撞钟石河中桥毕业设计计算书.doc

第一章 设计资料及主要指标确定第一章 设计资料及主要指标确定1.1 桥面跨径及桥宽标准跨径：根据工程概况选取20m。主梁全长：考虑到预制梁安装需要和伸缩缝的设置，留4cm伸缩缝，预制梁长19.96m。计算跨径：取相邻支座中心线间距19.26m。桥面宽度：根据所在线路交通量，桥面横向宽度净度11.4m。1.2 主要技术指标主要技术指标 表1-1公路等级汽车荷载等级行车道数桥面净度(m)斜度()横向桥板块数板宽(m)预制板长(m)预制板高(m)预制板最大吊装静载(kn)设计安全等级环境类别高速公路公路级212.490101.2519.960.95边板 393；中板313二级类1.3 材料及工艺1. 混凝土水泥：应采用高品质的硅酸盐水泥或普通水泥，同一座桥的板梁应采用同一品种水泥。粗集料：应采用连续级配，碎石宜采用锤击式破碎生产。碎石最大粒径不宜超过20mm，以防止混凝土浇筑困难或振捣不密实。混凝土：各部分混凝土标号 表1-2序号结构部位混凝土标号要求1预制空心板、封锚端、铰缝和桥面现浇层c50混凝土2封端c40混凝土3桥面铺装层沥青混凝土4台帽、背墙、防撞护栏、侧墙帽c30混凝土5支座垫石c40小石子混凝土有条件时，铰缝混凝土可选择抗裂、抗剪、韧性好的钢纤维混凝土。混凝土中不得掺和粉煤灰。2.普通钢筋普通钢筋采用r235和hrb335钢筋，钢筋应符合钢筋混凝土用热轧光圆钢筋（gb 130131991）和钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋（gb1499.2-2007）的规定。本图纸中r235钢筋采用了直径d=8mm、10mm、14mm、16mm四种规格；hrb335钢筋主要采用了直径d=8mm、10mm、12mm、16mm、20mm、22mm、25mm七种规格。 3.预应力钢绞线采用抗拉强度标准值fpk =1860mpa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合预应力混凝土用钢绞线（gb/t 52242003）的规定。4.圬工u型桥台基础采用c20片石混凝土，台身采用c25素混凝土。5.其他材料钢板：采用碳素结构钢（gb/t700-2006）规定的q235b钢板。锚具：采用ym15-4和ym15-5型系列锚具及其配套设备；管道成孔采用圆形金属波纹管。金属波纹管钢带厚度不应小于0.35mm。支座：采用板式橡胶支座gyz型产品，其性能均应符合公路桥梁板式橡胶支座（jt/t42004）的规定。桥面：采用fyt-1改进型桥面防水材料，若选用其他材料，应符合现行的行业标准或规范要求。1.4 设计依据(1)公路工程技术标准(jtg b012003)(2)公路桥涵设计通用规范(jtg d602004)(3)公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d622004)(4)公路桥涵施工技术规范(jtj 0412000)(5)公路勘测规范（jtg c102007）(6)公路勘测细则（jtg/t c102007）(7)公路交通安全设施设计技术规范（jtg d812006)(8)公路交通安全设施施工技术规范（jtgf712006）(9)公路桥涵地基与基础设计规范（jtg d632007）(10)公路工程抗震设计规范（jtj 00489）(11)道路工程制图标准（gb5016292）(12)钢筋焊接网混凝土结构技术规程（jgj1142003）。- 20 -第二章 上部结构计算第二章 上部结构计算2.1 构造布置桥梁横断面：施工方法采用先预制，再吊装。板间采用企口缝混凝土湿接。板厚95cm，预制板宽125cm，全桥横桥向由10块预制板拼装而成，每块板中有空洞，见图1。图 2-1 桥梁横断面桥面铺装：采用10cmc50整体混凝土和10cm沥青混凝土。桥面采用连续桥面和钢板伸缩缝，钢板通过预埋锚筋锚固在桥面板或桥台上。