营城子至抚民段高速公路
17+22+22+17米（桥宽17.0米）预应力混凝土连续箱梁
上部结构计算书
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17+22+22+17米预应力混凝土连续箱梁上部结构计算书
吉林省公路勘测设计院二室
2007年02月
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17+22+22+17米预应力混凝土连续箱梁上部结构计算书
第一部分 数据参数
一、规范及参考资料
1、中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）； 2、中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）； 3、中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62－2004）；
二、主要计算指标
桥宽：17.0米(0.5+16.0+0.5)
跨径：17+22+22+17米 荷载等级：公路—Ⅰ级
三、有关计算数据的选取
1、有关计算参数的选取 1）混凝土材料之力学特性
C50混凝土（加载龄期14天）: 立方强度50MPa
抗压弹性模量 EC =3.45e4Mpa 抗剪弹性模量 GC =1.38e4Mpa
轴心抗压标准强度fck=32.4Mpa
轴心抗拉标准强度ftk=2.65Mpa
轴心抗压设计强度fcd=22.4Mpa
轴心抗拉设计强度ftd=1.83Mpa
使用阶段混凝土最大压应力0.5 fck=16.2Mpa
使用阶段混凝土最大主压应力0.6 fck =19.44Mpa
荷载短期效应组合下混凝土最大拉应力限值0.7 ftk=1.855Mpa
荷载短期效应组合下混凝土最大主拉应力限值0.5 ftk=1.325Mpa
,
施工阶段混凝土最大压应力0.7 fck=0.7×0.8×32.4=18.14Mpa
,
施工阶段混凝土最大拉应力0.7ftk=0.7×0.8×2.65=1.48Mpa
3
容 重 r=26KN/m线膨胀系数α=0.00001 沥青混凝土:
3
容 重 r=23KN/m
2）预应力钢绞线之力学特性
S
ASTM:270K级低松驰钢绞线φ15.20
标准强度fpk=1860Mpa 弹性模量Ep =1.95e5Mpa T1～T8（1号钢束）、 B11～B14、Z11～Z14（4号钢束）、B21～B24、Z21～Z24（3号钢束）、B31～B34、Z31～Z34（2号钢束）张拉控制应力为1350Mpa。
使用阶段预应力钢筋拉应力限值0.65fpk=1209Mpa
SS
预应力束为7φ15.20和9φ15.20，塑料波纹管孔道，孔道直径均为70mm。 局部偏差系数： K=0.0015
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17+22+22+17米预应力混凝土连续箱梁上部结构计算书
孔道摩阻系数： μ=0.17
一端张拉回缩值：0.006m
3）普通钢筋：未考虑普通钢筋影响。 2、箱梁尺寸（箱梁详细构造见一般构造图，附后）： 3、计算模型
根据主梁实际横断面及桥梁布置，将桥梁按照空间实用理论简化为平面杆系。
桥面系共划分为78个单元，节点79个；支承节点为2、18、40、62、78号节点，一般构造、单元划分、钢束布置参见附图。 4、施工安排
采用满堂支架现浇施工，计算共安排3个施工阶段
第1阶段：浇筑1-78单元，张拉1-4号钢束，工期16天（张拉顺序3，4，2，1） 隔板作为集中力作用于支点处节点：
2、78号节点处隔板重:q=2.1655×3×1.41×26=238.2KN 18、40、62号节点处隔板重:q=2.1655×3×1.8×26=304.0KN
第2阶段：桥面铺装及护栏和护栏底座的浇筑 工期60天
桥面铺装q1=16.0×0.08×23=29.44KN/m 双侧护栏底座q2=8×2=16KN/m q=q1+q2=45.44KN/m
第3阶段：空阶段（计收缩徐变引起的内力）工期3574天 5、使用阶段荷载
活载：公路—Ⅰ级
温度变化荷载：考虑了3种温度情况
1）非线性温度，采用如下图所示的竖向温度梯度曲线 2）整体升温温差30℃ 3）整体降温温差50℃ 强迫位移:
按支座变位0.5cm计算（桥博软件自动考虑不利组合）
10016.4 C(-8.2 C)oo6 C(-3 C)oo
3000 Co竖向梯度温度（尺寸单位：mm）
6、箱梁有效宽度计算见附页： 7、冲击系数计算：
以全桥最不利冲击系数作为结构冲击系数；
f1?13.6162???l2E?IC23.651E?IC ; f2?mc2???l2mc
l――计算跨径，取边跨计算跨径16.3米做计算
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Ic――结构跨中截面的截面惯性矩，由桥博得2.42m4
Mc――结构跨中处得单位长度质量mc=（9.15×26+45.44）×1000/9.81=28882.77Kg
正弯矩冲击系数 13.6163.45?1010?2.42 f1???13.867?1422???16.328882.77 当1.5Hz?f1?14Hz时， ?=0.1767lnf1?0.0157 ?＝0.449 负弯矩冲击系数23.651 f2??2???16.32 ?＝0.45 3.45?1010?2.42?24?1428882.77
片
第二部分 横向分布系数计算
横向分布系数的计算采用“桥梁博士3.1系统”计算，支点处横向分布系数采用刚性横梁法计算，跨中横向分布系数采用修正刚性横梁法计算，考虑箱梁抗扭刚度的影响。计算中将箱梁划分为4片梁，2片边梁和2片中梁。将计算得到的边梁横向分布系数乘4作为全截面的横向分布系数，进行纵向计算。计算过程如下（箱梁划分简图和计算结果见附图）： 一、 设计资料
1、 截面采用跨中标准横断面，按全桥等刚度计算。 2、 桥孔布置:17+22+22+17米
3、 采用C50混凝土计算: EC =3.45x10Mpa, GC =1.38x10Mpa,( GC =0.40 EC)。 4、 计算公式(修正偏压法)：
4
4
mi?二、 计算截面刚度
1、 计算截面抗弯惯性矩:
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