(参考资料)32m预制箱梁计算书

32m 预制箱梁计算书

1. 计算依据与基础资料

1.1. 标准及规范

1.1.1. 标准

•跨径：桥梁标准跨径30m ；

•设计荷载：公路-I 级（城－A 级验算）；

•桥面宽度：（路基宽26m ，城市主干路），半幅桥全宽13m ，0.5m （栏杆）12.25m （机动车道）+0.5/2m （中分带）＝13m 。 •桥梁安全等级为一级，环境类别一类。 1.1.2. 规范

《公路工程技术标准》JTG B01-2013

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）；（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（简称《预规》） 《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）； 1.1.3. 参考资料

《公路桥涵设计手册》桥梁上册（人民交通出版社2004.3）

1.2. 主要材料

1）混凝土：预制梁及现浇湿接缝、横梁为C50、现浇调平层为C40；

2）预应力钢绞线：采用钢绞线15.2s φ，1860pk f MPa =，51.9510p E Mpa =

× 3）普通钢筋：采用HRB400，400=sk f MPa ，5

2.010S

E Mpa =× 1.3. 设计要点

1）预制组合箱梁按部分预应力砼A 类构件设计；

2）根据小箱梁横断面，采用刚性横梁法计算汽车荷载横向分布系数，将小箱梁简化为单片梁进行计算，荷载横向分配系数采用刚性横梁法计算。

3）预应力张拉控制应力值0.75σ=con pk f ，混凝土强度达到90％时才允许张拉预

应力钢束；

4）计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为7d;

5）环境平均相对湿度RH=80％;

6）存梁时间不超过90d。

2.标准横断面布置

2.1.标准横断面布置图

2.2.跨中计算截面尺寸

3. 汽车荷载横向分布系数、冲击系数计算

3.1. 汽车荷载横向分布系数计算

1） 抗扭惯矩计算

计算得边梁抗扭惯矩4T I 0.462m =边，中梁抗扭惯矩4T I 0.458m =中，计算结果表明：悬臂对主梁抗扭惯矩贡献很小，为简化计算，可以忽略悬臂影响；同时边、中梁截面几何特性相差不到1％，按主梁截面均相同计算对结果影响不大，以下计算按主梁截面均相同考虑。抗扭系数2210.277112Ti i i

Gl I E a I β=∑+

∑＝。

2）采用桥梁结构计算程序《桥梁博士》V3.6.0计算,计算方法：修正刚性横梁法。

横向分布系数计算采用如下布载方式加载，

布载方式（4车道加载）：0.5m （防撞护栏）+12.25m （机动车道）+0.5m （防撞护栏）＝13.25m 。

计算结果如下表：

横向分布系数表（多车道折减后）

梁号 四列车 三列车 二列车 1 0.680 0.688 0.669 2 0.667 0.613 0.550 3 0.666 0.613 0.550 4

0.679

0.687

0.668

结论：汽车最大横向分布系数出现在横向布置四列车时，边梁横向分布系数为0.680，中梁横向分布系数为0.667。计算时边梁近似取0.70，中梁取0.68。

3.2. 汽车荷载冲击系数µ值计算

3.2.1. 汽车荷载纵向整体冲击系数µ

简支梁桥结构基频根据主梁计算模型计算，结果为 3.307Hz f =。 按照《通规》第4.3.2条，冲击系数µ可按下式计算： 当14Hz f 5Hz .1≤≤时，0157.0)f (1767ln .0−=µ

∴0.1767ln(3.307)0.01570.196µ=−= 3.2.2. 汽车荷载的局部加载的冲击系数

采用µ=0.3。

4. 主梁纵桥向结构计算

4.1. 箱梁施工流程

1)先预制主梁，混凝土达到设计强度的90％后，张拉正弯矩区预应力钢束，压注水泥浆。

2)安装好永久支座，逐孔吊装主梁。 3)浇筑端横梁、中横隔板及湿接缝桥面板。

4)从箱梁预制到浇筑完横向湿接缝的时间按三个月（90天）计算。 5）浇筑桥面铺装及防撞护栏。

4.2. 有关计算参数的选取

• 一期恒载1q ：预制梁重力密度取3m /26KN =γ

• 二期恒载2q ：

1）湿接缝 C50混凝土，重力密度取326KN /m γ=（参与受力） 2）80mm C50混凝土，重力密度取325KN /m γ=（8片梁均分） 3）100mm 沥青混凝土铺装重力密度取3m /24KN =γ（8片梁均分） 4）护栏（单侧）30.45m /m ，重力密度取3m /25KN =γ，边梁按铰接梁法计算，分配系数为0.584，中梁按刚性横梁法计算，分配系数为0.5。 • 活载：城-I 级，汽车的横向分配系数：边梁取0.70，中梁取0.68。 •主要计算参数 相对湿度： 80％； 徐变系数： Ψ＝2.15； 收缩应变终值： ε＝0.26x103；

锚下控制张拉力：

con 0.751395

PK

f MPa

σ=

＝；

锚具变形与钢束回缩值（一端）：△L＝6mm；

管道摩阻系数：μ＝0.15；

管道偏差系数：κ＝0.0015 1/m；

钢束松弛系数：ζ＝0.3；

计算取体系升温30℃，体系降温30℃；

温度梯度按照新规范取值。

梯度温度：正、负温差按100mm沥青铺装、800mm混凝土调平层考虑。

4.3.计算程序

主梁计算采用平面杆系有限元程序桥梁博士3.6.0。

4.4.中梁计算

4.4.1. 计算模型

纵梁18个单元，施工阶段共5个，收缩徐变期10年。

跨中横断面