石板坡长江大桥加宽改造工程正桥计算报告(330主跨连续刚构桥).doc

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1、.石板坡长江大桥加宽改造工程正桥计算整体计算考虑的荷载情况结构特点：本桥结构形式采用1102.25米全连续，桥跨布置为87.75+4138+330+132.5米，单向四车道。0号和8号桥台各设置两个滑动支座，左侧为单向滑动支座，右侧为双向滑动支座，两支座间距为6米；P1,P2墩顶亦各设置两个滑动支座，左侧为单向滑动支座，右侧为双向滑动支座，两支座间距为6米，但在施工某些阶段此两墩墩顶为临时固结；其余桥墩均为墩梁固结。P1P5均为箱形单墩；P5,P7为实心双薄壁墩。主梁分别由预应力砼箱梁和钢箱梁组成：330m主跨由跨中108m采用钢箱梁和两侧各111m预应力混凝土悬臂组成，引跨两跨138m、过渡

2、跨138m、北边跨87.75m、南边跨132.5m均采用全预应力砼结构。基本材料：第二引跨的右半跨（3号悬臂梁）、过渡跨、南边跨和330m主跨两侧各111m悬臂采用C60砼：轴心抗压设计强度Ra=32.5Mpa，轴心抗拉设计强度Rl=2.65Mpa，弹性模量E=3.65104 Mpa，泊松比0.167，热膨胀系数1.010-5 1/T，比重2.6104 KN/103 ；北边跨、第一引跨、第二引跨的左半跨（2号悬臂梁）采用C50砼：轴心抗压设计强度Ra=28.5Mpa，轴心抗拉设计强度Rl=2.45Mpa，弹性模量E=3.5104 Mpa，泊松比0.167，热膨胀系数1.010-5 1/T，比重

3、2.6104 KN/103 ；桥墩墩身采用C40砼：轴心抗压设计强度Ra=23.0Mpa，轴心抗拉设计强度Rl=2.15Mpa，弹性模量E=3.3104 Mpa，泊松比0.167，热膨胀系数1.010-5 1/T，比重2.5104 KN/103 ；330m主跨跨中108m钢箱梁采用钢材：弹性模量E=20.6104 Mpa，泊松比0.300，热膨胀系数1.210-5 1/T，比重76.98104 KN/103 ；承台及连接支座的横梁采用超大刚度的梁单元模拟结构中的刚性构件：弹性模量E=3.01010Mpa，泊松比0.167，热膨胀系数1.210-5 1/T，比重2.5104 KN/103 ；整体

4、计算中采用的荷载：l 结构的自重（I期恒载）：主桥采用悬臂浇筑对称施工方法，分五次合拢。第一次合拢北岸现浇梁和1号悬臂梁及1号悬臂梁和2号悬臂梁，接着拆除北岸现浇梁的临时支架，然后拆除1号墩顶临时支座；第二次合拢2号悬臂梁和3号悬臂梁，拆除2号墩顶临时支座，单悬臂施工3号悬臂梁剩余节段；第三次合拢4号过渡梁和5号悬臂梁、7号悬臂梁及南岸现浇梁单悬臂施工4号过渡梁剩余节段；第四次合拢3号悬臂梁和4号过渡梁；第五次合拢主跨钢箱梁，主桥形成刚构-连续组合体系，实现最终结构体系。 以主桥1、2、3、4、5、7号主墩施工开始为第一天，则主桥各施工阶段顺序及时间表如下：施工顺序施工名称起始时间（d）完成时

5、间（d）所需时间（d）01号墩、2号墩、3号墩、4号墩、5号墩、7号墩1707001号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“0”号段711104011号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“1”号段11113712+15(含挂蓝安装)21号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“2”号段1381491231号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“3”号段1501601141号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“4”号段1611711151号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“5”号段1

6、721821161号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“6”号段1831931171号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“7”号段1942031081号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“8”号段2042131091号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“9”号段2142229101号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“10”号段2232319111号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“11”号段及北岸现浇梁2322409121号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号

7、悬臂梁“12”号段2412499131号悬臂梁、2号悬臂梁、3号悬臂梁、5号悬臂梁、7号悬臂梁“13”号段250258914HO1、HO2段合拢、5号悬臂梁和7号悬臂梁“14”号段259267915HO3段合拢、5号悬臂梁和7号悬臂梁“15”号段2682769163号悬臂梁“14”号段、5号悬臂梁和7号悬臂梁“16”号段2772848173号悬臂梁“15”号段、4号过渡梁“0”号段、5号悬臂梁和7号悬臂梁“17”号段2852928183号悬臂梁“16”号段、4号过渡梁“1”号段、5号悬臂梁和7号悬臂梁“18”号段2933008193号悬臂梁“17”号段、4号过渡梁“2”号段、5号悬臂梁和7号悬

8、臂梁“19”号段3013088205号悬臂梁和7号悬臂梁“20”号段、4号过渡梁“3”号段、3093168215号悬臂梁和7号悬臂梁“21”号段、4号过渡梁“4”号段、3173248225号悬臂梁和7号悬臂梁“22”号段及南岸现浇梁3253328235号悬臂梁和7号悬臂梁“23”号段3333408245号悬臂梁和7号悬臂梁“24”号段3413488255号悬臂梁和7号悬臂梁“25”号段3493568265号悬臂梁和7号悬臂梁“26”号段3573648275号悬臂梁和7号悬臂梁“27”号段365372828H45、H78段合拢37338210294号过渡梁“5”号段3833908304号过渡梁“

