H4路(二期）工程--桥梁结构计算书.docx

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1、H4路（二期）工程工程设计设计桥梁结构计算书全一册：桥梁工程施工图目录1 .工程概况31.1 工程规模、建设范围32 .计算参数32.1 主要规范标准32.1.1 国家标准32.2 主要技术标准32.3 主要材料及力学参数42.3.1 混凝土42.3.2 普通钢筋43 .计算荷载取值53.1 永久作用53.2 可变作用53.2.1 汽车荷载5322人群荷载63.2.3 温度荷载64 .混凝土结构静力验算74.2 H4桥15. 520m整体结构计算74.1.1 计算模型74.1.2 主梁使用阶段正截面抗弯验算74.1.3 主梁使用阶段斜截面抗剪验算84.1.4 裂缝宽度验算84.1.5 正常使用

2、极限状态挠度验算94.1.6 支反力计算95 .横梁结构验算115.1 横梁受力验算115.1.1 H4桥AO端横梁验算116 .下部结构验算136.1 桥台及桥台桩基验算136.1.1 H4 桥 AO#轴验算137 .结论191 .工程概况1.1 工程规模、建设范围H4路桥梁工程：桥梁起点桩号：K0+159.045,桥梁终点桩号：K0+184.565o 桥梁采用现浇空心板梁，桥梁全长25.52m,横向布置为：3.5m人行道+.0m车 行道+9.75m车行道+4.25m人行道。二级支流石家河(现为曲水沟)，曲水沟全 流域面积8.79km2,河道长度7.78km,河道平均比降22.68%。桥梁跨

3、越曲水沟 沟宽13.00m,行洪面跨度为13.00mo2 .计算参数2.1 主要规范标准2.1.1 国家标准(1)城市桥梁设计规范(CJJ11-2011) (2019版)(2)城市桥梁抗震设计规范(CJJ 166-2011)(3)公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2015)(4)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)(5) 公路桥涵地基与基础设计规范(JTG 33632019)(6) 公路工程混凝土结构耐久性设计规范(JTG/T 3310-2019)(7)混凝土结构耐久性设计与施工指南(CCESOl-2018)(8)公路桥涵施工技术规范(JTG/T 3650

4、-2020)(9)城市桥梁工程施工与质量验收规范(CJJ 2-2018)(10)钢筋焊接及验收规程(JGJ 182019)(11)公路桥梁盆式支座(JT/T391-2019)2.2 主要技术标准主线桥梁主要技术标准类别设计取值荷载标准汽车：城-A级地震基本烈度6度桥梁设计基准期100年设计安全等级一级设计环境类别I类2.3 主要材料及力学参数混凝土、钢筋等材料的弹性模量、设计抗压(拉)强度等基本参数均按桥规(JTG 3362-2018)取值。2.3.1 混凝土表2.1混凝土材料参数表项目混 凝 土 标 号弹性模 量 (MPa)剪切模量 (MPa)泊松比设计抗压 强度 (MPa)设计抗拉 强度

5、(MPa)线膨 胀系 数容重(KN/m3)上部主梁C4533500134000.229.61.740.0000126桥面铺装242.3.2 普通钢筋HPB300钢筋：抗拉设计强度fsd=250MPa;标准强度fsk=300MPa;弹性模 量 E=2.1xl5MPaHRB400钢筋：抗拉设计强度fsd=330MPa;标准强度fsk=400MPa;弹性模 量 E=2.0xl()5MPa03 .计算荷载取值3.1 永久作用计算荷载根据公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)、城市桥梁设 计规范(CJJn2On) (2019版)取值。1 ) 一期恒载：按照实际结构尺寸考虑：钢筋混凝土 26KNm

6、3;沥青混凝 24 KN/m3；钢材78.5KNm3;填土 ZOKN/n?,实际结构建立计算模型，由程 序自动计算；2 ) 二期恒载：包括桥面铺装、人行道系、管线等，以荷载计入。3 .25 米人行道：26.5KNm;4 .5 米人行道：22.0KNm;给水管线：1.5KNm;电力管线：0.5KNm;人行道栏杆加车行道栏杆1.5KNm;H4 桥车行道铺装(IoCm 沥青铺装)：0.1*24*20.75=49.8(KNm);3) 结构的收缩徐变：按照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)取用混凝土名义收缩系数 CSo=O.310X 1()-3,混凝土的名 义徐变系数

7、O按照规范附表F2.2取值。3.2 可变作用3.2.1 汽车荷载整体计算中按照采用城-A级。计算弯矩用均布荷载：qk=10.KNm; Pk=270360KN(计算跨径介于5m50m 内插)计算剪力用均布荷载：qk=10.5KNm; Pk=324432KN (计算跨径介于 5m50m内插)。冲击系数：按城市桥梁设计规范取值；制动力荷载：制动力采用165KN或者10%车道荷载，并取两者中的较大值, 但不包括冲击力；当计算的加载车道为同向行驶2条时，汽车荷载制动力标准值 为一个设计车道的2倍；如果为同向3车道时，2.34倍，同向4车道时，2.68 倍。3.2.2 人群荷载人群荷载按城市桥梁设计规范(