2.2 板及栏杆的横截面几何特性2.2.1 边板图 2-2 边板毛截面a=1.240.95（0.760.710.150.080.120.08）0.050.050.50.050.05（0.05+0.08）0.70.50.080.080.5+(0.12+0.24) 0.4550.5=0.689452.2.2 中板图 2-3 中板毛截面a=1.240.95（0.760.710.150.080.120.08）0.050.050.050.052（0.05+0.08）0.70.080.08=0.55512.2.3 栏杆图 2-4 栏杆截面a=0.910.464-0.50.810.810.50.0580.5550.5（0.555+0.735）0.125=0.29282.3 板荷载横向分布系数计算2.3.1支座处的荷载横向分布系数m0的计算按杠杆原理法计算。首先绘制横向影响线图，在横向线上按最不利荷载布置，如图3所示。图 2-5 利用杠杆原理法计算荷载横向分布系数（1）1号板：（2）2号板：（3）39号板同2号板为0.5,10号板同1号板为0.53。2.3.2 跨中的荷载横向分布系数mc的计算预制板间企口缝连接，所以跨中的荷载横向分布系数按照铰接板梁法计算。（1）计算抗扭惯性矩it,图 2-6 空心板等效成箱形截面本次设计将空心板近似简化成图4中虚线所示的薄壁箱型截面来计算。 其中， （2）计算抗弯惯性矩i, （3）计算刚度系数 （4）计算跨中荷载横向分布影响线查表，在和0.02之间按直线内插法求的影响线坐标值、，计算结果列于表1中。各板影响线坐标值 表2-1板号单位荷载作用位置（i号板中心）1234567891010.0118115813111009308007006305805610010.022341921461110850660520430370340.01621317814011108807206005104504320.011581541371140970830730650600589990.021921881571200920710560460400370.01617817414911809407606305404804530.011311371371231040900780700650639980.021461571621381060820650540460430.01614014915213210508507006005405140.0111011412312711610008707807307010010.021111201381481291000800650560520.01611111813214012410008307006306050.010930971041161231141000900830809980.020830921061291421261000820710660.016087094105124134121100085076072（5）计算板的荷载横向分布系数在影响线上横向按最不利位置布置荷载后，就可以通过相应影响线坐标值求得各板的荷载横向分布系数。首先，绘制影响线于图中，根据通规要求，计算汽车荷载时，多车道折减系数为：三车道时，四车道时。由于多车道折减系数的缘故，未见得横向布置的车队越多，荷载横向缝补系数越大。图 2-7 横向分布影响线1号板：按四列布置折减后按两列布置2.3.3 荷载横向分布系数汇总荷载横向分布系数汇总 表2-2荷载类别mcmo车辆荷载0.29250.532.4 荷载内力计算2.4.1恒载内力计算（1）预制板的自重mo中板：g=0.555126=14.433 knm边板：g=0.6894526=17.926 knm桥面铺装：g=(12.40.124+12.40.126)10=6.200 knm栏杆：g=0.292826210=1.522 knm（2）主梁恒载总和主梁恒载集度汇总 表2-3 荷载板总和g（kn/m）中板14.4336.2001.52222.155边板17.9266.2001.52227.648计算公式：设x为计算截面离左支座距离，并令，则主梁弯矩和剪力的计算公式分别为： 恒载内力计算列于表4中恒载内力 表2-4内力项目支点中板边板831.2623.4363.786.3129.5172.6中板边板358.1268.5156.737.456.174.8中板1027.3770.5449.4106.7160.0213.4边板1282.0961.5560.9133.12199.7266.32.4.2 活载内力计算由公路桥规可知：公路级车道荷载，由均布荷载，和集中荷载 kn组成，计算剪力效应时应乘以1.2的系数。所以冲击系数当计算简支梁各截面的最大弯矩和跨中最大剪力时，可以近似取用不变的跨中横向分布系数；对于支点截面的剪力或靠近支点截面的剪力尚须计入由于荷载横向分布系数在梁端区段内发生变化所产生的影响。