通灌桥复核报告.doc

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1、通灌桥施工图设计 计算复核报告 上海同豪土木工程咨询有限公司2007年2月通灌桥施工图设计计算复核报告本报告是对吉林中铁交通设计咨询有限公司2007年2月提交的东北东部铁路通道白河至和龙段铁路新建工程施工图设计的设计方案进行计算复核。计算复核： 审 定： 上海同豪土木工程咨询有限公司2007年2月目 录第一章、复核结论与建议提要11.1主梁结构计算复核结论与建议11.2横梁结构计算复核结论与建议11.3桥面板审核结论与建议2第二章、计算复核审查依据以及内容52.1主要规范及参考资料52.2基本资料52.3计算复核参数52.3.1材料52.3.2荷载及其荷载组合62.3.3计算模型及考虑因素7第

2、三章、主梁整体计算复核结果93.1强度计算 3.1.1正截面强度验算 3.1.2斜截面抗弯强度验算 3.1.3斜截面抗剪强度验算3.2施工阶段应力验算 3.3运营阶段 3.3.1运营阶段正截面抗裂性验算 3.3.2运营阶段斜截面抗裂性验算 3.3.3运营阶段正应力验算 3.3.5主应力验算 3.3.4运营阶段剪应力验算 3.4预应力钢束的验算 3.4.1预应力钢束组合应力验算 3.4.2预应力钢束的应力幅验算 3.5刚度验算 3.5.1纵向饶度验算第四章、桥面板计算 4.1桥面板概 4.1.1正应力验算 4.1.2主应力验算 第五章、横梁计算 5.1端横梁 5.1.1正应力验算 5.1.2主应

3、力验算 5.2中横梁 5.2.1正应力验算 5.2.2主应力验算第一章 复核结论与建议提要1、计算复核结论与建议根据吉林中铁交通设计有限公司提供的“通灌桥通施工图设计”文件，同豪土木工程咨询有限公司工程咨询部对以下内容进行了复核与审核： 主梁结构施工阶段及使用阶段的整体受力计算复核； 主梁结构承载能力极限状态计算复核；复核与审核结论与建议提要如下：1.1主梁结构计算复核结论与建议 主梁上部结构计算复核总体评价：预应力混凝土箱梁结构在施工阶段、使用阶段的应力满足规范要求，截面极限承载能力满足规范要求；结构刚度满足规范要求。主要结论和建议如下：（1）箱梁结构施工阶段应力均满足规范要求；（2）箱梁结

4、构使用阶段应力满足不开裂预应力混凝土构件要求； （3）箱梁结构承载能力极限状态正截面强度均满足规范要求；（4）箱梁结构承载能力极限状态斜截面强度均满足规范要求；（5）箱梁结构空心板刚度均满足规范要求；（6）建议适当调整预应力箱梁的预应力筋数量，以优化梁端附近混凝土截面受力；（7）建议适当调整预应力箱梁的预应力筋有效长度，以改善梁端附近混凝土截面受力。（8）可适当调整边跨和跨中合拢端的梁高，根据规范6.5.24构造要求：箱梁内净高不宜小于1.6米。1.2横梁计算复核结论与建议1.3桥面板计算复核结论与建议 第二章 计算复核审查依据2.1主要规范及参考资料：（一） 铁路桥涵设计基本规范（TB100

5、02.1-2005）;（二） 铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）;（三） 铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范（TB10002.4-2005）2.2主要规范及参考资料 (一)通灌桥通图纸(二)通灌桥通说明书2.3计算复核参数2.3.1材料(一)混凝土梁体混凝土强度等级为C55。人行道板混凝土强度等级为C30。L型挡碴块混凝土强度等级为C30。（二）预应力筋 纵向预应力筋采用公称直径为15.2mm的12-75和7-75高强度低松弛钢绞线，抗拉强度为1860MPa，弹性模量为1.95e+05MPa，其技术符合GB/T52242003的要求；成孔波纹管的内径为9

