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文档简介

桥梁下部结构设计0 前言随着经济不断发展,桥梁建设得到了飞速发展,它已从最开始的方便人们过河、跨海之用,已广泛应用于各种场合,它的用途不断多样化,它的形式也在最基本的三种受力体系上逐渐多样化,不仅从功能上、规模上,还从美观上、经济效益上,逐渐与时代发展相协调。所以桥梁建筑已不仅是交通线上的重要载体,也是一道美丽的风景被人津津乐道。面对着新工艺、新挑战,原有的桥梁建设正面对历史的考验,当代建设者肩负着光荣而又艰巨的任务,为明天创造历史。本设计说明书所编写的是沈阳至阜新公路桥的下部设计方案。通过上部荷载传力,拟定桥墩尺寸,以确定相应的尺寸是否满足要求,配置以合适的钢筋,使提高桥墩的承载力,使达到桥梁的耐久性要求。在桥梁的使用期内,完成桥梁墩台的使命。通过本次设计,我基本上掌握了桥梁下部设计的基本内容,从选截面尺寸,到配置钢筋,每一个细节都是经过多次考虑,通过反复验算,使桥梁墩台满足要求,且以经济合理的材料用量完成。所以下部设计是要求桥梁设计者,从上部得到内力组合后,设计以适应下部使用的尺寸结构进行验算。本次设计旨在使我巩固、加深本科期间所学理论知识,使自己具备在以后工作中利用知识解决问题的的能力。1 桥型方案比选沈阳至阜新公路桥,桥孔布置为535m的预应力混凝土箱型简支梁桥,桥梁全长175m。本桥上部为预应力混凝土箱型梁,下部结构为钻孔灌注桩墩台。1.1 技术设计标准1桥面净宽:43.75m+0.5m=15.5m;2荷载等级:公路-级荷载;3设计洪水频率:1/100;4环境类别:类环境;5设计安全等级:二级,结构重要性系数。1.2 主要设计依据1公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)2公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)3公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D632007)4公路桥涵设计手册-墩台与基础5沈阳至阜新公路桥设计资料1.3 工程地质资料根据地质勘察,揭露的地层岩性主要为素黏土、砾石、亚砂土、粉砂、泥岩。土层情况如下:素黏土:干强度、韧性中等,厚约1.21.5米;砾石:松散,很少有胶结,坚硬, 厚约3.54.7米;亚砂土:粗糙,厚约5.2-6.3米;粉砂:厚约1.5米左右;泥岩:用手可碾碎,原岩结构已破坏,厚约2.3-3.1米;泥岩:强风化,该层未穿透。土的各项系数为:1地基土横向抗力系数的比例系数;2桩身与土的极限摩阻力;3土的内摩擦角35度;4土的弹性抗力系数;5桩尖以上土的容重;6桩底土的比例系数;7地基土的承载力;8考虑入土长度影响的修正系数。1.4 水文资料设计桥所在位置为独流水域,流量随季节变化较大,年平均水深为0.5m左右。地下水类型为第四季空隙水,水位埋深4.0m左右,含水层主要为砾砂,厚3m左右。桥位滩面广阔,主河槽沟形相对明显,较为窄,河道弯曲。测量时无水。设计洪水频率为1/100,设计流量为504.23m/s,设计水位为11.5米,设计流速为2.48m/s,最大冲刷线为12.56m。1.5 气候资料阜新市地处北温带大陆性气候,冬寒夏热,昼夜温差大,年平均最高气温为34,年平均最低气温为-23,年平均降水量为450mm550mm,无霜期为145160天。1.6 桥型拟定从桥梁受力体系可以将桥梁分为梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥和刚架桥,从安全、适用、经济和美观四个方面分析。同时,桥型的选择应充分考虑施工及养护维修的便利程序。根据水文,气象、地质等条件,初拟桥型方案有三种。方案一:梁式桥梁式桥是一种在竖向荷载作用下无水平反力的结构,由于外力(恒载和活载)的作用方向与桥梁结构的轴线接近垂直,因此与相同跨径的其他结构相比,桥梁内产生的弯矩最大,因此需要用抗弯、抗拉能力强的材料来建造,适合标准跨径的中等跨径桥。这种桥结构简单、施工方便,且对地基承载力要求也不高。(图1-1)图1-1 简支梁桥Fig 1-1 Simple beam Bridge方案二:刚架桥桥跨结构主梁与墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。由于梁和柱两者之间是刚性连接的,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,在柱脚处产生水平反力,梁部主要受弯,但其弯矩较同跨径的简支梁小,梁内有轴力作用,因此,刚架桥的受力状态介于梁桥与拱桥之间,在竖向荷载的作用下,都会产生水平推力,为此,必须要有良好的地质条件或较深的基础,也可以用特殊的构造措施来抵抗水平推力的作用。(图1-2)图1-2 刚架桥Fig 1-2 Rigid Frame Bridge方案三:拱式桥拱桥主要承重结构是主拱圈或拱肋,在竖向荷载作用下,桥墩和桥台将承受水平推力。同时,墩台向拱圈或拱肋提供水平反力,这将大大抵消拱圈或拱肋中的由荷载产生的弯矩。因此,与同跨径的梁式桥相比,拱桥的弯矩、剪力和变形却要小得多,拱圈或拱肋以受压为主。