30m连续T梁中梁新规范计算书.docx
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30m连续T梁中梁新规范计算书
30m连续T梁中梁
计算书
设计：
葛翔
复核：
GX
审核：
GX
一、基本信息
1.1工程概况
桥面宽度:
整体式路基-2×净12.55、分离式路基-净12.55
行车道数:
双向4车道
单幅桥梁片数：
6
预制梁长：
伸缩缝端29.30m，桥面连续端29.57m
预制梁高：
2m
梁间距：
2.1m
1.2技术标准
设计程序：
CivilDesigner
设计安全等级：
一级
桥梁重要性系数：
1.1
汽车荷载等级:
公路－Ⅰ级
环境类别：
Ⅰ类
构件计算类型：
A类构件
1.3主要规范
《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）
《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015），以下简称《通规》
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018），以下简称《桥规》
《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50—2011
《公路交通安全设施设计规范》JTGD81-2017
1.4主要材料及材料性能
1.4.1混凝土
表1混凝土材料及材料性能表
强度等级
弹性模量
（MPa）
剪切模量
（MPa）
泊松比
容重
（kN/m3）
线膨胀系数
fck
（MPa）
ftk
（MPa）
fcd
（MPa）
ftd
（MPa）
C50
34500
13800
0.2
25
1e-005
32.4
2.65
22.4
1.83
1.4.2预应力钢筋
表2预应力钢筋材料及材料性能表
预应力钢筋材料名称
弹性模量
（MPa）
容重
（kN/m3）
线膨胀系数
fpk
（MPa）
fpd
（MPa）
f'pd
（MPa）
M1-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M2-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M3-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M4-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M5-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M6-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M7-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
M8-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S1-8
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S2-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S3-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S4-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S5-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S6-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S7-6
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
S8-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
T1-5
195000
78.5
1.2e-005
1860
1260
390
表3预应力钢筋特性值表
预应力钢筋名称
钢束总面积
（㎡）
张拉控制应力
（MPa）
张拉控制力
（kN）
管道直径
（m）
μ
k
锚具变形
（mm）
松弛系数
超张拉
M1-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M2-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M3-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M4-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.170
1.5e-006
6.000
0.3
否
M5-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M6-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M7-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
M8-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S1-8
0.001
1395000
1551240
0.080
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S2-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S3-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S4-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S5-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S6-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S7-6
0.001
1395000
1163430
0.070
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
S8-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
T1-5
0.001
1395000
969525
0.050
0.250
1.5e-006
6.000
0.3
否
1.4.3普通钢筋
表4普通钢筋材料及材料性能表
普通钢筋
弹性模量
（MPa）
容重
（KN/m3）
fsk
（MPa）
fsd
（MPa）
f'sd
（MPa）
R235
210000
76.98
235
195
195
HRB335
200000
76.98
335
280
280
HRB400
200000
76.98
400
330
330
1.5计算原则、内容及控制标准
计算书中将采用midasCivil2019和midasCivilDesigner对桥梁进行设计，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》（JTG3362-2018）为标准，按部分预应力（A类）混凝土结构进行验算。
二、模型建立及分析
2.1计算模型
图1模型视图
1）节点数量：
64个；
2）单元数量：
63个；
3）边界条件数量：
2个；
4）施工阶段数量：
5个，施工步骤如下：
施工阶段1:
预制梁板；3.0天；
施工阶段2:
存梁；60.0天；
施工阶段3:
简支变连续；30.0天；
施工阶段4:
二期荷载；30.0天；
施工阶段5:
收缩徐变；3650.0天；
2.2荷载工况及荷载组合
1）自重
自重系数：
-1.04
2）徐变收缩
收缩龄期：
3.0天；
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为要考虑轮廓周长的比例系数。
3）支座沉降
按照每个地基及基础的最大沉降量的最不利的荷载组合进行计算。
第支座1组不均匀沉降5.0mm；
第支座2组不均匀沉降5.0mm；
第支座3组不均匀沉降5.0mm；
第支座4组不均匀沉降5.0mm；
4）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：
根据规范，计算的结构基频f=4.53Hz，冲击系数μ=0.251。
5）荷载组合
表5荷载工况
序号
工况名称
描述
1
汽车
M
2
温度梯度（升）
TPG
3
温度梯度（降）
TPG1
4
恒荷载
DL
5
钢束一次
TP
6
钢束二次
TS
7
徐变二次
CS
8
收缩二次
SS
9
支座沉降
SM
荷载组合列表：
基本1:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）;
基本2:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）;
基本3:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（TPG）;
基本4:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（TPG1）;
基本5:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）+1.050（TPG）;
基本6:
基本；0.500（SM）+1.200（DL）+1.200（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）+1.050（TPG1）;
基本7:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）;
基本8:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）;
基本9:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（TPG）;
基本10:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（TPG1）;
基本11:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）+1.050（TPG）;
基本12:
基本；0.500（SM）+1.000（DL）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.400（M）+1.050（TPG1）;
