xxx大桥计算书（新规范30米T梁）

xx 大 桥 计 算 书（新规范）

一、设计资料 1． 标准跨径：L=30.0m，计算跨径：L=28.96m

2． 桥面净空：净-7.0m（车行道）+2*1.0m(人行道)，桥面总宽9.5m 3． 设计荷载：公路—Ⅰ级，人群3.0KN/m2

4． 结构重要性系数γ0=1.0 (本桥设计安全等级为：二级) 5．

使用材料： 1）

梁采用C50砼

抗压强度标准值?ck=32.4 Mpa 抗压强度设计值?cd=22.4 Mpa 弹性模量Ec=3.45x104 Mpa

抗拉强度标准值?tk=2.65 Mpa 抗拉强度设计值?td=1.83 Mpa 钢筋砼容重取r=25KN/m3;

2）

钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋; 主筋采用采用HRB335钢筋 抗拉强度标准值?sk=335 Mpa 抗拉强度设计值?sd=280 Mpa 弹性模量Es=2.0x105 Mpa 箍筋采用采用R235钢筋

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抗拉强度标准值?sk=235 Mpa 抗拉强度设计值?sd=195 Mpa 弹性模量Es=2.1x105 Mpa 3）

混凝土收缩徐变参数

混凝土收缩应变终极值：0.22 X10-3 混凝土徐变系数终极值：1.6647 4）

低松弛钢绞线 公称直径：15.20 mm； 弹性模量：1.95×105Mpa； 抗拉强度标准值?pk=235 Mpa 抗拉强度设计值?pd=195 Mpa 纵向钢束张拉控制应力：1395MPa； 线膨胀系数：0.000012

塑料波纹管管道摩阻系数μ：0.15 塑料波纹管管道偏差系数k：0.0015

边梁和中梁都是3束，每束9根，每根7φj15.24钢铰线6．

各部分主要尺寸：

预制板长：L预 =29.96m 净跨径：L0=29.96-2*0.5=28.96m T梁翼缘有效宽度：B=2.42m T梁高：h=1.96m

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7． 设计依据：

1）交通部部标准《公路工程技术标准》（JTJ B01-23） 2）交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTJ D60-24）

3）交通部部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ D62-24）

4）交通部部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85） 5）交通部部标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTJ024-85） 6）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）

7）交通部部标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）

二、计算主要内容 1)T梁抗弯极限承载力验算 2) T梁正应力验算 3) T梁主应力验算 4) T梁刚度验算 三、计算方法

无论是极限承载力、正截面应力验算均不考虑结构以上桥面铺装参与受力，上部采用《桥梁博士》软件V3.0版进行计算。

具体过程如下：首先将计算对象作为梁单元，画出结构离散图，然后根据桥梁的实际施工过程和施工方案划分施工阶段，进行荷载组合，求得结构在施工阶段和运营阶段时的应力、内力和位移；按规范中规定的各项容许指标，验

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算T梁是否满足结构承载力要求、材料强度要求和结构的整体刚度要求。

1. T梁断面形式

图1-1 T梁断面 2. 结构离散图

图1-2 结构离散图 3. 阶段划分

1) 浇筑1-18单元，张拉N1、N2、N3钢束。 2) 浇筑桥面铺装，安装人行道。 4. 荷载组合

《桥梁博士》软件根据输入的荷载类型按规范自动组合，所有计算结果中的组合序号其意义均同规范中的序号，如正常使用荷载组合Ⅰ系指按公桥规JTJ D62-2004中的基本组合。 5．活载的偏载

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本计算选用至路边缘起的边梁和中梁做为计算对象。 边梁横向分布系数分别为：

跨中: 汽车0.6197 ; 人群 0.6852 (刚性横梁法) 支点: 汽车0.35; 人群1.1 (杠杆法) 中梁横向分布系数分别为：

跨中: 汽车0.5483; 人群 0.4027 (刚性横梁法) 支点: 汽车0.87; 人群-0.10 (杠杆法)

