文档内容
计算书
项目名称：九江市新建快速路系统(一期）工程总承包
（一标段）
计算内容：(65+120+65)m 部分斜拉桥下塔柱施工阶段
计算目 录
一、工程概况 ----------------------------------------------------------------------------------------- 1
1.1主塔结构设计 ------------------------------------------------------------------------------ 1
1.2下塔柱施工方法 --------------------------------------------------------------------------- 1
二、荷载取值 ----------------------------------------------------------------------------------------- 2
三、材料特性及计算模型 ------------------------------------------------------------------------- 2
3.1主要构件材料及性能 --------------------------------------------------------------------- 2
3.2计算模型 ------------------------------------------------------------------------------------ 2
四、施工阶段计算 ----------------------------------------------------------------------------------- 2
五、最不利状况下下塔柱验算 ------------------------------------------------------------------- 6
5.1最不利状况下塔柱弯矩 ------------------------------------------------------------------ 6
5.2下塔柱塔底正截面应力计算 ------------------------------------------------------------ 6
5.3下塔柱塔底截面裂缝计算 --------------------------------------------------------------- 8一、工程概况
1.1 主塔结构设计
主塔在横断面上采用V字造型，与主梁固接，采用C55混凝土。桥塔总高40.5m，
其中桥面以上塔柱高 16.5m，桥面以下塔柱高 24m，单侧塔柱竖直面处在半径
186.946m 的圆曲线上，塔柱采用矩形实体截面，上塔柱截面尺寸为 3.5m(纵桥向)
×1.8m(横桥向)，下塔柱截面尺寸为 3.5m(纵桥向)×2.5m(横桥向)。主塔与主梁固结
处设实心横梁，横梁高与主梁一致为 4.5m，宽3.5m。塔柱在塔底通过高 2m 的塔座
连接为整体，塔座底宽 6.489m。
图1-1 横断面布置图
1.2 下塔柱施工方法
下塔柱采用翻模施工。塔座混凝土浇筑后，待砼强度达到设计规定值后进行下
塔柱施工，下塔柱分 5个节段施工，采用翻模施工工艺，利用塔吊提升模板，模板
安装前，安装下塔柱劲性骨架，绑扎安装钢筋，劲性骨架及塔柱纵向主筋与塔座相
应预埋钢筋按设计要求进行连接。第一节段混凝土浇筑后，待砼强度达到设计规定
值后，先拆除基座模板，再将第一节段下侧 2m 模板吊至第二节段，保留上侧 2米
模板作为上一节段下侧模板的持力部分，第二阶段再安装一节 2米长模板，以后每
个节段塔柱每次翻模施工 4m。因此需计算下塔柱最大悬臂状态下的结构安全性。
1二、荷载取值
（1）自重：
钢筋混凝土 26.0 kN/m3。
（2）施工荷载：
下塔柱模板及平台等施工荷载按25 kN/m 计。
（3）风荷载
下塔柱横桥向风荷载 5.4kN/m，顺桥向风荷载3.2kN/m。
三、材料特性及计算模型
3.1 主要构件材料及性能
（1）混凝土
索塔采用 C55 混凝土，主要力学性能见下表。
表3-1 混凝土主要力学性能（MPa）
混凝土等级 C55
应用结构 主梁、索塔
弹性模量Ec(MPa) 35500
剪切模量Gc(MPa) 14200
泊松比Vc 0.2
轴心抗压设计强度(MPa) 24.4
力学性能
抗拉设计强度(MPa) 1.89
轴心抗压标准强度(MPa) 35.5
抗拉标准强度(MPa) 2.74
线膨胀系数(1/°C) 0.00001
3.2 计算模型
本次计算采用Midas Civil 2019 进行，下塔柱分5个节段施工，本次按实际施工
步骤建立计算模型。
四、施工阶段计算
1、完成承台施工后，浇筑塔柱第 1节段。
2施工阶段1计算模型
施工阶段1变形结果(mm) 施工阶段1下塔柱横桥向弯矩(kn*m)
2、浇筑下塔柱第2节段。
施工阶段2计算模型
3施工阶段2变形结果(mm) 施工阶段2下塔柱横桥向弯矩(kn*m)
3、浇筑下塔柱第 3节段。
施工阶段3计算模型
施工阶段3变形结果(mm) 施工阶段3下塔柱横桥向弯矩(kn*m)
4、浇筑下塔柱第 4节段，其中在浇筑第 4节段前在第 3节段中上部设置一道型
4钢横撑。
施工阶段4计算模型
施工阶段4变形结果(mm) 施工阶段4下塔柱横桥向弯矩(kn*m)
5、浇筑下塔柱第 5节段，按最不利控制，本施工阶段考虑横梁浇筑时的部分混
凝土湿重。
5施工阶段5计算模型
施工阶段5变形结果(mm) 施工阶段5下塔柱横桥向弯矩(kn*m)
五、最不利状况下下塔柱验算
5.1 最不利状况下塔柱弯矩
由施工阶段分析可知，施工阶段下塔柱最大弯矩为 4700kN*m。
5.2 下塔柱塔底正截面应力计算
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）7.2.4
条，短暂状况下需计算钢筋混凝土受弯构件正截面应力。
61、受压区混凝土压应力计算
7
tc
c
M
I
t x
k
c r
0 =
4
0
7 0
.9
0
4 7
0
1
.4
0
9
0
2
0
= 2 .4 4 M P a 0 .8 0 f 'c
k
2 8 .4 M P a
，满足要求
2、受拉钢筋应力计算
tsi
E S
M tk h
I
0 i
c r
x
0
= 5 . 6 3
4 7 0 0
0 . 9
4
2
7
. 4
1 0
0
0
. 4
0
9 2
= 5 3 . 3 M P a 0 . 7 5 f
sk
3 0 0 M P a
，
满足规范要求。5.3 下塔柱塔底截面裂缝计算
由上可知，裂缝满足规范要求。
5.4 塔柱结构临时水平拉杆验算
经验算，已经施工完成的塔柱自身结构能抵抗施工荷载对主塔的不利影响，在
施工各阶段，塔柱不利截面的应力及裂缝都能满足要求，临时水平拉杆只作为施工
的辅助措施，不参与结构受力，可以不用计算其受力。
8
纵 向 受
相
有
拉
对
结
效
钢
构 件 宽 （ b
构 件 高 （ h
截 面 砼 面 积 （ A m
截 面 惯 性 矩 （ I m
截 面 回 旋 半 径 （ i
截 面 有 效 高 度 （ h
0
截 面 有 效 高 度 （ h '
0
砼 强 度 等 级
砼 强 度 设 计 值 f (M
c d
界 限 受 压 区 高 度 ξ
b
构 重 要 性 系 数 γ
0
受 拉 混 凝 土 面 积 A te
筋 有 效 配 筋 率
m
m
m
m
m
2
4
P
）
）
）
）
）
）
）
a )
计 算
3 .5
2 .5
2 4 .4
0 .5 1
1
0 .4 9
参 数
最=A/Ateste 外
受
层
拉
受
钢
钢
钢
钢
拉
筋
筋
筋
筋
钢
（ a
s
面 积 （ A s m
8 .7 5 0
4 .5 5 7
0 .7 2 2
2 .4 3
2 .5
C 5 5
种 类
强 度 f (M
sd
强 度 f ' (M
sd
筋 保 护 层 厚
8 .0 4 2 %
m
2
P
P
度
）
）
a
a
)
)
c
0 .0
H
0 .0 7
3 9 4 0
R B 4
3 3 0
3 3 0
4 0
8
0
1
0