下面以1号梁为例计算各截面的弯矩和剪力（1）跨中截面pkkl/41.2pkqk1/21/2q 图 2-8 跨中截面内力计算图式1）弯矩：跨中截面弯矩影响线面积： 2）剪力： （2）截面pkk3l/161/43/41.2pkkq图 2-9 截面内力计算图式1）弯矩： 2）剪力： （3）截面1）弯矩：2）剪力：pkqk7l/641.2pkqk1/87/8图 2-10 截面内力计算公式（4）支点截面1.2pkqk1.0图 2-11 支点截面内力计算图式2.4.3 主梁内力组合将1号梁的荷载组合计算列于表5中。1号梁的荷载组合 表2-5序号荷载类别弯矩m 剪力q（kn）梁端（1）恒载4577841045217163108（2）汽车荷载194.48333.38444.50173.4389.0773.77（3）1.2恒载673.041153.801538.39319.50239.63159.75（4）1.4汽车荷载272.27466.73622.30242.80124.70103.28（5）承载力极限基本组合（3+4）945.311620.532160.69562.30364.33263.03（6）0.7汽车荷载/1.245109.35187.44249.9297.5150.0841.48（7）0.4汽车荷载/1.24562.48107.11142.8155.7228.6223.70（8）正常极限设计值短期组合（1+6）670.221148.941531.921363.76249.77176.61（9）正常极限设计值长期组合（1+7）623.351068.611424.81321.97228.31156.83（10）1.0（5）945.311620.532160.69562.30364.33263.03（11）1.0（8）670.221148.941531.92363.76249.77176.61（12）1.0（9）623.351068.611424.81321.97228.31156.83控制设计的计算内力945.311620.532160.69562.30364.33263.032.5 预应力钢筋面积的估算及预应力钢筋布置2.5.1 估算预应力钢筋面积按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量，根据跨中截面抗裂性要求，可得跨中截面所需要的有效预加力为：式中为荷载短期效应弯矩组合值设预应力钢筋截面重心距截面下缘为则预应力钢筋的合力作用点到截面重心轴的距离为：截面面积全截面对抗裂验算边缘的弹性抵抗矩为：v所以有效预加应力合力为：n预应力钢筋的张拉控制应力预应力损失按张拉控制力的20%估算，则可得需要预应力钢筋的面积为：采用（2束4根，2束5根）钢绞线，预应力钢筋的截面积为，采用夹片式群锚。2.5.2 钢束布置（1）跨中截面钢束布置后张法预应力混凝土受弯构件的预应力管道布置应符合公桥规中的有关构造要求，参考已有的设计图纸并按公桥规中的构造要求对跨中截面的预应力钢筋进行初步布置。（2）锚固面预应力钢筋布置全部4束均锚固于梁端；同时，为减小支点和锚固面上的预加力的偏心矩和避免过大的局部集中应力，将预应力钢筋尽量布置得分散和均匀些。跨中截面预应力钢筋配置图 支座截面预应力钢筋配置图 图 2-12 预应力钢筋配置图2.5.3 截面预应力钢筋布置（1）钢筋采用圆弧弯起，具体情况如图n1弯起角 n2弯起角 （2）钢束各控制点的位置n1号钢筋导线点至锚固端水平距离弯起点至导线点的水平距离弯起点至锚固端水平距离弯起点至跨中截面的水平距离弯止点距导线点的水平距离故弯止点距跨中截面的距离图 2-12 预应力钢筋弯起图示同理n2钢束（3）各截面钢束位置及倾角计算计算时，首先判断出i点所在区段，然后计算和即当时，i点位于直线段未弯起处，故对于n1，对于n2，当时，i点位于圆弧弯曲段，按下式计算，当时，i点靠近锚固段直线段，此时n1钢束，n2钢束计算结果列于表6各钢束截面位置及倾角汇总 表2-6计算截面钢束编号（mm）（mm）（mm）()(mm)(mm)跨中截面n17528.51395.100090n25603.51564.3210l/4截面n17528.51395.100090n25603.51564.3210l/8截面n17528.51395.100090n25603.51564.31881.5173.4383.4支点截面n17528.51395.12451.5122.9212.9n25603.51564.34376.5169.2779.22.6 主梁截面几何特性计算及束界校核s2.6.1 换算截面几何特性计算后张法预应力混凝土板，在张拉力筋时管道尚未压浆，由预加应力引起的应力按构件混凝土净截面计算；在使用阶段，管道已压浆，钢束与混凝土之间已经有很强的粘结力，故按换算截面计算。