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文档简介

全套图纸加扣 3012250582 前言 中国山川众多、江河纵横,是个桥梁大国,在古代无论是建桥技术,还是桥梁数量都处于世界领先地位。千百年来,桥梁早已成为人们社会生活中不可缺少的组成部分。. 从古至今桥梁工程建设都属于国家重要基础设施建设的一部分。无论对国家、地区社会经济活动、国防军事活动亦或者社会生产力发展,桥梁工程建设的发展都有着非常重要的意义。 二十一世纪,国民经济的迅速发展,公路交通建设的发展有了质的飞跃。尤其是桥梁工程建设,无论在建设规模上,还是前沿新科技技术水平上,均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型雄伟,结构新颖,外形美观,技术复杂,设计和施工难度较大的现代化科技含量高的大跨径拱桥,斜拉桥,悬索桥,连续刚构桥、公铁两用桥等,如雨后春笋般快速遍布全国各地。 本设计为岭阳桥下部设计,是根据公路桥梁设计手册系列丛书,以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范(JTG系列)拟定设计而成。在设计过程中,作者还参考了诸如土力学、桥涵水力水文、桥梁工程、结构力学、材料力学、工程概预算、基础工程、施工组织管理专业英语等相关书籍和文献。本设计采用了实际工程中常用的较成熟的施工工艺和设计理念,在一些熟练部分也作出了独特的自我创新与新的尝试。在设计过程中,以质量、技术、安全、经济、进度为总目标综合考虑了材料、结构的强度、刚度和稳定性,力保本次设计正确合理。 本次设计主要研究内容包括:桥型方案的拟定和比选;支座和桥台桥墩构造尺寸的拟定;台帽,台墙,桩基础的强度和稳定性的验算。设计结合理论与实际查阅相关书籍和资料,力求合理、规范。不足之处恭请老师和相关人士给予批评和指正,以便修改完善。1 桥型方案比选1.1 地质条件 本设计处于铁岭东部懿路向北部的大地构造单位为中期准地台校辽台隆的南部边缘。属阴山东西复杂构造带的东沿部分分为华下系第二个隆起带的相交部位边缘。该地区没经过大的构造运动。岩层比较稳定。无不良地质现象。该地区的主要岩层的岩植为震旦系形成的沉积岩,岩石比较坚硬,大气降水渗补给为主要补给方式。其次为河流入渗补给,地下水类型为第四系空隙潜水,赋存与砾石及卵石层中,该层为主要含水层,且为强透水层。 桥位处地层分述如下:粘土:黄褐色、湿、 硬塑,含水量碎石 【0】=160kPa i=50kPa粒砂:麦色、湿、 松散状态 颗粒不均匀 级配良好 【0】=200kPa i=60kPa砾砂:黄色 松散状态 饱和含少量土 【0】=200kPa i=60kPa角砾石:黄褐色 中密状态 饱和 含少量大颗粒孤石 【0】=30kPa i=110kPa卵石土:红褐色白绿色 松散状态 饱和 磨圆度较好 大部分大颗粒的漂石 钻进困难 速度不稳定。 【0】=30kPa i=130kPa卵石土:红褐色白绿色 中密状态 饱和 钻进速度慢 【0】=600kPa i=150kPa 卵石土:红褐色白绿色 密石状态 饱和 钻进速度慢 声音大 【0】=600kPa i=150kPa 标准冻深1.3m1.2 设计要点1.2.1桥梁的总体布置 采用4x30m装配式混预应力凝土箱型梁的结构形式,1.5号桥台,设置XF11-60型伸缩缝。1.2.2 结构尺寸 1、箱梁中心梁高1.60m。预制梁宽度2.40m。现浇湿接缝宽为0.3m.伸缩缝为20-40mm,取30mm。 2、下部结构采用柱式墩,柱基础(摩擦桩),桥台为柱式台,柱基础。1.2.3 设计计算 1、支座,沉降,前台处按0.7cm考虑,桥墩处按1.0cm考虑。设计时按其最不利情况进行组合。 2、墩柱,盖梁按极限状态及裂缝控制进行配筋。1.3.1材料及工艺 1、混凝土:主梁采用C50混凝土,横隔梁才用C50混凝土,桥面铺装混凝土垫层采用C20。盖梁承台、墩柱采用C30,桥台、基础采用C20。 2、预应力,钢绞线:采用松弛高强度预应力钢绞线。单根钢绞线,直径15.2mm,截面面积139mm2,标准强度 yb=1860mpa。弹模Ey=1.9x105mpa。 3、普通钢筋:直径大于等于12mm,采用级热轧螺纹钢(HRB335)直径大于12mm,采用I级AS热轧圆钢筋(R235)。 4、钢板:铺垫板等预埋钢板采用低碳钢。 5、铺具:预钢箱梁采用OVM型铺具及其配套设备,箱梁接头顶级采用BM15型铺具及其配套设备。 6、预应力管道:采用钢波纹圆,扁管成型。 7、支座:采用GYZF系列橡胶支座。 8、伸缩缝:采用30mm,1.5号桥台设置XF11-60型。 9、焊条:对于As钢采用7420型焊条。