桥梁计算书.docx

1、桥梁计算书1 桥型方案确定1.1 概述本次的毕业设计为杨嘉桥互通式立体交叉跨线桥工程，在设计中我们必须考虑其与周围的环境相协调，虽然该桥无通航要求，但桥下要有足够的净空保证桥下行车安全。在已有的资料和原始数据中，可以了解到该处地基条件一般，所以在设计时，必须考虑到地基的承载力。1.1.1 设计依据设计任务书、桥址地质断面图等。1.1.2 技术标准1)汽车荷载：公路一级，无人群荷载。2)桥梁总长：76米3)桥面宽度：全桥4车道，桥宽15.5米，行车道净宽14.5米。4)通航要求：无通航1.1.3 地质条件地质条件：桥址处的地质断面比较平坦，地质情况较复杂，工程地质情况主要为（从上到下）：亚粘土、

2、亚砂土、全风化泥灰岩、弱风化粉泥灰岩、强风化砂岩。1.1.4 采用规范JTG B01-2003 公路工程技术规范 ； JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范 ；JTJ 022-2004公路砖石及砼桥涵设计规范 ；JTG D62-2004公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范。1.2 桥型方案经过方案比选，通过对设计方案的评价和比较要全面考虑各项指标，综合分析每一方案的有缺点，最后选定一个最佳的推荐方案。按桥梁的设计原则、造价低、材料省、劳动力少和桥型美观的应是优秀方案。但当技术因素或是使用性质候特殊要求时就另当别论，注重考虑设计的侧重点。技术高，造价必然会高，所以在比较时必须从任务书提出的要

3、求以及地形资料和施工条件，找出所面临的问题的关键所在，分清主次。根据开题报告所叙，现选定22m+32m+22mm的预应力混凝土连续梁桥为设计方案。2 拟定结构尺寸、确定主要材料2.1主要结构尺寸拟定本设计经方案比选后确定采用三跨预应力混凝土等截面连续 箱梁桥。2.1.1跨径22m+32m+22m 2.1.2.梁高对于预应力钢筋混泥土等截面箱梁，高跨比一般为1/151/25,根据主跨跨径为32m,故取梁高1.85m,这样高跨比为1/17，符合规范要求。2.1.3箱梁结构尺寸拟定2.1.3.1箱梁底板厚度底板厚度与主跨之比为1/1401/170，跨中区域底板厚度可按构造要求设计，一般为0.220.

4、28m，故底板厚度可取0.25m。2.1.3.2箱梁顶板厚度由于顶板悬臂端需设防撞墙，故悬臂端部厚度可取20cm，悬臂根部厚取50cm，行车道中心线出顶板厚25cm。2.1.3.3箱梁腹板厚度 因为该箱梁中需配有纵向预应力钢筋，故腹板厚度可取35cm。2.1.3.4桥面横坡横坡为：2.0%2.1.3.5横隔板设置各墩顶各设一道厚度为40cm的横隔板该桥主梁为单幅单箱三室，桥面宽为15.5m，其横截面（主梁）构造如图如下： 图2.1 主梁跨中横断面图（单位mm） 2.2 主要材料2.2.1混凝土上部构造箱梁采用C40混凝土，下部构造、墩柱采用C30混凝土，支座垫石采用C50混凝土；配制混凝土所采

5、用的水泥、砂、石、水等材料及混凝土的配合比、拌制、运输和浇筑应严格按照公路桥涵施工技术规范执行；2.2.2桥面铺装选用2cm的沥青表面处治+9cm的混泥土垫层。2.2.3预应力钢绞线采用中交新预应力筋，270K钢绞线，单根钢绞线直径为15.24mm，公称面积为139mm,标准强度R=1860Mpa,弹性模量E=1.910MPa；2.2.4普通钢筋必须符合“GB1499-1998”和“GB13013-1991”标准的各项规定2.2.5锚具预制箱梁采用OVM型锚具及其配套设备；2.2.6预应力管道采用钢波纹圆、扁管成型；2.2.7伸缩缝采用GQF-MZL240伸缩装置；3 毛截面几何特性计算桥梁结