图1-3 边梁抗弯承载能力图承载能力极限状态荷载组合Ⅰ的最大内力值及对应抗力值 单位：KN·m-2588.1 -2588.1189.00.01-6.612579.421142.6334455667788991010111112121313141415151137.8161716576.916171817-6.61819189.0180.03389.63615.6 3704.33615.63389.65830.94466.04466.14462.14461.93705.76335.46363.87559.07498.18508.26366.86335.45830.98188.98248.08248.28617.88617.88247.08247.28617.87496.27496.06366.78188.97559.0 8617.88508.0 图1-4 边梁正应力图

正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的上、下缘的最大、小正压应力值 单位：MPa2.684.112.122.682.113.722.943.303.973.123.882.813.952.714.092.734.362.964.092.733.952.713.882.813.963.124.113.303.722.942.682.112.682.120.001 122334455667788991010111112121313141415151616171617181718190.00183.742.212.814.733.534.853.124.753.124.984.964.113.612.813.624.114.974.984.753.534.853.744.73 10.2611.1212.3311.1210.2613.1613.1612.5613.1613.1612.33 图1-5 边梁主应力图正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的最大主压应力、最大主拉应力值 单位：MPa

13.1611.1212.3313.1612.5613.1613.1612.3310.2611.1210.264.734.854.754.754.854.73-0.130.131-0.01-0.391 2-0.0223-0.02344-0.145-0.025-0.0166-0.0777-0.0188-0.0599-0.011010-0.051111-0.011212-0.071313-0.01-0.021414-0.141515-0.02161617-0.02161718-0.01-0.39171819-0.130.1318

图1-6 边梁竖向位移正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的竖向最大位移值 单位：mm0.02870.03420.03800.03920.03800.03420.02870.01580.01930.01930.0158-0.00050.0000110.0023220.00453344556677889910101111121213131414150.0045150.00231616170.0000161718-0.0005171819185

图1-7 中梁抗弯承载能力图承载能力极限状态荷载组合Ⅰ的最大内力值及对应抗力值 单位：KN·m-2588.1 -2588.1210.00.01-6.81555.1221095.0334455667788991010111112121313141415151090.716552.91617-6.81718210.0180.0193321.63542.3 3550.44279.142794275.74275.43551.63542.33321.65968.36483.16097.97183.46100.66100.55968.37731.77183.38374.57901.57901.47181.57181.78812.18150.98150.88812.17900.57900.68812.18374.57731.76483.1 图1-8 中梁正应力图

正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的上、下缘的最大、小正压应力值 单位：MPa2.401.912.401.913.442.753.723.0833.5922.92.59.923.512.683.582.623.692.643.942.863.692.643.582.623.512.683.592.9233.7233.08.72.083.442.752.401.912.401.91-0.000.0011223 344556677889910101111121213131414151516161717180.0018193.884.893.674.993.284.894.373.813.152.563.153.29 5.2455.20.203.814.375.2055.24.244.893.674.993.884.8910.3311.1012.1912.8911.1010.3312.9612.3512.9612.8912.19 图1-9 中梁主应力图正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的最大主压应力、最大主拉应力值 单位：MPa

11.1012.9612.3512.9612.8910.3312.1912.8912.1911.1010.334.894.994.89 4.894.994.89-0.120.12-0.01-0.4111-0.0222-0.023344-0.145-0.01566-0.0777-0.0188-0.0599-0.011010-0.051111-0.011212-0.071313-0.011414-0.141515-0.0216-0.021617-0.01-0.411718-0.110.111819 图1-10 中梁竖向位移正常使用极限状态荷载组合Ⅰ的竖向最大位移值 单位：mm 0.02870.03430.03800.03920.03800.03420.02870.01580.01930.01930.0158-0.00070.000010.0023120.004623344556677889910101111121213131414150.0046150.0023160.000016-0.00071717181819 6

