某高速公路某大桥施工图咨询报告

第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 1 页 目 录 第一章第一章 概述概述 .2 一一 桥梁概述桥梁概述 2 二二 咨询工作的主要内容咨询工作的主要内容 3 （一）咨询工作的重点 .3 （二）咨询工作的主要内容 .3 第二章第二章 主桥结构复核计算主桥结构复核计算 .5 一一 技术标准和规范技术标准和规范 5 （一）技术标准（一）技术标准 .5 （二）设计规范（二）设计规范 .5 二二 主要材料及设计荷载主要材料及设计荷载 6 （一）主要材料及其参数（一）主要材料及其参数 .6 （二）设计荷载取值（二）设计荷载取值 .7 三三 数值符号规定数值符号规定 9 四四 主要计算结论主要计算结论 9 五五 上部结构纵向复核计算上部结构纵向复核计算 .13 六六 下部结构复核计算下部结构复核计算 .31 七七 箱梁横向分析箱梁横向分析 .45 第三章第三章 跨中应力、挠度及腹板主拉应力的控制设计跨中应力、挠度及腹板主拉应力的控制设计 47 一一 跨中挠度影响因素的分析跨中挠度影响因素的分析 .47 （一）影响因素分析 47 （二）结论 48 二二 腹板主拉应力影响因素的分析腹板主拉应力影响因素的分析 .48 （一）影响因素分析 48 （二）结论 50 三三 主梁中跨跨中区域下缘应力主梁中跨跨中区域下缘应力 .50 （一）影响因素分析 50 （二）结论 51 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 2 页 第一章第一章 概述概述 一一 桥梁概述桥梁概述 某大桥位于至某高速公路合同段。全桥分左、右两幅，两幅桥之间留有 3.08m 的空隙。左右桥平面位于直线、A=283.901，Ls130、R620m 的 缓和曲线及圆曲线上，立面位于 i=-2.844%、R=80000m 和 50000m 的圆曲线 及直线上。 本桥上部结构为 74+135+74m 三跨预应力混凝土连续刚构。箱梁根部高 度 8m，跨中梁高 3m。箱梁零号块底板厚 120cm，根部底板厚 100cm，跨中 底板厚 32cm，梁高及箱梁底板厚度按 1.8 次抛物线变化。箱梁零号块腹板厚 度 70cm，根部至 9 号梁段腹板厚 70cm，12 号梁段至合拢段腹板厚 45cm，10 号梁段至 11 号梁段腹板厚 7045cm。箱梁顶板除零号块为 45cm，梁端支承截面为 100cm 外，其余顶板厚度 30cm。箱梁顶板宽 12m， 底板宽 6.5m，悬臂长度 2.75m，悬臂板端部厚 20cm，根部厚 75cm。箱梁梁 高为单箱中心线处的高度值，顶板设有 25的横坡。 大桥箱梁为双向预应力混凝土结构，纵向预应力钢束采用 15-15、15- 17、15-19 三种规格预应力钢铰线束；竖向预应力采用 JL32 精轧螺纹粗钢筋。 钢铰线的标准强度为 1860MPa，张拉控制应力均为标准强度的 0.75 倍，即 1395MPa，单根钢铰线的张拉吨位 195.3KN；粗钢筋抗拉强度标准值 785MPa，张拉控制应力为标准强度的 0.9 倍，即 706.5MPa，单根 JL32mm 精轧螺纹粗钢筋的张拉吨位 568KN。 大桥下部结构：主桥 1 号桥墩采用钢筋混凝土双柱式，两柱间净距为 4m，单柱空心薄壁式桥墩，截面尺寸为 6.5m（横桥向）2.5m（顺桥向） ， 横桥向壁厚为 80cm，顺桥向壁厚为 60cm，墩高 45m；主桥 2 号桥墩上部与 1 号桥墩相同，下部采用钢筋混凝土单柱式矩形空心薄壁墩，单箱三室截面， 截面尺寸为 6.5m（横桥向）x9.0m（顺桥向） ，横桥向壁厚为 80cm，顺桥向壁 厚为 60cm；桥墩承台厚度均为 4.0m，基桩均为 6 根直径 2.0m 钻孔灌注桩， 按照嵌岩桩设计。 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 3 页 二二 咨询咨询工作的主要内容工作的主要内容 受业主的委托，对至某高速公路某合同段上的某大桥施工图设计进行咨询 工作，本次咨询工作站在“公正、客观、公平”的立场上，依据施工图设计文 件及交通部和国家现行的规范、规程和标准进行。 （一）咨询工作的重点 1.结构的安全度是否满足规范要求； 2.根据结构实际的受力状态，分析跨中下缘应力及挠度、腹板主拉应力 的控制是否可靠； 3.关键施工工序流程及施工质量控制要求。 （二）咨询工作的主要内容 1. 结构复核计算 （1）主桥总体纵向分析，采用平面杆系QJX程序； （2）主梁横向分析，采用桥梁博士程序； （3）下部结构强度的验算。 2. 主梁跨中挠度影响因素的分析 （1）混凝土徐变对跨中挠度的影响； （2）跨中的预应力度对跨中挠度的影响； （3）施工误差和钢绞线局部失效对跨中挠度的影响。 3. 主梁跨中下缘应力影响因素的分析 （1）混凝土徐变对跨中下缘应力的影响； （2）施工误差和钢绞线局部失效对跨中下缘应力的影响。 4. 主梁腹板主拉应力影响因素的分析 （1）不考虑竖向预应力的腹板最大主拉应力； （2）考虑竖向预应力的腹板最大主拉应力； （3）考虑横向各种因素的影响得出的腹板最大主拉应力； （4）考虑施工误差和钢绞线局部失效对腹板主拉应力的影响； 5. 关键工序施工流程 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 4 页 6. 关键工序施工质量控制 7. 