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1、计算书一、基本信息31.1工程概况31.2 技术标准31.3 主要规范31.4 结构概述31.5 主要材料及材料性能31.5 .1混凝土31.5.2 预应力钢筋31.5.3 普通钢筋41.6 计算原则、内容及控制标准4二、模型建立及分析42.1 计算模型42.2 荷载工况及荷载组合5三、持久状况承载能力极限状态81.1 正截面抗弯验算81.2 斜截面抗剪验算81.3 正截面抗压验算81.4 抗扭验算91.5 支反力计算9四、持久状况正常使用极限状态104. 1正截面抗裂验算104.1 顶底板斜截面抗裂验算114.2 腹板斜截面抗裂验算12五、持久状况应力验算125. 1正截面压应力验算125.
2、1 斜截面主压应力验算135.2 预应力钢筋拉应力验算14六、短暂状况应力验算146. 1法向应力验算14一、基本信息1.1 工程概况1.2 技术标准设计程序：CivilDesigner设计安全等级：-一级桥梁重要性系数：Ll1.3 主要规范公路工程技术标准(JTGBol-2014)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015),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(JTG3362-2018),以下简称桥规;公路桥梁抗震设计细则(JTGTB02-01-2008)城市桥梁设计荷载标准(CJJ77-98)城市桥梁抗震设计规范(CJJ166-2011)公路桥涵地基与基础设计规范(J
3、TGD63-2007)1.4 结构概述1.5 主要材料及材料性能1.5.1 混凝土表格1混凝土材料及材料性能表强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kNm3)线膨胀系数fck(MPa)ftk(MPa)fed(MPa)ftd(MPa)C5034500.00013800.0000.20025.0000.00032.4002.65022.4001.8301.5.2 预应力钢筋表格2预应力钢筋材料及材料性能表预应力钢筋材料名称弹性模量(MPa)容重(kNm3)线膨胀系数fpk(MPa)fpd(MPa)fpd(MPa)5-15.2195000.00078.5000.0001860.00
4、01260.000390.0006-15.2195000.00078.5000.0001860.0001260.000390.000表格3预应力钢筋特性值表预应力钢筋名称钢束总面积(mm2)张拉控制应力(MPa)张拉控制力(kN)管道直径(mm)k(lmm)锚具变形(mm)松弛系数超张拉7-15.2980.0001395.0001367.170.0000.1701.5e-0066.0000.3否6-15.2834.0001395.0001171.870.0000.1701.5e-0066.0000.3否1.5.3 普通钢筋表格4普通钢筋材料及材料性能表普通钢筋弹性模量(MPa)容重(KNm3)
5、fsk(MPa)fsd(MPa)fsd(MPa)R235210000.00076.980235.000195.000195.000HRB335200000.00076.980335.000280.000280.000HRB400200000.00076.980400.000330.000330.0001.6 计算原则、内容及控制标准计算书中将采用midasCivilDesigner对桥梁进行设计，并以公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018)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
6、型图1模型视图1)节点数量：41个；2)单元数量：40个；3)边界条件数量：2个；4)施工阶段数量：6个，施工步骤如下：施工阶段1:一期荷载；7.O天；施工阶段2:存梁30天；30.0天；施工阶段3:存梁60天；30.0天；施工阶段4:存梁90天；30.0天；施工阶段5:二期；30.0天；施工阶段6:收缩徐变；3650.0天；2.2 荷载工况及荷载组合1）自重自重系数：T.042）徐变收缩收缩龄期：3.0天；理论厚度自动计算：由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为：h=aAcu;u=LoaXLi；-周长U的计算公式中LO为外轮廓周长，Li为内轮廓周长，a为要考虑轮廓周长的比例系数。3）可变荷载
7、活载：汽车荷载，桥梁等级为公路I级；对于汽车荷载纵向整体冲击系数,按照公路桥涵通用设计规范第4.3.2条，冲击系数可按下式计算：当fV1.5Hz时，=0.05;当1.5Hzf14Hz时，=0.17671n（f）-0.0157;当f14Hz时，=0.45;根据规范，计算的结构基频f=4.12Hz,冲击系数=0.234。4）荷载组合表格5荷载工况序号工况名称描述1钢束二次TS2恒荷载DL3钢束一次TP4收缩二次SS5徐变二次CS6车道荷载M7降温Tl8梁截面温度升TPG9升温T10梁截面温度降TPGl荷载组合列表：基本1：基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000
8、(SS);基本2:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本3:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+1.400(TPG);基本4:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+l.400(TPGl);基本5:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T1)+1.400(TPG);基本6:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)
9、+l.000(SS)+l.400(Tl)+l.400(TPGl);基本7:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPG);基本8:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本9:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl)+1.050(TPG);基本10:基本；1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)
10、+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl)+1.050(TPGl);基本11:基本基本12:基本基本13:基本基本14:基本基本15:基本基本16:基本基本17:基本1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.OOO(SS);1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+l.400(TPG);1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T)+l.400(TPGl)
