东莞市五环路某跨水道特大桥工程设计计算书_secret

东莞市五环路某跨水道特大桥工程设计计算书_secret内容摘要：

2020025000135 130 125 120 115 110MmaxMmix 图 41 3号构件 承载能力极限状态 内力 包络图 第 19 页 共 85 页 3 号构件轴力包络图1000050000500010000135 130 125 120 115 110NmaxNmix 3 号构件剪力包络图500005000135 130 125 120 115 110QmaxQmix 3 号构件弯矩包络图05000100001500020200135 130 125 120 115 110MmaxMmix 图 42 3号构件 正常使用极限状态 内力 包络图 第 20 页 共 85 页 (2) 偏心受压 构件 — 20号构件包络图 (见图 4 44)。 2 0 号构件轴力包络图020204000600080001000012020120 110 100 90 80NmaxNmix 2 0 号构件剪力包络图10050050100150200250300120 110 100 90 80QmaxQmix 2 0 号构件弯矩包络图160012008004000400800120 110 100 90 80MmaxMmix 图 43 20号构件 承载能力极限状态 内力 包络图 第 21 页 共 85 页 2 0 号构件轴力包络图0100020203000400050006000700080009000120 110 100 90 80NmaxNmix 2 0 号构件剪力包络图10050050100150200250300120 110 100 90 80QmaxQmix 2 0 号构件弯矩包络图1200800400400100 90MmaxMmix 图 44 20号构件 正常使用极限状态 内力 包络图 第 22 页 共 85 页 (3) 轴心受拉 构件 — 21号构件包络图见图 4 46。 2 1 号构件轴力包络图180001600014000120201000080006000400020200111 106 102 97 90NmaxNmix 21号构件剪力包络图5004003002001000100111 106 102 97 90QmaxQmix 2 1 号构件弯矩包络图4000300020201000010002020300040005000111 106 102 97 90MmaxMmix 图 45 21号构件 承载能力极限状态 内力 包络图 第 23 页 共 85 页 2 1 号构件轴力包络图14000120201000080006000400020200111 106 102 97 90NmaxNmix 21号构件剪力包络图4003002001000111 106 102 97 90QmaxQmix 2 1 号构件弯矩包络图30002020100001000202030004000111 106 102 97 90MmaxMmix 图 46 21号构件 正常使用极限状态 内力 包络图 第 24 页 共 85 页 第五章 配筋计算及验算 根据第四章内力计算结果和构件分类，现分别对三类构件 :全 预应力混凝土 受弯构件、轴心受拉构件、偏心受压构件进行配筋计算，并分别选取典型 构件 3号、 20号、 19号进行详细的验算。 全预应力混凝土受弯构件 拟采用 C40 砼 ,精轧螺纹钢筋 ,450,540,1247,40 2 M P afM P afmmAmmd pdpk  ,400 539。  bppd M P aEM P af ,先张法施工 ,张拉控制应力取  pkcon  M 。 预应力损失按张拉控制应力的 20%估算 ,则 M P acc o npe 9 04 8   首先 ,根据跨中截面抗裂要求 ,确定预应力钢筋数量 ,为满足抗裂要求 ,所需要的有效预加力 按以下公式计算 : )//1( / cxpcxspe WeA WMN  (51) 将计算结果各配筋情况列 见 表 51 和 52。 表 51 底板预应力筋估算计算表 梁 号 sM A xy cxW pe pN pe pA 需要 根数 采用 根数 1 +07 +07 80 2 +07 +07 50 3 +07 +07 50 4 +06 +06 20 5 +06 +06 10 6 +07 +07 50 7 +06 +06 16 8 +06 +06 30 第 25 页 共 85 页 表 52 顶板预应力筋估算计算表 梁 号 sM A xy cxW pe pN pe pA 需要 根数 采用 根数 1 +07 +07 0 2 +07 +07 40 3 +06 +07 0 4 +07 +07 50 5 +07 +07 56 6 +06 +06 14 7 +06 +06 30 8 +07 +07 42 现 选取典型构件 3 号构件做详细的配筋计算和验算。 