30m简支箱梁计算书.docx

30m预应力混凝土简支小箱梁计算书

一、主要设计标准

1、公路等级：城市支路，双向四车道

2、桥面宽度：3m人行道+0.25m路缘带+2x3.5m车行道+0.5m双黄线+2x3.5m车行道+0.25m路缘带+3m人行道=21m

3、荷载等级：汽车-80级

4、设计时速：30Km/h

5、地震动峰值加速度0.2g

6、设计基准期：100年

二、计算依据、标准和规范

1、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）

2、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）

3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）

三、计算理论、荷载及方法

1、计算理论

桥梁纵向计算按照空间杆系理论，采用MidasCivil2012软件计算。

2、计算荷载

自重：26KN/m3

桥面铺装：10cm沥青铺装层+8cm钢筋混凝土铺装

人行道恒载：20KN/m

预应力荷载：

采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa钢绞线，张控应力1395MPa。

汽车荷载：

本桥由于是物流园区内部道路，通行的重车较多，本次设计考虑《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）汽车-80级，计算图示如下：

根据图示，汽车荷载全桥横桥向布置三辆车。

冲击系数按照《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）4.3.2条考虑。

人群荷载：3.5KN/m2

桥面梯度温度:

正温差：T1=14°，T2=5.5°

负温差：正温差效应乘以-0.53、计算方法

将桥梁在纵横梁位置建立梁单元，然后采用虚拟梁考虑横向刚度，以此来建立模型。

根据桥梁施工方法划分为四个施工阶段：架梁阶段、现浇横向湿接缝阶段、二期恒载阶段、收缩徐变阶段。

进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、内力和位移。

根据规范规定的各项容许指标。按照A类构件验算是否满足规范的各项规定。

四、计算模型

全桥采用空间梁单元建立模型，共划分为273节点和448个单元。全桥模型如下图：

五、计算结果

全桥有限元模型图

1、施工阶段法向压应力验算

架梁阶段

架设阶段正截面上缘最小压应力为1.0MPa，最大压应力为2.7MPa；正截面下缘最小压应力为12.0MPa，最大压应力为13.7MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’=-1.484MPa

≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可见加梁阶段压应力满足规范要求。

架梁阶段正截面上缘压应力图（MPa）

架梁阶段正截面下缘压应力（MPa）

现浇横向湿接缝阶段

现浇横向湿接缝阶段正截面上缘最小压应力为 1.1MPa，最大压应力为2.8MPa；正截面下缘最小压应力为11.5MPa，最大压应力为13.4MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’

=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可见加梁阶段压应力满足规范要求。

现浇横向湿接缝阶段正截面上缘压应力图（MPa）

现浇横向湿接缝阶段正截面下缘压应力图（MPa）

二期恒载完成阶段

二期恒载完成阶段正截面上缘最小压应力为1.9MPa，最大压应力为5.2MPa；正截面下缘最小压应力为7.7MPa，最大压应力为11.9MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可见加梁阶段压应力满足规范要求。

二期恒载完成阶段正截面上缘压应力图（MPa）

二期恒载完成阶段正截面下缘压应力图（MPa）

收缩徐变完成阶段

收缩徐变完成阶段正截面上缘最小压应力为1.9MPa，最大压应力为5.2MPa；正截面下缘最小压应力为6.7MPa，最大压应力为11.0MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’=-1.484MPa≤σ≤0.7fck’=18.144MPa，可见加梁阶段压应力满足规范要求。

收缩徐变完成阶段正截面上缘压应力图（MPa）

收缩徐变完成阶段正截面下缘压应力图（MPa）

2、受拉区钢筋拉应力验算

钢束编号

施工阶段有效预

使用阶段钢束拉

施工阶段容许拉

使用阶段容许拉

应力（MPa）

应力（MPa）

应力（MPa）

应力（MPa）

腹板束N1

1262

1192

1395

1209

腹板束N2

1256

1191

1395

1209

腹板束N3

1249

1189