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渡叉河2号门架墩计算书

湖北省保康至宜昌高速公路襄阳段

第01合同段

门架墩计算书

2012-1-5

目录

一、概述2

1.1、桥梁结构概述2

1.2、设计规范2

1.3、计算参数3

1.4、主要材料3

1.5、计算理论及方法3

二、结构纵向静力计算3

2.1、计算模式3

2.2、荷载组合4

2.3、计算结果4

三、横梁计算结论8

3.1端横梁8

3.2中横梁12

四、结构横向计算16

4.1计算理论及方法16

4.2计算模型16

4.3计算参数16

4.4计算结果16

五、下构计算结论27

5.1桥墩检算27

5.2承台检算30

5.3桩长计算31

2.1渡叉河2号大桥10号墩

本桥上部结构采用40mT梁，10号墩处跨越省道，为保证省道通行净空要求，本桥墩采用门架墩，桥墩墩型尺寸如下：

渡叉河2号大桥10号桥墩立面图

盖梁钢束布置详见施工图。

本桥墩分三阶段施工：

1、桥墩及盖梁施工，待盖梁强度不小于设计强度的90%后张拉N2钢束（中间一排共5根）和对称布置的3束N1钢束（顶排钢束1、3、5根）；

2、左右幅对称架设主梁（从中间向两边），待第12片主梁吊装到位后张拉剩余钢束；

3、对称架设剩余主梁，施工桥面湿接缝及现浇连续段，张拉墩顶负弯矩束，施工桥面系。

根据桥墩盖梁施工状况，选择最不利工况进行桥墩墩身及盖梁检算。

根据梁部计算结果，提取上部结构支座反力如下（40mT梁）：

集中力（边梁）

集中力（中梁）

车辆轴重

2247kN

2039kN

960kN

2.1.1工况一：

盖梁施工完成，张拉第一批钢束并拆除支架时

1、计算模型

采用桥梁博士进行内力分析，共划分84个节点，80个单元，基础考虑桩土耦合作用。

计算模型如下：

2、计算结果

A、工况一弯矩、剪力包络图

工况一弯矩包络图（kN·m）

工况一剪力包络图（kN）

B、桥墩盖梁抗弯强度检算

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.1.5条规定的承载能力极限状态进行内力组合，检算结果如下：