对构造合理性提出建议 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 5 页 第二章第二章 主桥结构复核计算主桥结构复核计算 采用平面杆系 QJX 程序对主桥进行了纵向总体分析，对主梁进行了极限承 载力、抗裂、主梁应力、支座吨位以及主梁刚度的验算；采用桥梁博士程 序，对箱梁薄弱断面进行了顶板、腹板和底板的横向受力分析；下部结构考虑 了在各种荷载组合下，墩身强度、承台强度、桩基强度和桩基承载力的验算。 一一 技术标准和规范技术标准和规范 （一）技术标准（一）技术标准 1设计计算行车速度：80 公路/小时 2设计荷载：公路级 3地震动峰值加速度：0.05g 4桥面总宽度及组成：桥面总宽度：12.0 米，桥面组成：0.5 米（护栏） +11.0 米（行车道）+0.5 米（护栏） 5桥面最大纵坡：本桥：-2.844% 6设计洪水频率：1/100 年 7环境类别：类 8结构设计安全等级：一级 （二）设计规范（二）设计规范 1公路工程技术标准 （JTG B01- 2003） 2公路桥涵设计通用规范 （JTG D60- 2004） 3 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTG D62- 2004） 4 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63- 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 6 页 2007） 5 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041- 2000） 6 公路桥梁抗风设计规范 （JTG/T D60-01- 2004） 7.公路桥梁抗震设计细则 （JTG/T B02-01- 2008） 二二 主要材料及设计荷载主要材料及设计荷载 （一）主要材料及其参数（一）主要材料及其参数 1混凝土混凝土 （1） C55 混凝土（用于主梁） 弹性模量：35500Mpa 剪切模量：14200MPa 泊松比：0.2 轴心设计抗压强度：24.4MPa 设计抗拉强度：1.89MPa 热膨胀系数：0.00001 （2） C50 混凝土（用于墩身） 弹性模量：34500MPa 剪切模量：13800MPa 泊松比：0.2 轴心设计抗压强度：22.4MPa 设计抗拉强度：1.83MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 7 页 热膨胀系数：0.00001 （3） C30 混凝土（用于承台和桩基） 弹性模量：30000MPa 剪切模量：12000MPa 泊松比：0.2 轴心设计抗压强度：13.8MPa 设计抗拉强度：1.39MPa 热膨胀系数：0.00001 2 2预应力钢材预应力钢材 （1）预应力钢绞线（s15.2mm） 弹性模量：MPa 标准强度：1860MPa 热膨胀系数：0. 钢筋松弛率：0.03 孔道摩阻系数：0.17 孔道偏差系数：0.0015 一端锚具变形及钢束回缩值：0.006m （2）预应力粗钢筋 弹性模量：MPa 抗拉强度标准值:785MPa 热膨胀系数：0. 张拉控制应力：706.5MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 8 页 （二）设计荷载取值（二）设计荷载取值 1恒载恒载 （1） 一期恒载一期恒载 一期恒载包括主梁、横梁等材料重量。混凝土容重取 26KN/m3，主梁按实 际断面计取重量。主梁横隔板以集中力计入。 （2） 二期恒载二期恒载 二期恒载为桥面防撞护栏、分隔带护栏、泄水管及桥面铺装。经计算二期 恒载取 69.9KN/m。 2活载活载 （1） 公路级 汽车荷载三车道加载时的横向折减系数为：0.78 桥跨纵向折减系数：1.0 采用平面结构程序进行总体计算时，汽车荷载偏载增大系数取 1.15。 （2） 汽车制动力 制动力的着力点在桥面上，其值按桥规规定的方法计算。 （3） 汽车冲击系数 汽车荷载冲击系数取 0.05。 （4）活载的横向分布系数 公路级：30.781.150x1.05=2.826 3其它荷载其它荷载 （1） 温度：体系升温 25，降温 25，主梁上下缘温差按规范取值。 （2） 桥梁所在地区相对湿度：0.8 （3） 设计基本风速：V10=26.3m/s（按照公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）附录 A 取值） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 9 页 （4） 地震烈度：地震动峰值加速度 0.05g （5） 基础沉降：主墩不均匀沉降 20mm，桥台不均匀沉降 10mm 4荷载组合荷载组合 荷载组合表 表 2-1 荷载组合参 与 组 合 项 目 组合 1恒载+汽车 组合 2恒载+汽车+基础沉降+升温+正温差 组合 3恒载+汽车+基础沉降+降温+负温差 组合 4恒载+汽车+基础沉降+升温+正温差+正制动力 组合 5恒载+汽车+基础沉降+降温+负温差+负制动力 组合 6恒载+汽车+基础沉降+降温+负温差+正制动力 组合 7恒载+汽车+基础沉降+升温+正温差+负制动力 三三 数值符号规定数值符号规定 弯矩 M：以使单元下缘受拉为正，单元上缘受拉为负 剪力 Q：以使单元产生顺时针转动为正，反之为负 轴力 N：以单元受压为正，受拉为负 应力：以压应力为正，拉应力为负 位移：以向上为正，向下为负 单位：轴力KN，剪力KN，弯矩KN.m，应力MPa 四四 主要计算结论主要计算结论 (一一)上部结构纵向上部结构纵向 1. 主梁极限承载力主梁极限承载力 主梁各截面抵抗正、负弯矩的截面抗力大于最不利荷载组合下的正、负弯 矩，能够满足极限承载力要求。 2. 主梁抗裂主梁抗裂 本桥按全预应力混凝土构件设计。 （1 1）主梁正截面抗裂验算）主梁正截面抗裂验算 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 10 页 在短期荷载效应作用下，主梁不出现拉应力，抗裂验算满足全预应力混凝 土构件的要求。 （2 2）主梁斜截面抗裂验算）主梁斜截面抗裂验算 规范规定：对于现浇全预应力混凝土构件，在荷载短期效应组合下 tp 0.4ftk=0.42.74=1.096MPa 在短期效应组合下，斜截面出现的最大拉应力为 1.1MPa，满足规范要求。 主梁斜截面抗裂满足规范对全预应力混凝土构件要求。 3. 正应力正应力 施工阶段主梁最大压应力(阶段 61)为 15.1MPa，出现在墩顶附近上缘， 最大拉应力(阶段 43)为 0.4MPa，出现在该阶段块件下缘，施工阶段主梁最大 压应力、拉应力均能满足规范要求。 成桥阶段：上铺装阶段（63 阶段）主梁最大压应力为 12.5MPa，出现在 墩顶附近上缘，主梁不出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 6.5MPa。 运营阶段：荷载组合 1 时，主梁最大压应力为 11.7MPa，出现在中跨 1/4 附近上缘，主梁不出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 3.0MPa。其余荷载组 合时，主梁最大压应力为 16.5MPa，出现在墩顶及中跨 1/4 附近上缘，主梁不 出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 2.0MPa。主梁应力满足规范要求。 施工阶段规范允许值如下： tcc15.1MPa 0.70fck=0.7035.5=24.85MPa tct=0.4 MPa 0.7ftk=0.72.74=1.92MPa，且预拉区配置的纵向钢筋的配 筋率也超过规范低限的 0.2。 因此施工阶段主梁最大压应力、拉应力均能满足规范要求。 运营阶段规范允许值如下： 受压区混凝土最大压应力 kc+pt 0.5 fck=0.535.5=17.75MPa 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 pe+p=1204MPa-298KN.m，裂缝宽度=0.09mm；顶板跨中位置 承载能力=190KN.m60.7KN.m，裂缝宽度=0.04mm。 箱梁顶板极限强度、裂缝均满足规范要求。 2. 箱梁腹板箱梁腹板 腹板位置承载能力=1820KN353KN，裂缝宽度 0.05mm。 箱梁腹板极限强度、裂缝均满足规范要求。 3. 箱梁底板箱梁底板 底板加厚段位置承载能力=481KN.m234KN.m，裂缝宽度 0.014mm；底板 跨中位置承载能力=-139KN.m-80.3KN.m，裂缝宽度=0.11mm。 箱梁底板极限强度、裂缝均满足规范要求。 五五 上部结构纵向复核计算上部结构纵向复核计算 （一）总体结构分析（一）总体结构分析 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 14 页 1计算方法概述计算方法概述 总体静力计算采用平面杆系理论，主梁为平面梁单元。总体计算根据 桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据设计的合拢方法模拟合拢步骤，根 据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力和抗裂验算，验 算结构在施工阶段、运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合 规范要求。 2结构离散图结构离散图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 15 页 图 2-1 结构离散图 (单位:cm) 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 16 页 3阶段划分阶段划分 施工阶段划分 表 2-2 施工阶段内容安装单元编号 1 施工基础和墩身97139 2 施工 0#、1#块 23306774 3 张拉预应力钢束 4 安装挂篮 5 施工 2 号块件 22316675 6 张拉预应力钢束 7 移动挂篮 8 施工 3 号块件 21326576 9 张拉预应力钢束 10 移动挂篮 11 施工 4 号块件 20336477 12 张拉预应力钢束 13 移动挂篮 14 施工 5 号块件 19346378 15 张拉预应力钢束 16 移动挂篮 17 施工 6 号块件 18356279 18 张拉预应力钢束 19 移动挂篮 20 施工 7 号块件 17366180 21 张拉预应力钢束 22 移动挂篮 23 施工 8 号块件 16376081 24 张拉预应力钢束 25 移动挂篮 26 施工 9 号块件 15385982 27 张拉预应力钢束 28 移动挂篮 29 施工 10 号块件 14395883 30 张拉预应力钢束 31 移动挂篮 32 施工 11 号块件 13405784 33 张拉预应力钢束 34 移动挂篮 35 施工 12 号块件 12415685 36 张拉预应力钢束 37 移动挂篮 38 施工 13 号块件 11425586 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 17 页 39 张拉预应力钢束 40 移动挂篮 41 施工 14 号块件 10435487 42 张拉预应力钢束 43 移动挂篮 44 施工 15 