55m叠合梁计算书
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二、主梁纵向计算 1、计算方法
本工程采用桥梁博士计算软件对 55m 组合板桥面简支钢箱梁结构进行了 杆系模型计算，将箱梁纵向作为平面梁单元进行离散；根据桥梁的实际施工过 程划分施工阶段；求得结构在施工阶段和运营阶段的位移、内力和应力；按照 规范规定的荷载组合，验算主梁在正常使用极限状态下的使用性能是否满足要 求。
55m 简支叠合梁计算书
计算模型图
2、施工过程 55m 叠合梁： 1）分三段架设钢梁 2）钢梁焊接成整体 3）吊装预制钢筋砼桥面板，现浇剩余桥面板 4）拆除临时支承， 5）铺装、栏杆施工
3、主梁有效宽度 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）钢筋混凝土桥面
板的计算宽度 b 取下列宽度最小者： 1）梁计算跨径的 1/3（55m/3=18.3m）； 2）相邻两梁轴线间的距离＝4.62； 3）桥面板加 12 倍钢筋混凝土板厚（中梁 bz＝4.62m，边梁 bb＝4.05m）；
高架主线双向六车道标准段叠合梁桥梁横断面布置图(左幅)
3. 计算参数
3.1 设计荷载 （1）恒载 一期恒载：预应力混凝土、钢筋混凝土容重γ=26kN/m3。 钢结构γ＝78.5kN/m3。 二期恒载：铺装：钢筋混凝土 70mm，γ=25kN/m3；沥青混凝土 100mm，γ
=24kN/m3； 防撞护栏 18kN/m/侧。 （2）活荷载 按公路-Ⅰ级进行计算。 横向折减系数： 29m 桥宽（计入紧急停车带的桥宽）:双向六车道，单幅桥三车道，折
-24..42
-11..70
-42..98
-12..44
-21..86
13.3 -9.1
13.3 -9.1
-54..14
-1277..72 -3401..99 -00..31
--3547698...3676
第3施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
-57.7 32.9
-64.2 40.7
-65.9 43.8
σtpt≤ftk’
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%，故压应力允许值0.80fck’＝0.80×0.85×
32.4＝22.03Mpa，主拉应力（剪应力）允许值ftk’=-0.85×2.65= -2.25Mpa。表1.1所列为施工阶
段混凝土上下缘的最大正应力及中轴处的最大主拉应力。
钢主梁抗弯容许 应力[σ] =210Mp a，抗剪容许应力[ τ] =120Mp a。 第1施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
55m 简支叠合梁计算书
龄期≥14 天后拆除支架；一期、二期+活载由叠合梁组合截面承受。 3.4 叠合梁结构荷载组合
钢结构： 组合Ⅰ：恒载+收缩徐变+汽车荷载（公路-Ⅰ及其冲击力） 组合Ⅱ：恒载+收缩徐变+汽车荷载（公路-Ⅰ及其冲击力）+温度
3.5 上部结构 叠合梁应力及裂缝控制 钢结构： 荷载组合系数都取 1.0，法向应力σw≤210MPa，剪应力τ≤120MPa，换算应
-62.0 36.7
-54.8 35.6
-53.4 35.9
-2352..69 -182..66
第4施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
-00..51
-2466..17
-72.3 47.5
--16801043...3469
-101.56 62.1
-112.4 72.7
-115.1 76.3
-108.8 67.8
阶段混凝土收缩应变和徐变系数：按《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规 范》（JTG D62-2004）附录 F 提供的方法计算。
（4）温度影响（T） 体系升温：30℃；体系降温：25℃；合拢段温度 15℃正负 5℃。 桥面板局部升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.10 条梯度温度效应计算。升温：T1＝14℃，T2＝5.5℃，降温：T1＝7℃，T2＝2.75 ℃。
-00..66
-11..11 -22..55
-33..88
0.0
-00..44
-33..55
-77..66
-33..22
-0ຫໍສະໝຸດ Baidu..88
-44..99
-66..00
-22..00
-22..00 -55..44
-1166..33 -1133..11 -0.0
-99..79
第3施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
桥梁博士 计算报告
桥梁博士
5.1
施工阶段应力验 算
按照新《公桥规》第7.2.4条规定，钢筋混凝土受弯构件正截面应力应符合下列规定：
受压区混凝土边缘的压应力
σcct≤0.80fck’
按照新《公桥规》第7.2.5条规定，钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力（剪应力）应符
合下列规定：
混凝土主拉应力（剪应力）
-66..55
-33..00
-3000..88
-44..55
-77..88 -1111..22 -1144..44 -1177..66
-2288..77 -2222..99 -0.0
-1167..81
第4施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
-1111..11 -55..00
0.333 0.667 0.780
最大值
√
55m 简支叠合梁计算书
2）美国规范计算
计算公式： n = 0.05 + 0.85× Nl + 0.425 ， Nl —所考虑的加载车道数， Nb —所考 Nb Nl
纵梁数。
车道
横向分布系数 最大值
1
0.758
2
0.829
3
1.042
√
3）横向分布系数 综合上述两种方法，偏安全计算，叠合梁横向分布系数取为 1.042。 5、纵向计算
55m 简支叠合梁计算书
1. 设计规范
1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98） 4、《城市桥梁设计准则》CJJ11-93 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 6、《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》JTJ025-86 7、《公路圬工桥涵设计规范》JTG061-2005 8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ D63-2007） 9、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 10、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 11、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01--2004) 12、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 13、《桥梁用结构钢》GB/T714-2000 14、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205－2001 