交通土建毕业设计（论文）-广州郊区某跨河大桥下部设计.doc

全套图纸加扣 3012250582 1 前言 本设计是在学习 掌握土建专业知识和经过实践实习基础上 依据土建专业毕业设 计大纲要求 对资料进行收集 整理并认真思考 听取指导教师的意见编制而成的 再 本设计中主要参考了 桥梁工程 结构力学 工程概预算 等专业性文献 本设计 桥长 120m 采用 4 跨整体式 它的建成将加速发展市区与城郊之间的经济 交通 方便 人民群众的生活起到积极作用 桥梁是公路 铁路和城市道路的重要组成部分 特别是大 中桥梁的建设对当地政 治 经济 国防等都具有重大意义 因此 桥梁工程的设计应符合技术先进 安全可靠 适用耐久 经济合理的要求 同时应满足美观 环境保护和可持续发展的要求 在设计过程中 力求做到 技术规范 经济合理 施工安全 理论和实际相结合 但是 由于本人水平有限 难免有错误之处 希望老师和有关人士批评并给予指正 以 便加以修改完善 全套图纸加扣 3012250582 2 1 原始资料 1 1 资料 1 1 1 概述 1 1 2 设计标准 规范及指标 1 桥面总宽 净 14 3m 行车道 2 0 5 防撞栏 2 车辆荷载标准 公路 级荷载 3 设计安全等级 二级 1 1 3 地质 气象 1 地理位置 根据本地区地势特点 基本上是北高南低 地表水和地下水均由西 北向南汇入南海 该区河流属珠江水系 项目区水系发育 河塘密布 主要河流有西南 涌 乐平涌 芦苞涌 巴江 2 气象 年平均气温 21 80 最热月为 7 月份 平均气温 28 8 极端最高气C 0 C 0 温 38 7 最冷月为 1 月份 平均气温 13 极端最低气温在 1以下 C 0 C 0 C 0 3 水文 年均降水量 1638 5mm 最大降水量可达 2000mm 冬季冷风南下常形成 5 7 级偏北风 但最大风力出现在夏秋台风季节 7 9 月份 台风降雨量一般为 200mm 最大 400 500mm 风力 6 级左右 年平均风速 1 2m s 1 2 设计原则 1 2 1 设计原则 桥梁是公路或城市道路的重要组成部分 特别是 大中型桥 对当地的政治经济都 具有重要的意义 因此 应根据所设计桥梁的的使用任务 性质和所在路线的远景发展 全套图纸加扣 3012250582 3 要求 按照运用 经济适当照顾美观的要求 进行总体规划设计 1 2 2 使用上的要求 1 使用上的要求 中越红河公路大桥的行车道宽度应保证车辆的安全行驶 并应满足中越双方是未来 30 年的交通量增长的需要 桥下净空应满足安全行车的要求 2 经济上的要求 坚持因地制宜 就地取材 方便施工的原则 合理选用适当的桥型 并能满足快速 施工的要求以达到缩短工期的桥梁设计 以提早通车在运输上带来大的经济效益 3 结构尺寸和构造上的要求 整个桥梁结构及其各部分构件 在制造 运输 和使用过程中应具有足够的强度 刚度 稳定性和耐久性 4 施工上的要求 本大桥的结构应便于制造和架设 应尽量采用先进的工艺技术和施工机械 以利于 加快施工速度 保证工程质量和施工安全 5 美观上的要求 本跨河大桥位于广州 在外观上力求与周围的景致相协调 1 3 方案比选 1 3 1 标准 满足交通量的要求 桥梁结构安全 功能经济美观 以安全的经济标准保证结构腕 力合理 技术可靠 施工方便 1 第一方案 预应力混凝土箱型简支梁桥 图 1 1 桥梁概貌 Figure 1 1 Bridge overview 全套图纸加扣 3012250582 4 中梁端部横截面 中梁跨中横截面 图 1 2 中梁端部及跨中截面尺寸图 单位 cm Figure 1 2 in the end of the girder and the cross section size chart unit cm a 预应力混凝土等截面简支梁桥 全长 120m b 桥跨结构 30m 桥梁横断面有五个 主梁为箱型预制混凝土梁 c 施工方案 工厂化预制预应力混凝土预应力梁 采用闸门式架桥机施工 然后后浇 注桥面板 最终桥面系施工 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 适 用于本设计的规模 简支梁属于静定结构 受力不如连续梁 同时伸缩缝多 养护麻烦 但是造价低廉劳动力耗用少 工作量小 经济 中小型桥尤其适用 2 第二方案 预应力混凝土 T 型拱桥 重力式墩台 全套图纸加扣 3012250582 5 图 1 3预应力混凝土 T 型拱桥 Figure 1 3 prestressed concrete T bridge 方案分析 拱桥技术工艺成熟 有大量的可以借鉴的经验 但需要大量吊装设备 占用 大量场地以及劳动力 从使用效果方面看 拱桥承载能力大 但是伸缩缝多 养护麻烦 同时纵坡比较大填土高 土方量大 给取土造成施工上的问题 拱桥造价低廉 但耗用 木材 水泥 劳动力 工时都很多 重力式墩台圬工量大 技术成熟 但是对地基承载 力有很高要求 3 第三方案 预应力混凝土刚架桥 图 1 4 预应力混凝土刚架桥 Figure 1 4 Prestressed Concrete Rigid Frame 1 3 2 方案比选结果 综上所述 本着经济 安全 适用 美观的比选原则 又考虑本工程所处的水文地 质条件以及未来使用条件 方案二由于工程大 