《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)工程应用案例详解

《2018新混规》工程应用案例详解

北京迈达斯技术有限公司

朱锋

2018年11月沈阳

35+55+35m

预应力混凝土弯箱梁案例详解

85+150+85m

预应力连续刚构案例详解

工程概况

工程概况：本桥为35m+55m+35m变截面预应力混凝土连续梁桥。主梁采用C50混凝土，单箱单室截面，桥宽10m，中跨跨中梁高2.0m，支点位置梁高3.2m，平面弯曲半径120m，采用公称直径为15.2mm张拉1860MPa钢绞线，纵向受力主筋为HRB400，设计荷载公路-I级。

标准断面示意图

边跨端支点

中跨等截面

中支点断面

钢束布置示意图

左边跨一半中跨

腹板束布置立面图

左边跨一半中跨

顶底板束布置立面图

前处理建模要点与技巧

1. 从CAD导入线型快速生成模型

快速建模技巧：对于弯桥、梁格模型，可在CAD中绘制中心线，导入Civil实现快速建模。思考与扩展

2. 横隔梁位置截面建模要点端横梁模拟中横梁模拟说明：在端横梁和中横梁处，建议不要用实心截面进行模拟，用旁边的空

心截面进行模拟，实心部分用等效荷载的方式代替；若用实心截面代替，则此处截面中性轴有较大的突变。

规范原文规范条文说明

3. 定义材料与截面

4. 定义收缩徐变

注意：

☐收缩徐变定义选择最新的18混凝土规范，

不要输错混凝土的强度数值；

☐对于掺加粉煤灰的混凝土的徐变系数，

程序根据规范要求自动修正；

5. 边界模拟要点

注意要点：

◆对于弯桥的节点支撑模拟，

需要修改节点局部坐标，输

出反力时候可以按节点坐标

系方向输出；

◆弹性连接是单元坐标系，Dx

一般是竖向，不要定义成Dz

方向；

◆节点弹性支承是整体坐标系，

满堂支架定义是Dz(-)，需要

特别注意；

◆刚度数值的定义？

工况定义要点：

◆普通梁桥荷载工况主要考虑：结构自重、二期铺装、护栏荷载、横梁自重、预应力、移动荷载、支座沉降、整体升降温，梯度升降温等荷载工况；

◆混凝土容重为25KN/m3，一般预应力钢筋混凝土

或者普通钢筋混凝土需要将其改成26KN/m3，可

以在自重工况考虑-1.04的系数，或者在材料定义中手动修改；

◆在定义整体升降温和梁截面温度时，为了防止出现一些误解，建议初始温度选择0℃；

◆注意荷载工况类型，为了方便后面设计验算，对于施工过程中激活的，建议定义成施工阶段荷载类型；

注意要点：

◆定义钢束特征值时，特别注意导管直径定义，有很多工程师，把导管直径定义错误，比如9cm，经常定义成0.9m，导致计算中出现奇异，容易产生误导，检查边界条件，而不会注意到钢束特征值的问题；

◆定义钢束坐标时候，灵活的用Excel，定义好坐标后直接导入，更加方便，或者用mct命令流；

注意要点：

◆新《通用规范》车道-I级的集中荷载Pk值，当小于5m 时，由原规范180KN提高至270KN；

◆新《通用规范》的多车道折减系数，单车道由原规范的1.0提升至1.2；

◆需要注意是，车道荷载计算时候当考虑剪力效应时候，集中荷载Pk值需要乘以放大系数1.2；

思考题某高速公路一10m 长简支箱梁桥，按新《通规》布置单车道移动荷载，请问不考虑冲击系数，在单车道移动荷载作用下，结构端部最大反力是多少？

R=1.2(51.2P )1.2(10.55+1.2280)=466.2KN

k k q ⨯⨯⨯⨯⨯⨯+=2017年一级注册结构工程师真题—下午卷第35题

8. 移动荷载工况定义

通过基频，计算冲击系数

8. 移动荷载工况定义-冲击系数

注意要点：

◼一般的梁桥，第一阶振型往往是竖向，这时直接取

竖向的一阶频率计算移动荷载冲击系数即可；但当

定义支座横向刚度时候，第一阶振型可能为水平向，

此时若取此频率值计算冲击系数就不合适了，因此

为了避免求出水平向的振型，可将自重只转化为Z向

质量；

◼对于是否将“二期铺装”转换为质量加载在结构上，

对于公路桥梁，按《公路桥梁设计规范答疑汇编》

（中交公路规划设计院）P60的解释，不建议将二

期铺装转换为质量加载结构上，质量较小，冲击系

数较大，考虑偏安全设计；

9. 支座沉降工况定义

支座沉降有矢量性，数值为负值

思考：对于4*30m，支点梁高5m，跨中1.6m，变截面现浇箱梁，会

有什么问题？

分析与结合规范验算要点

1. 结构分析与规范验算流程

⚫模型及结果导入

⚫项目设计

⚫结果查看⚫参数调整⚫数据更新⚫结果输出OK

NG

2. 荷载组合定义

《公路桥涵设计通用规范JTG D60-2015》4.1.5规定

3. 设计参数定义

指定环境类别、设计安全等级等各项参数：

考虑规范4.5.2耐久性要求

支持按规范5.2.9，人为控制弯起钢筋对有效高度计算的

影响

按规范7.2.3调整施工阶段混凝土强度

增加4.1.8抗倾覆验算

4. 结构验算

抗弯承载能力包络图正截面拉应力包络图主拉应力包络图主压应力包络图