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0 复核、审核主要结论1 1 计算复核审查依据11.1 主要规范及参考资料21.2 基本资料21.3 计算复核参数21.3.1材料21.3.2荷载21.3.3计算模型和考虑因素32 计算复核结果42.1 桥梁上部纵向结构复核4 2.1.1施工阶段结构受力状态验算52.1.2最不利的三个施工状态错误!未定义书签。2.1.3成桥初期、后期结构受力状态验算62.1.4使用阶段结构受力状态验算72.1.5内力计算结果92.1.6正截面强度验算102.1.7斜截面强度验算102.1.8刚度验算112.1.9支座反力验算112.2 上部结构横向桥面板验算123. 上部结构复核计算结论与建议14浦阳江大桥设计复核报告- - 1 临浦镇浦阳江引桥连续梁设计复核报告0 复核、审核主要结论根据中国公路工程咨询监理总公司二四年四月提供的萧山区临浦镇浦阳江大桥一阶段施工图设计 文件,对引桥中 40+50+40米的连续梁上部结构的以下内容进行了复核与审核:上部结构满膛浇筑施工阶段受力复核计算;上部结构使用阶段的整体受力复核计算;上部结构承载能力极限状态复核计算;箱梁横向结构使用阶段受力复核计算;支座承载力及选型复核。复核、审核的主要结论如下:主桥上部结构计算复核总体评价:预应力混凝土箱梁在施工阶段正应力满足规范要求;成桥初期和后期恒载正应力满足规范要求;正常使用阶段满足部分预应力混凝土 A 类构件设计要求;箱梁斜截面抗剪尺寸及配筋满足规范要求;结构刚度满足规范要求;箱梁支座承载力均满足要求。(1)箱梁施工阶段应力满足规范要求;(2)箱梁使用阶段应力满足规范要求;(3)箱梁承载能力极限状态斜截面强度及配筋满足规范要求;(4)正常使用阶段结构刚度满足规范要求;(5)箱梁支座承载力均满足要求;承载能力极限状态箱梁正截面强度不满足规范要求;桥面板极限承载能力不满足规范要求。(1)箱梁承载能力极限状态正截面强度不满足规范要求;(2)箱梁的桥面板强度不满足规范要求。浦阳江大桥设计复核报告- - 2 1 计算复核审查依据1.1 主要规范及参考资料(1)交通部公路工程技术标准 (JTJ00197) ;(2)交通部公路桥涵设计通用规范 (JTJ02189) ;(3)交通部公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ02385) ;(4)交通部公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ02485) ;1.2 基本资料(1) 萧山区临浦镇浦阳江大桥一阶段施工图设计中国公路工程咨询监理总公司二四年四月;1.3 计算复核参数1.3.1 材料主桥箱梁: 50 号混凝土, E=3.5104Mpa ;低松弛 270 级钢绞线( D15.24) ,Ey=1.95105Mpa, Rb y=1860Mpa ;1.3.2 荷载主桥上部结构(1)恒载结构自重计算采用容重3/26mkN;桥面铺装为 4cm沥青混凝土和 9cm混凝土调平层;栏杆和人行道板;(2)活载汽车 20 级,挂车 100 级,人群荷载 3.5KN/m,考虑偏载系数1.15 及四车道折减系数 0.7 。(3)附加荷载主桥桥面板 40cm范围内,局部温差 5;主桥整体结构升、降温20;支座强迫位移按不均匀沉降1.0cm;浦阳江大桥设计复核报告- - 3 1.3.3 计算模型和考虑因素(1)计算模型本桥为 40+50+40m变截面预应力混凝土连续箱梁桥,上部结构的几何模型和计算模型见图 1.1 和图 1.2 。2184056图 1.1 浦阳江引桥连续梁几何模型39.5m50m39.5m图 1.2 浦阳江引桥连续梁计算模型(2)施工过程模拟模型的施工部分完全模拟真实的满膛支架浇筑施工过程,模型的施工阶段流程参见表 1.1 。