号块件 9445388 45 张拉预应力钢束 46 移动挂篮 47 施工 16 号块件 8455289 48 张拉预应力钢束 49 移动挂篮 50 施工 17 号块件 7465190 51 张拉预应力钢束 52 移动挂篮 53 施工 18 号块件 6475091 54 张拉预应力钢束 55 在边跨支架上现浇边跨现浇段 149396 56 拆除中边跨挂篮，安装边跨合龙吊 架，边跨合龙段压重一半 57 施工边跨跨合龙段，拆除边跨压重 5 92 58 张拉预应力钢束 59 拆除边跨吊架，安装中跨合拢吊架， 中跨合龙压重一半 60 施工中跨合龙段，拆除中跨压重 4849 61 张拉预应力钢束 62 拆除中跨吊架 63 桥面系施工 （二（二) 计算结果计算结果 1主梁极限承载力主梁极限承载力 未计入普通钢筋，主梁各断面在各种荷载组合下截面抗力和最大组合弯矩 曲线见下图。 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 18 页 图 2-2 组合 1 梁承载能力极限状态图 续图 2-2 组合 2 主梁承载能力极限状态图 续图 2-2 组合 3 主梁承载能力极限状态图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 19 页 续图 2-2 组合 4 主梁承载能力极限状态图 续图 2-2 组合 5 主梁承载能力极限状态图 续图 2-2 组合 6 主梁承载能力极限状态图 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 20 页 续图 2-2 组合 7 主梁承载能力极限状态图 跨中截面最不利内力及抗力值 表 2-3 位置 组合编 号 截面抗力 (kn.m) 组合内力 (kn.m) 抗力/内 力 11.14 21.35 31.49 41.06 51.14 61.06 跨中断 面 71.14 图中最外面两条线是主梁各断面的截面抗力曲线，里面被包络的线条是各 截面最大组合弯矩曲线。从上图中可以看出，主梁的抗弯承载能力满足规范要 求。 2主梁抗裂验算主梁抗裂验算 抗裂验算分为正截面和斜截面抗裂验算。 （1）主梁正截面抗裂验算）主梁正截面抗裂验算 规范规定：对于全预应力混凝土构件，在作用短期效应组合下，分段浇注 的混凝土受弯构件不允许出现拉应力。本桥主梁在各种荷载效应组合下，主梁 各截面正应力见下图。 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 21 页 图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 1） 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 2） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 22 页 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 3） 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 4） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 23 页 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 5） 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 6） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 24 页 续图 2-3 主梁抗裂验算正应力图（组合 7） 从图中可看出，主梁正截面抗裂满足规范要求。 （2）主梁斜截面抗裂验算）主梁斜截面抗裂验算 本桥主梁在短期荷载效应下，计入温度力效应后，叠加竖向预应力，斜截 面应力见下图。 图 2-4 主梁斜截面抗裂验算应力图（汽车最大剪力作用下） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 25 页 续图 2-4 主梁斜截面抗裂验算应力图（汽车最小剪力作用下） 规范规定：对于现浇全预应力混凝土构件，在荷载短期效应组合下 tp 0.4ftk=0.42.74=1.096MPa 从图中可看出，在短期效应组合下，斜截面出现的最大拉应力为 1.1MPa，满足规范要求。 3. 主梁应力主梁应力 （1）主梁正应力）主梁正应力 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 26 页 图 2-5 主梁应力图（成桥阶段） 续图 2-5 主梁应力图（组合 1） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 27 页 续图 2-5 主梁应力图（组合 2） 续图 2-5 主梁应力图（组合 3） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 28 页 续图 2-5 主梁应力图（组合 4） 续图 2-5 主梁应力图（组合 5） 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 29 页 续图 2-5 主梁应力图（组合 6） 续图 2-5 主梁应力图（组合 7） 施工阶段未一一列出，计算表明主梁最大压应力(阶段 61)为 15.1MPa， 出现在墩顶附近上缘，最大拉应力(阶段 43)为 0.4MPa，出现在该阶段块件下 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 30 页 缘，施工阶段主梁最大拉、压应力均满足规范要求。 