上部结构纵向受力分析计算书

某大桥主桥采用 66 + 3x 120+ 66 = 492 米预应力混凝土连续刚构，大桥上部结构采用双幅分离式结构的单室单箱梁，箱梁顶面宽 12.0 米，箱宽 6.5 米。 本桥纵向分析采用同济大学桥梁博士 之直线桥梁结构设计施工计算程序。

一．主要计算参数和假定

考虑目前施工单位尚未提供具体有关的施工方案和施工挂蓝情况等，以下施工控制参数为拟定值。

1 ．材料特性和计算参数

主梁采用 50 号混凝土，混凝土容重 2.6 25 吨 / 立方米， 50 号混凝土弹性模量为 3.5 × 10 ⁴ Mpa ，抗压设计强度 28.5Mpa ，线膨胀系数α＝ 1 × 10 ^{－ 5} ，混凝土材料的收缩徐变特性全部按照规范规定取值。

预应力采用钢绞线束施加，钢绞线弹性模量取 1.95 × 10 ⁵ MPa ，钢绞线采用 ASTM A416-92 标准 270 级低松弛钢绞线，公称直径 15.24 mm ，公称面积 140 mm ² ，抗拉标准强度为 1860MPa 。

预应力波纹管道采用 VSL PT-PLUS 塑料波纹管，真空辅助压浆。锚具设计采用 VSL EC 型锚具。

钢束设计采用 19 股（中跨底束）、 1 2 股（边跨底束及合拢束）和 2 2 股（顶束）三种不同股数钢绞线，对应锚具采用 VSL EC -19 型、 VSL EC -1 2 型和 VSL EC - 22 型锚具，对应波纹管采用φ _内 10 0 mm 和φ _内 76mm 两种波纹管。

单个锚具回缩 6mm ，成孔面积对应φ _内 100mm 和φ _内 76mm 两种波纹管分别为 10568mm ² 和 6504mm ² ，孔道摩阻系数μ =0.15 和偏差系数 k=0.0012 。

2 ．施工环境和温度模式

(1) 施工环境按野外一般条件湿度。

(2) 温度模式：

a) 均匀温差成分：升温取 25 ℃，降温取－ 20 ℃。

b) 不均匀温差成分：①新西兰升温温差模式；②修正英国降温温差模式。

c) 计算采用如下三种温度组合模式：（ h 为箱梁高度）　　　　　　　　表 2-1

模式 一	至箱底距 (m )	0. 0	0. 2	h-1. 2	h-0. 6	h-0. 4	h-0.2 5	h-0. 1	h
	温度 ( ℃ )	1. 5	0. 0	0. 0	0. 6	1. 0	6. 2	13. 0	20. 0
模式 二	至箱底距 (m )	0. 0	0.2 5	h-0.45	h-0.2 5	h
	温度 ( ℃ )	- 6. 5	- 1 . 0	0. 0	-0. 5	-8. 4

3 ．施工工序

本桥下部结构为群桩基础，采用钻孔施工；上部结构采用悬臂浇注法双 T 同时施工，先合拢中跨，然后合拢次中跨，最后合拢边跨。边跨现浇段采用落地支架及合拢段才采用合拢支架施工。

4 ．桥梁线形

本桥为直线桥，位于 R = 1 0 000 米的不对称竖曲线上，纵坡为 2. 099 % 和 - 2.1 % ，竖曲线顶点位于中跨。曲线对结构影响较小，因此在计算中假定本桥为平直桥，在计算中未考虑竖曲线的影响。

5 ．挂篮型式和临时荷载

上部结构悬浇最大块件重量为 1 30 吨，设计计算中将挂篮、模板等施工外载取 1 30 吨的 0. 45 倍，即 60 吨。并暂假定挂篮、模板重心距已浇梁段前端 0.5 米位置。

边跨合拢挂篮、吊架和模板等施工外载 30 吨，每侧按 15 吨取。中跨合拢挂篮、吊架和模板等施工外载 30 吨，两侧各施加 15 吨，作用点距悬臂端部 50 厘米。

6 ．二期恒载和运营活载

(1) 二期恒载： 6.2t/m

(2) 活载：三列汽超 20 ，一列挂 120 ，人群荷载按 0.35 t/m ² , 人行道净宽 1 m.

偏载放大系数近似全桥一致取 1.1 。

横向分布系数：汽车 3 × 0.78 × 1.1=2.574

挂车 1.1

人群 1.1

7 ．竖向预应力

每根粗钢筋设计张拉控制应力σ _K =0.9R ^b _y =675Mpa ，张拉力 543 KN ，考虑锚具回缩 2 毫米，松弛 7% ，则对 2. 8 米长粗钢筋近似损失应力 : σ _S   = 0.002*2 *10 ⁵ /2. 8  +7%*675=19 0.1 Mpa ≈ 0.3 σ _K 。近似按全部粗钢筋有效拉应力 0.7 σ _K 。

粗钢筋纵向布置间距 50 厘米，横向每侧腹板 2 根共 4 根，则每延米竖向预加力 F=8*0.7*543=3041KN 。

二．结构离散

本次计算将整个桥梁离散为 80 个单元，节点按照顺序划分。单元划分见如下结构离散图

△计算结果表明:

●组合Ⅰ正应力:箱梁根部上缘最小正应力7.31 Mpa;

箱梁跨中下缘最小正应力 6.67 Mpa;

箱梁最大正压应力 15.3 Mpa;

最小正压应力 1. 67 Mpa;

箱梁最大主压应力 15.3 Mpa;

最大主拉应力 1. 31 Mpa;

●组合Ⅱ正应力:箱梁根部上缘最小正应力4.23 Mpa;

箱梁跨中下缘最小正应力 3.7 Mpa;

箱梁最大正压应力 21 . 1 Mpa

最小正压应力 -0.37 Mpa

箱梁最大主压应力 21.1 Mpa;

最大主拉应力 1.6 6 Mpa;