拱式桥不仅跨越能力大,外形也比较美观,在允许条件按下,修建拱桥往往是经济合理的。但而为了确保安全,下部结构(特别是桥台)和地基必须具备能承受很大水平推力的能力。(图1-3)图1-3 拱式桥Fig 1-3 Arch Bridge1.7 比选结果对上述三种桥梁结构形式的对比,经过对桥位所在附近地质的探测,包含其土壤的分层、物理力学性能、地下水等;调查和测量河流的水文情况(勘测时无水),包括河道性质,历年洪水资料等;当地有关气象资料:气温,雨量等。综合上述资料以及查得该地区地基承载力不是很高。且当地盛产建筑材料(砂、石料等),水泥钢材运输也方便。综合而言,预应力简支梁桥具有造价经济,施工工艺相对更成熟,施工工序相对简单,工期短,且最主要的是桥墩对基础承载能力要求不是很高等特点,这就对于地基承载力不高的基础的要求就不大。故为使该桥做到结构先进可靠,施工方便,行车舒适,故选择预应力简支梁桥方案。2 支座的设计2.1 板式橡胶支座的选用板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合压制而成。有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形,以满足上部构造的水平位移。板式橡胶支座与原用的钢支座相比,有构造简单,安装方便;节约钢材,价格低廉,养护简便,易于更换等优点;且建筑高度低,对桥梁设计与降低造价有益;有良好的隔震作用,可减少活载与地震力对建筑物的冲击作用。因此本设计选用板式橡胶支座。采用天然橡胶,适用温度为-4060(环境温度-2337.4),硬度取60。2.2 计算支座反力根据上部结构计算结果,梁体自身构造产生的支座反力标准值为,其结构自重引起的支座反力标准值为,公路级荷载引起的支座反力标准值为229.15kN,人群荷载标准值57.13kN,公路级和人群荷载作用下产生的跨中挠度为;根据当地的气象资料,主梁的计算温差。2.3 支座平面尺寸的确定所需支座面积: (2-1)于主梁底板宽为1.6m,故初步选定板式橡胶支座的平面尺寸为:a=600mm(顺桥向),b=700mm,故采用中间层橡胶片厚度t=15mm。2.3.1 计算支座的平面形状系数S,并且 (2-2)2.3.2 计算橡胶支座的抗压弹性模量 (2-3)式中:为常温下支座抗剪弹性模量,取。2.3.3 验算橡胶支座的承压强度,满足规范要求。 (2-4)式中:为橡胶支座使用阶段的平均压应力限值。2.4 确定支座的厚度1假设支座水平放置,且不考虑混凝土收缩和徐变的影响。主梁的计算温差为,温度变形由主梁两端均摊,则每一支座的水平位移为: (2-5)式中:为混凝土的线膨胀系数; 为简支梁的计算跨径。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动力:对于34.02m桥跨,一个设计车道上公路级车道荷载总重为:,则其制动力标准值为,但按桥规,不得小于90kN,故取总制动力为90kN参与计算,5片梁共10个支座,作用于一个支座上的制动力。3确定需要的橡胶片总厚度:不计汽车制动力: (2-6)计入汽车制动力: (2-7)式中:为支座剪变模量,常温下。同时,考虑到橡胶支座的稳定性,桥规规定应满足:(a为矩形支座短边尺寸)选用5层橡胶片组成的支座,上下层橡胶片厚8mm,中间层厚15mm,薄钢板厚5mm,则橡胶片总厚度:且小于9cm(合格)4支座总厚: 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:(2-8)式中:为橡胶体积模量,。按桥规规定,满足,即,合格。2计算梁端转角:由关系式和可得: (2-9)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:3验算偏转情况:即,验算合格,支座不会落空。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: (2-10)2为了保证橡胶支座与梁底或与墩底顶面间不发生相对滑动,则应满足以下条件1)则(合格)2)(合格)结果表明,支座不会发生相对滑动。由以上分析,本设计选用的支座型号为GJZ60070081。3 桥墩构造设计3.1 桥墩类型和主要材料桥墩选用钻孔灌注桩双柱式桥墩。主要材料:混凝土采用C35混凝土;主筋采用HRB400钢筋;钢筋混凝土容重取。强度标准值:轴心抗压:,轴心抗拉:强度设计值:轴心抗压:,轴心抗拉:混凝土的弹性模量:3.2 桥墩截面尺寸拟定根据沈阳至阜新公路桥的设计资料,参照公路桥涵设计手册墩台与基础中的计算实例以及按照有关的规定,先初步拟定桥梁桥墩的尺寸,如图3-1所示,然后进行配筋设计和验算,如不符合要求,进行必要的修改。图3-1 桥墩一般构造/ cmFig 3-1 Pier general structure/ cm将墩柱的圆形截面换算为0.8倍的方形截面时,a=0.8d=0.8150=120cm,故由于盖梁的跨高比,故可按一般构件进行相关计算和验算;盖梁的悬臂端,也属于一般的钢筋混凝土悬臂梁。3.3 盖梁计算盖梁截面尺寸见图3-2。图3-2 盖梁尺寸/ cmFig 3-2 The size of bent cap/ cm3.3.1 垂直荷载计算1)盖梁自重及内力计算(表3-1)2)活载计算(1)活载横向分配:荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用铰接板法。