工期长不符合该工程比选原则 方案三 全套图纸加扣 3012250582 6 施工难度比较大 主桥上部结构除用挂篮施工外 挂梁须另搞一套安装设备 故选择方 案一 2 支座的设计 2 1 板式橡胶支座的选用 板式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 温度环境 硬度取 25 60CC 48 12 60 2 2 计算支座反力 根据上部计算结果 支座恒载反力 KNN66 7282 16 29977 49 支座活载反力 73 429 2 16 29 5 10 64 276 P 冲击系数 2163 1 1 则支座的压力标准值 KNRck35 125173 4292163 1 66 728 根据当地的气象资料 主梁的计算温差 t40 2 3 支座平面尺寸的确定 选定支座的平面尺寸为 采用中间层橡胶片厚度 2 15005030cmba cmt8 0 1 计算支座的平面形状系数 S 8 并 12 7 11 5030 8 02 5030 2 bat ab S 2 计算橡胶支座的弹性模量 MPaSGE ee 21 739 7 110 14 54 5 22 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 全套图纸加扣 3012250582 7 合格 KPaKPa ab R c ck 10000 3 8342 5 03 0 35 1251 式中 橡胶支座使用阶段的平均压应力限值 c 2 4 确定支座的厚度 1 主梁的计算温差 温度变形由两端的支座均摊 则每一支座承受的水平 t40 位移为 g cmtlg t 589 0 302916 4010 2 1 2 1 5 2 为了计算汽车荷载制动力引起的水平位移 首先要确定作用在每一支座上的制 p 动力 T H 对于 29 16m 桥跨 一个设计车道上公路 级车道荷载总重为 10 5 29 16 276 64 582 82KN 则其制动力标准值为 582 82 10 58 282 KN 但按 桥规 不得小于 165KN 故取总制动力为 165KN 参与计算 五片梁共 10 个支座 每个支座承受水平力 Fbk 165 10 16 5KN 3 确定需要的橡胶片总厚度 e t 不计汽车制动力 cmgte178 1 589 0 22 计入汽车制动力 cm abG F g t e bk e 913 0 5030100 12 5 16 7 0 589 0 2 7 0 1 桥规 的其它规定 cmate6302 02 0 选用 5 层钢板和 6 层橡胶片组成的支座 上下层橡胶片厚 0 25cm 中间层厚 0 8cm 薄钢板厚 0 2cm 则橡胶片总厚度 并 6cm 合格 cmcmte913 0 7 348 0225 0 4 支座总厚 cmth e 7 42 05 2 5 支座偏转情况的验算 1 由下式计算支座的平均压缩变形 全套图纸加扣 3012250582 8 m abE tR abE tR b eck e eck mc c572 0 20005 03 0 037 0 35 1251 21 7395 03 0 037 0 35 1251 式中 Eb 橡胶弹性体体积模量 Eb 2000MPa 按 桥规 规定 尚应满足 0 07 0 07 3 7 0 259cm 显然计算结果满足要求 e t 2 计算梁端转角 由关系式 43 5 38424 glgl f EIEI 和可得 3 51616 16 2455 lglf EIll 设结构自重作用下 主梁处于水平状态 已知公路 级荷载作用下的跨中挠度 代入上式得 cmf936 4 rad0054 0 29165 936 4 16 3 验算偏转情况 2 c m a 即 合格 cmcm572 0 081 0 2 0054 0 30 2 6 验算支座的抗滑稳定性 1 计算温度变化引起的水平力 KN t g abGH e et 39 2 7 3 589 0 100 15 03 0 5 2 验算滑动稳定性 KNRck405 37535 12513 0 KNFH bkt 846 19 5 1639 2 4 14 1 则 375 405KN 19 846KN 合格 以及 合格 KNHKNR tGk 346 3 4 1598 21866 7283 0 结果表明 支座不会发生相对滑动 由以上分析与计算 本设计选用的支座型号为 47500300CRGJZ 全套图纸加扣 3012250582 9 3 桥墩构造设计 3 1 桥墩类型的确定 桥墩选用钻孔灌注桩双柱式桥墩 柱式桥墩具有施工快 圬工体积小 工程造价底 和比较美观等优点 并且是桥梁建筑中较多采用的形式之一 并且考虑到了地质条件 因此本结构选用柱式桥墩很合理 主要材料 混凝土采用 C50 混凝土 主筋采用 HRB335 HRB400 钢筋 钢筋混凝土 容重取 25 3 KN m 3 2 桥墩截面尺寸拟定 桥梁结构尺寸的拟定一般是参考已有的设计资料及桥梁设计中的具体要求事先拟定 的 然后根据有关规范的要求进行配筋验算 如表明预估的尺寸不符合要求时 则需再 做必要的修改 现拟定桥梁桥墩的尺寸如图 3 1 全套图纸加扣 3012250582 10 图 3 1 桥墩一般构造 m 全套图纸加扣 3012250582 11 Fig 3 1 Pier general