6、构截面周边一般为折线，用桥梁电算程序出毛截面几何特性.编辑截面特性文件如下：36,1, -5.0500, 0.00 2, 1.0550, 0.00 3, 1.0550, 0.2500 4, -1.0550, 0.2500 5, -1.5550, 0.4500 6, -1.5550, 1.47007, -1.0550, 1.6700 8, 1.0550, 1.67009, 1.5550, 1.4700 10, 1.5550, 0.450011, 1.5550, 0.00 12, 5.0500, 0.0013, 4.2885, 0.2500 14, 2.4050, 0.250015, 1.9050

7、, 0.4500 16, 1.9050, 1.470017, 2.4053, 1.6569 18, 4.4814, 1.615419, 4.9813, 1.4154 20, 4.7885, 0.450021, 5.0500, 0.00 22, 5.3500, 1.350023, 7.7500, 1.6000 24, 7.7500, 1.800025, -7.7500, 1.8000 26, -7.7500, 1.600027, -5.3500, 1.3500 28, -5.0500, 0.0029, -4.7885, 0.4500 30, -4.9813, 1.415431, -4.4814,

8、 1.6154 32, -2.4053, 1.656933, -1.9050, 1.4700 34, -1.9050, 0.450035, -2.4050, 0.2500 36, -4.2885, 0.2500运行桥梁电算程序算得截面几何特性如下： 面积 形心位置 惯性矩 7.8748m2 (0m,1.0215m) 0.37262E+01m44 内力计算4.1单元划分该桥一共可划分24个单元，25个节点，每跨8个单元，因为是不等跨布置，故其划分形式为82.75m+84m+82.75m。 4.2恒载内力计算4.2.1桥面系荷载防撞墙重： q1=11.40KN/m桥面铺装2cm的沥青处治（容重23

9、KN/m3）,9cm的砼垫层（容重24KN/m3 ）桥面铺装每米重： q2=（0.0223+0.0924 ）14.5 =37.99KN/m 合计： q1+q2=49.39KN/m 4.2.2主梁自重按 容重r=26KN/m3,弹性模量为3.3107Kpa(C40混凝土)计算，以主梁自重形式计入恒载中.4.2.3横隔板重用C40号砼，厚度为40cm,按节点荷载加到主梁，每道横隔板自重为130KN。 4.2.4利用桥梁电算程序进行内力计算. 编制恒载内力计算文件为：24,25,5,1,1,0,1,1,25,1, 1,1,2,1,1, 2,2,3,1,1,3,3,4,1,1, 4,4,5,1,1,5

10、,5,6,1,1, 6,6,7,1,1,7,7,8,1,1, 8,8,9,1,1,9,9,10,1,1, 10,10,11,1,1,11,11,12,1,1, 12,12,13,1,1,13,13,14,1,1, 14,14,15,1,1,15,15,16,1,1, 16,16,17,1,1,17,17,18,1,1, 18,18,19,1,1,19,19,20,1,1, 20,20,21,1,1,21,21,22,1,1, 22,22,23,1,1,23,23,24,1,1, 24,24,25,1,1, ISE(I,J),J=1,2,(IMG(I,J),J=1,2),I=1,NM1, 0.0

11、0, 0.00, 2, 2.75, 0.00,3, 5.50, 0.00, 4, 8.25, 0.00,5, 11.00, 0.00, 6, 13.75, 0.00,7, 16.50, 0.00, 8, 19.25, 0.00,9, 22.00, 0.00, 10, 26.00, 0.00,11, 30.00, 0.00, 12, 34.00, 0.00,13, 38.00, 0.00, 14, 42.00, 0.00,15, 46.00, 0.00, 16, 50.00, 0.00,17, 54.00, 0.00, 18, 56.75, 0.00,19, 59.50, 0.00, 20, 6

12、2.25, 0.00,21, 65.00, 0.00, 22, 67.75, 0.00,23, 70.50, 0.00, 24, 73.25, 0.00,25, 76.00, 0.00, 1, 26.0, 3.3E7 1, .78748E+01 , .37262E+01 41, 0.0, 0.0, 9999,9, 9999, 0.0, 9999,17, 9999, 0.0, 9999,25, 9999, 0.0, 9999, 1,1, 1,2, 2,2, 3,2, 4,2, 5,2, 6,2, 7,2,8,2, 9,2, 10,2, 11,2, 12,2, 13,2,14,2, 15,2, 1

