60米兩跨預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁計(jì)算書手算
設(shè)計(jì):
校對(duì):
審核: Untitled 計(jì)算書 _____________________ _____________________ _____________________
2015-9-24
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目錄
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一、基本信息 ................................................................................................................................... 3
1.1 工程概況 ........................................................................................................................... 3
1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................................................... 3
1.3 主要規(guī)范 ........................................................................................................................... 3
1.4 結(jié)構(gòu)概述 ........................................................................................................................... 3
1.5 主要材料及材料性能 ....................................................................................................... 3
1.6 計(jì)算原則、內(nèi)容及控制標(biāo)準(zhǔn) ........................................................................................... 4
二、模型建立與分析 ....................................................................................................................... 4
2.1 計(jì)算模型 ........................................................................................................................... 4
2.2 主要鋼筋布置圖及材料用表 ........................................................................................... 5
2.3 截面特性及有效寬度 ....................................................................................................... 5
2.4 荷載工況及荷載組合 ....................................................................................................... 6
三、持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果 ................................................................................... 7
3.1 截面受壓區(qū)高度 ............................................................................................................... 7
3.2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算 ............................................................................................... 8
3.3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算 ............................................................................................... 8
3.4 抗扭承載能力驗(yàn)算 ........................................................................................................... 9
3.5 支反力計(jì)算 ....................................................................................................................... 9
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四、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果 ................................................................................. 10
4.1 結(jié)構(gòu)正截面抗裂驗(yàn)算 ..................................................................................................... 10
4.2 結(jié)構(gòu)斜截面抗裂驗(yàn)算 ..................................................................................................... 10
五、持久狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果 ................................................................................................. 10
5.1 正截面混凝土法向壓應(yīng)力驗(yàn)算 ..................................................................................... 11
5.2 正截面受拉區(qū)鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算 ..................................................................................... 11
5.3 斜截面混凝土的主壓應(yīng)力驗(yàn)算 ..................................................................................... 12
六、短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果 ................................................................................................. 12
6.1 短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力驗(yàn)算 ................................................................................................. 12
七、詳細(xì)計(jì)算表格 ......................................................................................................................... 13 2
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一、基本信息
1.1 工程概況
1.2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1.3 主要規(guī)范
1)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004) 2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004) 3)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2003)
4)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02-01-2008) 5)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D63-2007) 6)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2011)
1.4 結(jié)構(gòu)概述
1.5 主要材料及材料性能
1)混凝土
表格 1 混凝土表格
2)普通鋼筋
3
表格 2 普通鋼筋表格
3)預(yù)應(yīng)力材料
表格 3 預(yù)應(yīng)力材料表格
1.6 計(jì)算原則、內(nèi)容及控制標(biāo)準(zhǔn)
計(jì)算書中將采用midas Civil對(duì)橋梁進(jìn)行分析計(jì)算,并以《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2004)和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)為標(biāo)準(zhǔn),按B類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。
二、模型建立與分析
2.1 計(jì)算模型
4
Figure 1 計(jì)算模型圖
1)節(jié)點(diǎn)數(shù)量:31 ;
2)單元數(shù)量:30 ;
3)邊界條件數(shù)量:3 ;
4)施工階段數(shù)量:3 ,施工階段步驟如下: 施工階段1 :cs1 ,持續(xù)時(shí)間20天; 施工階段2 :cs2 ,持續(xù)時(shí)間20天; 施工階段3 :cs3 ,持續(xù)時(shí)間3650天;
2.2 主要鋼筋布置圖及材料用表
2.3 截面特性及有效寬度
1)截面特性
5
表格 4 1 : T-beam
2.4 荷載工況及荷載組合
1)自重
自重系數(shù):-1.00
2)徐變收縮
收縮齡期:3天; 構(gòu)件理論厚度:1m;
理論厚度自動(dòng)計(jì)算:由程序自動(dòng)計(jì)算各構(gòu)件的理論厚度。公式為: h = a×Ac/u; u = L0+a×Li;
——周長(zhǎng)u的計(jì)算公式中L0為外輪廓周長(zhǎng),Li為內(nèi)輪廓周長(zhǎng),a為要考慮內(nèi)輪廓周長(zhǎng)的比例系數(shù)。
3)可變荷載
活載:汽車荷載,橋梁等級(jí)為公路Ⅰ級(jí);
對(duì)于汽車荷載縱向整體沖擊系數(shù)μ,按照《公路橋涵通用設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.2條,沖擊系數(shù)μ可按下式計(jì)算: 當(dāng)f<1.5Hz時(shí),μ=0.05;
當(dāng)1.5Hz≤f≤14Hz時(shí),μ=0.1767ln(f)-0.0157; 當(dāng)f>14Hz時(shí),μ=0.45;
6
根據(jù)規(guī)范,計(jì)算的結(jié)構(gòu)基頻f=1.20Hz,沖擊系數(shù)μ = 0.050。
4)荷載組合
表格 5 荷載工況及荷載組合荷載工況
荷載組合列表:
cLCB1:基本組合(永久荷載): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB2:基本組合: 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M cLCB3:基本組合(永久荷載): 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB4:基本組合: 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M
cLCB5:極限組合(永久荷載): 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB6:短期組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M cLCB7:長(zhǎng)期組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M cLCB8:彈性階段應(yīng)力驗(yàn)算組合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M
三、持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果
3.1 截面受壓區(qū)高度
表格 6 截面受壓區(qū)高度相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξb
7
3.2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算
Figure 2 正截面抗彎承載能力驗(yàn)算結(jié)果圖形
結(jié)論:
按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.1.5條γ*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值均小于等于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,滿足規(guī)范要求。
os
≤R 驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
3.3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算
Figure 3 斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算結(jié)果圖形
結(jié)論:
按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.1.5條γ
os
≤R 驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)
8
*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值存在大于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,不滿足規(guī)范要求。
按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.2.9條進(jìn)行抗剪截面驗(yàn)算,不滿足規(guī)范要求。
3.4 抗扭承載能力驗(yàn)算
Figure 4 抗扭承載能力驗(yàn)算結(jié)果圖形
結(jié)論:
按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.1.5-1條γ數(shù)*作用效應(yīng)的組合設(shè)計(jì)最大值存在大于構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,不滿足規(guī)范要求。
按照《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.5.3條進(jìn)行抗扭截面驗(yàn)算,不滿足規(guī)范要求。
os
≤R 驗(yàn)算,結(jié)構(gòu)重要性系
3.5 支反力計(jì)算
表格 7 支反力計(jì)算結(jié)果表格
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四、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)果
4.1 結(jié)構(gòu)正截面抗裂驗(yàn)算
根據(jù)規(guī)范要求,當(dāng)前構(gòu)件不參與此項(xiàng)驗(yàn)算。