主跨80m悬浇箱梁计算书1

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1、一、结构概况黄河公路大桥是跨越黄河的特大桥梁，主桥采用双幅多跨预应力砼变截面连续梁桥，跨径为50m+16X80m+50m,采用单箱单室的箱形截面，单幅桥梁宽10.25m，箱梁顶部为2%的单向横坡。箱梁根部梁高4.5m,跨中梁高2m,梁高按1.6次抛物线变化，梁高抛物线方程:X1.6131.9806+2。桥梁线形在计算中假定为平桥，未考虑竖曲线及纵坡的影响。二、基本资料设计荷载：公路一I级的1.3倍;单幅桥面宽度：10.25m=0.5m（防撞护拦）+9.25m（行车道）+0.5m（防撞护拦）;跨径组成：50m+16X80m+50m=1380m（计算示意图见图1）；图1计算示意图结构形式：多跨变截

2、面连续箱梁；断面形式：箱梁顶板宽10.25m、底板宽5.25m。每侧悬挑2.5m,悬挑根部厚50cm,悬挑端部厚20cm。顶板厚度全梁除墩顶、梁端现浇段为50cm外其余为25cm；腹板厚度在跨中38m范围内为45cm，向根部方向在5m范围直线变至60cm，墩顶现浇段腹板厚为80cm，底板厚度由跨中25cm按2次抛物线变至根部60cm，抛物线方程为:X24017.8571+0.25，墩顶现浇段底板厚为0.8m。标准断面见图2。图2箱梁标准断面图三、主要材料及其特性主梁采用C50砼，容重取26kN/m3，弹性模量E=3.45X104MPa,抗压设计强度f=22.4MPa，抗拉设ccd计强度f=1.

3、83MPa，线膨胀系数a=1X10-5，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。td纵向预应力采用钢绞线束施加，钢绞线弹性模量E=1.95X105MPa,钢绞线采用ASTMA416-98标准270p级低松弛钢绞线，松弛率0.025%，公称直径15.2mm，公称面积140mm2，抗拉标准强度为f=1860MPa。纵向pk钢束设计采用了每束17根(顶、底板束)和每束12根(腹板下弯束、中跨顶板束)二种钢绞线钢束，控制应力为0.75f=1395Mpa，采用一次张拉，单个锚具回缩6mm,成孔面积对应Q90mm波纹管，孔道摩阻pk内系数p=0.2、偏差系数k=0.001。纵向预应力钢束布置图见附图

4、2。纵向预应力锚具参考0VM15-17及OVM15-12型号锚具。顶板横向预应力采用每束3根直径15.24mm钢绞线，钢绞线材料特性同纵向预应力钢束所采用的钢绞线。顶板横向预应力锚具张拉端参考BM15-3锚具，固定端参考OVM15-3H型锚具。竖向预应力采JL930级精轧螺纹钢筋，直径Q=32mm，屈服点O=930Mpa，抗拉强度f=1080Mpa,彳申0.2pk长率&=6%。竖向预应力锚具参考YGM型精轧螺纹精钢筋锚具。s四、结构分析黄河特大桥上部结构总体纵向分析采用平面杆系理论，根据桥梁施工流程划分结构计算阶段。根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力计算，按部分预应力构件验算

5、结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。由于本桥是18跨完全对称连续结构，本次配束计算中只考虑全桥的1/3，2个边跨2个次边跨2个中跨即50m+4X80m+50m,计算中将结构离散为110个单元、101个节点，结构离散图见附图1。计算施工和合拢次序为：先在墩顶架设的托架上浇筑各个0号墩顶块并与下部桥墩临时固接，后按T构对称悬浇每一节段。合拢施工顺序为，从两边边跨开始合拢，边跨合拢之后，将平衡段满堂支架拆除，进行第一次体系转换，此后依次从两边向中间合拢，并依次进行相应体系转换，直至最终完成体系转换成桥。1、采用及参考规范公路工程技术标准(JTGB012003)公路桥涵

6、设计通用规范(JTGD602004)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD622004)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)2、二期恒载及运营活载桥面铺装：8cm防水砼+10cm沥青砼，Q=9.25(0.08X24+0.1X25)=40.89kN/m防撞护拦：0.3471*26*2=18.05kN/m二期恒载共计Q=58.94kN/m总荷载等级：公路一I级1.3倍，横向分布系数：采用平面结构程序进行总体计算时，汽车荷载的偏载增大系数取1.15，取3X1.3X1.15X0.78=3.498车道横向折减系数：汽车荷载三车道加载时的

7、车道折减系数为0.78汽车冲击系数：跨中截面特性为A=6.1152m2,Ix=3.538m4。根据JTGD60-2004P84页式4-5、4-6算得，f1=0.9382HZ,f2=1.6296HZ,根据JTGD60-2004P26页式4.3.2计算得：跨中冲击系数u1=0.05，墩顶负弯矩冲击系数u2=0.07063、支座沉降基础不均匀沉降均按0.5cm计算。4、温度模式整体温差：升温25C，降温25C局部温差：按公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）中第4.3.10条计算，见表4.1表4.1梯度温度表项目T1（C）T2（C）A(mm)升温145.5300降温-7-2.753005、施