成桥阶段：上铺装阶段（63 阶段）主梁最大压应力为 12.5MPa，出现在 墩顶附近上缘，主梁不出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 6.5MPa。 运营阶段：荷载组合 1 时，主梁最大压应力为 11.7MPa，出现在中跨 1/4 附近上缘，主梁不出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 3.0MPa。其余荷载组 合时，主梁最大压应力为 16.5MPa，出现在墩顶及跨中 1/4 附近上缘，主梁不 出现拉应力，中跨下缘最小压应力为 2.0MPa。主梁应力满足规范要求。 施工阶段规范允许值如下： tcc 0.70fck=0.7035.5=24.85MPa tct=0.27 MPa 0.7ftk=0.72.74=1.92MPa，且预拉区配置的纵向钢筋的配 筋率也超过规范低限 0.2。 因此施工阶段主梁最大压应力、拉应力均能满足规范要求。 运营阶段规范允许值如下： 受压区混凝土最大压应力 kc+pt 0.5 fck=0.535.5=17.75MPa 受拉区预应力钢筋的最大拉应力 pe+p=1204MPa0.65 fpk=0.651860=1209MPa 运营阶段主梁最大压应力满足规范要求，预应力钢筋的最大拉应力满足规 范的要求。 （2）主梁主应力）主梁主应力 (a). 竖向压应力计算 本桥竖向预应力采用 JL32mm 的精轧螺纹粗钢筋。考虑到竖向预应力因为 混凝土弹性变形、混凝土的收缩、徐变、锚具回缩以及多方面因素影响将会有 比较大的损失，计算中假定竖向预应力的的有效应力为控制应力的 50%。 (b). 主应力计算 按规范第 6.3.3 条（6.3.3-1）主应力为： 2 2 2 2 22 22 cycxcycx cp cycxcycx tp 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 31 页 根据上述公式考虑竖向预应力钢筋后，算得主梁最大主拉应力和相应主压 应力，结果见下图。 图 2-6 主梁最大主拉应力及相应主压应力图（最大剪力） 续图 2-6 主梁最大主拉应力及相应主压应力图（最小剪力） 主梁最大主压应力为 16.8Mpa，发生在边跨跨中附近上缘，主梁跨中 1/4 附近位置出现最大 1.275MPa 主拉应力。 规范允许值如下： cp 0.6 fck=0.635.5=21.3MPa 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 32 页 tp 0.5ftk=0.52.74=1.37MPa，即按照构造配置箍筋即可。 4主梁刚度主梁刚度 短期效应作用下汽车活载造成中跨最大下挠度为 18.8mm，最大上拱度为 3.7mm，位移绝对值之和为 22.5mm，考虑挠度长期增长系数 1.4125，位移绝 对值之和为 31.78mm，小于 L/600=225mm，结构刚度满足规范要求。 5支座反力支座反力 表 2-4 是由纵向计算求得的各支座位置处的支承反力，表 2-5 为各墩顶 所采用的支座规格。 各墩支承处的支反力一览表 表 2-4 0 号桥台3 号桥台 墩号 Max(KN)Min(KN)Max(KN)Min(KN) 组合 15611 3520 5560 3420 组合 26436 3312 6471 3213 组合 35963 3018 5911 2832 组合 46436 3249 6576 3213 组合 56028 3018 5911 2728 组合 65963 2954 6016 2832 组合 76502 3313 6471 3110 设计所采用的支座规格一览表（QZ 系列） 表 2-6 墩、台号 0 号桥台3 号桥台 支座类型GPZ4000S(D)XGPZ4000S(D)X 承载力（KN）2X40002X4000 结论结论：将表 2-4 与表 2-5 的数据对照可知，设计所选用的支座规格均满足 使用要求。 六六 下部结构复核计算下部结构复核计算 1 1墩身强度墩身强度 （1）风载计算 风载计算公式为：Fwh= k0k1k3WdAwh Wd= Vd2/(2g) Vd= k2k5V10 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 33 页 k0-设计风速重现期换算系数，施工阶段 k0=0.75，运营阶段 k0=1.0 k1-风载阻力系数，按照规范 4.3.7 条计算 k3-地形、地理条件系数，取 1.0 Awh-迎风面积 K2-风速高度变化修正系数，按照 B 类地表选取，根据规范表 4.3.7-3 内插求 得 K5-阵风风速系数，取 1.38 V10-设计基本风速，取 V10=26.3m/s（按照公路桥涵设计通用规范 （JTG D60-2004）附录 A 取值） ，计算桥墩风荷载是时 V10的起算点为承台顶， 计算主梁风荷载时 V10起算点为主梁范围内的平均地面高度。 当汽车荷载与风荷载相组合时，计算风速依据公路桥梁抗风设计规范取 为 25m/s 计算。当风荷载不与汽车荷载组合时，风荷载依据公路桥涵设计通 用规范按照高度计算确定。 （2）施工阶段墩身强度 a.墩身截面计算内力 施工阶段最大悬臂状态桥墩验算考虑 4 种荷载工况： 组合 1：最大悬臂时一端挂篮脱落，另一端未脱落+纵风； 组合 2：一端堆放的材料、机具等按 8.5KN/m 计，悬臂端部作用 100KN 集 中力，另一端空载+纵风； 组合 3、一侧施工机具等动力系数 1.2，另一侧为 0.8+纵风； 组合 4：考虑箱梁自重的不均匀性，一侧悬臂自重增加 2%，另一侧悬臂自 重减少 2%+纵风； 仅计算 2#主墩施工时的受力状态： 此时墩底截面的内力见下表。 