13、6,2, 17,2, 18,2, 19,2, 20,2,21,2, 22,2, 23,2, 24,2, 24,24 NLM,NP1, 10, 49.39, 1.0, 124, 10, 49.39, 1.0, 04,NLJ 1, 2, -130.09, 2, -130.017, 2, -130.025, 2, -130.0251, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25计算得结构重力下结果:表4-1各截面内力值表截面位置(M)剪力值（KN)弯矩值(KN.M)截面位置

14、(M)剪力值（KN)弯矩值(KN.M)0.00 1899.90 -0.01 42.00 -1016.50 10794.00 2.75 1201.00 4263.80 46.00 -2033.10 4694.20 5.50 502.16 6605.70 50.00 -3049.60 -5471.20 8.25 -196.70 7025.70 54.00 -4066.20 -19703.00 11.00 -895.58 5523.80 56.75 2992.20 -10513.00 13.75 -1594.40 2100.00 59.50 2293.30 -3245.70 16.50 -2293.

15、30 -3245.70 62.25 1594.40 2100.00 19.25 -2992.20 -10513.00 65.00 895.58 5523.80 22.00 -3691.10 -19703.00 67.75 196.72 7025.70 26.00 3049.60 -5471.20 70.50 -502.16 6605.70 30.00 2033.10 4694.20 73.25 -1201.00 4263.80 34.00 1016.50 10793.00 76.00 -1899.90 0.00 38.00 0.00 12827.00 图4.1 主梁恒载作用下剪力图 图4.2

16、主梁恒载作用下弯矩图4.3 活载内力计算 活载信息:桥面宽度: 15.5m公路等级: 公路I级无人群荷载表4-2汽车荷载内力表 截面位置剪力值（KN)弯矩值（KN.M)最大值最小值最大值最小值0.00 380.04 -74.52 0.00 0.00 2.75 380.04 -74.52 1045.10 -204.92 5.50 306.74 -78.21 1752.70 -409.84 8.25 231.23 -142.73 2061.30 -614.76 11.00 172.16 -200.66 2118.10 -819.69 13.75 113.06 -269.76 1815.80 -10

17、24.60 16.50 70.16 -330.71 1334.90 0.00 19.25 29.67 -398.68 633.16 -1466.70 22.00 12.62 -456.92 277.58 -1921.70 26.00 472.66 -37.95 780.05 -900.15 30.00 391.19 -44.75 1648.20 -641.10 34.00 308.05 -93.36 2315.70 -535.25 38.00 228.02 -155.32 2547.30 -429.40 42.00 155.32 -228.02 2315.70 -535.26 46.00 93

18、.36 -308.05 2315.70 -535.25 50.00 44.75 -391.19 1648.20 -641.10 54.00 37.95 -472.66 780.05 -900.15 56.75 456.92 -12.62 277.58 -1921.70 59.50 398.68 -29.67 633.16 -1466.70 62.25 330.71 -70.17 1334.90 -1229.50 65.00 269.75 -113.06 1815.80 -1024.60 67.75 200.67 -172.16 2118.10 -819.68 70.50 142.73 -231

19、.23 2061.30 -614.76 73.25 78.21 -306.74 1752.70 -409.84 76.00 74.52 -380.04 1045.10 -204.92 图4.3 主梁活载作用下剪力包络图 图4.4 主梁活载作用下弯矩包络图4.4 内力组合4.4.1基本效应组合基本组合，按规范JTG D60-2004第4.1.6条规定；按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度；承载能力极限状态荷载基本组合内力结果:表4-3基本组合作用下内力表截面位置剪力值（KN)弯矩值（KN.M)最大值最小值最大值最小值0.00 4579.00 1491.60 0.00 -0.01 2.75 3

20、740.40 792.66 11439.00 3140.90 5.50 2500.10 73.60 18723.00 4359.90 8.25 1287.00 -1018.20 21514.00 3656.90 11.00 264.43 -2174.30 20618.00 1032.10 13.75 -758.26 -3391.50 15449.00 -3514.60 16.50 -1692.30 -4564.20 7643.50 -10632.00 19.25 -2612.90 -5775.30 -2873.40 -20653.00 22.00 -3405.40 -6933.10 -1341

