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高速公路35m箱梁计算书
高速公路35m箱梁计算书
一、概述
总体概述
上部箱梁构造为5×35连续小箱梁,桥宽12.25米,由4榀小箱梁联结构成,布置图如下图所示。设计荷载公路Ⅰ级。本计算只对边梁单榀箱梁进行分析,模型为5×35m=175m连续箱梁,桥面铺装及防撞护栏以均布荷载方式加载,活载以单列车队乘以横向分布系数加载。
箱梁横断面图
纵向、横向分析分别采用MDIAS和桥梁博士计算分析程序,计算分析采用的主要规范有:
1.《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004)
2.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTGD62-2004)
3.《公路工程技术标准》 (JTGB01-2003)
(一)技术指标
设计荷载:公路Ⅰ级。
桥面宽度:0.5+11.25+0.5=12.25米,单幅桥。
标准桥面横坡:2%
跨径: 35米
斜度: 0°,10°,20°,30°,40°
主梁片数:4片梁。
预制梁长:34.3米。
预制梁高:1.8米。
桥面铺装:9cm沥青混凝土。
混凝土调平层: 8cm50号混凝土。
(二)相关参数
相对温度 75%
桥面板与其它部分的温差为±5°
预应力管道成形为钢波纹管
管道摩擦系数u=0.25
管道偏差系数λ=0.0025l/米
钢筋回缩和锚具变形为6mm
(三)主要材料
1.混凝土材料
预制箱梁、横隔板 50号混凝土
现浇连续段、封锚端、湿接缝 50号混凝土
现浇桥面层 50号混凝土
主梁采用50号混凝土,力学性能见表1.1
混凝土力学性能表 表1.1
材料
项目 50号混凝土 弹性模量(Mpa) 35000 容重(吨/米3) 2.55 热膨胀系数 0.00001 标准抗压强度(Mpa)fck 32.4 设计抗压强度(Mpa)fcd 22.4 容许压应力(Mpa)0.5×fck 16.2 标准抗拉强度(Mpa)ftk 2.65 设计抗拉强度(Mpa)ftd 1.83 容许拉应力(Mpa)0.7×ftk 1.85 2.预应力材料
预应力筋均采用符合ASTM A416-96a标准的高强低松弛270级钢绞线,公称直径φj15.24mm,公称面积为140mm2,标准强度为,,控制张拉应力为1395MPa。弹性模量为。
(四)预应力布置
预应力构造分为两种类型:顶板索和腹板连续索。预制小箱梁采用OVM型锚具及配套的设备。箱梁顶板负矩钢束采用BM15型锚具及配套的设备,管道成孔采用波纹扁管,且要求钢波纹扁管的钢带厚度不小于0.35mm。预应力张拉采用引伸量和张拉吨位双控。并以引伸量为主。引伸量误差不得超过-5%~10%。
(五)施工工序
⑴ 预制主梁,张拉预应力钢束。
⑵ 用天线吊装逐孔架设箱梁,要求现浇箱梁横隔板湿接缝。
⑶ 现浇连续墩顶混凝土。
⑷ 待连续段混凝土达强度95%后,先两端张拉墩顶负弯矩钢束形成连续刚构体系,再现浇桥面混凝土。
⑸ 待桥面板混凝土达到强度形成全截面后,安装伸缩缝及施工桥面系。
(六)活荷载分布影响系数
在计算活荷载横向分配系数时,运用的软件为桥梁博士。采用的方法为刚接板梁法。结果如下:
中跨横向分配系数表格 表1.2
梁号 分配系数 公路Ⅰ级 1(边梁) 0.829 2(中梁) 0.583 3(中梁) 0.582 4(边梁) 0.549
二、35米箱梁简支变刚构连续计算
一、结构计算模型
主梁高为1.8米,宽为2.4米,具体见图2.1。在计算分析时,将8㎝厚的现浇防水混凝土及9cm厚的沥青混凝土简化为梁单元荷载作用在主梁之上,不考虑其对刚度的贡献。选择了一跨5联进行计算,将整个桥梁离散为190个单元,191个节点。单元划分示意图见图2.2、图2.3(图中只示出了半跨结构)。
图2.1 主梁横断面图(㎝)
图2.2 边跨单元位置图
图2.3 中跨单元位置图
二、主要荷载
1.混凝土容重为2.6吨/米2。
2.桥面铺装按17厘米厚计算(8cm调平层,9cm沥青混凝土)。
3. 护拦单侧重0.8吨/米。
5.温度荷载
顶板升温变化为0―(+5.5)―(+14)度。
顶板降温变化为0―(-2.75)―(-7)度。
三、主要荷载组合
使用阶段计算了八种组合:
(1)恒载+公路Ⅰ级(最大)
(2)恒载+公路Ⅰ级(最小)
(3)恒载+公路Ⅰ级(最大)+升温
(4)恒载+公路Ⅰ级(最小)+升温
(5)恒载+公路Ⅰ级(
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