6、0mm和70mm。钢绞线锚下张拉控制应力均为0.66 fpk=1227.6MPa，全部采用双端张拉。全桥共设33束,其中顶板束15束,顶板通长束7束；腹板束16束;底板束2束。（三）竖向预应力筋 采用 25 PSB830预应力混凝土用螺纹钢筋,抗拉强度标准值为830MPa，弹性模量为2x105MPa，YC60B型千斤顶张拉,JLM-25型锚具,JLM-25型垫板,35mm(=0.5mm)波纹管成孔。间距为40cm（四）钢筋 普通钢筋采用Q235钢筋。（五） 纵向预应力筋采用OVM15-12型和OVM15-7型锚具，锚垫板采用配套锚垫板，张拉千斤顶采用与钢束配套的YCWB250和YCWB150型

7、千斤顶。2.3.2荷载以及荷载组合(一)恒载（1） 结构自重按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）采用，结构容重采用26KN/m3 ，采用程序自动计入重力的方法。（2） 二期恒载包括线路设备、道碴、人行道支架、步板、电缆槽、挡碴块、现浇桥面板及横隔板湿接缝的重量。设计采用的二期恒载值为74.7KN/m。(二)活载（1） 铁路：本铁路等级为I级；客车120km/h，货车120km/h；单线、直线。（2） 列车活载：中活载。动力系数按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）4.3.5-3公式计算，即： 1+=1+X6/(30+L)，其中取2，L为梁计算跨度 1+=1+2

8、6/（30+32）=1.1935(三）附加力 取桥面板升温5（四）内力组合 1、主力组合：恒载+活载+预应力+混凝土收缩徐变 2、主力+附加力组合：主力+温度变化+支座沉降2.3.3计算模型及考虑因素（一）计算模型本桥为32+48+32m变截面预应力混凝土连续箱梁桥，结构的几何模型和 模型见图1。全桥划分为110个单元。 图1.1 通灌桥几何模型图1.2 通灌桥计算模型（二）施工过程的模拟第一个施工阶段：模拟满堂支架一次现浇全部单元，并养护达到加载龄期。第二个施工阶段：模拟脱架张拉预应力。第三个施工阶段：模拟安装端部以及支座处横横隔板。第四个施工阶段：加载二期恒载。施工阶段计算按照上述施工步骤

9、，对各施工阶段进行全过程模拟。（三）预应力筋作用考虑预应力张拉锚固、压浆和混凝土形成组合截面的过程。预应力损失同步计入。（四）混凝土徐变、收缩影响 根据施工步骤，按每一阶段混凝土加载龄期、构造尺寸和荷载变化过程分别考虑徐变、收缩影响。使用阶段混凝土徐变、收缩影响从施工阶段连续计算求得。3.计算复核审查内容3.1复核计算内容（1） 成桥初期结构计算复核 预应力混凝土连续箱梁考虑预制、施加预应力、二期恒载作用等。（2） 使用阶段结构受力复核根据设计荷载标准和设计假定附加荷载，进行正常使用阶段复核计算，预应力混凝土连续箱梁包括截面正应力验算和结构刚度验算。（3） 承载能力极限状态结构受力复核进行极限

10、承载能力验算，包括抗弯和抗剪承载能力验算。 第三章 计算复核结果31强度验算311正截面强度验算依规范6.1.5强度验算的规定，主力组合强度安全系数最小为2，主力附加力组合强度安全系数最小为1.8。下面是截面内力包络图，通过数据分析，最不力截面为中跨跨中截面：（1）在组合I（主力组合作用下）最不利截面：56号单元左截面，截面组合I最大弯矩为33150KN，安全系数为2.922，满足规范要求；（2）在组合II（主力附加力组合）作用下：最不利截面：56号单元左截面，截面组合II最大弯矩为37222KN,安全系数为2.601.8，满足规范要求。以下是组合I和组合II下的弯矩包络图： 图3.1 组合I

