南岸锚跨计算书.docx

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1、福州市鼓山大桥南岸混凝土锚跨计算书计算:复核:2006年10月目录第一章纵向计算21 .计算依据及标准22 .计算模型23 .计算荷载及荷载组合34 .结构检算45 .结论11第二章局部计算121 .计算依据及标准122 .计算模型及结果12第一章纵向计算第一章纵向计算21 .计算依据及标准22 .计算模型23 .计算荷载及荷载组合34 .结构检算45 .结论11第二章局部计算121 .计算依据及标准122 .计算模型及结果121、荷载1.1混凝土锚跨自身荷载1） 一期恒载受力面积部分程序自动计入，横隔墙部分以集中力计入。在平面计算中，考虑到简化模型的准确性与计算的安全性，主缆锚固处混凝土实体

2、块混凝土，分两种情况考虑：一、主缆锚体自重由主梁承受,并且均布于锚体分布段主梁上（见一期恒载简图）。二、由于主缆的主动受载作用，考虑主缆锚体自重由主缆承受，这种情况应该是比较合理的,有待于实体分析验证。3 一 300 _400600ft4115一期恒载简图（单位:cm）2）二期恒载：g=120kNm3）活载冲击系数参照公路桥涵设计通用规范， =0.1716偏载系数按L15计汽车活载横向分配系数= 8X0. 5X （1+0. 1716） XI. 15 = 5. 39 （计冲击）汽车活载横向分配系数=8义0.5义1.15 = 4.6 （不计冲击）4）人群荷载：按3KPa计，15kNm5）温度荷载：

3、体系升温：25o Co体系降温：-250 Co参照公路桥涵设计通用规范混凝土梁梯度温度效应：Tl=14oC, T2 = 5. 5,反温差取：Tl=-7C, T2=-2. 75Co1. 2北侧钢梁对混凝土锚跨产生的荷载类别项目N (kN)Q (kN)M (kN-m)恒载0-62917233汽车Mmax-549. 6-3887. 294074. 4Mmin-6669. 82213.9-61781.5人群Mmax-159. 1-1301.529980. 6Mmin-2388. 8781-21862.8沉降桥塔4cm1259. 4-322. 99852. 7左锚墩2cm-469. 9210.3-115

4、09.7右锚墩2cm198.6-50.71129.7左辅墩2cm34.9-87.37226. 3右散鞍墩2cm-393. 489.3-1775.4温度升温25C-70. 739. 5-1222.6降温25C69. 1-39. 11218. 32、荷载组合公路桥涵结构纵向计算需分承载能力极限状态、正常使用极限状态及持久状况分别进行检算。1）基本组合（用于承载能力极限状态计算）=l.lx （1.2*恒+1.4乂活+0.5*基础变位+0.7X 1. 4步道人群+0. 7X 1. 4温度）（计汽车冲击力）2）短期组合（用于正常使用极限状态计算）=恒+0 7x活+基础变位+步道人群+0.8x温度（不计汽

5、车冲击力）3）长期组合（用于正常使用极限状态计算）=恒+0.4x活+基础变位+0. 4步x道人群+0.8x温度（不计汽车冲击力）四、结构检算4.1按持久状况承载能力极限状态计算（基本组合）1）斜截面抗剪桥面元运管阶段剪力包络图（不考虑锚休）单位：kN边支点附近控制截面剪力最大值为33051kN,中支点附近控制截面剪力最大值为43429kN参照公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTGD622004中第条，0. 51*10-50z（2100*3100+1400*4600）/1. l=42449kN 大于 28 单元 i 端,0. 51*10 3*502*（2500*3100）/1. l=25

6、404kN大于 19、22 单元 i 端，所以根部腹板 70cm、跨中腹板50c满足抗剪截面尺寸要求。同时按上述规范中条计算：箍筋配二级直径16皿n钢筋间距10cm,在根部8m范围内加密为双肢一箍。2）正截面强度（考虑主缆锚体自重）强度图从强度图（只考虑预应力）可知，安全系数均大于1,普通钢筋按构造配筋即可满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D622004中公式（T）规定的强度要求。4. 2按持久状况正常使用极限状态计算不计钢梁对混凝土锚跨的约束内力（考虑主缆锚体自重）恒莪上缥应力图（MPa）10.0恒载+球+阳o力上缘应力包络图（MPa）4.2.2短期组合（计钢梁对混凝土约束

7、产生的内力，内力见荷载项）1）正截面抗裂（考虑锚体自重）17.5作用短期触一上级应力图（MPa）15.0作用如期效应-下轴力图（MPo）17.5从图中可得：上缘在32号单元i端应力情况：荷载短期效应下有0.55MPa拉应力、作用短期效应下有1.92MPa拉应力，但是31、32单元位于1 #墩对应隔墙上，所以不考虑32i端拉应力前提下，上缘最小压应力为O.OMPa。下缘没有拉应力出现,满足短期效应抗裂性要求。2）正截面抗裂（不考虑锚体自重）作用短期触一上轴斓（MP。）15,从图中可得：上缘在32号单元i端应力情况：荷载短期效应下有0.17MPa压应力、作用短期效应下有L19MPa拉应力，但是31