11、;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl)+l.400(TPG);1.OOO(DL)+1.OOO(TS)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(Tl)+l.400(TPGl);1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+l.050(TPG);基本18:基本；1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T)+1.050(TPGl);基本19:基本；1.000(DL)+1.000(TS)+L
12、000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl)+1.050(TPG);基本20:基本；1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T1)+1.050(TPG1);频遇21:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG);频遇22:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.OOO(T)+0.800(TPGl);频遇23:频遇；1.000(DL
13、)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPG);频遇24:频遇;1.000(DL)+1.OOO(TP)+1.OOO(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);频遇25:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.567(M);频遇26:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.567(M)+1.000(T)+0.800(TPG);频遇2
14、7:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.567(M)+1.000(T)+0.800(TPGl);频遇28:频遇；1.OOO(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.567(M)+1.000(Tl)+0.800(TPG);频遇29:频遇；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.567(M)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);准永久30:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS
15、)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPG);准永久31:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+0.800(TPGl);准永久32:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPG);准永久33:准永久；1.OOO(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+l.000(CS)+1.OOO(SS)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);准永久34:准永久；1.00
16、0(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.324(M);准永久35:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.324(M)+1.000(T)+0.800(TPG);准永久36:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.324(M)+1.000(T)+0.800(TPG1);准永久37:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.324(
17、M)+1.000(Tl)+0.800(TPG);准永久38:准永久；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.324(M)+1.000(Tl)+0.800(TPGl);标准39:标准；1.OOO(DL)+1.OOO(TP)+1.OOO(TS)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.OOO(T)+1.OOO(TPG);标准40:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T)+1.000(TPGl);标准41:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+
18、1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl)+1.000(TPG);标准42:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+1.OOO(TS)+1.000(CS)+1.OOO(SS)+1.000(Tl)+1.000(TPG1);标准43:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M);标准44:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.000(TPG);标准45:标准；1.000(D
19、L)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T)+1.OOO(TPGl);标准46:标准；1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(TD+1.000(TPG);标准47:标准；1.OOO(DL)+1.OOO(TP)+1.OOO(TS)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.000(M)+l.000(Tl)+l.OOO(TPGl);三、持久状况承载能力极限状态3.1 正截面抗弯验算-5339. 4-15339.4rMu (Max )
20、Mn(包)(MaX) rMu (Min) Mn (包)(Min)图表1持久状况正截面抗弯验算包络图结论：按照桥规第5.1.2T条YOSWR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求:3.2 斜截面抗剪验算rVd (Max)Vn (Max)rVd (Min) Vn (Min)图表2持久状况斜截面抗剪验算包络图按照桥规第5.1.2-1条YOSWR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求；按照桥规第5.2.11或8.4.4条进行抗剪截面验算，满足规范要求；3.3 3正截面抗压验算图表3持久状况正截面抗压验算包络图结论：按照
