小南海地块周边市政道路项目勘察设计计算书

　 目 目 录 1、工程概况 ............................................................ 2 2、设计依据 ............................................................ 2 3、构造型式及尺寸 ...................................................... 2 4、箱梁总体计算 ........................................................ 3 5、横梁计算 ........................................................... 11 6、桥墩钢筋计算 ....................................................... 19 7、桥墩基础承载力计算 ................................................. 25 8. 结果 ............................................................... 26

　 小南海地块周边市政道路项目勘察设计 1 、工程概况 项目共含 3 条道路，分别为一号路、二号路、三号路。其中一号路与二号路为城市次干路，主要服务于地块居民出行，三号路为城市主干路，主要用于加强对外联系，是联系鱼洞、龙洲湾和华侨城的快捷通道的一部分，也是巴南区综合交通规划中打造“内通外畅”道路网体系，提升骨架路网效率的重要组成部分。其中二号路K0+333.777~ K0+400.777 为一座现浇预应力混凝土连续箱梁桥，跨径 2x30m，长 67m，宽度 22m。

　设计桥梁整幅设计，起终点桩号：K0+333.777~ K0+400.777，桥跨布置形式为：2x30m 预应力混凝土连续箱梁桥。

　2 、设计依据 1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）

　2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）

　3、《城市桥梁设计规范》（GJ11－2011）

　4、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008）

　3 、构造型式及尺寸 桥梁上部结构采用斜腹式现浇预应力混凝土连续箱梁，单箱四室断面，桥梁梁宽为 22.0m;梁高 1.7m，翼缘悬挑长度为 2.0m，翼缘端部厚 0.2m，根部 0.5m，与箱梁腹板倒角半径 0.5m，腹板与底板倒角半径 0.2m；箱梁顶板厚 0.25m、底板厚 0.25m，腹板跨中厚 0.5m，为增强支点处箱梁的抗剪能力，支点附近腹板宽度渐变为 0.9m。

　箱梁标准横断面 4、 、 箱梁总体计算 1 桥梁分类 重要中桥 2 设计荷载 汽车荷载：城-A 级 3 桥梁净高 ≥5.0m 4 桥梁纵坡 ≤1.48% 5 标准路幅 22.0m=3.0m 人行道+16m 车行道+3.0 人行道 6 温度荷载 箱梁体系温度升温取 30°，降温取 20°，箱梁混凝土浇筑、伸缩缝安装等施工温度取 20°，日照温差按JTGD62-2015 规定的温度场计算 7 风荷载 重庆地区 100 年一遇的基本风压为ω0=0.45kN/m2

　8 地震设防类别 场地地震基本烈度为 6°，设计基本地震加速度值为0.05g，按 7°构造设防。

　9 设计基准期 100 年 10 设计使用年限 100 年 11 设计安全等级 一级

　 12 环境类别 Ⅰ类 13 钢筋砼构件最大裂缝宽度 W max =0.2mm

　4.1 永久作用

　计算荷载根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）、《城市桥梁设计规范》（CJJ11—2011）取值。

　结构自重：钢筋混凝土 26 kN/m3 ；沥青混凝土铺装 24kN/m 3 ；钢材 78.5kN/m 3 ；填土 20kN/m3 ； 1）一期自重：实际结构建立计算模型，由程序自动计算； 2）二期自重：

　车行道铺装（8cm 沥青铺装+10cm 混凝土整浇层）：B×0.1×25 单侧人行道：26kN/m； 3）结构的收缩徐变：按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）取用混凝土名义收缩系数εcs0=0.310×10-3,混凝土的名义徐变系数Φ0 按照规范取值。

　4）预加力：根据实际设计预应力钢束，输入结构计算模型进行计算。

　 4. 2 冲击系数 、偏载系数及 城－A A 级活载系数的计算

　整体计算中按照采用城-A 级。

　计算弯矩用均布荷载：q k =10.5kN/m；P k =2*（L 0 +130）kN（L 0 介于 5m~50m）, L 0为计算跨径。

　计算剪力用均布荷载：q k =10.5kN/m；P k =2.4*（L 0 +130）kN（L 0 介于 5m~50m）, L 0 为计算跨径。

　冲击系数：

　按《城市桥梁设计规范》取值； 制动力荷载 制动力采用 165kN 或者 10%车道荷载，并取两者中的较大值，但不包括冲击力；当计算的加载车道为同向行驶 2 条时，汽车荷载制动力标准值为一个设计车道的 2 倍；如果为同向 3 车道时，为 2.34 倍，同向 4 车道时，为 2.68 倍。