15、《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB709-88 16、《中厚板超声波检验方法》GB/T2970-91 17、《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》GB985－88 18、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB986－88 19、《低碳钢及低合金高强度钢焊条》GB5188-98 20、《焊接用钢丝》GBH17-95 21、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470－90 22、《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-94 23、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323－87 24、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345－89 25、《热喷涂金属件表面预处理通则》GB11373-89 26、《涂装前钢材料表面锈蚀等级和除锈》GB8923－88 27、《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/T13288－91 参考规范与标准
减系数 0.78，并与二车道相比较； 公路-Ⅰ级冲击系数：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第
4.3.2 条计算； （3）混凝土徐变及收缩的影响
55m 简支叠合梁计算书
混凝土收缩应变终极值和徐变系数：按《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设 计规范》（JTG D62-2004）表 6.2.7 取用。
-95.8 62.98
-92.6 57.32
-3586..57 -1221..66
第5施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
第1页
桥梁博士 计算报告
3-26..85
-75015..5067 1-0841..5495
-1-13912035...192
-114132..364
-115273..67
161.7 -126.5
因此中梁有效宽度应取 4.62m；边梁有效宽度应取 4.05m。
主梁等效截面图 4、横向分布系数
1）按考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法计算 Ii＝0.374m4 ，IT＝0.2m4，β＝0.215（55m）
车道
横向分布 系数
最大值
车道
边梁
1
0.440
中梁
1
2
0.808
2
3
0.861
√
3
横向分布 系数
力 σ + 3τ 2 ≤ 230 MPa； 砼： 标准效应组合：σh≤16.2MPa 裂缝控制 0.15mm。 变形验算 主梁竖向最大挠度≤1/600L，L 为计算跨径。 预拱度设置：上部结构预拱度应按《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》
JTJ025-86 第 1.1.6 条设置。
4. 计算结果
一、荷载组合 组合Ⅰ：恒（一、二期）+收缩徐变+活载（公路-Ⅰ及其冲击力） 组合Ⅱ：恒（一、二期）+收缩徐变+活载（公路-Ⅰ及其冲击力）+温度
-00..00
-44..60
7.0 -4.8
--543...8602
-00..00
4.5 -2.6
5.9 -3.3
-21..65
-21..86
6.8 -4.6
6.2 -4.3
-22..30
14.5 1-08..16 -9.9 -00..00
1--075...4118
第2施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
55m 简支叠合梁计算书
1、《建筑桩基技术标准》（JGJ94-94） 2、《美国公路桥梁设计规范》――荷载与抗力系数设计法 1994 年
2. 结构设计
（1）高架桥主线标准段按双向六车道，桥面布置为：0.5m(防撞墙)＋12m(车 行道)+0.5m(防撞墙)+3m（中央分隔带）+ 0.5m(防撞墙)+12m(车行道)+0.5m(防 撞墙)，桥面全宽 29m。
55m 简支叠合梁计算书
目录
1. 设计规范...................................................................................................................2 2. 结构设计...................................................................................................................3 3. 计算参数...................................................................................................................3 4. 计算结果...................................................................................................................5
图1 日照正温差图示
图2 日照负温差图示
（6）风荷载 按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.7 条计算风荷载标准 值： (7) 支座摩阻力 支座摩擦系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表 4.3.11 计算。 (8) 汽车制动力 公路-Ⅰ：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.6 条计算和 分配。 (9) 施工荷载 施工过程中的自重、施工机械、临时荷载和其他桥面荷载，按 1kN/m2 计算。 3.2 混凝土结构荷载组合以及应力控制 采用极限状态设计，进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算，同时 满足构造规定和工艺要求。 3.3 叠合梁结构计算假定 根据施工过程，55m 叠合梁中间设置 2 道中间支架。桥面板湿接头浇筑完毕，
-115220..211 -113096..951 -1120323..170
-986094..189
-5209..8332
桥梁博士
-11..88
0.0
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第1施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
-11..55
-22..44
-00..44
-22..22 3.1
第2施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
本工程采用桥梁博士计算软件对 55m 组合板桥面简支钢箱梁结构进行了 杆系模型计算，将箱梁纵向作为平面梁单元进行离散；根据桥梁的实际施工过 程划分施工阶段；求得结构在施工阶段和运营阶段的位移、内力和应力；按照 规范规定的荷载组合，验算主梁在正常使用极限状态下的使用性能是否满足要 求。