8、、32单元位于1 #墩对应隔墙上，所以不考虑32i端拉应力前提下，上缘最小压应力为0.34MPa0下缘没有拉应力出现，满足短期效应抗裂性要求。3）斜截面抗裂（考虑锚体自重）斜截面主拉应力在128、3441单元作用短期效应下最大为1.15MPa,满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004中规定A类预应力混凝现场浇筑构件主拉应力必须满足公式-8 ,则0.89 =0.5 =0.5 x 2.65 = 1.325 Mpa,满足要求。29、33、30、31单元i端主拉应力分别为1.38、1.38、1.64、1. 92MPa,不满足规范要求，考虑到该处结构与平面计算简化有所变化，需

9、要进一步分析。4）斜截面抗裂（未考虑锚体自重）斜截面主拉应力在129、33-41单元作用短期效应下最大为1.21MPa,满足公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004中规定A类预应力混凝土现场浇筑构件主拉应力必须满足公式-8 ,则0.89 = cr/, 0.5 flk = 0.5 2.65 = 1.325 Mpa,满足要求。30、31单元i端主拉应力分别为1.38、L55MPa,不满足规范要求，考虑到该处结构与平面计算简化有所变化，需要进一步分析。应力计算组合（计钢梁对混凝土约束产生的内力，内力见荷载项）1）正截面混凝土压应力验算（预应力不折减，计汽车冲击系数，考虑锚体自

10、重）应力计算运管阶段下缥应力包络图构件上、下缘混凝土最大压应力14.580. 5fck = 0. 5X32.4=16.2Mpa,满足要求（不考虑1井墩横隔墙对应的31、32单元）。2）斜截面混凝土压应力验算（预应力不折减，计汽车冲击系数，考虑锚体自重）内容截面号截面位置值(MPa)最大主压应力3232号单元I端柳面15.02最大主拉应力3232号单元I端截面-3.42构件斜截面混凝土最大主压应力15. 020. 6fck=0. 632. 4=19. 44 Mpa,满足要求。5结论综上计算结果分析得到，本桥的纵向计算结果基本满足满足规范要求，锚固区段局部还需进一步分析。第二章局部计算一、计算依据

11、及标准福州市鼓山大桥初步设计公路工程技术标准JTG B012003公路桥涵设计通用规范JTG D60-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004二、计算模型及结果2.1 计算图式CM醒帆木4331:100m441:100第条 0*FdL 3 n s* B *fcd*Ag50(48)(83gln cor=l. 111 k=2. 0 P v =(4*Assi)(dg*s) = (4*2. 011)/(40*6)fsd=280MPa=0.03351. 1*2000. 8=2200. 9kN0. 9(1. 0*L 505*22. 4*10 - I截面剪力 =N70. 2

12、=48000/70.2 =0,683 (MPa)-截面压应力 o=N(2*4.1) =48000/8. 2 =5. 85 (MPa)+2. 0*0. 0335*1. lll*280*103)*0. 0527=2587. 5kN满足规范要求2. 3锚固区局部应力单侧主缆锚固处最大轴力N暂时按48000kN计，约为恒载的1.16倍。,L1实际山-山截面压应力要小于5. 85MPa,该局部应力与整体计算结果叠加小于规范0. 5fck限值。2. 4结合段计算结合段可变荷载类别项目N (kN)Q (kN)M (kN-m)汽车Mmax-549. 6-3887. 294074. 4Mmin-6669. 82

13、213.9-61781.5人群Mmax-159. 1-1301.529980. 6Mmin-2388. 8781-21862.8沉降桥塔4cm1259. 4-322. 99852. 7左锚墩2cm-469. 9210.3-11509.7右锚墩2cm198.6-50.71129. 7左辅墩2cm34.9-87.37226. 3右散鞍墩2cm-393. 489.3-1775.4温度升温25C-70.739.5-1222.6降温25C69. 1-39. 11218. 31-11:100主缆在锚固处缆力在恒载下约82000kN,水平分力Fh=82000xC0S23 =75481. 4kN活载+附加力弯矩及剪力值：项目N(kN)Q(kN)M (kN-m)Mmax853.3-5688. 7143482Mmin-9992. 63334-98152钢箱顶、底板相距h=3.29m钢梁顶板轴向力： N=Mh=1434823. 29=43611. 6 (kN)根据中华人民共和国国家标准圆柱头焊钉GB 10433-89选用4)22圆柱头焊钉采用最