6.正常使用极限状态验算

1)、全预应力混凝土构件抗裂性验算 a.正截面抗裂性验算

正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制。在荷载短期效应组合作用下应满足：

σst-0.85σpc≤0

T梁在正常使用极限状态下的正应力图见图1-4和图1-8。 由软件计算得σst=13.2Mpa，0.85σ结论：正截面抗裂性满足要求。 b.斜截面抗裂性验算

斜截面抗裂性验算以主拉应力控制，取变截面点分别计算截面上梗肋、形心轴和下梗肋处在荷载短期效应组合作用下的主拉应力，应满足σtp≤0.6?

tk=0.6X2.65=1.59Mpa。

pc≤16.2Mpa，σst-0.85σpc=-3≤0

计算得，主拉应力最大值为-0.855Mpa≤0.6?tk=1.59Mpa。 结论：斜截面抗裂性满足要求。 2)、变形计算

a．使用阶段的挠度计算 对C50混凝土,=ηθ=1.425

?l=ηθ(?s – ?G)=40.2-1.425X24.4=5.43mm

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b.预加力引起的反拱计算及预拱度的设置 ?p=41.9mm>ηθ?s=40.2mm

由于预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度,所以可不设预拱度。 7.持久状况应力验算

1)跨中截面混凝土法向正应力验算 σkc=12.7Mpa<0.5?ck=0.5X32.4=16.2 Mpa 2)跨中截面预应力钢筋拉应力验算 σp= 1204Mpa<0.65?pk=1209 Mpa 3)斜截面主应力验算

最大主压应力σkc=10.1Mpa<0.6?ck=0.6X32.4=19.44 Mpa

结论：使用阶段正截面混凝土法向应力预应力钢筋拉应力及斜截面主压应力满足要求。 8.短暂状况应力验算

1)上缘混凝土应力 σ

t

cs=2.32Mpa>0

2)下缘混凝土应力 σ

t

cc=12.7<0.75?ck=0.75X32.4=24.3 Mpa

结论：在预施应力阶段,梁的上缘不出现拉应力,下缘混凝土的压应力满足要求。

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8.T梁抗弯极限承载力验算

T梁在基本组合下的弯矩包络图见图1-3和图1-7。最外侧的线条表示结构的极限抗弯承载能力曲线，内侧的线条均为T梁在承载能力极限状态下的弯矩包络曲线。从图中可以看出，所有弯矩包络曲线均包含在抗弯承载能力曲线之内。

二、桥墩盖梁承载力验算

桥墩盖梁承载能力满足现行规范要求。 三、基础承载能力验算

1）4号墩明挖基础承载力验算

基础承载力及抗倾覆稳定性满足现行规范要求。

2）经计算，0号、7号桥台基础承载力满足现行规范要求。 3）桥墩桩基础承载力验算

经计算，各桥墩桩基础承载力满足现行规范要求。 墩台顶面最大水平位移值为2.6cm<0.5L=2.74cm,满足现行规范要求。

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1号 墩底 2号墩 底（中） 2号墩 底（下） 3号墩 底（中） 3号墩 底（下） 4号墩 底（中） 4号墩 底（下） 5号墩 底（中） 5号墩 底（下） 6号 墩底 ① ② ③ 墩顶位移 降温 0.003 制动力 0.018 ④Nmin 1.2①+1.4② +1.4③ 1970 3977 718 3924 1336 5113 0 3924 0 5113 468 3924 1056 5590 647 3628 1270 4596 1960 3628 ⑤Nmax 1.2(①+汽max) +1.4②+1.5③ 1970 5007 718 4954 1336 6144 0 4954 0 6144 468 4954 1056 6620 647 4658 1270 5626 1960 4658 恒载 降温 制动力 M N M N M N M N M N M N M N M N M N M N 0 3314 0 3270 0 4261 0 3270 0 4261 0 3270 0 4658 0 3023 0 3830 0 3023 212 0 200 0 372 0 0 0 0 0 258 0 582 0 273 0 535 0 467 0 1195 0 313 0 582 0 0 0 0 0 76 0 172 0 189 0 372 0 933 0 -0.011 0.018 0 0 0.026 0.008 0.011 0.007 -0.004 0.007

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