60米两跨预应力混凝土桥梁计算书手算
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2015-9-24
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目录
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一、基本信息 ................................................................................................................................... 3
1.1 工程概况 ........................................................................................................................... 3
1.2 技术标准 ........................................................................................................................... 3
1.3 主要规范 ........................................................................................................................... 3
1.4 结构概述 ........................................................................................................................... 3
1.5 主要材料及材料性能 ....................................................................................................... 3
1.6 计算原则、内容及控制标准 ........................................................................................... 4
二、模型建立与分析 ....................................................................................................................... 4
2.1 计算模型 ........................................................................................................................... 4
2.2 主要钢筋布置图及材料用表 ........................................................................................... 5
2.3 截面特性及有效宽度 ....................................................................................................... 5
2.4 荷载工况及荷载组合 ....................................................................................................... 6
三、持久状况承载能力极限状态验算结果 ................................................................................... 7
3.1 截面受压区高度 ............................................................................................................... 7
3.2 正截面抗弯承载能力验算 ............................................................................................... 8
3.3 斜截面抗剪承载能力验算 ............................................................................................... 8
3.4 抗扭承载能力验算 ........................................................................................................... 9
3.5 支反力计算 ....................................................................................................................... 9
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四、持久状况正常使用极限状态验算结果 ................................................................................. 10
4.1 结构正截面抗裂验算 ..................................................................................................... 10
4.2 结构斜截面抗裂验算 ..................................................................................................... 10
五、持久状况构件应力验算结果 ................................................................................................. 10
5.1 正截面混凝土法向压应力验算 ..................................................................................... 11
5.2 正截面受拉区钢筋拉应力验算 ..................................................................................... 11
5.3 斜截面混凝土的主压应力验算 ..................................................................................... 12
六、短暂状况构件应力验算结果 ................................................................................................. 12
6.1 短暂状况构件应力验算 ................................................................................................. 12
七、详细计算表格 ......................................................................................................................... 13 2
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一、基本信息
1.1 工程概况
1.2 技术标准
1.3 主要规范
1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 2)《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3)《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）
4)《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008） 5)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 6)《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）
1.4 结构概述
1.5 主要材料及材料性能
1)混凝土
表格 1 混凝土表格
2)普通钢筋
3
表格 2 普通钢筋表格
3)预应力材料
表格 3 预应力材料表格
1.6 计算原则、内容及控制标准
计算书中将采用midas Civil对桥梁进行分析计算，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）为标准，按B类预应力混凝土结构进行验算。
二、模型建立与分析
2.1 计算模型
4
Figure 1 计算模型图
1)节点数量：31 ；
2)单元数量：30 ；
3)边界条件数量：3 ；
4)施工阶段数量：3 ，施工阶段步骤如下： 施工阶段1 ：cs1 ，持续时间20天； 施工阶段2 ：cs2 ，持续时间20天； 施工阶段3 ：cs3 ，持续时间3650天；
2.2 主要钢筋布置图及材料用表
2.3 截面特性及有效宽度
1)截面特性
5
表格 4 1 : T-beam
2.4 荷载工况及荷载组合
1)自重
自重系数：-1.00
2)徐变收缩
收缩龄期：3天; 构件理论厚度：1m；
理论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为： h ＝ a×Ac／u； u ＝ L0＋a×Li；
——周长u的计算公式中L0为外轮廓周长，Li为内轮廓周长，a为要考虑内轮廓周长的比例系数。
3)可变荷载
活载：汽车荷载，桥梁等级为公路Ⅰ级；
对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ，按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条，冲击系数μ可按下式计算： 当f＜1.5Hz时，μ＝0.05；
当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ＝0.1767ln(f)－0.0157； 当f＞14Hz时，μ＝0.45；
6
根据规范，计算的结构基频f=1.20Hz，冲击系数μ = 0.050。
4)荷载组合
表格 5 荷载工况及荷载组合荷载工况
荷载组合列表：
cLCB1：基本组合(永久荷载): 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB2：基本组合: 1.2(cD)+1.2(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M cLCB3：基本组合(永久荷载): 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB4：基本组合: 1.0(cD)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.4M
cLCB5：极限组合(永久荷载): 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH) cLCB6：短期组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.7/(1+mu)M cLCB7：长期组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+0.4/(1+mu)M cLCB8：弹性阶段应力验算组合: 1.0(cD)+1.0(cTP)+1.0(cTS)+1.0(cCR)+1.0(cSH)+1.0M
三、持久状况承载能力极限状态验算结果
3.1 截面受压区高度
表格 6 截面受压区高度相对界限受压区高度ξb
7
3.2 正截面抗弯承载能力验算
Figure 2 正截面抗弯承载能力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.1.5条γ*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。
os
≤R 验算，结构重要性系数
3.3 斜截面抗剪承载能力验算
Figure 3 斜截面抗剪承载能力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.1.5条γ
os
≤R 验算，结构重要性系数
8
*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规范要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.9条进行抗剪截面验算，不满足规范要求。
3.4 抗扭承载能力验算
Figure 4 抗扭承载能力验算结果图形
结论：
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.1.5-1条γ数*作用效应的组合设计最大值存在大于构件承载力设计值，不满足规范要求。
按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.5.3条进行抗扭截面验算，不满足规范要求。
os
≤R 验算，结构重要性系
3.5 支反力计算
表格 7 支反力计算结果表格
9
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四、持久状况正常使用极限状态验算结果
4.1 结构正截面抗裂验算
根据规范要求，当前构件不参与此项验算。
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