20m预应力混凝土空心板(正边板)结构安全验算书

20m预应力混凝土空心板（正边板）------结构安全验算书规范标准：公桥规JTGD60-2004公桥规JTGD62-2004计算：复核：审核：2007年10月8日宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算1目录1.概述2.计算依据及参考3.计算过程4.持久状况下正常使用极限状态抗裂验算5.持久状况下预应力构件标准值效应组合应力验算6.承载能力极限状态基本组合截面强度验算7、钢束信息输出8、成桥结构位移9、荷载短期效应组合长期挠度与预拱度设置宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算220米空心板验算1概述采用上海同豪土木公司所开发的桥梁结构计算软件（桥梁博士）计算分析。以新规范JTGD60-2004和JTGD62-2004为标准并参考大量同类计算资料加以分析，综合考虑以确定各参数的输入。2计算依据及参考《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD60-2004《公路桥涵设计规范》JTJ023-853计算过程3.1基本数据跨径：20m，计算跨径：19.2m；设计荷载：公路I级；桥面布置：0.5m（防撞护栏）+1.25m（人行道）+8.5m（行车道）+1.0m（中间带）+8.5m（行车道）+1.25m（人行道）+0.5m（防撞护栏）材料：预应力钢筋：1x7钢绞线，直径15.2mm，强度标准值1860MPa，强度设计值1260MPa，控制张拉应力0.7518601395conMPa。弹性模量51.9510MPa。普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa，强度设计值280MPa，弹性模量5210MPa。宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算3混凝土C50：抗压强度标准值32.4MPa，设计值22.4MPa，弹性模量43.2510MPa，抗拉强度标准值2.65MPa，设计值1.83MPa。3.2结构单元的划分及模型的建立结构为了保证结构计算的准确性及分析的方便，本结构单元划分长度为5.8cm---70cm不等，整个结构共分50个单元，坐标原点建在结构跨中的顶面上，沿跨径方向为x轴方向（向右为正），垂直于板顶面方向为y轴方向（向上为正）。以下为结构计算单元划分示意图：支点附近空心板截面（1#截面）：跨中附近空心板截面（2#截面）：宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算4本验算书以支点截面、1/8截面、1/4截面、跨中截面为全桥验算截面，分别对应4#，10#，16#，26#截面4第一施工阶段4.1控制截面几何特征信息单元号节点号截面抗弯截面面积截面高度中性轴高惯矩（m4)（m2）（m）（m）447.75833E-020.792120.90.46010106.94675E-020.614820.90.47716166.89893E-020.614820.90.47926266.89893E-020.614820.90.4794.2桥梁博士计算时，主要的控制参数：4.4.1项目总体信息的输入计算类别：全桥结构安全演算相对湿度：0.8计算内容：计算预应力、计算收缩、计算徐变、计算活载结构重要性系数：1.1规范：中交04规范4.4.2单元特征信息的输入1~5与46~50单元用1#截面，7~44单元使用2#截面，6与45单元为过度单元。1与50单元为钢筋混凝土单元，2~49单元为预应力混凝土单元。所有单元都为桥面单元。自重系数：1.05混凝土：C50中交新混凝土4.4.3预应力束信息输入每块板有4束预应力钢束，为2N1与2N2钢束钢质：中交新预应力筋----270K级钢绞线（15.24）钢束编束根数：5根弹性回缩合计总变形（mm）：12张拉控制应力（MPa）：1395N1成孔面积（mm2）：3849N2成孔面积（mm2）：3849宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算5成孔方式：预埋波纹管张拉方式：两端张拉4.4.4施工阶段信息输入第一阶段：安装单元（杆件）1#~50#，并张拉预应力钢束第二阶段：施加二期恒载及施工临时荷载第三阶段：十年收缩徐变4.4.5使用阶段信息输入非线性温度1与非线系温度2的输入根据规范输入活载：公路Ⅰ级，车道荷载，不计挂车荷载，人群集度：3.0KN/m2横向分布调整系数的确定：经计算比较，杠杆法所计算出的数据比较偏于安全。人行道分隔带车行道中央分隔带车行道分隔带人行道1.7501.0007.5000.5000.5007.5001.0001.750左车道数=2,右车道数=2,不计车道折减汽车等级:汽车超-20级挂车等级:无挂车荷载人群集度:3.000KPa影响线数值:坐标X1#梁2#梁3#梁4#梁5#梁6#梁7#梁8#梁0.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.4900.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0002.9800.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0004.4700.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0005.9600.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0007.4500.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0008.9400.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.00010.4300.