承载能力极限状态正截面抗弯强度检算

单元号

节点号

内力属性

Mj

极限抗力R

受力类型

R满足否

1

1

最大弯矩

0

9.85E+03

下拉受弯

是

最小弯矩

0

9.85E+03

下拉受弯

是

2

2

最大弯矩

6.00E+02

-4.30E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

-2.53E+03

1.43E+04

上拉偏压

是

3

3

最大弯矩

4.77E+02

-5.36E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

-2.52E+03

1.58E+04

上拉偏压

是

4

4

最大弯矩

2.83E+02

-2.03E+04

下拉偏拉

是

最小弯矩

-2.58E+03

1.47E+04

上拉偏压

是

5

5

最大弯矩

4.86E+01

-2.95E+04

下拉偏拉

是

最小弯矩

-2.74E+03

1.39E+04

上拉偏压

是

6

6

最大弯矩

-2.44E+02

-1.57E+04

上拉偏拉

是

最小弯矩

-2.97E+03

1.29E+04

上拉偏压

是

7

7

最大弯矩

-6.11E+02

-4.17E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.27E+03

1.20E+04

上拉偏压

是

8

8

最大弯矩

-1.05E+03

-9.87E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.62E+03

1.11E+04

上拉偏压

是

9

9

最大弯矩

-1.57E+03

-7.78E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-4.04E+03

1.04E+04

上拉偏压

是

10

10

最大弯矩

-2.16E+03

-6.59E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-4.52E+03

9.86E+03

上拉偏压

是

11

11

最大弯矩

-2.80E+03

-5.80E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-5.09E+03

9.47E+03

上拉偏压

是

12

12

最大弯矩

-3.49E+03

-5.08E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-5.74E+03

9.10E+03

上拉偏压

是

13

13

最大弯矩

-4.24E+03

-4.88E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-6.47E+03

8.82E+03

上拉偏压

是

14

14

最大弯矩

-5.05E+03

-4.46E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-7.27E+03

8.53E+03

上拉偏压

是

15

15

最大弯矩

-5.92E+03

-4.13E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-8.15E+03

8.20E+03

上拉偏压

是

16

16

最大弯矩

-6.70E+03

-3.50E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-8.93E+03

7.89E+03

上拉偏压

是

17

17

最大弯矩

-7.76E+03

7.84E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-1.11E+04

-4.69E+04

上拉受弯

是

18

18

最大弯矩

-6.96E+03

8.26E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-9.97E+03

-4.69E+04

上拉受弯

是

19

19

最大弯矩

-6.28E+03

8.67E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-8.97E+03

-4.63E+04

上拉受弯

是

20

20

最大弯矩

-5.32E+03

9.29E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-7.54E+03

-4.43E+04

上拉受弯

是

21

21

最大弯矩

-4.41E+03

9.90E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-6.18E+03

-4.03E+04

上拉受弯

是

22

22

最大弯矩

-3.53E+03

1.10E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-4.94E+03

-3.62E+04

上拉受弯

是

23

23

最大弯矩

-2.62E+03

1.27E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-3.85E+03

-1.58E+03

上拉偏拉

是

24

24

最大弯矩

-1.79E+03

1.61E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-2.83E+03

-2.16E+03

上拉偏拉

是

25

25

最大弯矩

-834

-4.61E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-2.06E+03

1.28E+04

上拉偏压

是

26

26

最大弯矩

9.53E+01

-2.60E+04

下拉偏拉

是

最小弯矩

-1.41E+03

1.81E+04

上拉偏压

是

27

27

最大弯矩

813

-9.40E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

-9.13E+02

3.50E+04

上拉偏压

是

28

28

最大弯矩

1.61E+03

-5.47E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

-3.72E+02

7.52E+04

上拉偏压

是

29

29

最大弯矩

2.33E+03

-4.00E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

1.07E+02

1.07E+05

下拉偏压

是

30

30

最大弯矩

2.97E+03

-3.27E+03

下拉偏拉

是

最小弯矩

5.24E+02

6.16E+04

下拉偏压

是

31

31

最大弯矩

3.54E+03

5.74E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

8.79E+02

7.78E+04

下拉偏压

是

32

32

最大弯矩

4.04E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.17E+03

3.97E+04

下拉偏压

是

33

33

最大弯矩

4.46E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.40E+03

3.97E+04

下拉偏压

是

34

34

最大弯矩

4.81E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.57E+03

2.55E+04

下拉偏压

是

35

35

最大弯矩

5.09E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.68E+03

2.40E+04

下拉偏压

是

36

36

最大弯矩

5.29E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.73E+03

2.34E+04

下拉偏压

是

37

37

最大弯矩

5.47E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.66E+03

2.43E+04

下拉偏压

是

38

38

最大弯矩

5.58E+03

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.52E+03

2.64E+04

下拉偏压

是

39

39

最大弯矩

5.62E+03

5.73E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.32E+03

3.97E+04

下拉偏压

是

40

40

最大弯矩

5.58E+03

5.58E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.06E+03

3.97E+04

下拉偏压

是

41

41

最大弯矩

5.47E+03

5.34E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

7.42E+02

8.51E+04

下拉偏压

是

42

42

最大弯矩

5.29E+03

4.95E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

3.58E+02

7.66E+04

下拉偏压

是

43

43

最大弯矩

5.03E+03

4.56E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

-86.9

1.07E+05

上拉偏压

是

44

44

最大弯矩

4.71E+03

4.14E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

-6.04E+02

5.69E+04

上拉偏压

是

45

45

最大弯矩

4.44E+03

3.79E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

-1.32E+03

2.17E+04

上拉偏压

是

46

46

最大弯矩

3.50E+03

3.39E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

2.89E+03

3.39E+04

下拉受弯

是

结论：

本阶段桥墩盖梁抗弯强度满足规范要求。

C、桥墩盖梁抗裂及应力检算

工况一荷载短期组合应力结果如下：

短期组合下盖梁上下缘最小正应力图（MPa）

短期组合下盖梁斜截面主拉应力图（MPa）

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第7.1.5条关于A类预应力混凝土现浇构件的规定进行应力检算，结果如下：

