20m预应力混凝土空心板正边板8米中板计算书11页word资料.docx
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20m预应力混凝土空心板正边板8米中板计算书11页word资料
8m预制混凝土实心板(正中板)
------结构安全验算书
规范标准:
公桥规JTGD60-2004
公桥规JTGD62-2004
计算:
复核:
审核:
2007年10月8日
1.概述
2.计算依据及参考
3.基本数据
4.主要控制参数及计算数据
5.施工阶段应力验算
6.承载能力极限状态验算
7、正常使用极限状态验算
8、支座反力汇总
8米实心板验算
1概述
采用上海同豪土木公司所开发的桥梁结构计算软件(桥梁博士)计算分析。
以新规范JTGD60-2004和JTGD62-2004为标准并参考大量同类计算资料加以分析,综合考虑以确定各参数的输入。
2计算依据及参考
《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD60-2004
《公路桥涵设计规范》JTJ023-85
3基本数据
3.1基本数据
跨径:
8m,计算跨径:
7.6m;
设计荷载:
公路I级;
桥面布置:
0.5m(防撞护栏)+9.75m(行车道)+1.0m(中间带)+9.75m(行车道)+0.5m(防撞护栏)
材料:
普通钢筋HRB335:
强度标准值335MPa,强度设计值280MPa,弹性模量
MPa。
混凝土C30:
抗压强度标准值20.1MPa,设计值13.8MPa,弹性模量3.0x104MPa,抗拉强度标准值2.65MPa,设计值1.39MPa。
3.2结构单元的划分及模型的建立结构
为了保证结构计算的准确性及分析的方便,本结构单元划分长度为18cm---40cm不等,整个结构共分22个单元,坐标原点建在结构跨中的顶面上,沿跨径方向为x轴方向(向右为正),垂直于板顶面方向为y轴方向(向上为正)。
以下为结构计算单元划分示意图:
实心板截面:
本验算书以支点截面、1/4截面、跨中截面为全桥验算截面,分别对应2#,7#,12#截面
4桥梁博士计算时,主要的控制参数:
4.1项目总体信息的输入
计算类别:
全桥结构安全演算
相对湿度:
0.8
计算内容:
计算收缩、计算徐变、计算活载
结构重要性系数:
1
规范:
中交04规范
4.2单元特征信息的输入
1~22单元为钢筋混凝土单元,所有单元都为桥面单元。
自重系数:
1.05
混凝土:
C30中交新混凝土
4.3施工阶段信息输入
第一阶段:
安装单元(杆件)1#~22#。
第二阶段:
施加二期恒载及施工临时荷载
第三阶段:
十年收缩徐变
4.4使用阶段信息输入
非线性温度1与非线系温度2的输入根据规范输入
活载:
公路Ⅰ级,车道荷载,不计挂车荷载,人群集度:
0.0kN/m2
横向分布调整系数的确定:
经计算比较,杠杆法所计算出的数据比较偏于安全。
人行道分隔带车行道中央分隔带车行道分隔带人行道
0.0001.0008.7500.5000.5008.7501.0000.000
左车道数=2,右车道数=2,不计车道折减
汽车等级:
汽车超-20级
挂车等级:
无挂车荷载
人群集度:
0.000KPa
横向分布系数计算结果:
梁号汽车挂车人群满人特载车列
10.0000.0000.0000.0000.0000.000
20.0000.0000.0000.0000.0000.000
30.5000.0000.0000.0000.0000.000
40.5000.0000.0000.0000.0000.000
50.5000.0000.0000.0000.0000.000
60.5000.0000.0000.0000.0000.000
70.5000.0000.0000.0000.0000.000
80.5000.0000.0000.0000.0000.000
90.5000.0000.0000.0000.0000.000
100.5000.0000.0000.0000.0000.000
110.3600.0000.0000.0000.0000.000
120.1200.0000.0000.0000.0000.000
130.5000.0000.0000.0000.0000.000
140.5000.0000.0000.0000.0000.000
150.5000.0000.0000.0000.0000.000
160.5000.0000.0000.0000.0000.000
170.5000.0000.0000.0000.0000.000
180.5000.0000.0000.0000.0000.000
190.5000.0000.0000.0000.0000.000
200.5000.0000.0000.0000.0000.000
210.2400.0000.0000.0000.0000.000
中板横向分布调整系数:
Q=1x0.67x0.5=0.335
R=0
根据实际情况及综合其他计算方法:
