30m简支箱梁计算书
30m预应力混凝土简支小箱梁计算书
一、主要设计标准
1、公路等级：城市支路，双向四车道
2、桥面宽度：3m人行道+0.25m路缘带+2x3.5m车行道+0.5m双黄线+2x3.5m 车行道+0.25m路缘带+3m人行道=21m
3、荷载等级：汽车-80级
4、设计时速：30Km/h
5、地震动峰值加速度0.2g
6、设计基准期：100年
二、计算依据、标准和规
1、《厂矿道路设计规》（GBJ22-87）
2、《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）
3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》（JTG D62-2004）
三、计算理论、荷载及方法
1、计算理论
桥梁纵向计算按照空间杆系理论，采用Midas Civil2012软件计算。
2、计算荷载
（1）自重：26KN/ m3
（2）桥面铺装：10cm沥青铺装层+8cm钢筋混凝土铺装
（3）人行道恒载：20KN/ m
（4）预应力荷载：
采用4束5φs15.2和6束4φs15.2 fpk=1860MPa钢绞线，控应力1395MPa。（5）汽车荷载：
本桥由于是物流园区部道路，通行的重车较多，本次设计考虑《厂矿道路设计规》（GBJ22-87）汽车-80级，计算图示如下：
根据图示，汽车荷载全桥横桥向布置三辆车。
冲击系数按照《公路桥涵设计通用规》（JTG D60-2004）4.3.2条考虑。
（6）人群荷载：3.5 KN/ m2
（7）桥面梯度温度:
正温差：T1=14°，T2=5.5°
负温差：正温差效应乘以-0.5
3、计算方法
（1）将桥梁在纵横梁位置建立梁单元，然后采用虚拟梁考虑横向刚度，以此来建立模型。
（2）根据桥梁施工方法划分为四个施工阶段：架梁阶段、现浇横向湿接缝阶段、二期恒载阶段、收缩徐变阶段。
（3）进行荷载组合，求得构件在施工阶段和使用阶段时的应力、力和位移。（4）根据规规定的各项容许指标。按照A类构件验算是否满足规的各项规定。
四、计算模型
全桥采用空间梁单元建立模型，共划分为273节点和448个单元。全桥模型如下图：
全桥有限元模型图
五、计算结果
1、施工阶段法向压应力验算
（1）架梁阶段
架设阶段正截面上缘最小压应力为1.0MPa，最大压应力为2.7MPa；正截面下缘最小压应力为12.0MPa，最大压应力为13.7MPa。根据《公路钢筋混凝
土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可见加梁阶段压应力满足规要求。
架梁阶段正截面上缘压应力图（MPa）
架梁阶段正截面下缘压应力（MPa）
（2）现浇横向湿接缝阶段
现浇横向湿接缝阶段正截面上缘最小压应力为1.1MPa，最大压应力为2.8MPa；正截面下缘最小压应力为11.5MPa，最大压应力为13.4MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004第7.2.8条规定
1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可见加梁阶段压应力满足规要求。
现浇横向湿接缝阶段正截面上缘压应力图（MPa）
现浇横向湿接缝阶段正截面下缘压应力图（MPa）
（3）二期恒载完成阶段
二期恒载完成阶段正截面上缘最小压应力为1.9MPa，最大压应力为5.2MPa；正截面下缘最小压应力为7.7MPa，最大压应力为11.9MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可见加梁阶段压应力满足规要求。
二期恒载完成阶段正截面上缘压应力图（MPa）
二期恒载完成阶段正截面下缘压应力图（MPa）
（4）收缩徐变完成阶段
收缩徐变完成阶段正截面上缘最小压应力为1.9MPa，最大压应力为5.2MPa；正截面下缘最小压应力为6.7MPa，最大压应力为11.0MPa。根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004第7.2.8条规定1.15ftk’ =-1.484 MPa≤σ≤0.7fck’=18.144 MPa，可见加梁阶段压应力满足规要求。
收缩徐变完成阶段正截面上缘压应力图（MPa）
收缩徐变完成阶段正截面下缘压应力图（MPa）2、受拉区钢筋拉应力验算
钢束编号施工阶段有效预
应力（MPa）
使用阶段钢束拉
应力（MPa）
施工阶段容许拉
应力（MPa）
使用阶段容许拉
应力（MPa）
腹板束N1 1262 1192 1395 1209
腹板束N2 1256 1191 1395 1209
腹板束N3 1249 1189 1395 1209
腹板束N4 1243 1188 1395 1209
底板束N5 1270 1193 1395 1209
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》JTG D62-2004第6.1.3条施工阶段σ≤0.75fpk=1395MPa和第7.1.5条使用阶段σ≤0.65fpk=1209MPa，从上表中可以看出，钢束的拉应力满足规的要求。