20MnS0钢采用T500。10、施工方法采用预制装配,采用后张法施工工艺钢作主梁,预制时,预留孔道采用内经70mm,外径77mm的预埋波纹管成型。 1.4桥梁平、纵、截面设计1.4.1平面设计:桥平面线型为直线,设计车速为100km/h.1.4.2纵断面设计: 1、桥梁的总跨径为430=120m,分4孔,桥道标高6.5m桥上和桥头的引道的纵坡2%,基础的埋管深度35m。 2、计算跨径为29.16m,主梁长度29.96m,桥段距支座0.40m。1.5方案比选 方案一:预应力混凝土简支箱型梁桥图1-1 预应力混凝土简支箱型梁桥Fig.1-1 prestressed concrete simple support box beam bridge方案分析:简支梁受力明确,构造简单,施工方便,可便于装配施工,省时省工,同时造价低廉,劳动力耗用少,工作量小,但简支梁属于静定结构,受力不如连续梁,应用于高速公路时,行车平顺性不如连续梁桥,尤其是设计车速较大时,同时伸缩缝多,养护麻烦。 方案二:预应力混凝土连续箱型梁桥图1-2 预应力混凝土连续箱型梁桥Fig.1-2 prestressed concrete continual box beam bridge方案分析:预应力混凝土连续梁简支箱梁的力学特性好具有较大的刚度和强大的抗扭性能和结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大、桥下视觉效果。预应力箱型梁桥技术先进,工艺要求比较严格,需要专门设备和专门技术熟练的队伍。从使用效果方面看,该结构属于超静定结构,受力较好,自重轻,运营条件好,桥面行车舒适。1.6比选结果结合岭阳桥的地质、水文等条件进行比选,本着安全、经济、适用、美观的桥梁建造原则,最终确定本次设计采用方案二所述的分离式预应力混凝土箱型梁桥。2 支座的设计2.1.1 板式橡胶支座的选用。 板式橡胶支座一般不分固定支座和活动支座,这样能将水平力均匀地传递给各个支座且便于施工,因此本设计选用板式橡胶支座。采用氯丁橡胶,适用温度为 ,硬度取。2.1.2 计算支座反力 根据上部计算结果 支座恒截反力:N=461.02KN(自重引起的支座反力) 支座活载反力: N=362.42KN(引起的支座反力) 冲击系数: 则支座的压力标准值: KN 根据当地气象资料 主梁的计算温差t=36。2.1.3支座平面尺寸的确定 选定支座的平面尺寸为ab=3040=1200cm2 采用中间层橡胶片厚度1=0.8cm 1、计算支座的平面状系数:。 2、计算橡胶支座的弹性模量: 式中:Ge常温下支座抗剪弹性模量 取Ge=1.0mPa 3、 验算橡胶支座的承压强度: 式中:【c】 橡胶支座使用阶段的平均应力限界。2.2.1 主梁内力计算 对于计算的控制截面有跨中,四分点和支点截面。2.2.2 恒截内力计算 1、一期自重(梁自重)C50号预应力,混凝土容重取25kN/m3 1)主梁:g1=7463.3510-425=18.65837518.66kn/m 2)横隔梁:对于边主梁g2= 对于主梁: g2=2g2=20.79=1,58kN/m 2、二期恒截(湿接缝和桥面铺装及护栏)。 1)湿接缝:对于边主梁: g2=83010-425=0.60kN/m 对于主梁 : g3=83010-4252=1.20kN/m 2)桥面铺装: 3)护栏(采用组合式护栏): g5取8.5kN/m。2.2.3 确定支座的厚度1、主梁的计算温差 t=36,温度变形由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移g: (t)g=2、为计算汽车荷载制动力引起的水平位移p首先要确定作用在每一支座上的制动力HT。 对于21.96m桥 一个设计车道上公路-级车道荷载总重力: 10.529.6+276,64=582.82kN qk车道荷载的均布荷载标准值10.5KN/m则其制动力标准值为582.8210%=58.3kN。 pk集中荷载标准值但按桥规不得小于90kn经比较,取制动力为90KN参与计算与4桥梁共8个支座 每个支座承受水平力Fbk=90/8=11kN。3、确定需要的橡胶片总原度 te 1)不计汽车制动时t2t=1.06cm 2)计算汽车制动时t1.43t=0.7579cm或tt/(0.7-HT/2Gab)=1.06cm即选用6层钢板8层橡胶片组成的支座,上下两层橡胶片厚0.25cm,中间厚度为0.8cm ,薄板厚0.2cm,则橡胶片总厚度:(te)t=60.8+0.252=5.3cm 支座总厚度:h=t+0.26+5.3=6.5cm4、验算支座的偏转情况。