55m 简支叠合梁计算书
计算模型图
2、施工过程 55m 叠合梁： 1）分三段架设钢梁 2）钢梁焊接成整体 3）吊装预制钢筋砼桥面板，现浇剩余桥面板 4）拆除临时支承， 5）铺装、栏杆施工
3、主梁有效宽度 根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025-86）钢筋混凝土桥面
板的计算宽度 b 取下列宽度最小者： 1）梁计算跨径的 1/3（55m/3=18.3m）； 2）相邻两梁轴线间的距离＝4.62； 3）桥面板加 12 倍钢筋混凝土板厚（中梁 bz＝4.62m，边梁 bb＝4.05m）；
高架主线双向六车道标准段叠合梁桥梁横断面布置图(左幅)
3. 计算参数
3.1 设计荷载 （1）恒载 一期恒载：预应力混凝土、钢筋混凝土容重γ=26kN/m3。 钢结构γ＝78.5kN/m3。 二期恒载：铺装：钢筋混凝土 70mm，γ=25kN/m3；沥青混凝土 100mm，γ
=24kN/m3； 防撞护栏 18kN/m/侧。 （2）活荷载 按公路-Ⅰ级进行计算。 横向折减系数： 29m 桥宽（计入紧急停车带的桥宽）:双向六车道，单幅桥三车道，折
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第3施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
-57.7 32.9
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σtpt≤ftk’
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的85%，故压应力允许值0.80fck’＝0.80×0.85×
32.4＝22.03Mpa，主拉应力（剪应力）允许值ftk’=-0.85×2.65= -2.25Mpa。表1.1所列为施工阶
段混凝土上下缘的最大正应力及中轴处的最大主拉应力。
钢主梁抗弯容许 应力[σ] =210Mp a，抗剪容许应力[ τ] =120Mp a。 第1施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
55m 简支叠合梁计算书
龄期≥14 天后拆除支架；一期、二期+活载由叠合梁组合截面承受。 3.4 叠合梁结构荷载组合
钢结构： 组合Ⅰ：恒载+收缩徐变+汽车荷载（公路-Ⅰ及其冲击力） 组合Ⅱ：恒载+收缩徐变+汽车荷载（公路-Ⅰ及其冲击力）+温度
3.5 上部结构 叠合梁应力及裂缝控制 钢结构： 荷载组合系数都取 1.0，法向应力σw≤210MPa，剪应力τ≤120MPa，换算应
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第4施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
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-101.56 62.1
-112.4 72.7
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-108.8 67.8
阶段混凝土收缩应变和徐变系数：按《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规 范》（JTG D62-2004）附录 F 提供的方法计算。
（4）温度影响（T） 体系升温：30℃；体系降温：25℃；合拢段温度 15℃正负 5℃。 桥面板局部升降温：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.10 条梯度温度效应计算。升温：T1＝14℃，T2＝5.5℃，降温：T1＝7℃，T2＝2.75 ℃。
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第3施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
桥梁博士 计算报告
桥梁博士
5.1
施工阶段应力验 算
按照新《公桥规》第7.2.4条规定，钢筋混凝土受弯构件正截面应力应符合下列规定：
受压区混凝土边缘的压应力
σcct≤0.80fck’
按照新《公桥规》第7.2.5条规定，钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力（剪应力）应符
合下列规定：
混凝土主拉应力（剪应力）
-66..55
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-3000..88
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第4施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
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55m 简支叠合梁计算书
2）美国规范计算
计算公式： n = 0.05 + 0.85× Nl + 0.425 ， Nl —所考虑的加载车道数， Nb —所考 Nb Nl
纵梁数。
车道
横向分布系数 最大值
1
0.758
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√
3）横向分布系数 综合上述两种方法，偏安全计算，叠合梁横向分布系数取为 1.042。 5、纵向计算
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1. 设计规范
1、《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） 2、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 3、《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98） 4、《城市桥梁设计准则》CJJ11-93 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） 6、《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》JTJ025-86 7、《公路圬工桥涵设计规范》JTG061-2005 8、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ D63-2007） 9、《公路工程抗震设计规范》（JTJ 004-89） 10、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000） 11、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01--2004) 12、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004） 13、《桥梁用结构钢》GB/T714-2000 14、《钢结构工程施工及验收规范》GB50205－2001 15、《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》GB709-88 16、《中厚板超声波检验方法》GB/T2970-91 