9、6”号段3913988314号过渡梁“7”号段3994068324号过渡梁“8”号段4074148334号过渡梁“9”号段415422834H34段合拢4234321035中跨钢箱梁提升4334522036二期恒载附属设施45351260挂蓝的使用：全桥由于多点同时施工，在1号墩、2号墩、3号墩、5号墩、7号墩需同时上挂蓝，即需10套挂蓝。在北岸现浇梁与1号悬臂梁（H01）及1号悬臂梁与2号悬臂梁（H12）合拢后，将此对挂蓝移至4号墩施工4号过渡梁。每一个施工节段应包含：挂蓝移动、立模绑扎钢筋浇筑混凝土养生及张拉预应力。施工内容12天工期11天工期10天工期9天工期8天工期混凝土养生33333

10、张拉11111挂蓝行走0.50.50.50.50.5立模1.51.51.511钢筋绑扎22221.5混凝土浇筑4321.51l II期恒载，包括：桥面铺装砼梁部分采用8厘米厚沥青铺装；钢梁部分采用6厘米厚沥青铺装。防撞墙和人行道栏杆采用钢结构。人行道结构引跨、南边跨和北边跨采用砼结构；其他跨采用钢结构灯柱及其他附属设施的荷载。II期恒载作用全桥图示：A23.3KN.m/m35.4KN.m33.2KN.m/m43.3KN.m198.1KN.m/m72.2KN.mCBBBAACBAl 结构的收缩徐变效应整体计算时砼收缩徐变效应计算采用CEB-FIP规范的系数值，对于C60在加载龄期为三天时徐变系数

11、终值为2.08；对于C50在加载龄期为三天时徐变系数终值为2.27。l 基本可变荷载（活载）采用城A级 计算弯矩用均布荷载：qM=10.0KN/m；计算剪力用均布荷载：qQ=15.0KN/m，另加300KN的集中力（当车道数等于或大于4条时，计算剪力乘增长系数1.25）.行车道宽度15.5m单向4车道。车列布置考虑4个车道正常行驶、所有不利车列靠左和靠右行驶三种情况按照各种构件的影响线（面）加载。l 其它可变荷载a. 横向静风力：设计风速：桥位区平均地面20m高度处，频率1/100的10分钟平均最大风速为26.7m/s，基本风压0.446 KN/M2。设计风速频率换算系数K1取1.0；风载体型

12、系数K2取1.3；风压高度变化系数K3取桥面处为1.452；及地形、地理条件系数数K4取1.2，则：桥面处风压为：1.016KN/m2b. 流水压力：P5P4设计流速：v取5.0m/s；桥墩形状系数K取1.5；水容重106KN/m3；重力加速度g为9.81m/s2，桥墩阻水面积A应计算到1/300设计洪水主位处 。计算公式为：P=Kav2/(2g)(KN),作用点：设计水位线以下1/3水深处。流水压强：若按v=5.0m/s计算，p为19.116KN/m2。c. 温度荷载体系温度：桥址处极端最高气温42.2。C，极端最低气温-1.8。C，月平均最低气温5.7。C，月平均最高气温37.7。C，最大

13、平均日温差11.9。C。设计合拢温度为15。C25。C，钢结构体系升温：42.2-15=27.2。C，体系降温：25-（-1.8）=26.8。C；混凝土结构体系升温：37.7-15=22.7。C，体系降温：25-5.7=19.3。C。整体设计中偏保守地取体系升温25.0。C，体系降温：21.0。C日照温差：按英国规范l 偶然荷载a. 船舶撞击力：考虑到规范中按国家I级航道进行设计的船舶撞击力取值偏低，P5,P7刚构桥墩偏安全地横桥向（顺水流方向）采用12000kN，顺桥向采用6000 kN船舶撞击力进行验算；同时还考虑到其它跨不排除有过小型船只的可能性，P1P4桥墩偏安全地横桥向（顺水流方向）

14、采用1300kN，顺桥向采用1050 kN船舶撞击力进行验算。设计最高通航水位及通航净空按交通部交水发2003558号函“关于对重庆石板坡长江大桥加宽改造方案通航净空尺度及技术要求的批复”设计最高通航水位为194.43m（黄海高程频率5%）。设计最低通航水位160.5m。通航净宽：单孔双向通航宽度不小于290.2m通航净空：最高水位时不小于18m最高通航水位1050KN1050KN1300KN设计中取船舶撞击力作用点位置为最高通航水位线以上2.0米。6000KN12000KN最高通航水位6000KNP4P5b. 地震荷载1. 该地区地震基本烈度为VI度，结构按VII度设防。2. 该桥位处以砂质泥岩为主，场地为一类场地土，地震水平加速度为0.1g。3. 本分析计算采用“周期-加速度”反应谱理论，考虑两种方式地震动输入： Type 1: 加速度值顺桥向（X向）施加 100% ，横桥（Y向）向施加 30%。Type 2: 加速度值横桥向（Y向）施加 100% ，顺桥（X向）向施加 30%。