11、最大弯矩及最大弯矩对应的抗力 图3.2 组合I最小弯矩及最小弯矩对应的抗力 图3.3 组合II最大弯矩及最大弯矩对应的抗力 组合II最大弯矩及最小弯矩对应的抗力以下是156号单元的在组合I、组合II的作用下截面的内力和抗力值：表3.1截面内力以及抗力节点号受力性质组合I内力组合I抗力组合I安全系数组合II内力组合II抗力组合II安全系数1最大弯矩0 1200 0 1200 最小弯矩0 1200 0 1200 2最大弯矩-49 -61200 1241.38 -49 -61200 1240.54 最小弯矩-207 -61200 295.65 -207 -61200 296.13 3最大弯矩2450

12、 81300 33.18 2522 81300 32.23 最小弯矩770 81300 105.58 767 81300 106.04 4最大弯矩6250 67500 10.80 6444 67500 10.47 最小弯矩1920 67500 35.16 1917 67500 35.22 5最大弯矩9600 85600 8.92 9944 85600 8.61 最小弯矩2810 85600 30.46 2806 85600 30.51 6最大弯矩12600 87600 6.95 13056 87600 6.71 最小弯矩3465 87600 25.28 3456 87600 25.35 7最大

13、弯矩15150 89300 5.89 15722 89300 5.68 最小弯矩3895 89300 22.93 3883 89300 23.00 8最大弯矩18200 89600 4.92 18944 89600 4.73 最小弯矩4145 89600 21.62 4133 89600 21.68 9最大弯矩19900 89600 4.50 20778 89600 4.31 最小弯矩4075 89600 21.99 4067 89600 22.03 10最大弯矩21300 89600 4.21 22278 89600 4.02 最小弯矩3805 89600 23.55 3789 89600

14、23.65 11最大弯矩22250 89600 4.03 23389 89600 3.83 最小弯矩3325 89600 26.95 3306 89600 27.11 12最大弯矩22950 90100 3.93 24222 90100 3.72 最小弯矩2635 90100 34.19 2622 90100 34.36 13最大弯矩23250 90300 3.88 24667 90300 3.66 最小弯矩1745 90300 51.75 1722 90300 52.43 14最大弯矩23250 88600 3.81 24722 88600 3.58 最小弯矩635 88600 139.53

15、 617 88600 143.68 15最大弯矩22850 87800 3.84 24500 87800 3.58 最小弯矩-675 -64100 94.96 -700 -64100 91.57 16最大弯矩22200 86800 3.91 24000 86800 3.62 最小弯矩-2200 -77700 35.32 -2228 -77700 34.88 17最大弯矩21250 83100 3.91 23167 83100 3.59 最小弯矩-3940 -83200 21.12 -3967 -83200 20.97 18最大弯矩20000 79300 3.97 22000 79300 3.6

16、0 最小弯矩-5900 -89100 15.10 -5944 -89100 14.99 19最大弯矩18350 75000 4.09 20500 75000 3.66 最小弯矩-8050 -95400 11.85 -8056 -95400 11.84 20最大弯矩16400 72100 4.40 18667 72100 3.86 最小弯矩-10450 -112000 10.72 -10444 -112000 10.72 21最大弯矩14150 66300 4.69 16556 66300 4.00 最小弯矩-13050 -128000 9.81 -13111 -128000 9.76 22最大

17、弯矩11650 61000 5.24 14167 61000 4.31 最小弯矩-15900 -129000 8.11 -15944 -129000 8.09 23最大弯矩8800 56800 6.45 11444 56800 4.96 最小弯矩-19000 -139000 7.32 -19056 -139000 7.29 24最大弯矩5600 51200 9.14 8389 51200 6.10 最小弯矩-22300 -148000 6.64 -22333 -148000 6.63 25最大弯矩1990 47400 23.82 4900 47400 9.67 最小弯矩-25850 -1570