　偏载系数按 1.2 倍的活载系数考虑。

　4.3 3 温度作用

　 桥梁结构因温度作用引起的效应共分为两个部分：

　a)均匀温度作用 均匀温度作用按结构整体升温 30 度及结构整体降温 20 度来考虑。

　b)梯度温度作用 依据“《公路桥涵设计通用规范》”（JTG D60-2015）4.3.12.3 条：

　计算桥梁结构由于梯度温度引起的效应时，可采用如下图所示意的竖向温度梯度曲线，其桥面板表面的最高温度 T1 的规定见下表。对混凝土结构，当梁高H<400mm 时，A=H-100(mm)；当梁高 H≥400mm 时，A=300mm。

　混凝土上部结构的竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。

　对于本结构(按 100mm 沥青混凝土铺装层考虑)：

　日照正温差：

　H=1700mm A=300mm T1=140C T2=5.50C

　日照反温差：

　H=1700mm A=300mm T1=-7.00C T2=-2.750C 4.4 （ 2x30 ）m m 预应力混凝土连续箱梁计算

　 页 6

　1 4.4.1 主桥 计算模型

　计算分析模型采用 midas/civil 进行计算。

　计算模型 2 4.4.2 整体计算

　1 4.4.2.1 持久状况承载能力极限状态验算结果

　（1 1 ）

　正截面抗弯承载能力验算

　 正截面抗弯承载能力验算结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 5.1.5 条γ os ≤R 验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。

　（2 2 ）

　斜截面抗剪承载能力验算

　 页 7

　斜截面抗剪承载能力验算结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 5.1.5 条γos≤R 验算，结构重要性系数*作用效应的组合设计最大值均小于等于构件承载力设计值，满足规范要求。

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 5.2.9 条进行抗剪截面验算，满足规范要求。

　 （3 3 ）

　支反力计算

　支反力计算结果表格 节点

　FX(kN)

　FY(kN)

　FZ(kN)

　MX(kN · m)

　MY(kN · m)

　MZ(kN · m)

　75 -1990.203 0.124 3011.271 0.000 0.000 0.000 76 -1990.219 0.000 2890.232 0.000 0.000 0.000 77 -1990.219 -0.120 2888.642 0.000 0.000 0.000 78 -1990.203 -0.124 3007.714 0.000 0.000 0.000 79 1990.203 0.126 2955.373 0.000 0.000 0.000 80 1990.219 0.000 2834.700 0.000 0.000 0.000 81 1990.219 -0.121 2833.113 0.000 0.000 0.000 82 1990.203 -0.125 2951.822 0.000 0.000 0.000 83 0.000 0.358 8799.544 0.000 0.000 0.000 84 0.000 0.000 8683.945 0.000 0.000 0.000 85 0.000 -0.358 8794.573 0.000 0.000 0.000

　 页 8

　4 42 .4.2.2 持久状况正常使用极限状态验算结果

　（1 1 ）

　结构正截面抗裂验算

　对于部分预应力 A 类构件，在作用（荷载）短期效应组合下，应符合下列条件：

　σ st －σ pc ≤0.7f tk

　 但在荷载长期效应组合下：

　σ lt －σ pc ≤0

　结构正截面抗裂验算短期效应组合结果图形

　 结构正截面抗裂验算长期效应组合结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 6.3.1-1 条验算:

　 短期效应组合σst－σpc = 3.67MPa 压 0.7ftk = -1.86MPa ，满足规范要求。

　 长期效应组合σst－σpc = 4.93MPa 压 0.7ftk = -0.00MPa ，满足规范要求。

　（2 2 ）

　结构斜截面抗裂验 算

　对于 A 类和 B 类部分预应力混凝土构件，在作用（荷载）短期效应组

　 页 9

　合下，应符合下列条件：

　 预制构件：σ tp ≤0.7f tk

　现场浇筑（包括预制拼装）构件：σ tp ≤0.5f tk

　 结构斜截面抗裂验算结果图形（单位：MPa）

　结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 6.3.1-2 条验算σtp = -1.31MPa≤0.5ftk = -1.33MPa ，满足规范要求。

　4 43 .4.2.3 持久状况构件应力验算结果

　（1 1 ）

　正截面混凝土法向压应力验算

　按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.1.5-1 条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。