structure m 3 3 盖梁计算 盖梁截面尺寸见图 3 2 图 3 2 盖梁尺寸 m Fig 3 2 The size of bent cap m 3 3 1 垂直荷载计算 1 盖梁自重及内力计算 表 3 1 表 3 1 盖梁自重及内力表 Tab 3 1 The dead weight and internal force of bent cap 剪力 KN截面 编号 自重 KN弯矩 mKN 左右 1 1 1 0 82 1 0 3 25105 2 105 0 4345 15 150 150 2 2 3 2 3 25450 105 3 43450 1 51035 15 555450 3 3450 105 6 43450 4 5 1 5 1005 3 360 15 00 1005qKN 注 钢筋混凝土容重取 25KN m3 全套图纸加扣 3012250582 12 2 活载计算 1 活载横向分配 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 I 级荷载对称布置 图 3 3 单列公路 I 级荷载对称布置 Fig 3 3 Single row road I level of load symmetrical arrangement 1 50 2 4 90 300 0 15 2 1 3 1 210 2 3000 7 2 b 双列公路 I 级荷载对称布置 图 3 4 双列公路 I 级荷载对称布置 Fig 3 4 Double row road I level of load symmetrical arrangement 全套图纸加扣 3012250582 13 05 1 1 24 65245 3000 517 2 3 155235 20 967 2300 c 单列公路 I 级荷载非对称布置 图 3 5 单列公路 I 级荷载非对称布置 Fig 3 5 Single row road I level of load asymmetrical arrangement n 5 2 1 1 i in i i ea n a 1500 25050905 60em 222 2 300600900000 i a 1 1560 600 0 573 5900000 2 1560 300 0 387 5900000 2 0 3 4 1300 560 0 013 5900000 5 1560 600 0 173 5900000 d 双列公路 I 级荷载非对称布置 全套图纸加扣 3012250582 14 图 3 6 双列公路 I 级荷载非对称布置 Fig 3 6 Double row road I level of load asymmetrical arrangement 4 05em 1 1405 600 0 47 5900000 2 1405 300 0 335 5900000 2 0 5 1 3 4 1405 300 0 065 5900000 1405 600 50 070 5900000 2 公路 I 级荷载顺桥行驶 a 单孔单列公路 I 级荷载 0 1 BKNB35 439 2 012 1 30 5 10012 1 64 276 2 KNBBB35 439 21 1 0001 000 1 014 全套图纸加扣 3012250582 15 图 3 7 公路 I 级荷载单孔单列布置 Fig 3 7 Road I level of load single hole and single row arrangement b 双孔单列公路 I 级荷载 KNB08 159 2 012 1 30 5 10 1 KNB35 439 2 KNBBB43 598 21 1 0001 000 1 014 图 3 8 公路 I 级荷载双孔单列布置 Fig 3 8 Road I level of load two hole and single row arrangement 3 活载横向分配后各梁支点反力 计算式为 ii RB 计算结果见表 3 2 4 恒载与活载反力汇总 恒载与活载反力汇总见表 3 3 全套图纸加扣 3012250582 16 表 3 2 各梁活载反力计算表 Tab 3 2 Calculation of anti beam live load 荷载横向分布情况公路 级荷载 单孔双孔 计算 方法 荷载 布置 横向分布 系数 B KN i RKN B KN 1 RKN 1 0 00 2 0 15 65 9089 76 0 7 3 307 55418 90 40 15 65 9089 76 单 列 行 车 0 5 439 35 0 598 43 0 0 1 00 2 0 517 227 14309 39 3 0 967 424 85578 68 4 0 517 227 14309 39 对称 布置 按杠 杆原 理法 计算 双 列 行 车 0 5 439 35 0 598 43 0 1 0 573 251 75342 90 2 0 387 170 03231 59 0 2 3 87 87119 69 4 0 013 5 717 78 单 列 行 车 50 173 439 35 76 01 598 43 103 53 1 0 470 206 49281 26 2 0 335 147 18200 