墩身截面计算内力 表 2-6 组合类型作用位置M(kn.m)N(kn) 薄壁墩底1123341433 组合 1 实体底部77554 薄壁墩底1071341831 组合 2 实体底部60815 组合 3薄壁墩底1032341981 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 34 页 实体底部48249 薄壁墩底1095141083 组合 4 实体底部68503 注：表中符号意义：N：轴力；M：纵向弯矩； b.墩身截面强度 取上述工况中的最不利荷载计算得到薄壁墩墩底截面抗力受压区混凝土 边缘的压应力：cct=4.78MPa0.80fck=0.8*0.9*32.4=23.3MPa 受拉钢筋应力：sit=63.9MPa0.75fsk=251MPa 中性轴处主拉应力：tpt=0.16MPa0.25ftk=0.66MPa，箍筋仅需按照 构造要求布置。 实体墩底受压区混凝土边缘的压应力：cct=6.56MPa0.80fck =23.3MPa 受拉钢筋应力：sit=141.9MPa0.75fsk=251MPa 中性轴处主拉应力：tpt=0.06MPa0.25ftk=0.66MPa，箍筋仅需按照 构造要求布置。 所有施工阶段墩身应力满足规范要求。 （3）运营阶段荷载组合 在计算运营阶段桥墩内力时，考虑计算的准确性，将整体计算模型进行修 正，考虑了群桩效应对桥墩刚度的影响，主梁（主梁高度+桥面系高度）横向风 力在 1#、2#桥墩之间按照桥墩横向刚度进行分配， 主墩计算考虑了恒载（包括了混凝土收缩、徐变、主梁预应力） 、体系温度、 温度力、制动力、活载、基础沉降等荷载，在程序中单独摘出各种单向荷载内 力，手动进行荷载组合，具体最不利荷载组合详见荷载组合表。 荷载组合表 表 2-7 组合 1恒载+基础沉降+体系温度+温度梯度最大纵风 组合 2恒载+基础沉降+体系温度+温度梯度+汽车+制动力纵风 组合 3恒载+基础沉降+体系温度+温度梯度最大横风 组合 4恒载+基础沉降+体系温度+温度梯度+汽车+制动力横风 （4）运营阶段计算采用内力 双薄壁桥墩墩身截面组合 1 最不利内力一览表 表 2-8 墩号组合类型内力类型M(kn.m)Q(kn)N(kn) 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 35 页 Mmax12912 -531 29336 Mmin-19178 736 36500 Nmax-2998 4 38534 承载能力 Nmin-2754 181 27000 Mmax9419 -374 26180 Mmin-13800 504 27776 Nmax-1036 -70 29097 短期抗裂 Nmin-3344 199 24859 Mmax9419 -374 26180 Mmin-13799 504 27776 Nmax-1036 -70 29097 1#主墩左侧桥 墩墩顶 长期抗裂 Nmin-3344 199 24859 Mmax23583 1129 55171 Mmin-10974 -531 44896 Nmax6816 396 57206 承载能力 Nmin5382 181 42560 Mmax17460 853 41924 Mmin-7460 -376 40323 Nmax4333 278 43242 短期抗裂 Nmin5667 199 39004 Mmax17460 853 41924 Mmin-7460 -376 40323 Nmax4333 278 43242 1#主墩左侧桥 墩墩底 长期抗裂 Nmin5667 199 39005 Mmax18854 -914 41697 Mmin-8377 291 27641 Nmax14925 -382 43731 承载能力 Nmin-6589 202 26900 Mmax13075 -637 31330 Mmin-5289 157 25296 Nmax12701 -447 32589 短期抗裂 Nmin-5289 157 25295 Mmax13075 -637 31330 Mmin-5289 157 25296 Nmax12701 -447 32588 2#主墩右侧上 部桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin-5289 157 25296 Mmax18453 222 52945 Mmin-7842 -1152 52075 Nmax-6090 -1342 62485 承载能力 Nmin14980 202 42529 Mmax13448 159 39506 Mmin-4433 -916 46794 2#主墩右侧上 部桥墩墩底 短期抗裂 Nmax-4430 -914 46796 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 36 页 Nmin13445 157 39503 Mmax13448 159 39506 Mmin-4432 -916 46794 Nmax-4430 -914 46796 长期抗裂 Nmin13445 157 39503 双薄壁桥墩墩身截面组合 2 最不利内力一览表 表 2-9 墩号组合类型内力类型M(kn.m)Q(kn)N(kn) Mmax22699 -903 24575 Mmin-26639 1183 40682 Nmax-7378 296 