频遇1:
频遇；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.800（TPG）;
频遇2:
频遇；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.800（TPG1）;
频遇3:
频遇；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.559（M）;
频遇4:
频遇；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.559（M）+0.800（TPG）;
频遇5:
频遇；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.559（M）+0.800（TPG1）;
准永久1:
准永久；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.800（TPG）;
准永久2:
准永久；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.800（TPG1）;
准永久3:
准永久；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.320（M）;
准永久4:
准永久；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.320（M）+0.800（TPG）;
准永久5:
准永久；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+0.320（M）+0.800（TPG1）;
应力1:
标准；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.000（TPG）;
应力2:
标准；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.000（TPG1）;
应力3:
标准；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.000（M）;
应力4:
标准；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.000（M）+1.000（TPG）;
应力5:
标准；1.000（SM）+1.000（DL）+1.000（TP）+1.000（TS）+1.000（CS）+1.000（SS）+1.000（M）+1.000（TPG1）;
三、持久状况承载能力极限状态
3.1正截面抗弯验算
图表1持久状况正截面抗弯验算包络图
结论：
按照《桥规》第5.1.2-1条验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；
3.2斜截面抗剪验算
图表2持久状况斜截面抗剪验算包络图
结论：
按照《桥规》第5.1.2-1条验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；
按照《桥规》第5.2.13条进行抗剪截面验算，满足规范要求；
3.3支反力计算
表6支反力计算表
支座节点
荷载
Fx
（kN）
Fy
（kN）
Fz
（kN）
Mx
（kN.m）
My
（kN.m）
Mz
（kN.m）
446
基本5
0.003
0.000
1331.787
0.000
0.000
0.000
448
基本6
0.000
0.000
2414.547
0.000
0.000
0.000
451
基本6
0.000
0.000
2414.507
0.000
0.000
0.000
453
基本5
0.000
0.000
1331.940
0.000
0.000
0.000
456
基本5
0.000
0.000
1335.524
0.000
0.000
0.000
458
基本6
0.000
0.000
2402.997
0.000
0.000
0.000
461
基本6
0.000
0.000
2402.965
0.000
0.000
0.000
463
基本5
0.000
0.000
1335.649
0.000
0.000
0.000
466
基本5
0.000
0.000
1308.946
0.000
0.000
0.000
468
基本6
0.000
0.000
2355.012
0.000
0.000
0.000
471
基本6
0.000
0.000
2354.982
0.000
0.000
0.000
473
基本5
0.000
0.000
1309.095
0.000
0.000
0.000
476
基本5
0.000
0.000
1239.230
0.000
0.000
0.000
478
基本6
0.000
0.000
2340.437
0.000
0.000
0.000
481
基本6
0.000
0.000
2340.407
0.000
0.000
0.000
483
基本5
0.000
0.000
1239.365
0.000
0.000
0.000
486
基本5
0.000
0.000
1377.336
0.000
0.000
0.000
488
基本6
0.000
0.000
2373.654
0.000
0.000
0.000
491
基本6
0.000
0.000
2373.621
0.000
0.000
0.000
493
基本5
0.000
0.000
1377.446
0.000
0.000
0.000
496
基本5
0.000
0.000
1073.743
0.000
0.000
0.000
498
基本6
0.000
0.000
2295.826
0.000
0.000
0.000
501
基本6
0.000
0.000
2295.785
0.000
0.000
0.000
503
基本5
0.000
0.000
1073.667
0.000
0.000
0.000
四、持久状况正常使用极限状态
4.1正截面抗裂验算
A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）频遇效应组合下，应符合下列条件：
σst-σpc≤0.7ftk
A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）准永久效应组合下，应符合下列条件：
σlt-σpc≤0
图表3使用阶段正截面抗裂验算（频遇）包络图
结论：
按照《桥规》第6.3.1-3条公式验算：
顶缘=0.760MPa（拉应力）≤=1.855MPa（拉应力），满足规范要求；
底缘=1.167MPa（拉应力）≤=1.855MPa（拉应力），满足规范要求；
图表4使用阶段正截面抗裂验算（准永久）包络图
结论：
按照《桥规》第6.3.1-4条公式验算：
顶缘=1.234MPa（压应力）≤0.000MPa（拉应力），满足规范要求；
底缘=0.634MPa（压应力）≤0.000MPa（拉应力），满足规范要求；
4.2斜截面抗裂验算
A类预应力混凝土构件，应符合下列条件：
预制构件：
σtp≤0.7ftk
图表5使用阶段斜截面抗裂验算包络图
结论：
按照《桥规》第6.3.1-5条公式验算：
=1.167MPa（拉应力）≤=1.855MPa（拉应力），满足规范要求；
五、持久状况应力验算
5.1正截面压应力验算
按《桥规》第7.1.5-1条公式，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。
受压区混凝土的最大压应力：
未开裂构件：
σkc+σpc≤0.5fck
允许开裂构件：
σcc≤0.5fck
图表6使用阶段正截面压应力验算（顶）包络图
图表7使用阶段正截面压应力验算（底）包络图
结论：
按照《桥规》第7.1.5-1条公式验算：
顶缘=10.607MPa≤=16.200MPa，满足规范要求；
底缘=12.416MPa≤=16.200MPa，满足规范要求；
5.2斜截面主压应力验算
按《桥规》第7.1.6条公式，混凝土的主压应力应符合下式规定：
σcp≤0.6fck；
图表8使用阶段斜截面主压应力包络图
结论：
按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算：
=12.416MPa≤=19.440MPa，满足规范要求；
5.3预应力钢筋拉应力验算
按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。
受拉区预应力钢筋的最大拉应力：
未开裂构件：
σpe+σp≤0.65fpk
允许开裂构件：
σpo+σp≤0.65fpk
结论：
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1182.755MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1175.837MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1167.603MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1146.694MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1171.903MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1181.999MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1176.044MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1168.668MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1158.083MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1164.969MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1156.672MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1137.791MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1176.976MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2条公式0.65,钢绞线1860验算：
=1169.483MPa≤=1209.000MPa，满足规范要求；
按照《桥规》第7.1.5-2
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