1号预制板跨中截面的净截面与换算截面几何特性计算，列于表7，l/4截面处，钢筋未弯起，截面特性同跨中，l/8截面及支点截面分别列于表8，表9 。1号预制板跨中截面的净截面与换算截面几何特性 表2-7截面类型分块名称分块面积ai(cm2)ai重心至梁顶距离yi（cm）对梁顶边的面积矩自身惯性矩ii (106cm4)（cm）ix=ai（ys-yi）2(106cm4)截面惯性矩i=ii+ix(106cm4)净截面毛截面720343.13104497.6900.50.0027.692预留孔道面积-100.880-8064037.4-0.141-0.141混凝土净截面7102.242.63023857.551换算截面毛截面117.2809376036.30.1540.154预留孔道面积720343.13104497.6900.60.0037.693混凝土净截面7320.243.73198257.8471号预制板l/8截面的净截面与换算截面几何特性 表2-8截面类型分块名称分块面积ai(cm2)ai重心至梁顶距离yi（cm）对梁顶边的面积矩自身惯性矩ii (106cm4)（cm）ix=ai（ys-yi）2(106cm4)截面惯性矩i=ii+ix(106cm4)净截面毛截面720343.13104497.6900.40.0017.691预留孔道面积-100.871.3-7187028.6-0.082-0.082混凝土净截面7102.242.73032627.609换算截面毛截面117.271.38356027.70.0900.090预留孔道面积720343.13104497.6900.50.0027.692混凝土净截面7320.243.63188057.7821号预制板支点截面的净截面与换算截面几何特性 表2-9截面类型分块名称分块面积ai(cm2)ai重心至梁顶距离yi（cm）对梁顶边的面积矩自身惯性矩ii (106cm4)（cm）ix=ai（ys-yi）2(106cm4)截面惯性矩i=ii+ix(106cm4)净截面毛截面720343.13104497.690007.690预留孔道面积-100.845.4-457602.3-0.001-0.001混凝土净截面7102.243.13058737.689换算截面毛截面117.245.4532102.30.0010.001预留孔道面积720343.13104497.6900073690混凝土净截面7320.243.13157707.691汇总结果列于表101号预制板净截面与换算截面几何特性汇总 表2-10计算截面cm2cmcmcmi106cm4w(105cm3)跨中净截面7102.242.652.437.47.5511.7731.4412.019换算截面7320.243.751.336.37.8471.7961.5302.162净截面7102.242.652.437.47.5511.7731.4412.019换算截面7320.243.751.336.37.8471.7961.5302.162净截面7102.242.752.328.67.6091.7821.4552.660换算截面7320.243.651.427.77.7821.7851.5142.809支点净截面7102.243.151.92.37.6891.7841.48233.430换算截面7320.243.151.92.37.6911.7841.48233.4302.6.2 力筋布置位置的校核为简化计算，假定预应力钢筋的合力作用点位置就是钢筋重心的位置，根据张拉阶段和使用阶段的受力要求，可得出许可布置力筋重心的限制值、，即。式中： 各截面钢束位置的校核如表11、表12所示，从表中可看出所有截面基本满足束界要求。