17、《手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸》GB985－88 18、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB986－88 19、《低碳钢及低合金高强度钢焊条》GB5188-98 20、《焊接用钢丝》GBH17-95 21、《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB12470－90 22、《气体保护焊用钢丝》GB/T14958-94 23、《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》GB3323－87 24、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345－89 25、《热喷涂金属件表面预处理通则》GB11373-89 26、《涂装前钢材料表面锈蚀等级和除锈》GB8923－88 27、《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》GB/T13288－91 参考规范与标准
减系数 0.78，并与二车道相比较； 公路-Ⅰ级冲击系数：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第
4.3.2 条计算； （3）混凝土徐变及收缩的影响
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混凝土收缩应变终极值和徐变系数：按《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设 计规范》（JTG D62-2004）表 6.2.7 取用。
-95.8 62.98
-92.6 57.32
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第5施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
第1页
桥梁博士 计算报告
3-26..85
-75015..5067 1-0841..5495
-1-13912035...192
-114132..364
-115273..67
161.7 -126.5
因此中梁有效宽度应取 4.62m；边梁有效宽度应取 4.05m。
主梁等效截面图 4、横向分布系数
1）按考虑主梁抗扭刚度的修正刚性横梁法计算 Ii＝0.374m4 ，IT＝0.2m4，β＝0.215（55m）
车道
横向分布 系数
最大值
车道
边梁
1
0.440
中梁
1
2
0.808
2
3
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√
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横向分布 系数
力 σ + 3τ 2 ≤ 230 MPa； 砼： 标准效应组合：σh≤16.2MPa 裂缝控制 0.15mm。 变形验算 主梁竖向最大挠度≤1/600L，L 为计算跨径。 预拱度设置：上部结构预拱度应按《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》
JTJ025-86 第 1.1.6 条设置。
4. 计算结果
一、荷载组合 组合Ⅰ：恒（一、二期）+收缩徐变+活载（公路-Ⅰ及其冲击力） 组合Ⅱ：恒（一、二期）+收缩徐变+活载（公路-Ⅰ及其冲击力）+温度
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7.0 -4.8
--543...8602
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4.5 -2.6
5.9 -3.3
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6.8 -4.6
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14.5 1-08..16 -9.9 -00..00
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第2施工阶段钢 主梁正应力（Mpa）
55m 简支叠合梁计算书
1、《建筑桩基技术标准》（JGJ94-94） 2、《美国公路桥梁设计规范》――荷载与抗力系数设计法 1994 年
2. 结构设计
（1）高架桥主线标准段按双向六车道，桥面布置为：0.5m(防撞墙)＋12m(车 行道)+0.5m(防撞墙)+3m（中央分隔带）+ 0.5m(防撞墙)+12m(车行道)+0.5m(防 撞墙)，桥面全宽 29m。
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目录
1. 设计规范...................................................................................................................2 2. 结构设计...................................................................................................................3 3. 计算参数...................................................................................................................3 4. 计算结果...................................................................................................................5
图1 日照正温差图示
图2 日照负温差图示
（6）风荷载 按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.7 条计算风荷载标准 值： (7) 支座摩阻力 支座摩擦系数按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表 4.3.11 计算。 (8) 汽车制动力 公路-Ⅰ：按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第 4.3.6 条计算和 分配。 (9) 施工荷载 施工过程中的自重、施工机械、临时荷载和其他桥面荷载，按 1kN/m2 计算。 3.2 混凝土结构荷载组合以及应力控制 采用极限状态设计，进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算，同时 满足构造规定和工艺要求。 3.3 叠合梁结构计算假定 根据施工过程，55m 叠合梁中间设置 2 道中间支架。桥面板湿接头浇筑完毕，
-115220..211 -113096..951 -1120323..170
-986094..189
-5209..8332
桥梁博士
-11..88
0.0
-00..44
-11..33
第1施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）
-11..55
-22..44
-00..44
-22..22 3.1
第2施工 阶段钢主梁剪应力（Mpa）