表3-1 盖梁自重及内力表Table 3-1 The dead-weight and internal force of bent cap 截面编号自重/KN弯矩/KNm剪力/KN左右1-10.5(0.7+1.0259)1.052.425=54.366-54.3660.492=-26.748-54.366-54.3662-20.5(1.0259+1.6)1.852.425=1453.74-54.3662.342-145.740.856=-252.079-200.106-200.1063-31.151.62.425=110.4-54.3663.492-145.742.006-110.40.51.15=-545.681-310.5064564-40.11.62.425=9.6-54.3663.592-145.742.106-110.40.675+9.360.05=-576.251446.4446.45-53.11.62.425=297.6-54.3666.692-145.745.206-110.43.775+9.63.15+297.61.55=-1047.780148.8148.86-61.551.62.425=148.8-54.3668.242-145.746.756-110.45.325+9.64.7+297.63.1+148.80.775=-937.58400注:,钢筋混凝土容重取。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 arrangementb.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 two row road - I level of load symmetrical arrangementc三列公路I级荷载对称布置:图3-5 三列公路I级荷载对称布置Fig 3-5 three row road - I level of load symmetrical arrangementd四列公路I级荷载对称布置:图3-6 四列公路I级荷载对称布置Fig 3-6 Four row road - I level of load asymmetrical arrangemente五列公路I级荷载对称布置:图3-7 五列公路I级荷载对称布置Fig 3-7 five row road - I level of load asymmetrical arrangementf公路I级荷载非对称布置:图3-8 公路I级荷载非对称布置Fig 3-8 road - I level of load symmetrical arrangement单列公路-级荷载非对称布置双列公路-级荷载非对称布置三列公路-级荷载非对称布置四列公路-级荷载非对称布置五列公路-级荷载非对称布置(2)公路I级荷载顺桥行驶:;a.单孔单列公路I级荷载,图3-9 公路I级荷载单孔单列布置Fig 3-9 Road - I level of load single-hole and single row arrangementb双孔单列公路I级荷载图3-10 公路I级荷载双孔单列布置Fig 3-10 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:计算结果见表3-2。表3-2-1 各梁活载反力计算表Table 3-2-1 Calculation of anti-beam live load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/KN/KNB/KN/KN对称布置按杠杆原理计算单列行车0491.06701228.96700000.5245.534641.4840.5245.534641.484000000双列行车0491.06701228.96700.355174.329436.2830.855419.8621050.7670.855419.8621050.7670.355174.329436.283000三列行车0491.06701228.96700.5245.534614.4841491.0671228.9671491.0671228.96705245.534614.484000四列行车0.145491.06771.2051228.967178.2000.855419.8621050.7671491.0671228.9671491.0671228.9670.855419.8621050.7670.14571.205178.200五列行车0.5491.067245.5341228.967614.4841491.0671228.9671491.0671228.9671491.0671228.9671491.0671228.9670.5245.534614.484表3-2-2 各梁活载反力计算表Table 3-2-2 Calculation of anti-beam live load 