施工第一阶段考虑主桥2 个主墩,在主墩施工完毕后,安装永久支座,并在施工支架上,浇筑墩顶现浇段并张拉预应力筋,本阶段按30天考虑,预应力施加时混凝土的强度应大于80% 的设计强度;施工第二阶段考虑分阶段、分块浇注施工,共分4 个节段,每个节段长度5.0m。均采用满膛支架浇筑施工,每一块件分为混凝土浇筑、张拉预应力筋两个步骤;施工第三阶段为边跨合拢施工,包括平衡段浇筑和张拉边跨合拢预应力筋等步骤,平衡段混凝土在支架上现浇,预应力施加时混凝土的强度应大于80%的设计强度;施工第四阶段为中跨合拢施工,合拢段长2m ,包括浇筑合拢段混凝土,张拉预应力筋步骤,中跨合拢段混凝土在支架上现浇,预应力施加时混凝土的强度应大于 80% 的设计强度;施工第五阶段为拆除满膛支架;施工第六阶段为桥面铺装工序,施加二期恒载。浦阳江大桥设计复核报告- - 4 表 1.1 主桥上部结构施工流程施工阶段各阶段施工内容1 安装满膛支架,浇筑墩顶区段块混凝土2 张拉墩顶区段预应力筋3 浇筑 1 号块4 张拉 1 号块预应力筋5 浇筑 2 号块6 张拉 2 号块预应力筋7 浇筑 3 号块8 张拉 3 号块预应力筋9 浇筑 4 号块10 张拉 4 号块预应力筋11 浇筑边跨平衡段12 张拉边跨合拢预应力筋13 浇筑中跨合拢段14 张拉中跨合拢预应力筋15 拆除满膛支架16 桥面铺装工序,施加二期恒载(3)预应力筋作用考虑预应力张拉锚固、压浆和混凝土形成组合截面的过程。预应力损失同步计入,预应力损失计算中,孔道偏差系数K=0.001,管道摩擦系数 =0.2,一端锚具回缩 =6mm ,张拉预应力筋时,混凝土强度为80设计强度。(4)混凝土徐变、收缩影响根据结构施工步骤,按每一节段混凝土加载龄期、构造尺寸和荷载变化过程分别考虑徐变、收缩影响。使用阶段混凝土徐变、收缩影响从施工阶段连续计算求得。2 计算复核结果2.1 桥梁上部纵向结构复核浦阳江引桥是 40+50+40m 变截面预应力混凝土连续箱梁桥, 跨中梁高 1.6m,浦阳江大桥设计复核报告- - 5 支点梁高 2.8m,梁底下缘按二次抛物线变化,全宽24.5m,其中悬臂长 3.0m,箱室宽 18.5m, 为单箱多室型式。 其断面 1.5% 横坡由桥面的铺装层不等高实现,箱梁顶、底板水平,全桥为纵、横双向预应力体系。主桥上部结构总体分析按施工阶段及使用阶段,分别按规范要求计算:施工阶段按施工步骤及工况逐阶段分析计算和验算;使用阶段考虑了恒载、 汽车、挂车、收缩徐变、温度、支座沉降等效应,并按规范要求进行验算。纵向计算时汽车荷载由四车道控制, 考虑偏载系数 1.15 及四车道折减系数0.7 后,一个箱子汽车分布系数为3.22 ,挂车考虑偏载后分布系数为1.15 ,人群荷载考虑偏载后分布系数为2.3 。2.1.1 施工阶段结构受力状态验算连续箱梁施工阶段包络应力见图2.1 和图 2.2 。12.304.6315.352.6814.014.627.286.0810.674.676.536.724.177.7913.205.61图 2.1 施工阶段上下缘最大应力包络图(Mpa )-0.380.00-0.00-1.00-0.37-0.07-0.09-0.51-0.16-0.780.00-0.98图 2.2 施工阶段上下缘最小应力包络图(Mpa )施工阶段箱梁混凝土包络压应力为2.68MPa 15.35MPa ,最大压应力发生在两个墩顶附近截面,位置在箱梁上缘;施工阶段箱梁混凝土包络拉应力为0MPa1.0MPa ,最大拉应力发生在两个墩顶附近截面,位置在箱梁下缘;施工阶段应力满足规范要求,施工阶段应力满足规范要求(施工阶段压应力及拉应力容许值分别为MPa21和MPa76.2) 。浦阳江大桥设计复核报告- - 6 2.1.2 成桥初期、后期结构受力状态验算箱梁成桥初期阶段即考虑桥面系施工后的阶段,成桥后期阶段即考虑徐变5 年后的阶段。成桥初期和后期阶段应力和弯矩见图2.12图 2.15 。