47 0 2 3 87 87119 69 4 0 065 28 5638 90 非对 称布 置按 偏心 压力 法计 算 双 列 行 车 5 0 07 439 35 30 75 598 43 41 89 全套图纸加扣 3012250582 17 双孔布载 L 59 92m 45m 故表中冲击系数 11 000 表 3 3 各梁反力汇总表 Tab 3 3 The summary of anti beam force 1 号梁2 号梁3 号梁4 号梁5 号梁 荷载情况 KN 1 R KN 2 R KN 3 R KN 4 R KN 5 R 上部恒载 1458 001150 361150 361150 361458 00 公路 I 级 双孔双列对称 布置 1 0309 39578 68309 390 公路 I 级 双孔双列非对称 布置 1 281 26200 47119 6938 90 41 89 3 3 2 双柱反力计算 i G 计算式为 i G 123 1 900600300300 5 600 i GRRRR 图 3 9 双柱反力计算图 cm Tab 3 9 Reactions acting of double Pier cm 全套图纸加扣 3012250582 18 双柱反力的计算过程及结果详见表 3 4 表 3 4 墩柱反力计算表 Tab 3 4 Calculation of pier reaction 荷载情况计算式 1 GKN 上部恒载 1 900 1458600 1150 36300 1150 36300 1458 600 3183 54 公路 级 双孔双列 对称布置 1 900 0600 309 39300 578 68300 0 600 598 73 公路 级 双孔双列 非对称布置 1 900 281 26600 200 47300 119 69300 41 89 600 703 15 3 3 3 盖梁各截面内力计算 1 弯矩计算 支点弯矩采用非对称布置时的计算值 跨中弯矩采用对称布置时的计算值 1 1 0M 2 21 3 0MR 3 3121 633MRRG 图 3 10 盖梁各截面内力计算图 m 全套图纸加扣 3012250582 19 Tab 3 10 Interal forces of coping in sections on bent cap m 其盖梁各截面弯矩值见表 3 5 表 3 5 弯矩计算表 Tab 3 5 The calculation of moments 墩柱反力梁的反力各截面弯矩 KN m 荷载情况 1 GKN 1 RKN 2 RKN 1 1 22 33 上部恒载3183 541458 001150 36 1150 36 0 4374 2648 46 对称598 730309 39 494 06 00868 02公路 级 非对称703 15281 26220 47 174 05 0 843 78 239 52 2 相应于最大弯矩值时的剪力计算见表 3 6 一般计算公式 1 1 截面 0V 左1 VR 右 2 2 截面 1 VR 左211 RRGV 右 3 3 截面 112 VGRR 左 32 11 RRRGV 右 全套图纸加扣 3012250582 20 表 3 6 剪力计算表 KN Tab 3 6 The calculation of shear forces KN 3 截面内力组合 1 弯矩组合见表 3 7 各截面剪力 梁的反力 1 12 2 3 3 4 4 荷 载 情 况 墩柱 反力 1 G 1 R 2 R R3 左右左右左 右 右右 上 部 恒 载 3183 54 1458 0 0 1150 36 1150 360 1458 00 1458 0 0 575 18575 18 575 1 8 公 路 I 级 对 称 598 73 0 309 39 578 68 000289 34 289 34 289 3 4 公 路 I 级 非 对 称 703 15 281 26 220 47 119 690 281 26 281 26 201 42 201 42 81 73 全套图纸加扣 3012250582 21 其中活载按最不利情况考虑 2 剪力组合见表 3 8 表 3 7 弯矩组合表 Tab 3 7 Combination of moments 截面号 弯矩组合值 mKN 1 12 23 34 4 1上部恒载0 4374 2648 46485 63 2盖梁自重 45 15 1035 15 360 15615 3 公路 I 级对 称布置 00868 02 66 4 公路 I 级非 对称布置 0 843 78 239 5226 11 5 1 2 3 45 15 5409 15 2140 59697 65 6 1 2 4 45 15 6252 93 3248 132 875 表 3 8 剪力组合表 Tab 3 8 Combination of shear forces 截面号 剪力组合值 KN 1 14 45 5 左 0 2 2 1458 00 3 3 575 18 575 1814581 上部恒 载右 1458 00575 18 575 1814580 左 150 5550 4501502 盖梁自 重右 1504500555150 左 00289 34 289 3403 公路 I 级对称右 0289 34 