18、00 6.07 -25889 -157000 6.06 26最大弯矩-4565 -171000 37.46 -1456 -171000 117.48 最小弯矩-32100 -171000 5.33 -32111 -171000 5.33 27最大弯矩-10600 -181000 17.08 -7333 -181000 24.68 最小弯矩-38050 -181000 4.76 -38111 -181000 4.75 28最大弯矩-15050 -189000 12.56 -11611 -189000 16.28 最小弯矩-42700 -189000 4.43 -42722 -189000 4.4

19、2 29最大弯矩-19300 -196000 10.16 -15722 -196000 12.47 最小弯矩-48300 -196000 4.06 -48333 -196000 4.06 30最大弯矩-23400 -203000 8.68 -19722 -203000 10.29 最小弯矩-54500 -203000 3.72 -54444 -203000 3.73 31最大弯矩-27800 -208000 7.48 -24000 -208000 8.67 最小弯矩-61000 -208000 3.41 -61111 -208000 3.40 32最大弯矩-32450 -214000 6.59

20、 -28556 -214000 7.49 最小弯矩-68000 -214000 3.15 -68333 -214000 3.13 33最大弯矩-37450 -214000 5.71 -33389 -214000 6.41 最小弯矩-75500 -214000 2.83 -75556 -214000 2.83 34最大弯矩-32400 -214000 6.60 -28333 -214000 7.55 最小弯矩-67000 -214000 3.19 -67222 -214000 3.18 35最大弯矩-27600 -207000 7.50 -23556 -207000 8.79 最小弯矩-5900

21、0 -207000 3.51 -59444 -207000 3.48 36最大弯矩-23100 -200000 8.66 -19056 -200000 10.50 最小弯矩-51500 -200000 3.88 -51722 -200000 3.87 37最大弯矩-18900 -193000 10.21 -14833 -193000 13.01 最小弯矩-44550 -193000 4.33 -44611 -193000 4.33 38最大弯矩-14500 -186000 12.83 -10444 -186000 17.81 最小弯矩-38050 -186000 4.89 -38111 -18

22、6000 4.88 39最大弯矩-10050 -178000 17.71 -6000 -178000 29.67 最小弯矩-32050 -178000 5.55 -32111 -178000 5.54 40最大弯矩-4165 -166000 39.86 -119 -166000 1396.26 最小弯矩-24350 -166000 6.82 -24389 -166000 6.81 41最大弯矩2060 47600 23.11 6111 47600 7.79 最小弯矩-16550 -152000 9.18 -16611 -152000 9.15 42最大弯矩5700 58200 10.21 97

23、22 58200 5.99 最小弯矩-12200 -143000 11.72 -12278 -143000 11.65 43最大弯矩9100 63700 7.00 13167 63700 4.84 最小弯矩-8350 -133000 15.93 -8389 -133000 15.85 44最大弯矩12350 69200 5.60 16444 69200 4.21 最小弯矩-5250 -123000 23.43 -5289 -123000 23.26 45最大弯矩15450 74400 4.82 19500 74400 3.82 最小弯矩-2395 -116000 48.43 -2456 -11

24、6000 47.24 46最大弯矩18450 79700 4.32 22500 79700 3.54 最小弯矩241 79700 330.71 184 79700 432.11 47最大弯矩21300 82700 3.88 25333 82700 3.26 最小弯矩2625 82700 31.50 2567 82700 32.22 48最大弯矩23800 86900 3.65 27833 86900 3.12 最小弯矩4790 86900 18.14 4733 86900 18.36 49最大弯矩26000 90500 3.48 30056 90500 3.01 最小弯矩6750 90500

