30m简支T梁计算书

30m简支T梁计算书
计算书
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目录
一、基本信息 (1)
1.1工程概况 (1)
1.2技术标准 (1)
1.3主要规范 (1)
1.4结构概述 (1)
1.5主要材料及材料性能 (1)
1.5.1混凝土 (1)
1.5.2预应力钢筋 (2)
1.5.3普通钢筋 (2)
1.6计算原则、内容及控制标准 (2)
二、模型建立及分析 (3)
2.1计算模型 (3)
2.2荷载工况及荷载组合 (3)
三、持久状况承载能力极限状态...................................................................... 错误！未定义书签。

3.1正截面抗弯验算 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

3.2斜截面抗剪验算 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

3.3抗压验算..................................................................................................... 错误！未定
义书签。

四、持久状况正常使用极限状态...................................................................... 错误！未定义书签。

4.1正截面抗裂验算 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

4.2斜截面抗裂验算 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

五、持久状况应力验算 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

5.1斜截面主压应力验算 ................................................................................. 错误！未定义书签。

六、短暂状况应力验算 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

6.1法向压应力验算 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

一、基本信息
1.1工程概况
K27+203.00XX大桥。

原桥桥跨布置：4×30m（简支T梁）+3×30m（简支T梁），桥梁全长224.6米。

桥面宽度为：7米(车行道)+2×0.5米（钢筋混凝土护栏），桥梁全宽8米。

1.2技术标准
设计程序：Civil Designer
设计安全等级：二级
桥梁重要性系数： 1.0
1.3主要规范
《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)
《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)，以下简称《通规》；
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)，以下简称《桥规》；
《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）
《城市桥梁设计荷载标准》(CJJ 77-98)
《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166-2011）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）
1.4结构概述
K27+203.00XX大桥,上部结构采用30m预应力混凝土简支T梁，桥跨布置为4×30m（简支T梁）+3×30m（简支T梁），横向布置3片，预制T梁梁高1.98m，翼板厚度跨中为0.14m，端部1.0m长范围内为0.3m，T梁腹板厚0.18m，马蹄宽度为0.4m，T梁中距为2.6m，每跨T梁设置3道横隔板。

1.5主要材料及材料性能
1.5.1混凝土
表 1混凝土材料及材料性能表
1.5.2预应力钢筋
表 2预应力钢筋材料及材料性能表
表 3预应力钢筋特性值表
1.5.3普通钢筋
表 4普通钢筋材料及材料性能表
1.6计算原则、内容及控制标准
计算书中将采用midas Civil Designer对桥梁进行设计，并以《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）为标准，按部分预应力（A类）混凝土结构进行验算。

二、模型建立及分析
2.1计算模型
图 1模型视图
1）节点数量：225个；
2）单元数量：348个；
3）边界条件数量：1个；
4）施工阶段数量：4个，施工步骤如下：
施工阶段1:T梁施工与安装；60.0天；
施工阶段2:张拉预应力；3.0天；
施工阶段3:浇筑铺装及护栏；60.0天；
施工阶段4:收缩与徐变；3650.0天；
2.2荷载工况及荷载组合
1）自重
自重系数：-1.04
2）可变荷载
活载：汽车荷载，桥梁等级为公路Ⅱ级；
对于汽车荷载纵向整体冲击系数μ，按照《公路桥涵通用设计规范》第4.3.2条，冲击系数μ可按下式计算：
当f＜1.5Hz时，μ＝0.05；
当1.5Hz≤f≤14Hz时，μ＝0.1767ln(f)－0.0157；
当f＞14Hz时，μ＝0.45；
根据规范，计算的结构基频f=4.69Hz，冲击系数μ =0.257。

3）荷载组合
表 5荷载工况
荷载组合列表：
A 基本组合：永久作用设计值与可变作用设计值组合，根据规范，其组合式如下
B 短期组合：永久作用标准值与汽车荷载频遇值、其他可变作用
准永久值的组合，根据规
范其组合式如下：
C 长期组合：永久作用标准值与可变作用准永久值的组合，根据规范其组合式如下：
三、持久状况承载能力极限状态
3.1正截面抗弯验算
图表 1使用阶段正截面抗弯验算包络图
结论：
按照《桥规》第5.1.5-1条γ0S≤R 验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值，满足规范要求；
3.2斜截面抗剪验算
图表 2使用阶段斜截面抗剪验算包络图
结论：
按照《桥规》第5.1.5-1条γ0S≤R 验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值>构件承载力设计值，不满足规范要求；
按照《桥规》第5.2.9条进行抗剪截面验算，不满足规范要求；
四、持久状况正常使用极限状态
4.1正截面抗裂验算
全预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：
预制构件：σst-0.85σpc≤0
分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件：σst-0.80σpc≤0
A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：
σst-σpc≤0.7f tk
图表 3使用阶段正截面抗裂验算(短期)包络图结论：
按照《桥规》第6.3.1-3条公式σst-σpc≤0.7f tk验算：
顶缘σst-σpc=0.830 MPa(拉应力)≤0.7f tk=1.855 MPa(拉应力)，满足规范要求；
底缘σst-σpc=4.079 MPa(压应力)≤0.7f tk=1.855 MPa(拉应力)，满足规范要求；
A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）长期效应组合下，应符合下列条件：
σlt-σpc≤0
图表 4使用阶段正截面抗裂验算(长期)包络图结论：
按照《桥规》第6.3.1-4条公式σlt-σpc≤0 验算：
顶缘σlt-σpc=1.386 MPa(压应力)≤0.000 MPa(拉应力)，满足规范要求；
底缘σlt-σpc=4.660 MPa(压应力)≤0.000 MPa(拉应力)，满足规范要求；
4.2斜截面抗裂验算
对于全预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：预制构件：σtp≤0.6f tk
现场浇筑（包括预制拼装）构件：σtp≤0.4f tk
A类预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：
预制构件：σtp≤0.7f tk
B类预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：
预制构件：σtp≤0.7f tk
现场浇筑（包括预制拼装）构件：σtp≤0.5f tk
图表 5使用阶段斜截面抗裂验算包络图
结论：
按照《桥规》第6.3.1-5条公式σtp≤0.7f tk验算：σtp =1.314 MPa(拉应力)≤0.7f tk =1.855 MPa(拉应力)，满足规范要求；
五、持久状况应力验算
5.1斜截面主压应力验算
按《桥规》第7.1.6条公式，混凝土的主压应力应符合下式规定：σcp≤0.6f ck；
图表 6使用阶段斜截面主压应力包络图
结论：
按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算：σcp=0.000 MPa≤0.60f ck =19.440 MPa，满足规范要求；
六、短暂状况应力验算
6.1法向压应力验算
按《桥规》第7.2.8条，截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定：σt cc≤0.7f ck’
图表 7施工阶段法向压应力验算(顶)包络图
图表 8施工阶段法向压应力验算(底)包络图
结论：
按照《桥规》第7.2.8条公式σtcc≤0.7f ck’验算：
顶缘σtcc=2.527 MPa≤0.7f ck’=18.760 MPa，满足规范要求；
底缘σtcc=17.173 MPa≤0.7f ck’=18.760 MPa，满足规范要求；
终上所述：该桥T梁桥梁截面偏弱，桥梁斜截面抗剪不满足04规范要求，桥面改造建议不要加载，以免增加桥梁负担，影响桥梁结构安全。