按规范应满足0.07t 即: 6.4710-20.075.3=37.110-2cm(合格) 5、验算偏转情况,梁端转角:设恒载时主梁处处于水平状态,已知公路级荷载作用下梁端转角:=2.11810-3 6、验算偏转情况应满足: =6.4710-2a/2=2.11810-330/2=3.17710-2(cm) 7、验算支座的抗滑稳定性。按公预规8.4.3条规定,按下式验算支座抗滑稳定性。计入汽车制动力时: 不计入机车制动力时: 式中: Rgk在结构重力作用下的支座反力标准值,即Rgk=503.88KN. Ge橡胶支座的剪切模量取Ge=1.0mpa。 Fbk由汽车荷载引起的制动标准值,取Fbk=11.25KN。 橡胶支座与混泥土表面的的摩阻系数,取=0.3。Rck结构自重标准值和0.5倍汽车荷载标准值引起的支座反力 。Ag支座平面面积 Ag=3040=1200(cm2)。 (1) 计入汽车制动时: (2)不计入汽车制动时:均满足满足要求,支座不会发生相对滑动。3 桥墩构造设计3.1 桥墩类型和主要材料 桥墩选用柱式桥墩、桩基础(摩擦桩)桥台为柱式台桩基础。盖梁承台,坡柱采用C30混凝土,桥台,基础采用C20;主筋采用HRB335、R335钢筋混凝土容重取=25kN/m3。3.2 桥墩截面尺寸确认 柱式墩台一般用基础之上的承台,柱式墩身和盖梁组成,其外形美观,圬工体积小,刚度较大,适应性较广,并可与桩基配合使用,是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式之一。这种桥墩一般多在水深不大的浅基础或高桩承台上采用。钻孔灌注桩桥墩适用于许多场合和各种地质条件。它的施工方式较优越,全部墩台都可以在水上作业。3.3.1桥墩截面尺寸如图: 图3-1桥墩一般构造/cm Fig.3-1 Pier general structure /cm 4 盖梁计算4.1荷载计算4.1.1上部结构荷载见表(4-1)表4-1上部荷载表每片边梁自重KN/m每片中梁自重KN/m一孔上部构造自重每一个支座恒载反力(KN)1.4号2.3号31.6232.803860.04边梁1、4中梁2、3230.51239.114.1.2盖梁自重及作用效应计算(1/2盖梁长度)。图4-1盖梁自重作用效应图Fig.4-1Cap beam own weight effect diagram盖梁自重产生的弯矩,剪力效应计算表(4-2) Tab.4-2 The dead-weight and internal force of bent cap截面编号自重(KN)弯矩(KNm)剪力(KN)V左V右1-1q1=0.50.61.225+0.50.70.51.225=14.25M1=-0.50.61.2250.25-0.51.40.51.2251/3=-2.25-3.5=-5.75-14.25-14.25盖梁自重产生的弯矩,剪力效应计算表(4-2) Tab.4-2 The dead-weight and internal force of bent cap2-2q2=20.11.225=6M2=-0.50.61.2250.35-0.51.40.51.225(1/3+0.6)-60.05=-13.25-20.25-20.253-3q3=0.321.225=36M3=-0.50.61.2250.95-0.51.40.51.225(1/3+0.7)-60.35-360.3=32.3-56.25231.304-4q4=21.51.225=90M4=326.253-(6+36+180+90)1.85-0.50.61.2253.95-0.51.40.51.225(1/3+3.7)=323.6590905-5q5=21.351.225=90M5=326.254.5-(6+36+180+90)2.6-95.25-10.5(1/3+5.2)=551.580 0q=q1+q2+q3+q4+q5=326.25KN钢筋混凝土容重=25KN/m3。4.2 活载计算4.2.1活载横向分布 荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心压力法。 