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. 30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁計算書 一、主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 1、公路等級：城市支路，雙向四車道 2、橋面寬度：3m人行道+0.25m路緣帶+2x3.5m車行道+0.5m雙黃線+2x3.5m車行道+0.25m路緣帶+3m人行道=21m 3、荷載等級：汽車-80級 4、設(shè)計時速：30Km/h 5、地震動峰值加速度0.2g 6、設(shè)計基準(zhǔn)期：100年 二、計算依據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 1、《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》（GBJ22-87） 2、《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60-2004） 3、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG D62-2004） 三、計算理論、荷載及方法 1、計算理論 橋梁縱向計算按照空間桿系理論，采用Midas Civil2012軟件計算。 2、計算荷載 （1）自重：26KN/ m3 （2）橋面鋪裝：10cm瀝青鋪裝層+8cm鋼筋混凝土鋪裝 （3）人行道恒載：20KN/ m （4）預(yù)應(yīng)力荷載： 采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa鋼絞線，張控應(yīng)力1395MPa。 （5）汽車荷載： 本橋由于是物流園區(qū)內(nèi)部道路，通行的重車較多，本次設(shè)計考慮《廠礦道路設(shè)計規(guī)范》（GBJ22-87）汽車-80級，計算圖示如下： 根據(jù)圖示，汽車荷載全橋橫橋向布置三輛車。 沖擊系數(shù)按照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTG D60-2004）4.3.2條考慮。 （6）人群荷載：3.5 KN/ m2 （7）橋面梯度溫度: 正溫差：T1=14，T2=5.5 負溫差：正溫差效應(yīng)乘以-0.5 3、計算方法 （1）將橋梁在縱橫梁位置建立梁單元，然后采用虛擬梁考慮橫向剛度，以此來建立模型。 （2）根據(jù)橋梁施工方法劃分為四個施工階段：架梁階段、現(xiàn)澆橫向濕接縫階段、二期恒載階段、收縮徐變階段。 （3）進行荷載組合，求得構(gòu)件在施工階段和使用階段時的應(yīng)力、內(nèi)力和位移。 （4）根據(jù)規(guī)范規(guī)定的各項容許指標(biāo)。按照A類構(gòu)件驗算是否滿足規(guī)范的各項規(guī)定。 四、計算模型 全橋采用空間梁單元建立模型，共劃分為273節(jié)點和448個單元。全橋模型如下圖： 全橋有限元模型圖 五、計算結(jié)果 1、施工階段法向壓應(yīng)力驗算 （1）架梁階段 架設(shè)階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.0MPa，最大壓應(yīng)力為2.7MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為12.0MPa，最大壓應(yīng)力為13.7MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 架梁階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 架梁階段正截面下緣壓應(yīng)力（MPa） （2）現(xiàn)澆橫向濕接縫階段 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.1MPa，最大壓應(yīng)力為2.8MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為11.5MPa，最大壓應(yīng)力為13.4MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 現(xiàn)澆橫向濕接縫階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） （3）二期恒載完成階段 二期恒載完成階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.9MPa，最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為7.7MPa，最大壓應(yīng)力為11.9MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 二期恒載完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 二期恒載完成階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） （4）收縮徐變完成階段 收縮徐變完成階段正截面上緣最小壓應(yīng)力為1.9MPa，最大壓應(yīng)力為5.2MPa；正截面下緣最小壓應(yīng)力為6.7MPa，最大壓應(yīng)力為11.0MPa。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.2.8條規(guī)定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可見加梁階段壓應(yīng)力滿足規(guī)范要求。 收縮徐變完成階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 收縮徐變完成階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） 2、受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗算 鋼束編號 施工階段有效預(yù)應(yīng)力（MPa） 使用階段鋼束拉應(yīng)力（MPa） 施工階段容許拉應(yīng)力（MPa） 使用階段容許拉應(yīng)力（MPa） 腹板束N1 1262 1192 1395 1209 腹板束N2 1256 1191 1395 1209 腹板束N3 1249 1189 1395 1209 腹板束N4 1243 1188 1395 1209 底板束N5 1270 1193 1395 1209 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.1.3條施工階段σ≤0.75fpk=1395MPa和第7.1.5條使用階段σ≤0.65fpk=1209MPa，從上表中可以看出，鋼束的拉應(yīng)力滿足規(guī)范的要求。 3、使用階段正截面抗裂驗算 （1）短期效應(yīng)正截面抗裂驗算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定短期效應(yīng)組合下σst –σpc≤0.7ftk=-1.855MPa，從短期效應(yīng)正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。 短期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖（MPa） 短期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)力圖（MPa） （2）長期效應(yīng)正截面抗裂驗算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定長期效應(yīng)組合下σlt –σpc≤0MPa，從長期效應(yīng)正截面上下緣圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。 長期效應(yīng)正截面上緣應(yīng)力圖（MPa） 長期效應(yīng)正截面下緣應(yīng)力圖（MPa） 4、使用階段斜截面抗裂驗算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.3.1條規(guī)定短期效應(yīng)組合下主拉應(yīng)力容許值σtp≤0.7ftk=1.855MPa，從短期效應(yīng)斜截面最大拉應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。 短期效應(yīng)斜截面主最大拉應(yīng)力圖（MPa） 5、使用階段正截面壓應(yīng)力驗算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.1.5條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力σKC+σpt≤0.5fck=16.2MPa。從使用階段正截面上下緣壓應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。 使用階段正截面上緣壓應(yīng)力圖（MPa） 使用階段正截面下緣壓應(yīng)力圖（MPa） 6、使用階段斜截面壓應(yīng)力驗算 根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第7.1.6條規(guī)定受壓區(qū)混凝土的最大壓應(yīng)力σcp≤0.6fck = 19.44MPa。從使用階段斜截面最大主壓應(yīng)力圖中可以看出各個截面的應(yīng)力均符合要求。 使用階段斜截面最大主壓應(yīng)力圖（MPa） 7、承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎承載力驗算 基本組合下小箱梁跨中最小彎矩為5587 kNm，最大彎矩為10647kNm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第5.2.2條計算出結(jié)構(gòu)抗彎承載力為11977 kNm，可見結(jié)構(gòu)抗彎承載力滿足要求。 承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎矩絡(luò)圖（MPa） 8、承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪承載力驗算 基本組合下小箱梁支座處最小剪力為746 kN，最大剪力為1883kN。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第5.2.8~5.2.12條計算出所需的抗剪截面只有單個截面不符合要求，其余都符合要求，計算出結(jié)構(gòu)抗剪承載力為3556 kN，結(jié)構(gòu)抗剪承載力滿足要求。 承載能力極限狀態(tài)斜截面抗剪包絡(luò)圖（kN） 9、撓度驗算 經(jīng)計算，在消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度，結(jié)構(gòu)按照短期效應(yīng)組合和B0=0.95EcI0剛度考慮長期效應(yīng)影響系數(shù)1.425計算的撓度值為12.6x1.425=19mm。根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.5.3條可知，梁式橋主梁的最大撓度不應(yīng)超過計算跨徑的L/600=50mm,故結(jié)構(gòu)的撓度符合規(guī)范的要求。 10、預(yù)拱度設(shè)置 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的跨中反拱值為45mm，考慮長期增長系數(shù)2.0,得到長期反拱值為90mm，按照荷載短期效應(yīng)組合計算的跨中長期撓度值為72mm，按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTG D62-2004第6.5.5條：當(dāng)預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的長期反拱值大于按照短期效應(yīng)組合計算的長期撓度時，可不設(shè)預(yù)拱度。 精選word范本！