计算资料 (1) C40 砼 M P afM P af tkcd ,268  M PaE c  (2) 精轧螺纹钢筋 采用 50 根 mmd 40 ，单根面积 mmA  ，总面积 262350 mmAp  M P afM P af pdpk 450,540  , 5  bp M P aE  (3) 箍筋及构造钢筋 采用 mmd 10 HRB335，单根面积 mmA M P afM P af sdsk 280,335  MPaE s  持久状况承载能力极限状态计算 (1) 跨中截面正截面承载力计算 第 26 页 共 85 页 跨中截面尺寸和配筋见 附后 图 ,钢 筋到截面底边缘距离  801 3 0 0,80 0hmma p 1220mm,上翼缘厚度为 :200mm,考虑平均厚度 mmbmmh ff 22150,220 39。 39。  有效翼缘厚度 首先按以下公式判断截面类型 : 39。 39。 ffcdppd hbfAf  (52) 将以下 数据 代入上述公式 kNAf ppd 8 0 5 7106 2 3 5 04 5 0 3   kNhbf ffcd 9 6 6 3102 2 02 2 1 5 339。 39。   得出 : 39。 39。 ffcdppd hbfAf  ,所以此构件截面 属于第一类 T 形截面 ,按全宽计算其承载力。 由 0x 的条件计算砼受压高度 : mmbf Afxfcdppd 62 35045039。  mmhxmmhx f 39。 0  且。 将结果代入下式计算截面承载力 : )2/(39。 0 xhxbfM fcddu  (53) 得出 : mkNM du   3 2 4 410)2/ 2 2 0( 2 1 5 6 mkNM d   所以 计算结果表明跨中截面的抗弯承载力满足要求。 (2) 斜截 面 抗剪 承载力计算 选取距支点 h/2处进行斜截面抗剪承载力复核。 箍筋采用 HRB335钢筋直径 为 10mm,双肢箍筋间距为 Sv=100mm，距支点相当于一位梁高范围内箍筋间距为 Sv=100mm 首先进行截面抗剪强度上、下复核 : 0,30023 bhfVbhf kcudtd    (54) 式中 : dV : 距支点 h/2 处剪力组合设计值，利用线性插值得出 kNVd  ； 2 : 预应力提高系数，取  ； b : 验算截面处的截面腹板宽度，取 mmb 960 ； 第 27 页 共 85 页 0h : 验算截面处纵向钢筋合力作用点至截面上边缘的距离，取 mmh 12200 。 将以上数据代入上述公式得 : kNbhf td 2 0 71 2 2 09 6 3023    kNbhf kcu 7 7 71 2 2 30,3   又由于 : kNkNVkN d 0   所 计算结果表明，截面尺寸满足要求，但需配置抗剪钢筋。 斜截面抗剪承载 力按下式计算 : pbcsd VVV 0 (55) 式中 dV 为斜截面受压端正截面处的剪力设计值，此值按  进行 内 插 ，其中 m 为剪跨比 ，按以下计算 : 6 0 5/ 6 8 5 7)/( 0  hVMm dd 3m所以取 mmx 2 9 4 61 2 2 5 0  经内插后得 : kNVd  csV 为 混凝土 和箍筋共同的承载力 ， 按以下公式计算 : vsdsvcs fkf c upbhV ,03321 ,)(    (56) 式中 : 1 : 异号弯矩影响系数，取  ； 2 : 预应力提高系数，  ； 3 : 受压翼缘影响系数，  ； b : 斜截面受压端正截面腹板宽度， mmb 960 ； p : 斜截面纵向受拉钢筋配筋百分率，按 100p 计算， 按以下 公式 计算 :  bhAA ppb 第 28 页 共 85 页  p 取 p ； sv : 箍筋配 筋率， 由 公式 vsvsv bSA / 计算得 : %sv 将 以 上 数据 代入公式 (56)得出 : 2800 0 1 6 )( 3  csV  所以 : kNVkNV ddu 0   说明 斜 截面抗剪承载能力满足要求。 持久状况 正常使用 极限状态计算 预应力损失计算 拟 采用先张法施工 ， 根据相应工艺 近似取 0,0 21  ll  (1) 钢筋与 台座之间的温度损失 采用蒸汽养护，温差 Ct 20 ,依据 桥规 (JTGD62) 第 条 : M P attl 40202)(2 123  (2) 钢筋应力松驰损失 依据 桥规 (JTGD62) 第 条 : M P ac onl   (3) 混凝土 弹性压缩损失 依据 桥规 (JTGD62) 第 条 : pcEpl  4 (57) 计算 以下数据 : )( 530 llc o npp AN   310)(6 2 3 5 0   )])(([1 5300 pxllc o nppp ayANe   mmay px  第 29 页 共 85 页 00000 /)(/ IayeNAN pxppppc  MP 1233  将以上数据代入公式 (57)得 : M P apcEpl   (4) 混凝土 收缩徐变 损失 依据 桥规 (JTGD62) 第 条 : pspcEpcspl ttttE   151 )],(),([ 006   (58) 式中 : 212020 7 4 1 2。