A单列公路-级荷载对称布置(4-2)单列公路级荷载图(4-2)Fig.4-2 Single row road - I level of load symmetrical arrangement 1=4=0 B双列公路-级荷载对称布置(4-3)双列公路级荷载对称布置图(4-3)Fig.4-3 Double row road - I level of load symmetrical arrangementC三列公路-级荷载对称布置(4-4)三列公路级荷载对称布置图(4-4)Fig. 4-4 Three row road - I level of load symmetrical arrangementd、单列公路-级荷载非对称布置三列公路-级荷载非对称布置图(4-5)Fig. 3-5 Sthree row road - I level of load asymmetrical arrangement由已知则 e、双列公路-级荷载非对称布置已知:=4, 则: f、三列公路-级荷载非对称布置已知: 则: 4.2.2公路-级荷载顺桥行驶:图4-6 荷载顺桥行驶图Fig.4-6 Road - I level of load single-hole and single row arrangement单孔布载单列车时:单孔布截双列车时:单孔布载三列车时:3B=3429.73=1288.19KN4.2.3可变荷载横向分布各梁支点反力见表(4-3)。各梁活载反力计算表(4-3)荷载横向分布情况公路级荷载计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔B/KNRi/KNB/KNRi/KN对称布置按杠杆法计算单列行车1=0.00429.130582.8202=0.50214.865291.413=0.50214.865291.414=0.0000双列行车1=0.16859.46137.511165.64186.52=0.84721.95979.143=0.84721.95979.144=0.16137.51186.5三列行车1=0.171288.19605.451748.46821.782=1.031326.841800.913=1.031326.841800.914=0.47605.45821.78非对称布置按偏心受压法计算单列行车1=0.63429.73292.22582.82396.322=0.37167.59227.303=0.13747.2764.114=-0.13-77.35-104.91双列行车1=0.41859.46386.761165.64524.542=0.34292.22396.323=0.17137.51196.54=0.0942.9758.28三列行车1=0.311288.19437.981748.46594.482=0.28373.58507.053=0.22270.52367.184=0.19206.11174.85 Tab.4-3 Calculation of anti-beam live load4.2.4恒载与活载反力汇总(表中均取用各梁的最大值,其中将冲击系数为:1+=1.232各梁永久荷载、活载基本组合计算表(表4-4单位:KN)Tab.4-4 The summary of anti-beam force编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁 恒载947.34982.67982.67947.34 高速公路-级双列对称186.50979.14979.14186.50 高速公路-级双列非对称524.54396.32186.5058.28 +1133.841961.811961.811133.84 +1471.881378.991378.991471.884.3双柱反力G2计算所引用的各梁反力见表4-5.双柱反力G1计算表(4-5)Tab.4-5Double-column reaction force calculation drawing G1荷载组合情况计算式反力G1(KN)高速公路双列对称3095.65高速公路双列非对称2840.87由表可知:对称荷载时支点柱反力最大,此时G=3095.65KN。4.4内力计算4.4.1 恒载加活载作用下各截面的内力。 1、弯矩计算,截面位置见图(4-7)图4-7盖梁各截面内力计算图Fig.4-7 Interal forces of coping in sections on bent cap /cm M1-1=0 M2-2=0 M3-3=0 M4-4=-R10.6+G10.6 M5-5=-R13+G13各种荷载作用下的各截面弯矩计算见表4-6。注意的是表中内力未考虑施工荷载的影响。各截面弯矩计算表4-6Tab. 4-6 The calculation of moments荷载组合情况墩柱反力梁支座反力各截面弯矩G1R1R2截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5高速公路双列对称309.651133.841961.81001177.0865885.43高速公路双列非对称2850.871471.881378.99 00827.39534136.974.4.2相应最大弯矩时的剪力计算。 