25、13.41 6667 90500 13.58 50最大弯矩27900 93800 3.36 31944 93800 2.94 最小弯矩8500 93800 11.04 8444 93800 11.11 51最大弯矩29450 95400 3.24 33500 95400 2.85 最小弯矩10000 95400 9.54 9944 95400 9.59 52最大弯矩30750 96400 3.13 34833 96400 2.77 最小弯矩11250 96400 8.57 11167 96400 8.63 53最大弯矩31850 96800 3.04 35889 96800 2.70 最小弯矩

26、12200 96800 7.93 12167 96800 7.96 54最大弯矩32600 96800 2.97 36667 96800 2.64 最小弯矩12850 96800 7.53 12833 96800 7.54 55最大弯矩33050 96700 2.93 37111 96700 2.61 最小弯矩13250 96700 7.30 13167 96700 7.34 56最大弯矩33150 96700 2.92 37222 96700 2.60 最小弯矩13400 96700 7.22 13333 96700 7.25 3.1.2斜截面抗剪强度验算现行铁路桥梁设计规范对斜截面抗剪强度

27、的计算公式只局限于等高度简支梁，现参照规范此条的计算方法，对主梁的斜截面抗剪强度进行验算。计算公式：斜截面内混凝土与箍筋共同承受的剪力：与斜截面相交的预应力弯起钢筋承受的剪力：验算截面：距边支座1.5米处，即距最左端2.1米处。最大剪力验算：设计剪力：=6.28=14.87则同理可验算其他位置处，验算结果如下：斜截面抗剪强度验算表（单位：MN） 表3.2 主力组合作用下斜截面抗剪强度 项目位置V箍筋V预应力总抗力设计剪力(安全系数为2)距边支座1.5米处最大剪力17.441.7516.6212.56最小剪力17.081.7516.323.66中墩处最大剪力22.050.322.3520.52最

28、小剪力21.610.622.5232.36 表3.3 主力附加力作用下斜截面抗剪强度 项目位置V箍筋V预应力总抗力设计剪力(安全系数为1.8)距边支座1.5米处最大剪力26.331.7528.0511.94最小剪力26.331.7528.083.28中墩处最大剪力33.310.233.518.16最小剪力33.310.233.529.02经验算墩顶处在主力组合作用下,下缘剪应力较大,出现安全储备不够的现象.32运营阶段受力状态验算运营阶段，活载考虑中活载的最不利加载，以及其他可变荷载。其中其他可变活载考虑桥面板升、将温5。将各种荷载进行二种组合，进行正应力和主应力验算： （1）组合I：主力组合

29、：恒载+活载+预应力+混凝土收缩徐变 （2）组合II：主力+附加力组合：主力+温度变化+支座沉降+制动力3.2.1运营阶段正应力验算依据规范6.3.10条的规定，在运营荷载作用下正截面混凝土压应力（扣除全部应力损失后）应符合下面要求：（本设计主梁混凝土采用C55混凝土，。 组合I(主力组合作用时)： 组合II(主力附加力作用时)：（1）组在组合I（主力组合）情况下：箱梁混凝土包络正应力为，最大压应力出现在边跨近跨中截面22上缘，无拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合I容许压应力值为18.5，不允许出现拉应力）。（2）在组合II（主力附加力组合）情况下，箱梁混凝土包络正应力为

30、，最大压应力出现在边跨近跨中截面22上缘，不出现拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求（组合II容许压应力值为20.35，不允许出现拉应力）。 以下是运营阶段箱梁上、下缘包络正应力见图（单位：Mpa）。 图3.5 组合I正应力包络图 图3.6 组合II正应力包络图 表3.2 组合下的正应力组合I组合II节点号上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小10.00 0.00 0.00 0.00 0.84 0.00 0.33 0.00 23.45 3.35 6.94 6.76 4.29 3.35 7.28 6.76 33.90 3.47 6.80 6.24 4.76

31、 3.47 7.12 6.24 45.01 3.98 7.26 6.00 5.86 3.98 7.53 6.00 56.17 4.52 7.89 5.90 6.98 4.52 8.13 5.90 67.33 4.98 8.94 6.12 8.08 4.98 9.14 6.12 78.57 5.40 10.50 6.76 9.23 5.40 10.70 6.76 89.17 5.25 10.90 6.23 9.88 5.25 11.00 6.22 99.51 5.11 11.10 5.95 10.30 5.11 11.20 5.94 109.74 4.90 11.40 5.75 10.50 4.