8、CJJn-20) 2019版第10.0.5条计算 确定。3.2.3 温度荷载1)整体温度根据公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015 ) 4310条以及地勘提供的 地勘报告来确定桥梁结构的温度荷载，按结构整体升温20和降温-20计算。2)温度梯度竖向温度梯度：按照桥面IOCm沥青混凝土考虑，即：按照规范公路桥涵 设计通用规范(JTGD60-2015)规范中4.3.10中表4.3.10-3中数值内插取值。-7275.2-57275.2一rMu（Max）Mn（包）（Max） rMu（Min） Mn（包）（Min）4 .混凝土结构静力验算4.1 H4桥15. 520m整体结构计算4.1.1 计算

9、模型Hi PostCSJ I 序图4. 1-1有限元模型离散图计算分析软件采用Midas Civil V2022,结构采用单梁模型进行模拟。计算书中采用CiVilDeSigner2022进行分析计算，并以公路桥涵设计通用 规范(JTGD60-2015)和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG 3362-2018)为标准，按钢筋混凝土结构进行验算。支座模拟采用如下方法：在支座顶位置建立节点，顶节点按一般支承建立约 束，顶节点与主梁节点通过“弹性连接”的“一般类型”来模拟支座各个方向的 实际刚度。4.1.2 主梁使用阶段正截面抗弯验算图4. 1-16正截面抗弯承载能力验算结果图形按照公路

10、钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(TTGD62-2018)第5. L 5条Y osR验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等 于构件承载力设计值，满足规范要求。4.1.3 主梁使用阶段斜截面抗剪验算主梁各单元抗剪承载能力极限状态验算如下表所示(主梁跨中截面输入了 8 肢钢筋直径为16mm的HRB400钢筋；支点及变截面输入了 16肢钢筋直径为16mm 的HRB400钢筋)o最大、最小剪力内力值与抗力包络图如下所示。(NW N 威 rVd (Z-Max) Vn(Z-Max) rVd (Z-Min) Vn (Z-Min)图4. 1-17斜截面抗剪承载能力验算结果图形结论：按照桥规

11、第5.1. 2-1条YoSWR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求；按照桥规第5.2.或8.4.4条进行抗剪截面验算，满足规范要求。4.1.4 裂缝宽度验算结论：按照桥规第6. 4条验算：最大裂缝宽度为Wfk=0 162 mmW裂缝宽度允许值0.200 mm,满足规范要求。4.1.5 正常使用极限状态挠度验算按桥规第6. 5. 3条规定，钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算 的长期挠度值，由汽车荷载（不计冲击系数）和人群荷载频遇组合在梁式桥 主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的l600o 结论：按照桥规第6.5.3条验算：10号节点汽车荷载（不计冲击

12、系数）和人群荷载频遇组合最大挠度 设计值fd=L 906 W最大挠度允许值fn=23.917,满足规范要求；按桥规第6.5.5条规定，设置预拱度值。按桥规第6. 5. 5条公式，10号节点荷载频遇组合总挠度fa=-12. 355 L1600=8. 969 ,满足设置预拱度值，预拱度值C=IL 402 ；表格1挠度验算及预拱度表格梁_ 孔构 件 类 型梁 类 型跨 径 (m)节 点Ms (K N.m )Mcr (K N.m )fa (m m)fd (m m)fn (m m)挠 度 验 算 结 果预 拱 值 C (m m)17691526跨径14.3-12.1.9023.911.41-2RC内50

13、106. 772.90355617OK02094.1.6支反力计算支座节 点荷载Fx (kN)Fy (kN)Fz (kN)Mx (kN.m)My (kN.m)Mz (kN.m)27应力240.0130. 0001136.8520.0000. 0000. 00029应力240. 0640. 0001257.4660.0000. 0000. 00028应力250. 0390. 0001181.3900.0000. 0000. 00031应力280. 0390. 0001189.930.0000. 0000. 000支座节 点荷载Fx (kN)Fy (kN)Fz (kN)Mx (kN.m)My (kN.m)Mz (kN.m)30应力290.0130. 1791141.0690.0000. 0000. 00032应力290. 0660. 0001269.1020.0000. 0000. 00041应力250. 0000. 0001136.8520.0000. 0000. 00043应力250. 0000. 0001257.4660.0000. 0000. 00044应力280. 0000. 1791141.0690.0000. 0000. 00042应力240. 0000. 0001181.3890.0000. 0000. 000