一般计算公式为: 截面1-1:V左=0 V右=-R1截面2-2:V左=0 V右=-R1截面3-3:V左=0 V右=G-R1截面4-4:V左=G-R1 V右=G-R1截面5-5:V左=G-R1 V右=G-R1-R2计算值见表4-7. 截面剪力计算表(4-7)Tab. 4-7 The calculation of shear forces/KN荷载组合情况墩柱反力G(KN)梁支座反力各截面剪力1-12-23-34-45-512左右左 右左右左右左右高速公路双列对称309.65133.84961.810-1133.840-1133.8401961.81961.811961.811961.810高速公路双列非对称2850.87471.88378.9901471.8801471.8801378.99378.991378.991378.9904.4.3盖梁的内力汇总表中内力为前表中各截面内力的最大值,按表4-8可绘制内力计算的包络图。 盖梁内力汇总表(4-8) Tab.4-8Cover Summary Table of Beam Internal内力截面号-弯矩M自重-5.75-13.2532.3323.65551.58M荷载0001177.095885.97M计算-5.75-13.2532.31500.746437.55剪力(KN)V自重左-14.25-20.25-56.25900右-14.25-0.25236.25900V荷载左0001961.811961.81右-1471.88-1471.881961.811961.810V计算左-14.25-20.25-56.252051.811961.81右-1496.131502.132198.062051.8104.5截面配筋设计与承载力校核。采用C30混凝土,主筋选用HRB33528钢筋中心至混凝土边缘。Fcd=13.8mpa fsd=280mpa。4.5.1正截面拉弯承载能力计算: 取-截面作配筋设计:已知:bh=120x200cm Md=6437.55KN.m 取:=1.0 h0=200-20=180cm 即:用28钢筋,根数 实际选用24根,配筋率。该截面实际承载力Mu为:就正截面承载能力与配筋率而言,配筋设计满足要求。4.5.2其它截面的配筋设计见表(4-8)。各截面钢筋计算表(4-8)Tab.4-8 The design section of steel reinforcement截面号M(KN.m)所需钢筋面积As(cm2)所需28根数实际选用含筋率根数As(cm2)-5.75-849.260.23-13.25-849.260.23-32.5-849.260.23-1500.7430.214.9849.260.23-6437.55136.62420.9624147.790.68对比可知,原标准图的配筋时适合的均大于计算值。4.5.3斜截面抗剪承载力能力验算。 按公预规5、2、10条要求 当截面符合:可不进行的抗剪承载力计算,仅需按公预规9.3 13 条构造需求配置钢筋 2-预应力提高系数2=1.0 ftd=1.39mpa 对于截面-截面 按公预规5.2.9规定: 对照表Vi值,按构造要求设置斜筋与箍筋。 图4-8盖梁截面配筋图Fig.Capping beam section reinforcement figure全梁承载力校核:已知:h0=1800mm,s=280mpa。一根主筋28所能承受的弯矩值: ML=sAsZ 其中:Z=0.92h0=1656mm 代入可得: ML=2801656615.8=285.5。 图4-9全梁承载能力图Fig. All bearing capacity of beam envelope5桥墩墩柱设计 墩柱直径120cm 采用C30混凝土R335钢筋。5.1荷载计算(恒载)。 由前式计算得:(1) 上部构造恒载一孔重 3860.04KN(2) 墩柱自重3.14590.62254=113.1KN(3) 盖梁自重(半根盖梁)326.25KN作用在墩柱地面的恒载垂直为: N恒=0.53860.04+113.1+326.25=2369.37KN5.2 汽车荷载计算5.2.1公路-级1、单孔荷载,单列车时:B=429.73KN 相应的制动力: T=429.7320.1=85.946KN90KN 故制动力取90KN。 2、双孔荷载,单列车时: T=582.8220.1=116.4490KN 取116.44KN汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值,即产生最大墩柱垂直力汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩,即产生最大墩底柱弯矩。5.2.2双柱反力横向分布计算。 1、单列车时: 2、 双列车时: 5.2.3 组合荷载。 