　 受压区混凝土的最大压应力：

　 未开裂构件：σ kc ＋σ pt ≤0.5f ck

　 允许开裂构件：σ cc

　≤0.5f ck

　 正截面混凝土法向压应力验算结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG

　 页 10

　D62-2004）第 7.1.5 条验算: σkc＋σpt = 10.35MPa≤0.5fck = 16.20MPa ，满足规范要求。

　（2 2 ）

　正截面受拉区钢筋拉应力验算

　按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.1.5-2 条，荷载取其标准值，汽车荷载考虑冲击系数。

　 受拉区预应力钢筋的最大拉应力：

　 1）对钢绞线、钢丝

　 未开裂构件：σ pe ＋σ p ≤0.65f pk

　 允许开裂构件：σ po ＋σ p ≤0.65f pk

　 2）对精轧螺纹钢筋

　 未开裂构件：σ pe ＋σ p ≤0.80f pk

　 允许开裂构件:σ po ＋σ p ≤0.80f pk

　 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.1.5-2 条验算: σpe＋σp = 1200.95MPa≤0.65fpk = 1209.00MPa ，满足规范要求。

　（3 3 ）

　斜截面混凝土的主压应力验算

　 按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.1.6 条，混凝土的主压应力应符合下式规定：σ cp ≤0.6f ck

　 斜截面混凝土的主压应力验算结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.1.6 条验算：σcp = 10.35MPa≤0.6fck = 19.44MPa ，满足规范要求。

　 页 11

　4 44 .4.2.4 短暂状况构件应力验算结果

　（1 1 ）

　短暂状况构件应力验算

　按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.2.8 条，截面边缘混凝土的法向压应力应符合下式规定：σ tcc ≤0.70f "ck

　 短暂状况构件应力验算结果图形 结论：

　 按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第 7.2.8 条验算：σtcc = 7.81MPa≤0.70f"ck = 18.14MPa ，满足规范要求。

　5 、横梁计算 1 5.1 端 横梁计算

　0 轴、2 轴横梁长度均为 22m，受力情况与制作情况一致，该横梁各工况下的内力如下：

　工况 短期组合 长期组合 基本组合 正弯矩（kN.m）

　1124.4 1077.8 1436.2 负弯矩（kN.m）

　-2159.6 -2070.5 -2757.9 剪力（kN）

　1790.4 1717.2 2285.2

　 1 5.1.1 正截面抗弯 承载能力

　 页 12

　 页 13

　 5.1.2 2 正截面 裂缝宽度验算

　 页 14

　 5.1.3 3 斜截面抗剪承载力验算

　 页 15

　综上，该处横梁配筋满足设计要求。

　5.2 2 中 横梁计算 （1 1# # ）

　该横梁各工况下的内力如下：

　工况 短期组合 长期组合 基本组合 正弯矩（kN.m）

　3392.3 3313.3 4218.7 负弯矩（kN.m）

　-4917.0 -4794.9 -6128.4 剪力（kN）

　4059.2 3958.9 5058.3

　 页 16

　5.2 21 .1 正截面抗弯 承载能力

　 页 17

　 5.1.2 2 正截面 裂缝宽度验算

　 页 18

　 5.2 2. .3 3 斜截面抗剪承载力验算

　 页 19

　综上，该处横梁配筋满足设计要求。

　6 、桥墩 钢筋 计算 1#桥墩墩高 8m，对其进行验算

　 6 6. .1 1 桥墩抗压承载能力验算

　 页 20

　 页 21

　 页 22

　 页 23

　 6 6. .2 2 桥墩裂缝验算

　 页 24

　 页 25

　 7 、桥墩基础承载力计算 1#桥墩桩基的桩基承载力计算如下：

　 页 26

　 8 、桥墩桩基裂缝验算 1#桥墩桩基裂缝验算结果如下：

　 页 27

　 页 28

　9 、桥台计算 桥台验算帽梁是否满足设计要求，以下为桥台帽梁验算部分：

　帽梁各工况下的内力如下：

　工况 短期组合 长期组合 基本组合 正弯矩（kN.m）

　1355.3 1291.1 1746.2 负弯矩（kN.m）

　-1586.4 -1514.8 -2037.2 剪力（kN）

　1623.6 1552.5 2081.0

　1 9.1 正截面抗弯 承载能力

　 页 29

　9 9. .2 2 正截面 裂缝宽度验算

　 页 30

　 9 9. .3 3 斜截面抗剪承载力验算

　 页 31

　10. 结果 综上，各项计算结果均满足相关规范要求。