21、桥规第5.L2-1条公式0SR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求；3.4抗扭验算S.NX)&rVd Vn (Max)Vn (Min)分X)K涿图表5持久状况抗扭验算(剪力)包络图结论：按照桥规第5.1.2T条公式YOSWR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5.5.3条进行截面验算，满足规范要求；3.5支反力计算表格6支反力计算表支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)Mx(kN.m)My(kN.m)Mz(kN.m)42标准45-0.0000.0001556.4040.0000.000
22、0.00043标准440.0000.0001556.4040.0000.0000.000四、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）频遇效应组合下，应符合下列条件：预制构件：OSLO85OpcWO分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件：OS0.80。PCWOA类预应力混凝土构件，在作用（荷载）频遇效应组合下，应符合下列条件：。st。pcW0.7ftkA类预应力混凝土构件，在作用（荷载）准永久效应组合下，应符合下列条件:Ir。PCWoB类预应力混凝土构件，在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压：。I-。pcO节点号-Sig_TMAX（频遇效应）Sig_ALW（
23、频遇效应）图表6使用阶段正截面抗裂验算（频遇-顶）包络图26 26101419 节点. 26313539?=) K 园田Sig_BMAX（频遇效应）Sig_ALW（频遇效应）图表7使用阶段正截面抗裂验算（频遇-底）包络图结论：按照桥规第6.3.1-3条公式。sr。DCWo.7ffk验算：OLPCL顶缘。st。pc=441MPa（拉应力）W0.7ftk=L855MPa（拉应力），满足规范要求；底缘。st-0pc=l413MPa（压应力）0.7ffk=L855MPa（拉应力），满足规范要求;节点号Sig_TMAX（准永久效应）Sig_ALW（准永久效应）图表8使用阶段正截面抗裂验算（准永久-顶）包
24、络图节点号一SigJJMAX（准永久效应）Sig_ALW（准永久效应）(Edw)M回H图表9使用阶段正截面抗裂验算（准永久-底）包络图结论:按照桥规第6.3.1-4条公式。卜-。PCWO验算:顶缘。It一。pc=902MPa（压应力）W0.000MPa（拉应力），满足规范要求;底缘。丘-。PC=ILo80MPa（压应力）WO.000MPa（拉应力），满足规范要求;4.2 顶底板斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件，应符合下列条件：预制构件：OtPWO.6ftk现场浇筑（包括预制拼装）构件：OtPWO.4ftkA类和B类预应力混凝土构件，应符合下列条件：预制构件：。tp0.7ftk现场浇筑（包括
25、预制拼装）构件：OtPWO.5ftkSig_MAXS1g_ArI-R舄结论:按照桥规第6.3.1-7条公式。tpO.7ftk验算：。tp=305MPa（拉应力）0.7ftk=l.855MPa（拉应力），满足规范要求；4.3 腹板斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件，应符合下列条件：预制构件：。tpO.6fk现场浇筑（包括预制拼装）构件：OIPWO.4fkA类预应力混凝土构件，应符合下列条件：预制构件：。tpO.7ftkB类预应力混凝土构件，应符合下列条件：预制构件：。tpO.7ftk现场浇筑（包括预制拼装）构件：OIPWO.5fkSigJIAX Sig_AP0.19-0.9-1.9图表11使用
26、阶段腹板斜截面抗裂验算包络图结论：按照桥规第6.3.1-7条公式。tpWO.7ik验算：。tp=283MPa（拉应力）0.7ftk=l.855MPa（拉应力），满足规范要求；五、持久状况应力验算5.1 正截面压应力验算按桥规第7.1.5T条公式，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。受压区混凝土的最大压应力：未开裂构件：kc+pcO.5fck允许开裂构件：OCCWo.5fckSig_TMAXSig_ALW图表12使用阶段正截面压应力验算（顶）包络图Sig_BMAXSig_ALW图表13使用阶段正截面压应力验算（底）包络图结论：按照桥规第7.1.5T条公式。代+。PCWo5fck验算：顶缘。kc
27、+。pc=M.085MPa0.5fck=16.200MPa,满足规范要求；底缘。kc+。pc=M633MPaO.5fck=16.200MPa,满足规范要求；5.2 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：OCPWO.6fck;Sig_MAXS1g_Ar图表14使用阶段斜截面主压应力包络图结论，按照桥规第7.1.67条公式验算：。=14.633MPaWo.6OfCk=I9.440MPa,满足规范要求;5.3 预应力钢筋拉应力验算按桥规7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式，荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受拉区预应力钢筋的最
28、大拉应力：1）对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件：p0+pW0.65fpk允许开裂构件：p0+pW0.65fpk2）对体外预应力钢绞线：GP,ex0.60fpk3）对预应力螺纹钢筋未开裂构件：OPC+OpWO.75fpk允许开裂构件：p0+pW0.75fpk结论：按照桥规第7.1.5-2条公式。pe+p0.65fpk,钢绞线I860验算：。pe+。p=1149.007MPaWfPk=I209.000MPa,满足规范要求；按照桥规第7.1.5-2条公式Ope+OpWO.65fplc钢绞线I860验算：。pe+。p=1155.686MPafpk=1209.000MPa,满足规范要求；六、短暂状况应力验算6.1法向应力验算(PdK)M回图表15施工阶段法向应力验算（顶）包络图4 1 26101419 节点. 2631353915.5.(Edw)M囹田Sig_BMAX(Max)Sig_ALW(Max)Sig_BMAX(Min)Sig_ALIy(Min)图表16施工阶段法向应力验算(底)包络图结论，按照桥规第7.2.8条公式。1健忘0.7%验算：顶缘。tc=L380MPaO.7fck,=20.720MPa,满足规范要求;底缘。tcc=19.935MPaO.7fk,=20.720MPa,满足规范要求;