1、最大最小垂直反力时计算如表(2-1)可变荷载组合垂直反力计算表5-1Tab.5-1Variable load combination vertical reaction calculation table编号荷载状况最大垂直反力(KN)最小垂直反力(KN)横向分布1B1(1+)横向分布1B1(1+)1高速公路-级单列车0.9646.230.1 71.82双列车0.751077.050.25359.02冲击系数=0.232 1+=1.232 2、最大弯矩时,计算见表(5-2)可变荷载组合最大弯矩计算表5-2(单孔)Tab. 5-2The variable load combination maximum bending moment calculation table编号荷载情况墩柱顶反力计算式垂直力(KN)水平力H(KN)对柱顶中心的弯矩B1B2B1+B20.251.14H1上部构造与盖梁计算-2256.27-002单孔双列车429.7320.751.232794.090794.0945198.5251.30 H-水平力 由两墩程平均分配。5.3截面配筋计算及应力验算。5.3.1作用在墩柱顶的外力。1、垂直力最大垂直力: Nmax汽=1930.02+1077.05+3077.07(KN) Nmin汽=1930.02+794.09=2724.11(KN)2、水平力: H=45KN 3、弯矩:M=198.52+51.3=249.82 5.3.2作用在墩柱底的外力。 Nmax=3007.07+113.1=3120.17KN Nmin=2724.11+113.1=2837.21KN Mmax=249.82+454=429.825.3.3截面配筋计算。已知墩柱顶用C30混凝土,采用1216 HRB235钢筋,Ag=24.13cm2。则纵向钢筋配筋率为: 由于:L0/2r=(24)/(20.67)=6.677所以不计偏心增大系数取:=1.0 1、双孔荷载。按最大垂直力时墩柱顶按偏心受压构件验算。 根据公预规5.3.1条: 满足要求。 2、单孔荷载最大弯矩时墩柱顶按小偏心受压构件验算 Nd=2724.11 Md=249.82 根据公预规5.3.9条偏心受压构体承载力计算应符合下列现象: 0NdAr2fcd+cpr2fsd 0Ndl0Br3fcd+Dgr3fsd 设:g=0.88 代入fcd、fsd经整理得: 按公预规提供的附录表C.0.2圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数表,经计算值得各系数A、B、C、D。设:,A=2.3047 B=0.5304 C=1.8786 D=0.29639 代入后: 则: 墩柱承载力满足规范计算。5.4.1各墩水平力计算采用集成刚度法进行水平力高配。上部构造每片梁支点反力230.51KN,每片中梁的支点反力为239.11KN中墩橡胶支座的钢板总原度12mm 剪切重量G=1000KN/m 每 梁一端设有8个支座,每个支座的拉推刚度为: 每个墩上设有两排橡胶支座,则支座刚度为: Kr=215737.7=31475.4KN/m取桥台及两跨间桥墩的橡胶支座的摩擦系数 =0.3,其中最小摩擦系数=0.3图5-2桥墩受水平力图Fig.Pier by the level sought5.4.2桥墩(台)刚度计算。 1、桥墩台采用C30混凝土,其弹性横量Ec=3.00103mpaKN/m2。 桥墩顺桥的方向的抗弯惯矩为: 各墩的抗推刚度k墩: h2=h3=h4=4m h1=h5=3m 对于向桥方向:。 向岸方向:台背墙硬塑 粘性土的地基系数 k及容重分别为: K=0.5106KN/m3 ,=19.50KN/m3, 2、桥台为支座串联 串联后各刚度K0。 对桥墩:K2=K3=K4= 对桥台: 向河方向: 向岸方向: 3、制动力计算。 公路-级荷载制动力按车道荷载计算。单列行车产生的制动力: 双布载时:T=582.8220.1=116.44KN165KN T=165KN 单布载时:T=429.2320.1=85.946KN165KN T=165KN 4、制动力分配 。r= 则各墩台分配的制动力为:H1=rk0=0,0011366x30082.9=41.09KN(向河方向)H5=rk0=0,0011366x15637.2=17.77KN(向岸方向) H2=H3=H4=0.0011366X28333.8=32.20KN 5、1号及5号的最小摩擦阻力Fmin=0.3KN KN 因Fmin大于1-5号台的水平力,两台处支座均无滑移的可能性故制动力不再进行分配。 5、桥台板式橡胶支座的水平力。 取摩擦系数 =0.3 则板式橡胶支座产生的摩擦阻力F=0.3948.24=284.47KNF大于1-5号台,故取:H=41.09 H5=17.77KN 6、温度影响力的分配(对中间各墩设板式橡胶支座的情况)。 