各截面几何特性汇总 表2-11计算截面an(cm2)wns (105cm3)wnx (105cm3)kx(cm)ks(cm)npi (kn)mg1 (knm)跨中7102.21.7731.44125.020.32812.3831.2l/47102.21.7731.44125.020.32812.3623.4l/87102.21.7821.45525.120.52812.3363.7支点7102.21.7841.48225.120.92812.30钢束位置校核 表2-12计算截面ms(knm)mg1/npi(cm)ms/0.8npi (cm)e1(cm)ep(cm)e2(cm)说明跨中153229.668.154.637.447.8不满足l/4114922.251.147.237.430.0满足l/867012.929.838.028.69.3满足支点00025.12.3-20.9满足从表中可以看出，上述计算只是粗略计算，尽管各截面均满足要求，但由于预应力损失只是粗略计算，所以需要在后面的验算过程中进行调整。2.7 持久状况截面承载能力极限状态计算2.7.1 正截面承载力计算取弯矩最大的跨中截面进行计算。（1） 求受压区高度x图 2-13 工字形截面将空心截面按照等面积和等惯性矩的原则换算成如图12所示的工字形截面。略去构造钢筋的影响，先按第一类t形截面梁计算混凝土受压区高度x，即：受压区全部位于翼缘板内，说明确定是第一类t形截面梁。（2）正截面承载力计算梁跨中截面弯矩组合设计值，截面受弯承载力为：跨中截面正截面承载力满足要求。2.7.2 斜截面承载能力计算（1）斜截面受剪承载力计算取距支点h/2处截面进行验算。1）复核主梁截面尺寸 式中： b=530mm =50代入：所以截面尺寸满足要求。2）验算是否需要进行斜截面抗剪强度的计算公桥规规定，若，则不需要进行斜截面抗剪强度计算，仅需按照构造配置箍筋，由于：说明不需要进行计算，仅配置箍筋。（3）箍筋设计主梁斜截面强度计算按下式计算：p为斜截面内受拉纵筋的配筋率，即箍筋选用直径为8的四肢q235钢筋，间距，则：采用全部预应力钢筋平均值，即，所以有：满足要求。（4）斜截面抗弯强度由于钢束均锚固于梁端，数量上沿跨长方向没有变化，且弯起角度缓和，其斜截面抗弯强度一般不控制设计。2.8 预应力损失控制2.8.1 力筋张拉控制应力按公桥规规定2.8.2 力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失对跨中截面： 式中： 跨中截面管道摩阻损失见表13。跨中截面管道摩阻损失 表2-13钢束编号x（m）kx弧度n140.06980.01759.80.01470.0317139544.22n290.15710.03939.80.01470.0526139573.33平均值58.78同理，可算出其他控制截面处的值，列于表14中。其他截面管道摩阻损失 表2-14截面跨中l/4l/8支点平均值（mpa）58.7849.1044.1539.342.8.3 锚具变形，钢丝回缩引起的应力损失按考虑反摩阻作用时计算钢束的应力损失，首先确定反摩阻影响长度： 式中为张拉端锚具变形，两端同时张拉时为4mm，为单位长度由管道摩阻引起的预应力损失；为张拉端锚下张拉控制应力；为扣除沿管道摩擦损失后锚固端预拉应力；为张拉端至锚固端的距离，锚固端为跨中截面，反摩阻影响长度列表于表15。反摩阻影响长度 表2-15钢束编号n113951336.223998013314n213951336.223998010337距张拉端为x处的截面由锚具变形和钢筋回缩引起的考虑反摩阻后的预应力损失为： 考虑反摩阻作用时钢束在各控制截面处的应力损失的计算列表于表16。应力损失汇总 表2-16截面钢束编号x各控制截面平均值跨中n19980117.229.334.5n29980150.95.2l/4n14850117.277.371.4n24850150.980.1l/8n12757.5117.292.9101.8n22757.5150.9110.6支点n1350117.2114.1130.0n2350150.9145.82.8.4 分批张拉时混凝土弹性压缩引起的应力损失此项应力损失，对于简支梁一般取l/4截面计算，以其计算结果做为全梁各钢束的平均值。式中： m=4 n所以： 2.8.5 钢筋松弛引起的预应力损失对于采用超张拉工艺的普通松弛钢铰线，由钢筋松弛引起的预应力损失为：式中： 所以： 2.8.6 混凝土收缩徐变引起的预应力损失式中： 该梁位于野外一般地区，相对湿度为60%，其理论厚度为：查表并内插值可得到相应的徐变系数终极值：混凝土收缩应变终极值： 跨中截面：l/4截面： 未记构造钢筋影响 取跨中与l/4截面平均值计算，则有：将各截面钢束应力损失平均值及有效预应力汇总于表17、表18中。