289 3400 左 0 281 26201 4281 73 41 894 公路 I 级非对 称 右 281 26201 4281 73 41 890 左 150 1608864 521314 52160851 2 3 右 16081314 52 864 522013150 61 2 4 左 150 2294 36776 6 943 451566 11 全套图纸加扣 3012250582 22 右 16081226 6 493 451971 11150 3 3 4 各墩水平力计算 采用集成刚度法进行水平力分配 上部构造每片边梁支点反力为 729KN 每片中梁支点反力为 575 18KN 中墩橡胶支座中钢板总厚度 10mm 剪切模量 1000 每跨梁一端设有 5 个 e G 2 KN m 支座 每个支座的抗推刚度为 mKNn t abG K e e r 202705 037 0 10005 030 0 每个墩上设有两排橡胶支座 则支座刚度为 2 20270 40540 r K KN m 取桥台及两联间桥墩的橡胶支座的摩擦系数 0 3 其中最小摩擦系数 0 2 1 桥墩 台 刚度计算 桥墩 台 采用 C45 混凝土 其弹性模量 3 35 3 35 c E 4 10 a MP 7 10 2 KN m 1 各墩 台 悬臂刚度 K5计算 图 3 11 0 K k0 k1k2 k3 k4 图 3 11 桥面连续布置 m Fig 3 11 The consecutive of bridge arrange m mhh5 3 40 mhh5 31 mh7 2 一墩两柱 3 6 c i i E I K h 44 4 2 4 2 243 6464 d Im mKNKK 3606744 5 243 2 1035 3 6 3 7 31 mKNK 1314411 7 243 2 1035 3 6 3 7 2 全套图纸加扣 3012250582 23 对于桥台 向河方向 0 KmMNK 10515 4 向岸方向 32281 0 K 4 K MN m 2 墩 台 与支座串连 串联后各刚度为 i K 对桥墩 mKN KK KK KK r r 40089 405403606744 405403606744 1 1 31 mKN KK KK K r r 39327 405401314411 405401314411 2 2 2 对桥台 向河方向 mKN KK KK KK r r 00 20231 2027010515000 2027010515000 0 0 40 向岸方向 mKN KK KK KK r r 28 20257 2027032281000 2027032281000 0 0 40 2 制动力的分配 1 制动力计算 制动力按车道荷载计算 本设计为单向四车道 故折减系数 0 97 新规范 一个设计车道 KNT16 59 1064 276 5 1030 四车道 KNT66 90 10 64 276 5 10304 又 桥规 的规定 T 不得小于 165KN 所以取 T 165KN 2 制动力分配 00103146 0 159967 165 i K T r 那么 各墩台分配的制动力为 向河 87 2000 2023100103146 0 040 KNKrHH KNKrHH35 41 131 全套图纸加扣 3012250582 24 KNKrH56 40 22 向岸 89 2028 2025700103146 0 4 00 KNKrHH 3 0 号及 4 号台的最小摩阻力 其中 min 0 2FN KNN72 521636 115000 14582 则 KNF34 104372 52162 0 min 因大于 0 4 号台 H0 H4 20 89KN 和 两台处支座均无滑移的可能性 min F 故制动力不再进行重分配 4 桥台板式橡胶支座的水平力 取摩檫系数 则板式橡胶支座产生的摩阻力0 3 大于 0 号台 H0 H4 20 89KN 故取KNF02 156572 52163 0 F H0 H4 20 89KN 3 温度影响力的分配 1 对一联中间各墩设板式橡胶支座的情况 a 求温度变化临界点距 0 号台的距离x 1 1 0 n iii i ijn j i i L K xLL K 则 159967 20257120400899039327604008930 x m02 60 b 计算各墩温度影响力 ii t 5 5 1020 10200 0002 iii tC xx 式中 故 临界点以左 KNKH17 24302 600002 0 28 20257 000 KNKH69 240 3002 60 0002 0 40089 111 KNKH16 0 6002 60 0002 0 39327 222 临界点以右 全套图纸加扣 3012250582 25 KNKH37 240 02 0 690 0002 0 40089 333 KNKH69 242 02 60120 0002 0 20231 444 0 号台及 4 号台最小摩阻力 大于温度影响力 故温度影响力不必KNF34 1043 min 进行重分配 2 对桥台及两联间桥墩设板式橡胶支座的情况 板式橡胶支座的摩阻力为 1264 43KN 大于温度影响力 故 0 号台为 242 69KN 4 号台为 242 69KN 