1)求温度变化情界点距1号台的距离x 2)计算各墩温度影响力 i=xit,式中:=10-5, t=20 故i=2010-5xi=210-4xi故临界点以左: H1=30082.9210-453.37=274.05KN H2=K2i=28333.8210-4(53.37-30)=132.43KN 临界点以右: H3=-k33=-28323.8210-4(60-53.37)=37.57KN H4=-k44=-28323.82x10-4(90-53.37)=207.57KN H5=-k55=-15637.2210-4(120-53.37)=104.19KN1号-5号台最小摩擦阻力284.47KN 大于温度影响力,故温度影响力不必重新分配。荷载名称荷载墩号12345制动力/KN41.0932.2032.2032.2017.77温度影响力/KN274.05132.4337.57207.57104.09制动力+温度影响力/KN315.14164.6369.77237.77121.96各种水平力汇总表5-3Tab.Summary of all levels of ability1-5号计台后填土压力,各墩台均为考虑土压力。6钻孔灌注桩计算 钻孔灌注桩直径为1.5m 用C30混凝土HRB33518级钢筋。灌注桩按m法计算。m值5103KN/m4软塑粘性土,桩身混凝土受压弹性模量EC=2.6104mPa。6.1.1荷载计算 每一根桩承受的荷载为: 1、一孔恒载反力: N1=0.53810.04=1930.02KN 2、盖梁恒重反力: N2=326.25KN3、一根墩柱恒重 : N3=113.1KN 4、作用于桩顶的恒载反力N恒为: N=N1+N2+N3+N4=1930.02+326.25+113.1=1369.37KN 5、灌注桩每延米自重: 6、可变荷载反力: 1)两跨可变荷载反力:N5=1077.05KN 2)单跨可变荷载反力:N6=794.09KN 3)制动T=82.5KN。作用点在支座中心,距桩顶距离为(1/20.065+4+2)=6.0325m。 4)纵向风力。风压取:0.7442=309.4KN则由盖梁引起的风力:w1=1/26.512=3.256KN顶撞顶的力臂:横向风横向刚度较大,可不予考虑。 7、作用于桩顶的外力。 图6-1墩柱受横向力图 Fig6-1. Pier sought by transverseNmax=2369.37+1077.05=3446.42KNNmin=2369.37+794.09=3163.46KNH=82.5+3.256+1.485=87.241KNM=N60.7+T6.0325+w15+w22=555.863+497.68+16.28+2.97 =1072.793 8、作用于地面处桩顶上的外力 Nmax=3446.42+26.492=3499.4KN Nmin=3163.46+26.492=3216.44KN H0=87.241 M0=1072.792+87.241=1160.0346.2.1桩长计算 由确定桩容许承载力的经验公式初步计算桩长。灌注桩最大冲刷线以下的桩长为h则:N= 式中:U-桩周长。考虑用旋转钻机,成孔直径增大5cm,则。 i-桩壁极限摩擦阻力,按表值为40kpa 即40KN/M2。 Li-土层厚度(m)。 -考虑桩入土深度影响的修正系数,取0.75。 M0=孔底沉淀厚度影响的清底系数,取为0.8。 A-桩底截面面积。 0-桩底土层容许承载力,取【0】=220kpa。 K2-深度修正系数,取k2=1.5。 2-土层厚度,取=8.0KN/m3。 h3=一般冲刷线以下的厚度(m)。代入得: 桩底最大垂直力为:Nmax=3499.4+2.826.49+0.526.49h=3573.57+13.245h 即:3573.57+13.245h=422.0848+105.476h 取h=35m 即地面以下桩长为37.8m,由上式反求:可知桩的轴向承载力满足要求。6.3.1桩的内力计算(m法) 1、桩的计算宽度b: 2、桩的变形系数: 式中:Eb=2.6107KN/m2 I=0.0491D4=0.248m4 受弯构件: 故: 可按弹性桩计算。3、地面以下深度Z处桩身截面上的弯矩Mx与水平压应力xx的计算,已知作用于地面桩顶上的外力为: 4、桩身弯矩Mz: 式中的无量纲系数Am、Bm可由表格查得计算见表6-1,桩身的弯矩示意图见图5-1。桩身Mz的弯矩计算表(6-1)()Tab.6-1Mz pile moment calculation

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