下部结构计算书

第1页主跨下部结构计算第一部分盖梁计算一、设计参数跨径：50m；斜度：43度；桥墩高度：H=11m；盖梁混凝土：C40混凝土E=3.25×104Mpa；盖梁尺寸：设计荷载：1.上部结构恒载1）主跨T梁侧a.主梁自重梁体（kN）现浇段（kN）横隔梁（kN）合计（kN）边梁15831.8715.71601中梁16853.7431.41720第2页b.其他恒载栏杆：1.5kN/m人行道：0.475m2*25=11.9kN/m铺装层：20*0.08*25+15*0.08*24=68.8kN/m绿化带：0.25*2*24+1.5*0.45*20=25.5kN/m合计：1.5+11.9+68.8+25.5=107.7kN/m近似按平均分布于各片梁计算：每片梁分担：107.7*50/8=673.1kNa,b合计主跨侧每个支座上部恒载引起的反力为：边梁：(1601+673.1)/2=1137kN中梁：(1720+673.1)/2=1197kN2）板梁侧a板梁自重边板：（0.874*22.8+0.4*1.115-0.1*16.8）*26=486kN中板：（0.834*22.8+0.4*1.115-0.1*16.8）*26=462.3kNb其它恒载近似按平均分布于各片板梁计算：每片梁分担：107.7*22.8/13=188.9kNa,b合计板梁侧每对支座上部恒载引起的反力为：边梁：(486+188.9)/2=337.5kN第3页中梁：(462.3+188.9)/2=325.6kN因板梁侧支座较多，反力分布较均匀，且盖梁内力计算时，恒载所占比重不大，故近似把板梁侧恒载引起的支反力按均布荷载作用于盖梁上，均布荷载集度为:q=(337.5*2+325.6*11)/27.28=156kN/m2.汽车活载一列汽车产生的支反力为Fs=300*1.25+（22.8+50）*15/2=921kN二、盖梁内力计算1.盖梁计算模型第4页计算模型三维图形上部结构产生恒载图形2.桥博盖梁内力计算结果第5页120-97823-978-237134-2237-28545-28526775626774582674582788947503287910328716101116-26691112-2541-1961213-197251013142509396414153964430415164304396916173969251517182514-1731819-173-25901920-2677-22021-22856212228564298222342975060232450604978242549793110252631113322627332-22822728-2371-9782829-978033021717630311761363132136102323310212833341282271135157118353611880363780433738437638397621819402691864041186103414210325424325343443562745220137454613757464757-164748-16-504849-5013承载能力极限状态基本组合最大正弯矩图120-118123-118134-3066-105845-1058167956167992567925-239478-239489-5174-2635910-263568010116807111112711-27751213-27751314-5325-25471415-25477101516710151616171516-12101718-12101819-3761-15071920-15070321-138-722122-72-72223-74823244851242551-8826-272-1832627-183-932728-93-162829-16329303-541331313232333334343518363637373838393940承载能力极限状态基本组合最大负弯矩图第6页120-023-17451970-2102237634355720674533041838816108867-82-137578-23222614-417647928945992234910404319451771111931112211-12351213-19662261-406845841314491526091415440023211516150879109316173801718-18272055-373544771819319519701920292501745032133-33-2020212233-33-2020222333-33-2020232433-33-2020242533-33-202082644-44-1919262744-44-1919272844-44-1919282944-44-1919293044-44-19191331313232333334343518363637373838393940承载能力极限状态基本组合剪力包络图三、盖梁配筋计算1.持久状况承载能力极限状态抗弯承载力计算1）跨中截面抗弯承载力计算由内力计算之承载能力极限状态基本组合最大正弯矩图知，跨中节点23组合正弯矩最大，控制设计，γ0Md=1.1*5060=5566kN*m钢筋采用As=3028=18474mm2，X=fsd*As/(fcd*b)=280*18474/(18.4*2200)=127.8mmL形盖梁受正弯矩作用时，偏安全地仅考虑较低侧高度的矩形第7页截面，将凸起部分截面作为垫石考虑，即2200*1500矩形截面。盖梁计算跨径，取lc与1.15ln中较小者，lc=7500mm，1.15ln=1.15*(7500-0.8*1500)=7245mm，故取l=7245mm。