9.504.6313.964.3910.713.574.485.0911.884.1413.232.687.293.617.423.6713.015.37图 2.12 成桥初期箱梁上下缘应力图(MPa )41415158623893315736-1094115684图 2.13 成桥初期箱梁弯矩图(KN*m )7.455.779.384.2411.735.624.224.954.806.169.216.1810.824.02 7.0610.826.523.97图 2.14 成桥后期(5年)箱梁上下缘应力图(MPa )267331043211978-92672345810359-10359图 2.15 成桥后期(5年)箱梁弯矩图(KN*m )成桥初期箱梁混凝土应力为2.68MPa 13.96MPa ,最大压应力发生在边跨 2#块上缘 ,不 出现 拉应 力 ; 成桥后 期箱梁混 凝土应力为4.02MPa 11.73MPa ,最大压应力发生在边跨2#块上缘,不出现拉应力;成桥阶段恒载作用下混凝土应力满足规范要求(恒载作用下混凝土不允许出现拉应力)。浦阳江大桥设计复核报告- - 7 2.1.4 使用阶段结构受力状态验算正常使用阶段,活载考虑汽20、挂 100 和人群荷载的最不利加载;其他可变荷载考虑主桥桥面板40cm范围内,局部温差 5,主桥整体结构升、降温 20,支座强迫位移按不均匀沉降1.0cm 等。将各种荷载进行三种组合,进行正应力和主应力验算:(1)组合 I :基本可变荷载(汽 20、人群荷载)与永久荷载(结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位影响力)相组合;组合 I 工况箱梁上下缘包络正应力和箱梁包络主应力见下图:10.326.056.973.9315.8410.706.732.375.134.065.274.2113.669.242.305.4615.2910.022.847.3912.728.091.185.70 7.701.735.6513.138.422.616.93图 2.16 箱梁使用组合I 正应力图( MPa )10.32-1.7213.17-0.1213.13-1.15-0.057.7013.66-0.8015.29-1.0915.84-0.307.66-1.25图 2.17 箱梁使用组合I 主应力图( MPa )在组合 I 情况下,箱梁混凝土包络正应力为1.18MPa 15.84Mpa ,最大压应力出现在边跨2、3#块截面上缘,整体无拉应力。混凝土的正应力满足全预应力混凝土构件的要求(组合I 容许压应力值为 17.5MPa) 。箱梁混凝土包络主应力为-1.72MPa 15.84Mpa ,最大主压应力出现在边跨 2、3#块截面截面,最大主拉应力出现在墩顶截面。混凝土的主应力满足预应力混凝土受弯构件的要求(组合I 容许主压应力值为21.0MPa,受弯构件容许主拉应力 -2.4MPa) 。(2) 组合 II :基本可变荷载(汽超20、人群荷载)与永久荷载(结构自重、预应力、混凝土收缩及徐变、基础变位影响力)与其他可变荷载(温度影响力整体升温 20、桥面板 局部温差 5)相组合;组合 II工况箱梁上下缘包络正应力和箱梁包络主应力见下图:浦阳江大桥设计复核报告- - 8 11.215.167.253.6516.699.861.817.290.917.01 8.028.535.182.515.2414.397.161.577.977.229.0314.598.301.925.8315.849.011.327.387.595.133.25 5.180.24-1.41图 2.18 箱梁使用组合II 正应力图( MPa )-1.499.218.17-1.4713.31-0.4614.36-0.4016.12-1.1416.69-0.3010.90-2.0414.52-1.16-0.638.53图 2.19 箱梁使用组合II主应力图( MPa )在组合 II 情况下,箱梁混凝土包络正应力为-1.41MPa 16.69Mpa ,最大压应力出现在边跨2、3#块截面上缘,最大拉应力出现在中跨跨中截面
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