8、工阶段根据全桥节段的划分及挂篮悬浇的特点，本次配束计算共模拟22个施工阶段，具体划分及施工内容如下表4.2。表4.2施工阶段划分阶段阶段内容天数1支架现浇0号块安装1316；3134；4952；6770；8588号桥面系单元，张拉110号钢束102加挂篮，悬浇1号块（只计自重），挂篮安装、加载33安装1号块，张拉1号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固安装12173035485366718489号桥面系单元，张拉1120号钢束74挂篮前移，悬浇2号块（只计自重）挂篮安装、加载、拆除35安装2号块，张拉2号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固安装11182936475465728390号桥面系单元，

9、张拉2130号钢束76挂篮前移，悬浇3号块（只计自重）挂篮安装、加载、拆除37安装3号块，张拉3号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固安装10192837465564738291号桥面系单元，张拉3140号钢束78挂篮前移，悬浇4号块（只计自重）挂篮安装、加载、拆除39安装4号块，张拉4号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固安装9202738455663748192号桥面系单元，张拉4150号钢束710挂篮前移，悬浇5号块（只计自重）挂篮安装、加载、拆除311安装5号块，张拉5号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固7安装8212639445762758093号桥面系单元，张拉51-60号钢束12挂篮

10、前移，悬浇6号块（只计自重）挂篮安装、加载、拆除313安装6号块，张拉6号块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固支架现浇边跨平衡段安装72225404358617679941497100号桥面系单元，张拉6165号钢束714拆除1号、10号挂篮115浇筑边跨合龙段张拉边跨预应力束，进行第一次体系转换安装569596号桥面系单元，张拉66-79号钢束516挂篮前移，悬浇次边跨块（只计1.5自重）挂篮安装、加载、拆除317安装次边跨合龙块，张拉合龙块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固，进行第二次体系转换安装23247778号桥面系单元，张拉80818485888992939697100101号钢束718

11、挂篮前移，悬浇中跨块（只计1.5自重）挂篮安装、加载、拆除319安装中跨合龙块，张拉合龙块预应力束（自重转移）挂篮转移锚固,进行第三次体系转换安装41425960号桥面系单元，张拉82838687909194959899102103号钢束720拆除29号挂篮121施工桥面系，施加二期恒载1522收缩徐变时间影响36506、挂篮形式和临时荷载上部结构悬浇最大块件重量为1234kN，计算中考虑挂篮和模板重量为490KN，拟采用菱形挂篮，挂篮计算模式如图3。假定挂篮前支点距离已浇梁段前端0.5m，后支点距离前支点5m。挂篮就位后绑扎普通钢筋及悬拼预应力管道，并进行梁段悬臂法施工，当所浇梁段张拉锚固及

12、孔道压浆后，挂篮再往前移动进行一下阶段的施工，如此循环，直至完成最后一个悬浇梁段施工。在施工过程中每个T构都是对称施工。根据挂篮受力示意图及各施工节段的自重，可以算出在每一施工阶段挂篮满载时的前支点反力及后支点反力。挂篮空载时前支点反力为-1130KN，后支点反力为640KN。在计算中以集中力的形式模拟在图3挂篮受力示意图每一施工过程中挂篮的支反力。7、数值符号规定弯矩M:以使单元下缘受拉为正，单元上缘受拉为负剪力Q:以使单元产生顺时针转动为正，反之为负轴力N:以单元受压为正，受拉为负应力：以压应力为正，拉应力为负位移：以向上为正，向下为负8、荷载组合短期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用

13、频遇值效应相组合长期效应组合：永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合标准组合：作用取标准值，汽车荷载考虑冲击系数基本组合：永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相组合偶然组合：永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合9应力验算9.1正应力新公桥规第6.3条规范：正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算，并应符合下列要求：1.全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下预制构件ost0.85apcWO分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件ost0.80opcWO2.A类预应力混凝土构件ostopcW0.7ftkoltopcW0在作用（或荷载）短期效

14、应组合下但在荷载长期效应组合下新公桥规第7.1.5条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力，应符合下列要求：受压区混凝土的最大压应力未开裂构件okc+opcW0.5fck允许开裂构件occW0.5fck9.2主应力新公桥规第6.3条规范：斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算，并应符合下列要求：1全预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下预制构件otpW0.6ftk现场浇筑（包括预制拼装）构件otpW0.4ftk2A类和B类预应力混凝土构件，在作用（或荷载）短期效应组合下预制构件otpW0.7ftk现场浇筑（包括预制拼装）构件otpW0.5ftk新公桥规第7.1.6条规范：使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的主压应力应符合下列要求：ocpW0.6fck