标准组合下盖梁上下缘最大正应力图（MPa）

标准组合下盖梁斜截面主压应力图（MPa）

结论：

短期组合下盖梁最大拉应力为0.744MPa，最大主拉应力为0.744MPa；标准组合下盖梁最大正应力为5.89MPa，最大主压应力为5.89MPa。

桥墩盖梁抗裂性及应力结果满足规范要求。

D、桥墩墩身正截面强度及裂缝宽度检算

桥墩墩身配筋详见施工图，墩身强度及裂缝宽度检算结果如下：

单元号

节点号

内力属性

Nj

Mj

极限抗力R

受力类型

R满足否

上缘裂缝宽度W1

下缘裂缝宽度W2

47

59

最大弯矩

3.27E+03

2.16E+03

3.22E+04

下拉偏压

是

0.0524

0

最小弯矩

2.09E+03

-3.88E+02

5.59E+04

上拉偏压

是

48

60

最大弯矩

3.36E+03

1.88E+03

3.59E+04

下拉偏压

是

0.0417

0

最小弯矩

2.17E+03

-293

5.94E+04

上拉偏压

是

49

61

最大弯矩

3.44E+03

1.60E+03

4.00E+04

下拉偏压

是

0.0327

0

最小弯矩

2.24E+03

-199

6.26E+04

上拉偏压

是

50

62

最大弯矩

3.53E+03

1.32E+03

4.46E+04

下拉偏压

是

0.0261

0

最小弯矩

2.32E+03

-104

6.58E+04

上拉偏压

是

51

73

最大弯矩

1.35E+03

5.91E+02

4.12E+04

下拉偏压

是

0

0.222

最小弯矩

2.06E+03

-5.06E+03

4.92E+03

上拉偏压

是

52

64

最大弯矩

1.42E+03

4.27E+02

4.87E+04

下拉偏压

是

0

0.191

最小弯矩

2.15E+03

-4.43E+03

6.38E+03

上拉偏压

是

53

65

最大弯矩

1.52E+03

2.23E+02

5.86E+04

下拉偏压

是

0

0.151

最小弯矩

2.26E+03

-3.64E+03

9.43E+03

上拉偏压

是

54

66

最大弯矩

1.61E+03

17.8

6.44E+04

下拉偏压

是

0

0.174

最小弯矩

2.37E+03

-2.85E+03

1.12E+04

上拉偏压

是

55

67

最大弯矩

1.70E+03

-187

5.81E+04

上拉偏压

是

0

0.116

最小弯矩

2.49E+03

-2.05E+03

2.12E+04

上拉偏压

是

56

68

最大弯矩

1.79E+03

-392

5.08E+04

上拉偏压

是

0

0.0606

最小弯矩

2.60E+03

-1.26E+03

3.60E+04

上拉偏压

是

57

300

最大弯矩

3.47E+03

-2.16E+01

5.02E+04

上拉偏压

是

0

0

最小弯矩

4.92E+03

-2.63E+01

5.03E+04

上拉偏压

是

58

301

最大弯矩

5.24E+03

2.15E+01

5.04E+04

下拉偏压

是

0

0

最小弯矩

3.74E+03

-7.94E+00

5.04E+04

上拉偏压

是

结论：

桥墩墩身正截面强度满足要求，最大裂缝宽度为0.222mm。

2.2.1工况二：

架设第六片主梁，张拉第二批钢束之前

1、计算模型

采用桥梁博士进行内力分析，共划分84个节点，80个单元，基础考虑桩土耦合作用。

计算模型如下：

2、计算结果

A、工况二弯矩、剪力包络图

工况二弯矩包络图（kN·m）

工况二剪力包络图（kN）

B、桥墩盖梁抗弯强度检算

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）第5.1.5条规定的承载能力极限状态进行内力组合，检算结果如下：