各截面钢束应力损失平均值汇总 表2-17工作阶段计算截面预加应力阶段使用阶段l/258.334.529.68122.4896.4134.1230.5l/449.177.329.68156.0896.4134.1230.5l/844.2130.029.68203.8896.4134.1143.42支点截面39.3101.829.68170.7896.4134.1143.42有效预应力汇总 表2-18计算截面有效预加力支点截面预加应力阶段1272.521238.921191.121224.22使用阶段1042.021008.42960.62993.722.9 短暂状况的应力验算预应力混凝土结构按短暂状态设计时，应计算构件在制造、运输及安装等施工阶段，由预加力（扣除相应的应力损失）、构件自重及其他施工荷载引起的截面应力。本桥以跨中截面上、下缘混凝土法向应力进行验算。上缘： 下缘： 其中： 代入上式得：计算结果表明，在预加应力阶段，梁的上缘不出现拉应力，下缘的混凝土压应力满足规范要求。2.10 持久状况的应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件尚应计算其使用阶段正截面的法向应力，受拉钢筋的拉应力及斜截面的主压应力。计算时荷载取其标准值，不计分项安全系数，汽车荷载应考虑冲击系数。2.10.1 跨中截面混凝土法向正应力验算式中： 代入上式可得： 持久状况下跨中截面混凝土正应力验算满足要求。2.10.2 跨中截面预应力钢筋拉应力计算由后期恒载及活载作用产生的预应力钢筋截面中心处的混凝土应力为：所以钢束应力为：2.10.3 斜截面主应力计算取剪力和弯矩都较大的l/4截面进行计算。一般需计算其上梗肋、形心轴和下梗肋处在标准效应组合下的主压应力，应满足的要求。在l/4截面处有： 上梗肋处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力 形心轴处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力下梗肋处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力主应力计算结果表明，下梗肋处主压应力最大：形心轴处主拉应力最大：说明斜截面主应力满足规范要求。2.11 抗裂性验算2.11.1 作用短期效应组合作用下的正截面抗裂验算正截面抗裂验算取跨中截面进行。（1）预加力产生的构件抗裂验算边缘混凝土预压应力的计算跨中截面则：（2）由荷载产生的构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力的计算，有：因为，故短期荷载效应组合下正截面抗裂性满足要求。2.11.2 作用短期效应组合作用下的斜截面抗裂验算斜截面的抗裂性验算应取剪力和弯矩均较大的最大不利区段截面进行，这里为l/4截面进行计算。 上梗肋处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力形心轴处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力下梗肋处：（1）剪应力（2）正应力（3）主应力主应力计算结果表明，形心轴处拉应力最大：说明斜截面抗裂性满足规范要求。2.12 主梁变形计算2.12.1 荷载短期效应作用下主梁挠度验算主梁计算跨径，c50混凝土弹性模量，由于沿跨境方向各截面的换算截面惯性矩均不形同，为简化计算，取梁l/4处截面的换算惯性矩i0=7.847104mm4作为全梁的平均值。（1）可变荷载作用引起的挠度现将可变荷载作为均布荷载作用在主梁上，则主梁跨中挠度系数，荷载短期效应的可变荷载值为：，由可变荷载引起的简支梁跨中截面的挠度为：考虑长期效应的可变荷载引起的挠度值为：（2）考虑长期效应的恒载引起的挠度值为：2.12.2 预加力引起的上拱度计算采用l/4截面处的使用阶段永存预加力矩作为主梁平均预加力矩计算值，即：截面惯性矩仍采用梁l/4处截面惯性矩，则主梁跨中截面上拱度为：考虑长期效应的预加应力引起的上拱值为：2.12.3 预拱度设置梁在预加力和荷载短期效应组合共同下并考虑长期效应值的挠度值为：预加力产生的长期反拱值大于按荷载短期效应组合计算的长期挠度值，故此不需设置预拱度。