4 各墩台水平力汇总 表 3 9 表 3 9 各种水平力汇总表 Tab 3 9 The summary of horizontal forces 墩台号 荷载名称 0123 4 5 1 制动力 KN 20 8941 3540 5641 3520 89 2 温度影 响力 KN 243 17240 690 16240 37 242 69 286 70 3 制动力 温度 力 KN 264 06282 0440 72281 72 263 58 303 45 注 0 号台和 5 号台未计台后填土压力 各墩台均未考虑土压力 钢筋保护层厚度取 一根钢筋的面积为cmc5 32 2 mm 2 804 g a 1 弯矩作用时 各截面配筋设计 截面 1 1 处 mmas64 mmh2736642800 0 其他截面处 则 mmas114 mmh25861142800 0 全套图纸加扣 3012250582 26 3 3 5 盖梁配筋设计 盖梁采用 C50 混凝土 其轴心受压强度为 22 4MPa cd f 主筋采用 其抗拉强度设计值为 330MPa32 400HRB钢筋 sd f 图 3 12 盖梁受弯配筋图 cm Fig 3 12 Capping beam bending reinforcement cm 配筋设计具体计算见表 3 10 全套图纸加扣 3012250582 27 表 3 10 截面配筋设计 Tab 3 10 The design section of steel reinforcement 截面号 j MKN m b mm 0 mmh 2 0 00 2 d cd r M xhhmm fb 1 1 45 1530001936 0 35 2 2 6252 9330001886 48 71 3 33248 1330001886 25 46 注 表中结构的重要性系数 0 1 0 2 剪力作用时各截面的强度验算 1 深受弯构件判断 盖梁支撑中心之间的距离盖梁净跨径 1 15 6 0lcm 6 0 8 2 4 4 08 n l 于是盖梁的计算跨径m 1 154 084 692 n l 4 692l 实用钢筋28 截面号 2 cd s sd f bx Amm f 所需钢筋根数32 根数 2 s Amm 1 1 71 270 08920160800 277 2 2 9919 1312 320160800 284 3 3 5184 586 420160800 284 全套图纸加扣 3012250582 28 则盖梁的跨高比于是盖梁为深受弯短梁 4 692 2 02 346 2 5 l h 2 斜截面抗剪承载力计算 公路桥规 规定对作为深受弯构件 短梁 的钢筋混凝土盖梁进行斜截面抗剪承载力 计算的公式为 3 010 14 1020 6 20 dcu ksvsv l h Vbhpff 式中 0 9 1 箍筋采用 10R235 其 195 sdsv ffMPa 1n 2 785 0 cmak 2 1 0 7850 785 sv Acm min 0 785 1 38 0 18 20 300 sv sv v A sb 表 3 11 各截面抗剪强度验算表 Table 3 11 Checking the shear strength of the cross section 1 12 23 34 45 5 截面号 左右左右左右左右左右 d VKN 150 1608 2294 361314 52864 52 864 52 1314 5220131608150 mmb30003000300030003000 0 hmm 19361886188618861936 d VKN 5314 325177 075177 075177 075314 32 p 0 2770 2840 2840 2840 277 sv 0 0050 0050 0050 0050 005 cs VKN 22512563256322512251 sbdcs VVV 2 sb Amm n 实用斜筋根 数 无需配置斜筋 只需按构造要求配设箍筋即可 3 验算抗扭强度采用的公式 全套图纸加扣 3012250582 29 00 2 0 1 3 6 dd VT bh bhb 抗扭纵筋 选用四支闭口箍筋 n 2 1 4 SVsv V Ab S 10 0 35 1 2 SVdttdt V svcor ATf W Sf A 总的箍筋配置为 1SV V A S4 sv b 0 0 35 1 2 dttdt svcor Tf W f A 抗扭综筋截面面积 1svsvcor st sdv f A U A f s 3 盖梁各截面剪力及扭矩计算列于表 3 12 表 3 12 各截面剪力及扭矩计算表 4 和相应的计算 maxd V d T a 制动力 T 41 35KN 温度影响力 H 240 69KN 汽车偏载 P B2 B1 446 73 159 71 287 02KN b 盖梁各截面抗扭强度验算 截面号 荷载情况 1 1 2 2 3 3 4 4 左 150 2294 36864 52 1314 52 剪力 KN 右 16081314 52 864 522013 2 80 48 1 i d h T 34 1648 8048 8048 80 2 26 133 2 i d h T 93 28133 26133 26133 26 弯矩 KNm 