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1、计 算 书计算内容： 现浇箱梁结构强度、应力验算计算人：校核人：审核人：变宽28+28+28+28m预应力混凝土箱梁计算、基本设计资料1、桥梁概况A) 11.51519.0米变宽预应力混凝土箱梁，联长28+28+28+28m，梁高1.6m；支点和 跨中横断面如图1示。B) 铺装层厚度：4cm细粒式沥青混凝土铺装加6cm中粒式沥青混凝土铺装加8cmC40 防水混凝土铺装。C) 防撞护栏和波形护栏重量：10KN/m。2、环境条件：使用严寒环境，11类环境，相对湿度0.8；3、 荷载标准：公路-I级，不计挂车荷载，无人群荷载；单向3车道，横向分布系数2.691。结构重要性系数：1.0。4、选用材料箱
2、梁混凝土： C50，fck=32.4Mpa, fcd=22.4Mpa, ftd=1.83Mpa；防水混凝土密度：25KN/m3；沥青混凝土： 23KN/m；结构自重系数：1.05。钢筋：HRB335； fsd=280MPa，Es=2.0X105MPa；预应力钢绞线：s15.2钢绞线，fpk =1860Mpa，Ep= 1.95x105 Mpa，锚下控制应力O con=0.73fpk =1357.8MPa。5、采用规范：公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)公路工程技术标准(JTG B01-2003)公路桥涵施工技术规范
3、(JTJ 041-2000)2003650 191.940 芋0330 .啊1360.7120725273.8272.5 普0,:200MU21061跨中断面图1跨中横断面图、计算假设及采用程序1、材料在荷载作用下处于小变形和线弹性阶段；2、各种荷载对结构的作用符合线形叠加原理的条件；3、预应力作为等代荷载对主梁起作用。4、采用桥梁博士 V3.0对箱梁进行截面强度和截面应力验算。、计算模型共划分114个单元，115个节点。计算模型如图2示。5.33.01 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96
4、100104 109 1144.32.4Mil ill iiiii ill iiiii iiii iinrri iiii iiii iiii ill iiii nil iiii ill iiii ini iiii ini iiii irwii iiii iiiii in iiii iiii 响5.57.07.38.3图2计算模型 四、主要输入数据C15-C16 铺装恒载：72.73KN/m。C16-C17 铺装恒载：59.10KN/m。C17-C18 铺装恒载：52.48KN/m。C18-C19 铺装恒载：50.03KN/m。防撞护栏：20 KN/m。合计：C15-C16 92.73KN/m。
5、C16-C17 79.10KN/m。C17-C18 72.48KN/m。C18-C19 70.03KN/m。1、温度荷载体系温度：升降温30；梯度温度：如图3所示图3温度梯度计算图示2、基础沉降按L (跨径)/3000计。3、 冲击系数：按公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)第4.3.2条采用。五、计算结果及分析1、正应力3.6.65.荷载长期效应组合截面正应力-1.2-1.1-1.09田那.0 t/98.88.19.39.24.9.4.6 8.48.8荷载标准效应组合截面正应力由此得到以下结论：1) 在荷载标准值组合情况下，截面上缘最大压应力为10.0MPa，下缘最大压 应力为9
6、.3MPa。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004 )第 7.1.5 的要求，a kc+ a pt W 0.5fck = 0.5 X 32.4 = 16.2MPa , 可见梁体的法向压应力在荷载标准值组合的条件下满足规范要求。2) 在荷载长期效应组合情况下，截面上下缘均处于完全受压状态。根据公 路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004 )第6.3.1的要求， a lt- a pc W 0，可见梁体的法向拉应力在荷载长期效应组合的条件下满足规范要 求。3) 在荷载短期效应组合情况下，截面上缘最大拉应力为1.4MPa,下缘最大拉应 力为0.5MP
7、a。根据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004 )第 6.3.1 的要求，a st- a pc W 0.7ftk = 0.7 X 2.65 = 1.855MPa ， 可见梁体的法向拉应力在荷载短期效应组合的条件下满足规范要求。可见正应力满足规范要求2、主应力:-1.37荷载短期效应组合截面主拉应力由此得到以下结论:1)在荷载标准值组合情况下，截面最大主压应力为10.1MPa。根据公路钢 筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004 )第7.1.6的要求，a cp W 0.6fck = 0.6 X 32.4 = 19.44MPa ,可见梁体的主压应力在荷载
8、标准值组合的条件 下满足规范要求。2)在荷载短期效应组合情况下，截面最大主拉应力值为1.3Mpa。根据公路 钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004 )第6.3.1的要求，a tp W 0.5ftk = 0.5 X 2.65 = 1.325MPa，可见梁体的主拉应力在短期效应组合的条 件下满足要求。可见主应力满足规范要求3、强度：正截面抗弯最大抗力及对应内力正截面抗弯最小抗力及对应内力 结论：本联箱梁正截面抗弯强度满足规范要求。4、支座反力：正常使用阶段支承反力汇总：结构重力结果：节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+0004.609e+0030.000e+000300.