第三章 下部结构计算第三章 下部结构计算3.1 设计资料设计荷载：公路ii级,上部结构：采用钢筋混凝土20m空心板梁，标准跨径20m，计算跨径19.26m，梁长19.96m，十梁式结构，主梁中距1.24m，采用板式橡胶支座，支座高5.2cm，上部结构重力为。桥台材料：台帽、台身用c30钢筋混凝土，重度，轴心抗压强度，基础采用c25水下混凝土，重度，轴心抗压强度。高程：桥面高程为1549.888m，设计水位高程为1546.325m。地质资料：地基土为密实硬黏土，其基本承载力为，重度，空隙比，比重,压缩模量，台内填土重度，内摩擦角3.2 桥台几何尺寸拟定桥台高度：基础采用两个台阶，每层台阶厚0.75m，襟边宽0.5m。基础容许最大刚性角为，基础的扩散角为：（满足规范要求）则桥台高度为：顺桥向台帽宽度：式中：伸缩缝宽度 支座中心线至梁端距离 支座顺桥向宽度 支座边缘到台身顶边缘距离台帽檐口宽度计算得：横桥向台帽宽度：桥面宽度为b=12.4m，台帽一般应设置10cm的檐口，故取。桥台其他尺寸：按1：1放坡，按规范要求，桥台侧墙后端应伸入桥头锥坡定点以内长度75cm，则桥台侧墙长度为：取侧墙长度为b=6.5m。按规范要求取前墙顶宽，则前墙底宽度经计算得：（满足规范要求）按规范要求取侧墙顶宽，则侧墙底宽为：（满足规范要求）桥台其他细部尺寸见图4-1。图4-1 桥台细部尺寸图3.3 作用计算3.3.1 结构重力计算仅验算台身底截面和基础底截面。（1）上部结构重力。（2）台身、侧墙及填土重力计算见表4-1。表4-1序号自重力/力臂计算式自重力力臂弯矩knmknm198.450.849168.48658.751.8241201.563015.251.474444.47750.983.1612373.831101.722.9203217.02墙重：2362.445.78613669.08近似土重：4010.355.78623203.86近似墙重：277.983.398944.58土重：520.943.3981770.15385.640.333128.42合计13282.5047121.45（3）基础土重对于基础自重及襟边上土重，两台阶基础近似采用单台阶基础计算，差别不大。基础重： 第一层：第二层：基础总重: 力臂： 对的弯矩：（4）台身底截面以上自重的重心（扣除前墙、侧墙脚以外的填土重）全部自重合计为，对的弯矩的弯矩合计为全部自重作用点距为3.548m，则其对台身底截面形心偏心距（靠台背一侧）。（5）基础底截面以上自重的重心全部自重合计为，对的弯矩合计为，全部自重距为3.560m，则其对台身截面形心偏心距。3.3.2 汽车荷载布置和支座反力、土压力计算重力式墩台不计冲击系数。（1）台后无荷载，车道荷载作用在桥上，见图4-2。根据公路桥涵设计通用规范:集中荷载标准值有以下规定，时，为180kn；时，为360kn；当时,采用直线内插法得；计算剪力时，则：图4-2 仅桥上布载相应土压力计算作如下考虑：a，计算桥台地基承载力时，仅计算基础顶面范围的土压力，基础高度内的主动土压力和被动土压力均不考虑。b，验算桥台滑动稳定性时，主动土压力按整个桥台高度计算。根据公路桥梁设计通用规范：总的主动土压力： 。则：所以： e的着力点自计算土层底面算起为： 则： （2）台后桥上均有布载，车辆荷载在台后，车道荷载在桥上，则台后布载长度确定可做如下考虑：a，土破坏棱体长度由侧墙根算起；b，侧墙端部的折线近似做直线处理。根据公路桥梁设计通用规范：布载长度，荷载布置如图4-3所示。此时支反力为：土压力车辆荷载等代均布土层厚度计算式为：由前墙后缘算起：土压力为： 则： 图4-3 后台桥上均布荷载（3）桥上无荷载，台后有车辆荷载荷载布置如图4-4所示。图4-4 台后布载此时支反力0，土压力车辆荷载等代均布土层厚度计算式为：由前墙后缘算起：土压力为： 则： 3.3.3 其他各力计算：摩阻力：制动力：一行车队总重的10%根据公路桥涵设计通用规范，取值汽车荷载制动力各种荷载计算和组合见表4-2。各种荷载计算和组合汇总 表4-2序号作用类型台后无荷载车道荷载在桥上台后、桥上均有荷载，车辆在台后，车道在桥上桥上无荷载台后为车辆荷载1上部恒载力kn4478.644478.6