7 069 280 3 d T 123 1 3 dddd TTTT 196 48 196 48 196 48 196 48 348 13 419 13 419 13 419 13 全套图纸加扣 3012250582 30 抗扭纵筋的抗拉强度设计值为 330 sd fMPa 抗扭箍筋的抗拉强度设计值为 195 sd fMPa 则盖梁各截面抗扭强度验算见表 3 13 从表 3 13 可以看出 验算结果满足相应的要求 截 面 号 Vd KN 左 右 左 左 左 左 右 右 右 右 d KNmm 348130 419130 419130 419130 419130 b mm 3000 3000 3000 3000 3000 h0 mm 2750 2750 2750 2750 2750 h mm 1400 2000 2000 2000 2000 KN mm2 0 000020 0 000981 0 000637 0 000637 0 000720 0 000809 0 000744 0 000064 0 000016 0 000016 bcor mm 2900 2900 2900 2900 2900 hcor mm 2700 2700 2700 2700 2700 Ucor m 11 2 11 2 11 2 11 2 11 2 Sv mm 200 200 200 200 200 2 mm Ast 2917 6123 6123 6123 6123 Ast mm2 123 116 116 116 116 2 mm Ast 201 324 317 317 317 317 实需抗扭钢筋 抗扭纵筋 根 10箍筋 根 10 10 10 10 10 8 8 8 8 8 注 1 Ucor 2 bcor hcor 2 抗扭纵筋选用 20HRB400钢筋 ag 3 142cm 3 箍筋选用 10R235圆筋 a 10 0 785cm2 2 全套图纸加扣 3012250582 31 3 4 墩柱计算 3 4 1 恒载计算 1 一孔上部构造恒载 6367 08KN 2 盖梁自重 半边 1005KN 3 一根墩柱自重 当 hi 5m 时 KNG66 6632556 2 4 2 1 4 承台自重 KNG88 4946254 2 4 376 4 26 996 11 2 5 桩身每米自重 KNG10 1132514 2 4 2 3 3 4 2 活载计算 1 水平荷载 制动力与温度影响力总和为 H 379 8 KN 2 垂直荷载 公路 I 级荷载 单孔布载 0 439 35KN 1 B 2 B KNBBB35 439 21 双孔布载 KNB08 159 1 KNB35 439 2 KNBBB43 598 21 3 4 3 墩柱配筋设计 1 双柱反力横向分布系数计算 全套图纸加扣 3012250582 32 1 公路 I 级荷载单列布载 P K1K2 图 3 13 公路 I 级荷载单列布置 cm Fig 3 13 Single row road I level of load arrangement cm 1 560300 1 433 600 K 2 1 1 4330 433K 2 公路 I 级荷载双列布载 图 3 13 图 3 14 公路 I 级荷载双列布置 cm Fig 3 14Double row road I level of load arrangement cm 1 405300 1 175 600 K 2 1 1 1750 175K 2 活载内力计算 公路 I 级荷载 双孔布载产生的支点反力最大 单孔布载产生的偏心弯矩最大 1 最大最小垂直力计算表见表 3 14 2 相应于最大最小垂直力时的弯矩计算见表 3 15 3 最大弯矩计算见表 3 16 表 3 14 最大最小垂直力计算表 Tab 3 14 Calculation of the biggest and smallest vertical forces 最大垂直力 KN最小垂直力 KN 荷载情况 KNB1 KNB2 KNB 1 K 1 1 BK 2 K 2 1 BK 汽车 双孔 159 08439 35598 431 433857 55 0 433 259 12 K1K2 P 全套图纸加扣 3012250582 33 单列 级双孔 双列 318 16878 71196 861 1751406 31 0 175 209 45 注 双孔布载 L 45m 取冲击系数000 1 1 表 3 15 相应最大最小垂直力时的弯矩计算 Tab 3 15 Calculation of moments according to the biggest and smallest vertical forces A 墩底弯矩 mKN B 墩底弯矩 mKN 荷载情况 KN H 1 KNB 2 KNB 1 K 2 K 7H 2 21 1 0 3 1 BB K 7 H 2 21 2 0 3 1 BB K 双孔 单列 159 08439 35 1 43 3 0 433 120 49 36 41 汽 车 级 双孔 双列 318 6878 7 1 17 5 0 175 197 44 29 46 制动力 41 35144 725144 725 温度影响力 243 17851 095851 095 注 双孔布载 L 45m 取冲击系数000 1 