45469 承载能力 Nmin4625 -79 21384 Mmax19043 -771 23700 Mmin-21511 871 30889 Nmax2434 -197 32286 短期抗裂 Nmin-5065 307 22111 Mmax16589 -675 24789 Mmin-20075 818 29529 Nmax3853 -249 30902 1#主墩左侧桥 墩墩顶 长期抗裂 Nmin-7433 398 23307 Mmax28662 1338 57184 Mmin-17973 -873 42992 Nmax5954 296 64141 承载能力 Nmin1064 -79 36944 Mmax23643 1127 43898 Mmin-15673 -771 37919 Nmax-893 49 46431 短期抗裂 Nmin8746 307 36256 Mmax22528 1070 43025 Mmin-13808 -675 38977 Nmax-1827 -3 45047 1#主墩左侧桥 墩墩底 长期抗裂 Nmin10481 398 37452 Mmax26114 -1243 46985 Mmin-15986 687 21918 Nmax22481 -1024 49598 承载能力 Nmin-14606 622 21715 Mmax19383 -925 35475 Mmin-12598 506 21919 Nmax19212 -832 36220 短期抗裂 Nmin-12554 503 21854 Mmax18154 -866 34052 2#主墩右侧上 部桥墩墩顶 长期抗裂 Mmin-10684 411 23255 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 37 页 Nmax17999 -773 34776 Nmin-10659 410 23218 Mmax25204 584 50326 Mmin-10891 -1245 54381 Nmax-6126 -1222 68352 承载能力 Nmin21785 622 37343 Mmax19671 504 36248 Mmin-8123 -1062 49325 Nmax-7983 -1077 50427 短期抗裂 Nmin19573 503 36062 Mmax18211 411 37532 Mmin-7380 -1010 48354 Nmax-7301 -1019 48984 2#主墩右侧上 部桥墩墩底 长期抗裂 Nmin18155 410 37425 注：表中符号意义：N：轴力；M：纵向弯矩；Q：纵向剪力； 双薄壁桥墩墩身截面组合 3 最不利内力一览表 表 2-10 墩号组合类型内力类型M(kn.m)Q(kn)N(kn)Mh(kn.m)Qh(kn) Mmax8915 -355 29353 - Mmin-16609 774 36389 - Nmax728 -9 38421 - 承载能力 Nmin-8080 415 27119 - Mmax5574 -206 26375 - Mmin-11371 532 27587 - Nmax1393 -42 28907 - 短期抗裂 Nmin-7190 367 25054 - Mmax5574 -206 26375 - Mmin-11370 532 27587 - Nmax1393 -42 28907 - 1#主墩左侧 桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin-7190 367 25055 - Mmax18238 774 55060 2224 Mmin-7045 -355 44913 - -2224 Nmax321 -9 57093 2224 承载能力 Nmin10597 415 42679 - -2224 Mmax12605 534 41734 74177 1517 Mmin-3738 -208 40518 -74177 -1517 Nmax-523 -42 43053 74177 1517 短期抗裂 Nmin9390 367 39200 -74177 -1517 Mmax12605 534 41734 74177 1517 Mmin-3738 -208 40518 -74177 -1517 Nmax-523 -42 43052 74177 1517 1#主墩左侧 桥墩墩底 长期抗裂 Nmin9390 367 39200 -74177 -1517 2#主墩右侧承载能力Mmax18854 -914 41697 - 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 38 页 Mmin-7204 248 28828 - Nmax18854 -914 41697 - Nmin-5865 186 28632 - Mmax13076 -637 31330 - Mmin-3950 108 26561 - Nmax13075 -637 31331 - 短期抗裂 Nmin-3949 108 26560 - Mmax13076 -637 31330 - Mmin-3950 108 26561 - Nmax13075 -637 31330 - 上部桥墩墩 顶 长期抗裂 Nmin-3949 108 26560 - Mmax18075 180 54132 39008 735 Mmin-5256 -846 50775 -39008 -735 Nmax-4206 -914 60451 39008 735 承载能力 Nmin15507 186 44260 -39008 -735 Mmax12930 110 40770 