广惠高速跨线桥左幅第四联连续箱梁验算报告 图3 箱梁消隐模型图 2.2计算荷载 2.2.1一期恒载 预应力混凝土、钢筋混凝土容重γ=26kN/m3; 钢绞线、钢筋容重γ=78.5kN/m3; 2.2.2二期恒载
防撞墙荷载加在边纵梁上,防撞墙的每延米自重为12.1kN/m。沥青混 凝土铺装厚度10cm,容重 γ=24kN/m3,根据每根纵梁顶面宽度,按梯形荷在纵梁上载加载桥面铺装荷载。 2.2.3基础不均匀沉降
本次计算按照各桥墩沉降0.5cm计,取最不利组合。
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2.2.4温度作用
1)体系温差
结构整体温度变化按桥位处最高和最低温度确定,按照规范规定,本地区属于温热地区,计算最高温度为34℃,计算最低温度为-3℃。考虑到实际温度大于计算温度,本次验算按照升降温20℃考虑,体系温差只对纵梁设置。
2)温度梯度
主梁结构温度梯度按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004的温度梯度曲线确定。温度梯度只对纵梁设置。 2.2.5活载
公路-I级,按4车道偏载布置车道荷载,偏载系数取1.15。
冲击系数,总体计算按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004 第4.3.2条计算。 2.2.6收缩徐变
采用《桥规》附录F算法,其中主梁构件理论厚度程序自动计算,环境相对湿度85%,开始收缩的龄期为3天,受载龄期5天,考虑3650天(10年)的混凝土收缩、徐变影响力。 2.2.7预应力效应
按照施工图所确定的钢束位置及束数进行输入,采用塑料波纹管成型,有关预应力损失按照规范规定进行。 2.2.8施工过程模拟
本次计算按照施工图所确定的施工顺序进行。
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2.3计算工况及验算内容 2.3.1计算工况
本桥主体结构设计基准期为100年。结构安全等级为一级。
采用以可靠度理论为基础的极限状态设计方法,按分项系数的设计表达式进行设计。 考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计:
持久状况:桥梁建成后承受结构自重、车辆荷载等持续时间很长的状况。该状况作承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。 短暂状况:桥梁施工过程中承受临时性作用(或荷载)的状况。该状况作承载能力极限状态设计,必要时才作正常使用极限状态设计。
偶然状况:桥梁使用过程中偶然出现的如罕遇地震、船舶撞击等的状况。该状况仅作承载能力极限状态设计。 2.3.2作用组合及控制要求 2.3.2.1持久状况
1)承载能力极限状态
基本组合:1.1×[(1.2×恒载+1.2×预应力+1.0×收缩徐变+0.5×基础变位)+1.4×汽车(含汽车冲击力)+0.8×1.4×温度影响] 2)正常使用极限状态
长期效应组合:恒载+预应力+基础变位+收缩徐变+0.4×汽车(不含冲击力)+0.8×温度影响 (当长期效应组合用于裂缝验算时,只计恒载、预应力和汽车荷载)
短期效应组合:恒载+预应力+基础变位+收缩徐变+0.7×汽车(不含冲击力)+0.8×温度影响
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标准值效应组合:恒载+预应力+基础变位+收缩徐变+汽车(不含冲击力)+温度影响 2.3.2.2短暂状况
恒载+预应力+基础变位+收缩徐变+施工荷载(短暂状况不考虑温度) 2.3.2.3主梁抗裂性验算
本次施工图设计计算按部分预应力混凝土A类构件计算。 2.3.2.4主梁变形
按照规范JTG D60-2004第6.5.3条规定进行,结构长期挠度值控制在L/600以内。 2.3.3验算指标
正常使用极限状态短期状况构件应力验算按照规范JTG D62-2004第7.2.1条规定进行,施工荷载均采用标准值,组合时不考虑荷载组合系数。验算时需满足规范JTG D62-2004第7.2.8条(压应力、拉应力)的有关规定。
正常使用极限状态持久状况标准值效应组合验算按照规范JTG D62-2004第7.1.1条规定进行,所有参与应力组合的各种荷载的分项组合系数都为1.0。验算时需满足规范JTG D62-2004第7.1.5条(正压应力)、7.1.6条(主压应力)的有关规定。
正常使用极限状态持久状况抗裂验算按照规范JTG D62-2004第6.3条规定进行。验算短期效应组合下正应力、主拉应力,长期效应组合下正应力满足规范要求。
承载能力极限状态基本组合验算按照规范JTG D62-2004第5.1.5条和5.2条的规定进行,按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度,要求结构内力小于结构抗力。
活载下主梁挠度验算按照规范JTG D62-2004第6.5.2条和6.5.3条的规定进行。
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3上部结构计算
3.1计算模型
全桥共分为50个单元,59个节点。
边界条件的自由度约束均设计图纸设置,即单向支座约束Z轴和X、Y轴其中一个自由度,释放旋转自由度;双向支座约束Z轴自由度,释放旋转自由度;固定支座约束X、Y、Z轴自由度,释放旋转自由度。
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