1 全套图纸加扣 3012250582 34 表 3 16 最大弯矩计算 Tab 3 16 Calculation of the biggest moments 垂直力 KN A 墩底弯矩 mKN A 墩底弯矩 mKN 荷载情况 KNH 1 KNB 2 KNB 1 K 2 K 121 1 KBB 221 1 KBB 7H 2 21 1 0 3 1 BB K 7H 2 21 1 0 3 1 BB K 单 孔 单 列 0439 35 1 43 3 0 43 3 700 1 211 5210 63 5 汽 车 级 单 孔 双 列 0878 7 1 17 5 0 17 5 1148 1 17 1344 4 51 3 制动力 41 3 5 144 72 5 14 4 72 5 温度影响 力 243 17 851 09 5 85 1 09 5 注表中 1125 1 30450075 0 11 全套图纸加扣 3012250582 35 3 墩柱底截面内力组合表见表 3 17 表 3 17 内力组合表 Tab 3 17 Combination of inner force 截面位置A 柱底截面B 柱底截面 内力名称 KNN KNH mKNM KNN KNH mKNM 1 上部恒载 3183 543183 54 2 盖梁自重 10051005 3 墩柱自重 565 2565 2 4 双孔单列 857 55120 49 259 12 36 41 5 双孔双列 1406 31197 44 209 45 29 41 6 单孔单列 700 1210 211 5 63 5 7 单孔双列 1148 1344 4 171 51 3 8 制动力 41 35144 72541 35144 725 9 温度影响力 243 17851 095243 17851 095 101 2 3 4 8 95611 29284 521116 314494 62374 28959 41 111 2 3 5 8 96160 05284 521193 264544 29374 78966 41 121 2 3 6 8 95453 84284 521205 824542 24374 78932 32 131 2 3 7 8 95901 84284 521340 224582 74374 78944 52 141 2 3 45611 29120 494494 62 36 41 151 2 3 56160 05197 444544 29 29 41 161 2 3 65453 842104542 24 63 5 171 2 3 75901 84344 44582 74 51 3 4 墩柱强度验算 1 由内力组合表得知 以下三种组合控制设计 a 恒载 双孔单列汽车荷载 制动力 温度影响力 Nj 4041 09KN Mj 116 31KNm b 恒载 单孔单列汽车荷载 制动力 温度影响力 Nj 3883 64KN Mj 1205 82KNm c 恒载 双孔双列汽车荷载 Nj 4589 85KN Mj 197 44KNm 2 墩柱配筋设计 墩柱采用 C50 混凝土 主筋采用 HRB335 钢筋 并取主筋保护层厚度 c 6cm 那么 全套图纸加扣 3012250582 36 1206114 s rrccm 114 0 95 120 s r g r 圆柱截面 44 2 4 1 628 6464 h d I 2 1 628 0 6 2 4 4 h I i A 假定按墩柱一端固定 一端自由计算 则有 0 22 510llm 0 10 16 6717 5 0 6 li 故不需考虑纵向弯曲对偏心距的影响 对 Nj 4041 09KN Mj 1116 31KNm 0 1116 31 276 4041 09 j j M emm N 对 Nj 3883 64KN Mj 1205 82KNm 0 310 j j M emm N 对 Nj 4589 85KN Mj 197 44KNm 0 43 j j M emm N 利用公式 2222 1200 22 4 1200 280 ucdsd NAr fC r fAC 32256000403200000AC 配筋率 00 00 120022 4 2800 954 1300 cd sd fBrAeBAe fCeDgrCeD 0 0 1200 0 08 1235 BAe CeD 按上两式列表进行计算 结果见表 3 18 表 3 18 配筋系数表 全套图纸加扣 3012250582 37 Tab 3 18 The parameters of reinforced 0 e与 ABCD u N KN j N KN uj NN 0 276emm 0 601 49080 65110 52011 7856 0 01497450004041 0911 1 0 310emm 0 601 49080 65110 52011 7856 0 0131451003883 6411 6 0 43emm 0 601 49080 65110 52011 78560 02689419904589 859 1 注 1 系数 A B C D 由设计规范 JTG D62 2004 附录 C 查得 2 通过计算知 墩柱只需按构造要求配筋 3 4 4 墩身裂缝计算 按照设计规范 JTG D62 2004 第 6 4 5 条的规定