.0＝2.4汽车冲系数结构基频f：《公路桥设计通用规范》83-84页 a.连续梁桥冲击力引起的正弯矩效应和剪力效应时，结构基频： 5.68Hz1.5Hz 则：μ=0.1767ln5.68-0.0157=0.29 其中： l--结构的计算跨径，30m E—弹性模量，3.45x1010N/m2 Ic—跨中截面惯矩，2.23m4 mc—结构跨中自重，13809kg/m b.连续梁桥冲击力引起的负弯矩效应时，结构基频： 9.54Hz1.5Hz 则：μ=0.1767ln9.54-0.0157=0.38 （3）温度变化： 均匀温度： 整体升温+25℃； 整体降温-25℃； 梁截面梯度温度： 按照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第4.3.10条取用。 （4）收缩徐变： 由于结构体系转换，混凝土徐变对结构产生的效应按照规范（JTG D62-2004）第4.2.12条办理，收缩徐变引起的预应力损失按照规范（JTG D62-2004）第6.2.7条办理。 3）荷载组合 根据设计图纸，结合施工过程。计算混凝土收缩、徐变至T=3650天。运营阶段共检算以下3种组合： 组合1：恒载＋汽车+不均匀沉降 组合2：恒载＋汽车+不均匀沉降+升温荷载（整体升温+正温差） 组合3：恒载＋汽车+不均匀沉降+降温荷载（整体降温+反温差） 4、主要计算结果及结论 设计方提供的普通钢筋的配置原则为：纵向主筋采用直径16mm及25mm的HRB335钢筋，距顶、底板边缘距离均为6cm；箍筋采用直径12mm的HRB335钢筋纵向间距在支点附近为10cm，跨中区域15cm。 1）持久状况承载能力极限状态验算 按新规范要求对持久状况截面承载能力极限状态进行了验算，结构荷载效`应与截面抗力计算结果如下图（荷载组合中汽车荷载计冲击力）： 从上图可知，主梁正截面抗弯承载能力满足规范要求。 从上图可知，主梁斜截面抗剪除3个中支点处承载能力不满足规范要求外，其余均满足要求，建议加大支点范伟内箍筋直径。 2）持久状况正常使用极限状态抗裂验算 按规范规定，结构持久状况正常使用极限状态下，对于混凝土构件（按C50的A类构件控制）。 在作用短期效应组合下： σst-σpc≤0.7ft