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midas曲梁计算书
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
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