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.00011.9200.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00013.4100.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00014.9000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00016.3900.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00017.8800.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.00019.3700.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算69#梁10#梁11#梁12#梁13#梁14#梁0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0001.000横向分布系数计算结果:梁号汽车挂车人群满人特载车列10.0000.0001.1940.7440.0000.00020.2650.0000.1460.9940.0000.00030.4990.0000.0000.9590.0000.00040.5640.0000.0001.4890.0000.00050.5640.0000.0001.4890.0000.00060.4940.0000.0001.4890.0000.00070.4030.0000.0001.4780.0000.00080.4080.0000.0000.6920.0000.00090.4990.0000.0001.2450.0000.000100.5640.0000.0001.4890.0000.000110.5640.0000.0001.4890.0000.000120.4940.0000.0001.4890.0000.000130.2600.0000.1441.3460.0000.000140.0000.0001.1933.3910.0000.000中板横向分布调整系数：Q=1.1x0.67x1.194=0.88R=0根据实际情况及偏于结构安全考虑：所以Q取0.88，R取0.1其中：0.67为四车道折减系数；1.1为结构安全重要性系数冲击系数：0.3（按旧规范取）宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算7第一施工阶段控制截面累计内力单元号节点号阶段累计效应弯矩(KN.m)剪力(kN)轴力(KN)44137-3083.26E+031010-406-63.73.30E+031616-47774.73.33E+032626-3061.55E-093.36E+03本阶段结构累计内力图：弯矩图剪力图轴力图宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算8第一阶段施工组合应力单节施工阶段应力验算(Mpa)元点应力上缘最大上缘最小下缘最大下缘最小最大主最大主号号正应力正应力正应力正应力压应力拉应力44应力4.754.753.263.264.75-0.132容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是5应力4.534.533.483.484.53-0.133容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是1010应力2.822.827.937.937.93-1.2E-02容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是11应力2.732.738.038.038.03-1.33E-02容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是1616应力2.452.458.488.488.48-1.69E-02容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是17应力2.592.598.358.358.35-1.44E-02容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是2626应力3.53.57.387.387.380容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是27应力3.493.497.387.387.38-1.59E-04容许值22.7-3.0522.7-3.0500是否满足是是是是是是本施工阶段累计应力图宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算9上缘应力下缘应力施工阶段支反力节点号水平力(KN)竖向力(KN)弯矩(KN.m)44.56E-1016004801600第二施工阶段信息1、阶段截面几何特征信息单元号节点号截面抗弯截面面积截面高度中性轴高惯矩（m4)（m2）（m）（m）447.91315E-020.8233420.90.46210107.15678E-020.6460420.90.46616167.20229E-020.6460420.90.46426267.20229E-020.6460420.90.4642、第二阶段控制截面累计内力单元号节点号阶段累计效应弯矩(KN.m)剪力(kN)轴力(KN)44136-1733.24E+031010-10751.43.28E+03161673.21713.32E+032626587-8.5E-063.36E+03宜昌市交通规划勘察设计研究院--------20米空心板（正边板）验算10本阶段结构累计内力图弯矩图剪力图轴力图第二阶段施工组合应力单节施工阶段应力验算(Mpa)元点应力上