32、89 11.50 5.74 119.86 4.62 11.80 5.67 10.70 4.62 11.80 5.66 129.92 4.37 12.00 5.53 10.80 4.36 12.00 5.51 139.93 4.12 12.10 5.38 10.80 4.12 12.10 5.33 149.91 3.89 12.10 5.24 10.80 3.89 12.10 5.16 159.90 3.73 12.00 5.06 10.90 3.73 12.00 4.95 1611.20 4.84 11.70 4.71 12.20 4.83 11.70 4.58 1711.30 4.91 11

33、.40 4.36 12.30 4.90 11.40 4.20 1811.40 4.99 11.10 4.06 12.50 4.98 11.10 3.88 1911.50 5.07 10.70 3.79 12.60 5.06 10.70 3.60 2012.70 6.20 10.20 3.48 13.80 6.19 10.20 3.27 2112.80 6.39 9.62 3.03 13.90 6.38 9.63 2.81 2212.90 6.54 9.03 2.62 14.00 6.54 9.04 2.39 2312.80 6.61 8.53 2.34 14.00 6.61 8.53 2.10

34、 2412.60 6.56 8.16 2.22 13.80 6.55 8.17 1.97 2512.10 6.33 7.91 2.24 13.40 6.32 7.92 1.99 2611.10 5.72 7.74 2.55 12.40 5.72 7.75 2.29 2710.10 5.02 7.78 2.93 11.40 5.02 7.79 2.68 289.41 4.49 7.88 3.22 10.70 4.48 7.89 2.97 298.69 3.77 8.16 3.49 10.00 3.76 8.17 3.24 307.97 2.98 8.50 3.75 9.34 2.98 8.51

35、3.51 317.21 2.15 8.89 4.06 8.59 2.14 8.90 3.82 326.47 1.31 9.30 4.38 7.87 1.30 9.31 4.15 335.66 0.17 10.40 5.15 7.08 0.16 10.40 4.91 346.38 1.34 9.26 4.45 7.79 1.33 9.27 4.20 356.99 2.14 8.90 4.26 8.41 2.13 8.91 3.99 367.56 2.91 8.51 4.08 8.99 2.90 8.52 3.77 378.09 3.64 8.16 3.93 9.52 3.64 8.17 3.59

36、 388.65 4.32 7.86 3.75 10.10 4.31 7.87 3.38 399.19 4.93 7.61 3.56 10.60 4.92 7.62 3.15 409.85 5.67 7.39 3.36 11.30 5.66 7.40 2.90 4110.40 6.31 7.30 3.25 11.90 6.30 7.31 2.73 4210.70 6.55 7.98 3.86 12.10 6.54 7.99 3.31 4310.70 6.57 8.33 4.10 12.20 6.56 8.35 3.51 4410.60 6.38 8.94 4.46 12.20 6.37 8.95

37、 3.84 4510.60 6.18 9.54 4.82 12.10 6.16 9.55 4.16 4610.50 6.00 10.10 5.08 12.10 5.98 10.10 4.39 479.52 4.83 10.60 5.24 11.10 4.81 10.60 4.52 489.59 4.74 10.90 5.33 11.10 4.72 11.00 4.58 499.60 4.62 11.30 5.45 11.20 4.61 11.30 4.68 509.57 4.51 11.60 5.57 11.20 4.49 11.60 4.78 518.48 3.33 11.80 5.63 10.10 3.31 11.90 4.83 52