l/h=7245/1500=4.835.0属于深受弯构件。h0=1500-60=1440mmz=(0.75+0.05L/h)(h0-0.5x)=(0.75+0.05*4.83)(1440-0.5*127.8)=1364.4mmMdu=fsdAsz=280*18474*1364.4=7057.659*106N*mm=7057.659kN*mγ0Md=1.1*5060=5566kN*m,满足。2)支点截面抗弯承载力计算由内力计算之承载能力极限状态基本组合最大负弯矩图知，支点节点19组合负弯矩最大，控制设计，γ0Md=1.1*5325=5857.5kN*m钢筋采用As=1828=11084mm2X=fsd*As/(fcd*b)=280*11084/(18.4*900)=187.4mmL形盖梁受负弯矩作用时，偏安全地仅考虑凸起侧一边矩形截面，即900*2800矩形截面。同样按深受弯构件计算如下：h0=2800-60=2740mmz=(0.75+0.05L/h)(h0-0.5x)第8页=(0.75+0.05*7245/2800)(2740-0.5*187.4)=2327.1mmMdu=fsdAsz=280*11084*2327.1=7222.2*106N*mm=7222.2kN*mγ0Md=1.1*5325=5857.5kN*m,满足。3）悬臂根部截面抗弯承载力计算悬臂根部最大负弯矩为3761kN*m支点截面最大负弯矩5325kN*m,悬臂根部截面配筋同支点截面，可知抗弯承载能力满足，计算从略。2.持久状况承载能力极限状态抗剪承载力计算1）跨中截面抗剪承载力按《规范》公式（8.2.5）验算截面尺寸：30,0(/)10.31030dcuklhVfbhfcu,k=40Mpa,b=2200,h0=1500-60=1440mm,l/h=4.83由内力计算之承载能力极限状态基本组合剪力包络图知，节点15控制设计，γ0Vd=1.1*1508=1658.8kN。[(l/h)+10.3]/30*0.001*fcu,k1/2*b*h0=(4.83+10.3)/30*0.001*(40)^0.5*2200*1440=10104.9kNγ0Vd=1658.8kN,截面尺寸符合。按《规范》公式（8.2.6）验算抗剪承载力：3010,14(/)10(20.6)20dcuksvvdlhVbhPff0184741001001000.5831422001440sAPbh(As、b、h0见跨中截面抗弯承载力计算；P值符合《规范》第9.1.12条规定)第9页4254.50.0030850.12%1502200svsvvASb，符合《规范》第9.3.13条规定。310,14(/)10(20.6)20cuksvvdlhbhPff=0.9*(14-4.83)/20*0.001*2200*1440*((2+0.6*0.58314)*40^0.5*0.003085*280)^0.5=4683.9kNγ0Vd=1658.8kN2）支点截面截面抗剪承载力30,0(/)10.31030dcuklhVfbh由内力计算之承载能力极限状态基本组合剪力包络图知，节点13控制设计，γ0Vd=1.1*4915=5406.5kN。[(l/h)+10.3]/30*0.001*fcu,k1/2*b*h0=(4.83+10.3)/30*0.001*(40)^0.5*2200*1440=10104.9kNγ0Vd=5406.5kN,截面尺寸符合规定。按《规范》公式（8.2.6）验算抗剪承载力：3010,14(/)10(20.6)20dcuksvvdlhVbhPff0110841001001000.349922001440sAPbh(As、b、h0见支点截面抗弯承载力计算；P值符合《规范》第9.1.12条规定)4254.50.0046270.12%1002200svsvvASb，符合《规范》第9.3.13条规定。310,14(/)10(20.6)20cuksvvdlhbhPff=0.9*(14-4.83)/20*0.001*2200*1440*((2+0.6*0.3499)*40^0.5*0.004627*280)^0.5=5562.9kNγ0Vd=5406.5kN,截面尺寸符合规定。3.持久状况正常使用极限状态计算—裂缝宽度由正常使用极限状态最大负弯矩图可知截面19控制，裂缝宽度第10页按《规范》公式（6.4.3-1）计算，123300.2810ssfksdWCCCE其中，C1=1.0C2=1+0.5*Ml/Ms=1+0.5*3280/3530=1.465C3按深受弯构件计算：C3=10.413lh=(0.4*7245/2800+1)/3=0.678300.87ssssMAh=3530*1000000/(0.87*11084*2740)=133.6MPa0sAbh=11084/(900*2740)=0.004495d=28mmEs=2*10^5MPa123300.2810ssfksdWCCCE=1.0*1.465*0.6783*133.6/(2*10^5)*(30+28)/(0.28+10*0.004495)=0.118mm钢筋混凝土构件在I类环境裂缝宽度限值为0.20mm，符合要求。3.持久状况正常使用极限状态计算—裂缝宽度裂缝宽度按《规范》公式（6.4.3-1）计算，123300.2810ssfksdWCCCE其中，C1=1.0C2=1+0.5*Ml/Ms=1+0.5*2440/2870=1.425C3按深受弯构件计算：C3=10.413lh=(0.4*4.83+1)/3=0.977300.87ssssMAh=4.持久状况正常使用极限状态计算—挠度计算按《规范》8.2.9条规定，当高