所以Q取0.18,R取0.05较为合理。
其中:
0.67为四车道折减系数;1为结构安全重要性系数
冲击系数:
0.3(按旧规范取)
4.5原始截面信息
单元号
节点号
截面抗弯
截面面积
截面高度
中性轴高
惯矩(m4)
(m2)
(m)
(m)
2
2
4.76289E-03
0.3456
0.4
0.192
7
7
4.76289E-03
0.3456
0.4
0.192
12
12
4.76289E-03
0.3456
0.4
0.192
4.6第1施工阶段截面信息
单元号
节点号
截面抗弯
截面面积
截面高度
中性轴高
惯矩(m4)
(m2)
(m)
(m)
2
2
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
7
7
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
12
12
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
4.7第2施工阶段截面信息
单元号
节点号
截面抗弯
截面面积
截面高度
中性轴高
惯矩(m4)
(m2)
(m)
(m)
2
2
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
7
7
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
12
12
5.38517E-03
0.375079
0.4
0.182
5施工阶段应力验算
按照新《公桥规》第7.2.4条规定,钢筋混凝土受弯构件正截面应力应符合下列规定:
受压区混凝土边缘的压应力σcct≤0.80fck’
按照新《公桥规》第7.2.5条规定,钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力(剪应力)应符合下列规定:
混凝土主拉应力(剪应力)σtpt≤ftk’
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%,故压应力允许值0.80fck’=0.80×0.85×26.8=18.22Mpa,
主拉应力(剪应力)允许值ftk’=0.85*2.40=2.04Mpa。
下所列为施工阶段混凝土上下缘的最大正应力及中性轴处的最大主拉应力。
施工阶段应力验算表(Mpa)
施工阶段号
上缘正应力
下缘正应力
主拉应力
1
3.82
2.2E-02
-0.117
2
15
3.73E-02
-0.358
3
9.13
5.25E-02
-0.280
由上表可见,施工阶段混凝土的正应力和主应力均满足要求。
6.承载能力极限状态验算
6.1正截面抗弯强度验算
单元号
节点号
内力属性
Mj
极限抗力
受力类型
受压区高度
最小配筋
(KNorKN.M)
(KNorKN.M)
是否满足
率是否满足
2
2
最大弯矩
-0.334
350
下拉受弯
是
是
最小弯矩
-11.7
-32.5
上拉受弯
是
是
7
7
最大弯矩
238
350
下拉受弯
是
是
最小弯矩
103
350
下拉受弯
是
是
12
12
最大弯矩
320
350
下拉受弯
是
是
最小弯矩
143
350
下拉受弯
是
是
下图图中红、黑分别代表最大弯矩对应抗力及最大弯矩。
最大抗力及抗力对应内力图
下图图中红、黑分别代表最小弯矩对应抗力及最小弯矩。
最小抗力及抗力对应内力图
由上图可见,承载能力极限状态下横梁的正截面抗弯强度满足要求。
6.2斜截面抗剪强度验算
斜截面抗剪强度验算取用的荷载效应为基本组合效应值,按照新《公桥规》第5.2.9条验算截面尺寸,按照第5.2.7~5.2.8条验算斜截面抗剪承载力。
详细计算结果见附表。
由附表可见,桥面板截面尺寸及斜截面抗剪强度均满足要求。
7.正常使用极限状态裂缝宽度验算
按照新《公桥规》第6.4.1规定,钢筋混凝土构件和B类预应力混凝土构件,在正常使用极限状态下的裂缝宽度应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行计算。
下图所示为短期效应组合并考虑长期效应影响的横梁截面上下缘裂缝,其中红、蓝分别代表截面上缘和下缘裂缝。
正常使用极限状态裂缝图(m)
使用极限状态裂缝宽度验算表(mm)
位置
裂缝宽度最值
允许值
上缘
4.94E-02
0.2
下缘
0.18
0.2
由上表可见,空心板在正常使用极限状态下裂缝宽度验算满足要求。
8.支座反力汇总
墩台序号
基本组合
2
146
22
146
成桥阶段支反力汇总:
146
综上所述:
可知本结构是安全的,可以达到预期功能!
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1、生命对某些人来说是美丽的,这些人的一生都为某个目标而奋斗。
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