承载能力极限状态正截面抗弯强度检算

单元号

节点号

内力属性

Mj

极限抗力R

受力类型

R满足否

1

1

最大弯矩

0

9.85E+03

下拉受弯

是

最小弯矩

0

9.85E+03

下拉受弯

是

2

2

最大弯矩

-1.49E+03

-3.30E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-5.05E+03

1.15E+04

上拉偏压

是

3

3

最大弯矩

-1.23E+03

-3.88E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-4.58E+03

1.26E+04

上拉偏压

是

4

4

最大弯矩

-1.01E+03

-4.46E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-4.15E+03

1.38E+04

上拉偏压

是

5

5

最大弯矩

-8.48E+02

-5.01E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.78E+03

1.50E+04

上拉偏压

是

6

6

最大弯矩

-7.48E+02

-5.04E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.49E+03

1.62E+04

上拉偏压

是

7

7

最大弯矩

-6.66E+02

-3.39E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.32E+03

1.60E+04

上拉偏压

是

8

8

最大弯矩

-6.08E+02

-3.61E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.26E+03

1.63E+04

上拉偏压

是

9

9

最大弯矩

-6.24E+02

-4.12E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.26E+03

1.63E+04

上拉偏压

是

10

10

最大弯矩

-7.13E+02

-3.57E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.33E+03

1.62E+04

上拉偏压

是

11

11

最大弯矩

-8.77E+02

-3.54E+03

上拉偏拉

是

最小弯矩

-3.45E+03

1.60E+04

上拉偏压

是

12

12

最大弯矩

-2.73E+03

-3.70E+04

上拉受弯

是

最小弯矩

-4.99E+03

1.24E+04

上拉偏压

是

13

13

最大弯矩

-4.47E+03

-4.04E+04

上拉受弯

是

最小弯矩

-6.77E+03

1.09E+04

上拉偏压

是

14

14

最大弯矩

-6.21E+03

-4.39E+04

上拉受弯

是

最小弯矩

-8.69E+03

9.62E+03

上拉偏压

是

15

15

最大弯矩

-8.02E+03

-4.62E+04

上拉受弯

是

最小弯矩

-1.07E+04

8.76E+03

上拉偏压

是

16

16

最大弯矩

-1.07E+04

-4.69E+04

上拉受弯

是

最小弯矩

-1.37E+04

7.77E+03

上拉偏压

是

17

17

最大弯矩

-1.65E+04

7.77E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-2.17E+04

-4.69E+04

上拉受弯

是

18

18

最大弯矩

-1.38E+04

8.49E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-1.81E+04

-4.69E+04

上拉受弯

是

19

19

最大弯矩

-1.14E+04

9.37E+03

上拉偏压

是

最小弯矩

-1.51E+04

6.19E+03

上拉偏压

是

20

20

最大弯矩

-7.79E+03

1.15E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-1.05E+04

6.96E+03

上拉偏压

是

21

21

最大弯矩

-5.63E+03

1.37E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-7.62E+03

7.73E+03

上拉偏压

是

22

22

最大弯矩

-3.47E+03

2.14E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-4.87E+03

7.95E+03

上拉偏压

是

23

23

最大弯矩

-1.05E+03

6.68E+04

上拉偏压

是

最小弯矩

-2.52E+03

1.09E+04

上拉偏压

是

24

24

最大弯矩

1.29E+03

6.15E+04

下拉偏压

是

最小弯矩

-2.34E+02

8.38E+04

上拉偏压

是

25

25

最大弯矩

3.78E+03

9.57E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

1.78E+03

4.17E+04

下拉偏压

是

26

26

最大弯矩

6.23E+03

6.26E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

3.69E+03

2.05E+04

下拉偏压

是

27

27

最大弯矩

8.21E+03

5.02E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

5.24E+03

1.51E+04

下拉偏压

是

28

28

最大弯矩

1.05E+04

4.14E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

7.04E+03

1.18E+04

下拉偏压

是

29

29

最大弯矩

1.28E+04

3.55E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

8.79E+03

9.78E+03

下拉偏压

是

30

30

最大弯矩

1.49E+04

3.11E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

1.05E+04

8.41E+03

下拉偏压

是

31

31

最大弯矩

1.70E+04

5.74E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.21E+04

7.37E+03

下拉偏压

是

32

32

最大弯矩

1.90E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.36E+04

6.57E+03

下拉偏压

是

33

33

最大弯矩

2.10E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.51E+04

5.93E+03

下拉偏压

是

34

34

最大弯矩

2.12E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.52E+04

5.90E+03

下拉偏压

是

35

35

最大弯矩

2.14E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.52E+04

5.90E+03

下拉偏压

是

36

36

最大弯矩

2.15E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.52E+04

5.91E+03

下拉偏压

是

37

37

最大弯矩

2.16E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.50E+04

5.97E+03

下拉偏压

是

38

38

最大弯矩

2.00E+04

5.75E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.35E+04

6.64E+03

下拉偏压

是

39

39

最大弯矩

1.83E+04

5.73E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.19E+04

7.48E+03

下拉偏压

是

40

40

最大弯矩

1.65E+04

5.58E+04

下拉受弯

是

最小弯矩

1.02E+04

8.55E+03

下拉偏压

是

41

41

最大弯矩

1.47E+04

2.98E+03

下拉偏压

是

最小弯矩

8.41E+03

9.94E+03

下拉偏压

是

42

42

最大弯矩

1.12E+04

3.67E+03

下拉偏压

是