9、000e+0001.031e+0040.000e+000587.836e-0017.498e+0030.000e+000860.000e+0007.126e+0030.000e+0001140.000e+0003.022e+0030.000e+000预应力结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-1.494e+0000.000e+000300.000e+0001.968e+0000.000e+000581.531e-011-2.063e+0000.000e+000860.000e+0004.216e+0000.000e+0001140.000e+000-2.627e+0000.00
10、0e+000汽车MaxQ结果：节点号水平力20.000e+000竖向力 弯矩1.256e+0030.000e+000300.000e+0001.847e+0030.000e+000580.000e+0001.778e+0030.000e+000860.000e+0001.837e+0030.000e+0001140.000e+0001.225e+0030.000e+000汽车MinQ结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-1.167e+0020.000e+000300.000e+000-1.996e+0020.000e+000580.000e+000-3.147e+0020.00
11、0e+000860.000e+000-1.499e+0020.000e+0001140.000e+000-1.072e+0020.000e+000变位1结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-7.783e+0010.000e+000300.000e+0001.715e+0020.000e+00058-1.061e-011-1.150e+0020.000e+000860.000e+0002.561e+0010.000e+0001140.000e+000-4.306e+0000.000e+000变位2结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+0001.715e+0020.000e
12、+000300.000e+000-4.373e+0020.000e+000581.471e-0113.870e+0020.000e+000860.000e+000-1.457e+0020.000e+0001140.000e+0002.449e+0010.000e+000变位3结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-1.150e+0020.000e+000300.000e+0003.870e+0020.000e+00058-3.021e-011-5.196e+0020.000e+000860.000e+0003.377e+0020.000e+0001140.000e+000-9.0
13、13e+0010.000e+000变位4结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+0002.561e+0010.000e+000300.000e+000-1.457e+0020.000e+000587.812e-0123.377e+0020.000e+000860.000e+000-3.425e+0020.000e+0001140.000e+0001.248e+0020.000e+000变位5结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-4.306e+0000.000e+000300.000e+0002.449e+0010.000e+000582.792e-012-9.013e+0
14、010.000e+000860.000e+0001.248e+0020.000e+0001140.000e+000-5.488e+0010.000e+000温度1结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+0001.460e+0020.000e+000300.000e+000-2.177e+0020.000e+000582.251e-0109.640e+0010.000e+000860.000e+000-1.231e+0020.000e+0001140.000e+0009.837e+0010.000e+000温度2结果:节点号水平力竖向力 弯矩20.000e+000-6.097e+0010.
15、000e+000300.000e+0009.089e+0010.000e+00058-9.436e-011-4.026e+0010.000e+000860.000e+0005.143e+0010.000e+0001140.000e+000-4.108e+0010.000e+000荷载组合I支承反力组合结果: 节点号=2内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 4.609e+0034.609e+0035.426e+0034.316e+0034.60
16、9e+0034.609e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=30内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 1.031e+0041.031e+0041.171e+0049.473e+0031.031e+0041.031e+004弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e
17、+000节点号=58内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 7.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-001竖向力 7.498e+0037.498e+0039.011e+0036.613e+0037.498e+0037.498e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=86内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.0
18、00e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 7.126e+0037.126e+0038.395e+0036.479e+0037.126e+0037.126e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号 = 114内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 3.022e+0033.022e+0033.740e+0032.794e+0033
19、.022e+0033.022e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000荷载组合II支承反力组合结果：节点号=2内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 4.609e+0034.609e+0035.803e+0034.281e+0034.609e+0034.609e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+00
20、00.000e+0000.000e+000节点号=30内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 1.031e+0041.031e+0041.226e+0049.413e+0031.031e+0041.031e+004弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=58内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 7.836e-0017.836e
21、-0017.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-001竖向力 7.498e+0037.498e+0039.544e+0036.519e+0037.498e+0037.498e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=86内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 7.126e+0037.126e+0038.946e+
22、0036.434e+0037.126e+0037.126e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号 = 114内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 3.022e+0033.022e+0034.108e+0032.762e+0033.022e+0033.022e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e
23、+0000.000e+0000.000e+000荷载组合III支承反力组合结果：节点号 = 2内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 4.609e+0034.609e+0036.587e+0034.198e+0034.609e+0034.609e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号 = 30内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩
24、最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 1.031e+0041.031e+0041.339e+0049.250e+0031.031e+0041.031e+004弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号 = 58内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 7.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-0017.836e-001竖向力 7.4
25、98e+0037.498e+0031.063e+0046.321e+0037.498e+0037.498e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=86内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 7.126e+0037.126e+0031.006e+0046.320e+0037.126e+0037.126e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000节点号=114内力性质水平最大水平最小竖向最大竖向最小弯矩最大弯矩最小水平力 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000竖向力 3.022e+0033.022e+0034.863e+0032.689e+0033.022e+0033.022e+003弯矩 0.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+0000.000e+000