21、6.00 -34174.00 26.00 6249.60 2648.60 2796.60 -11498.00 30.00 4583.40 1594.80 17886.00 1181.10 34.00 2907.90 311.85 28090.00 7859.90 38.00 1249.50 -1044.10 31028.00 10474.00 42.00 -165.38 -2662.30 26547.00 7860.90 46.00 -1521.50 -4320.80 18455.00 1761.10 50.00 -2804.40 -5996.20 3560.60 -10718.00 54.0

22、0 -3858.20 -7662.60 -15428.00 -29988.00 56.75 6158.70 2923.10 -8991.90 -24381.00 59.50 5000.70 2130.70 223.89 -12991.00 62.25 3789.70 1209.90 9835.00 -5519.90 65.00 2617.00 276.03 16579.00 -796.89 67.75 1399.90 -746.68 20038.00 2004.60 70.50 344.27 -1869.70 19222.00 2884.20 73.25 -708.35 -3122.10 14

23、721.00 1841.40 76.00 -1427.50 -4362.40 5726.90 -1122.90 图4-5基本组合作用下剪力包络图图4-6基本组合作用下弯矩包络图 4.4.2正常使用极限状态内力组合组合I：长期效应组合；组合II：短期效应组合。正常使用极限状态荷载长期效应组合内力结果: 表4-4长期效应组合作用下内力表截面位置剪力值（KN)弯矩值（KN.M)最大值最小值最大值最小值0.00 2677.90 1808.00 -0.01 -0.01 2.75 1979.00 1109.10 6403.30 4011.20 5.50 1189.70 405.75 10469.00 61

24、00.40 8.25 397.83 -372.66 12120.00 6267.80 11.00 -373.90 -1143.00 11539.00 4513.30 13.75 -1145.60 -1927.00 8593.80 836.87 16.50 -1897.40 -2701.00 3506.10 -4761.40 19.25 -2646.10 -3483.70 -3775.20 -12321.00 22.00 -3366.10 -4254.40 -12553.00 -22072.00 26.00 3632.30 2727.00 1195.10 -6580.90 30.00 2515.

25、40 1702.20 11328.00 3903.90 34.00 1396.30 625.63 17146.00 10133.00 38.00 281.10 -467.23 18363.00 12298.00 42.00 -825.02 -1573.40 14941.00 10134.00 46.00 -1918.00 -2688.60 7738.10 4034.30 50.00 -2994.40 -3807.60 -3439.30 -7175.60 54.00 -4019.40 -4924.70 -18741.00 -22830.00 56.75 3647.20 2976.60 -1017

26、1.00 -14647.00 59.50 2876.30 2256.70 -2465.10 -6566.80 62.25 2093.80 1507.90 3745.70 -676.43 65.00 1319.80 756.20 7762.30 3252.00 67.75 535.88 -15.52 9636.90 5258.80 70.50 -234.34 -787.22 9146.90 5343.90 73.25 -1013.00 -1579.10 6424.50 3506.40 76.00 -1716.50 -2368.40 1288.40 -252.62 图4-7长期效应组合作用下剪力包

27、络图图4-8长期效应组合作用下弯矩包络图正常使用极限状态荷载短期效应组合内力结果:表4-9短期效应组合作用下内力表截面位置剪力值（KN)弯矩值（KN.M)最大值最小值最大值最小值0.00 3029.30 1739.10 -0.01 -0.01 2.75 2330.40 1040.20 7369.60 3821.70 5.50 1473.40 333.44 12089.00 5721.50 8.25 611.63 -504.63 14026.00 5699.40 11.00 -214.72 -1328.50 13498.00 3755.40 13.75 -1041.10 -2176.40 102

28、73.00 -110.47 16.50 -1832.50 -3006.80 4740.30 -5898.20 19.25 -2618.60 -3852.30 -3189.80 -13677.00 22.00 -3354.40 -4676.90 -12296.00 -23849.00 26.00 4069.30 2691.90 1916.40 -7413.20 30.00 2877.10 1660.80 12852.00 3311.10 34.00 1681.10 539.31 19287.00 9638.30 38.00 491.93 -610.84 20718.00 11901.00 42.00 -