26597 501 Mmin-2052 -639 45536 -26597 -501 Nmax-2048 -637 45538 26597 501 短期抗裂 Nmin12927 108 40768 -26597 -501 Mmax12930 110 40770 26597 501 Mmin-2052 -639 45536 -26597 -501 Nmax-2048 -637 45538 26597 501 2#主墩右侧 上部桥墩墩 底 长期抗裂 Nmin12927 108 40768 -26597 -501 双薄壁桥墩墩身截面组合 4 最不利内力一览表 表 2-11 墩号组合类型内力类型M(kn.m)Q(kn)N(kn)Mh(kn.m)Qh(kn) Mmax22671 -894 23493 - Mmin-26639 1183 40682 - Nmax-7378 296 45469 - 承载能力 Nmin4625 -79 21384 - Mmax16872 -676 23843 - Mmin-20292 902 30748 - Nmax3654 -166 32145 - 短期抗裂 Nmin-7237 402 22254 - Mmax14417 -581 24933 - Mmin-18856 849 29389 - Nmax5073 -219 30762 - 1#主墩左侧 桥墩墩顶 长期抗裂 Nmin-9605 493 23450 - Mmax26827 1181 57942 54577 1137 Mmin-16910 -837 41640 -54577 -1137 1#主墩左侧 桥墩墩底 承载能力 Nmax4956 264 65677 54577 755 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 39 页 Nmin2778 -19 34900 -54577 -755 Mmax20432 900 44021 37211 776 Mmin-13033 -655 37492 -37211 -776 Nmax-4269 -180 46956 37211 515 短期抗裂 Nmin11579 428 35514 -37211 -515 Mmax19432 848 43036 37211 776 Mmin-11403 -569 38794 -37211 -776 Nmax-5019 -227 45287 37211 515 长期抗裂 Nmin12996 508 37090 -37211 -515 Mmax26860 -1225 47075 - Mmin-17491 641 22111 - Nmax25313 -1148 49549 - 承载能力 Nmin-17346 635 21973 - Mmax19846 -915 35531 - Mmin-12508 458 22703 - Nmax19799 -913 35576 - 短期抗裂 Nmin-12444 456 22643 - Mmax18419 -860 34084 - Mmin-10314 373 24003 - Nmax18392 -859 34110 - 2#主墩右侧 上部桥墩墩 顶 长期抗裂 Nmin-10278 371 23968 - Mmax24628 608 60492 19594 371 Mmin-10304 -1112 48818 -19594 -371 Nmax3394 -339 72448 19594 371 承载能力 Nmin12134 -74 40380 -19594 -371 Mmax18974 487 44735 13360 253 Mmin-6704 -887 45202 -13360 -253 Nmax-2355 -563 51578 13360 253 短期抗裂 Nmin14496 149 38054 -13360 -253 Mmax17690 389 42681 13360 253 Mmin-6017 -844 45700 -13360 -253 Nmax-3531 -659 49343 13360 253 2#主墩右侧 上部桥墩墩 底 长期抗裂 Nmin15131 196 38863 -13360 -253 注：符号意义：N：轴力；M：纵向弯矩；Mh：横向弯矩；Q:纵向剪力；Qh：横向剪力； 2#主墩墩底截面计算内力一览表 表 2-12 墩号 荷载组 合 组合类 型 内力类 型 M(kn.m)Q(kn)N(kn)Mh(kn.m)Qh(kn) Mmax14000 1024 - Mmin-94719 -2138 - Nmax-73487 -1388 - 2#主墩 墩底 荷载组 合 1 承载能 力 Nmin-6371 417 - 第二册 某高速公路某大桥施工图咨询报告 第 40 页 Mmax2395 802 - Mmin-68908 -1589 - Nmax-45885 -448 - 短期抗 裂 Nmin-20627 -339 - Mmax2395 802 - Mmin-68908 -1589 - Nmax-45885 -448 - 长期抗 裂 Nmin-20627 -339 - Mmax24882 822 - Mmin- -1684 - Nmax-67009 -684 - 承载能 力 Nmin-15462 129 - Mmax15142 816 - Mmin-81605 -1422 - Nmax-38210 -135 - 短期抗 裂 Nmin-30549 -529 - Mmax12481 836 - Mmin-78966 -1520 - Nmax-38697 -243 - 2#主墩 墩底 荷载组 合 2 长期抗 裂 Nmin-29099