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/KN/KNB/KN/KN非对称布置按铰接板法原理计算单列行车0.2861491.067140.4941228.967351.6070.2426119.133298.1470.177387.066217.8960.125361.531153.9900.094246.259115.7690.080539.53198.932双列行车0.4932491.067242.1941228.967606.1270.4630227.364569.0120.3868189.945475.3640.2852140.052350.5010.2139105.039262.8760.184190.405226.253三列行车0.6343491.067311.4841228.967779.5340.6302309.470779.4110.5937291.546729.6380.4921241.654604.7750.3810187.097468.2360.3225158.369396.342四列行车0.7353491.067361.0821228.967903.6590.7499368.251921.6020.7536370.068926.1500.7016344.533862.2430.6014295.328729.1010.5296260.069650.861五列行车0.8158491.067400.6141228.9671002.5910.8441414.5101037.3710.8789431.5991080.1390.8796431.9431080.1390.8366410.8271028.1540.7993392.510982.313(4)恒载与活载反力汇总恒载与活载反力汇总见表3-3。冲击系数1+=1.1724(同上部结构)表3-3 各梁反力汇总表Table 3-3 The summary of anti-beam force 荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁6号梁/KN/KN/KN/KN/KN/KN上部恒载867.84783.31894.73894.73783.31867.84公路-I级 (双孔五列对称布置)(1+)720.4211440.8411440.8411440.8411440.841720.421公路-I级(双孔五列非对称布置)(1+)1175.4381216.2141266.3551267.3631206.4081151.6643.3.2 双柱反力计算图3-11 双柱反力计算图/cmTable 3-11 Reactions acting of double Pier/cm计算式为: (3-1)即 表3-4 墩柱反力计算表Table 3-4 Calculation of pier reaction荷载情况上部恒载公路-级(双列五孔对称布置)公路-级(双列五孔非对称布置)2545.883602.1033665.742545.883602.1033603.2283.3.3 盖梁各截面内力计算1)弯矩计算图3-12 盖梁各截面内力计算图/ cmTable 3-12 Interal forces of coping in sections on bent cap /cm其盖梁各截面弯矩值见表3-5。表3-5 弯矩计算表Table 3-5 The calculation of moments荷载情况墩柱反力/KN梁的反力各截面弯矩/KN/KN/KN1-12-23-34-45-56-6上部恒载2545.88867.84783.31894.730-1605.504-2603.52-2603.52337.947337.947公路-级对称荷载3602.103720.4211440.8141440.8140-1332.779-2161.263-1873.0952593.5122593.512公路-级非对称荷载3665.741175.4381216.2141266.3550-2174.56-3526.314-3217.284672.389684.3752)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: ,;2-2截面: ;3-3截面:,;4-4截面:,;5-5截面:,;6-6截面:。表3-6 剪力计算表/KNTable 3-6 The calculation of shear forces/KN荷载情况上部荷载公路-级对称布置公路-级非对称布置墩柱反力2545.883602.1033665.74梁的反力/KN867.84720.4211175.438/KN783.311440.8411216.214/KN894.731440.8411266.355各截面剪力1-1/KN000/KN-867.84-720.421-1175.4382-2/KN-867.84-720.421-1175.438/KN-867.84-720.421-1175.4383-3/KN-867.84-720.421-1175.438/KN1678.042881.6822490.3024-4/KN1678.042881.6822490.302/KN894.7301440.8411274.0885-5/KN894.7301440.8411274.088/KN007.7336-6/KN007.733/KN007.7333)截面内力组合(1)弯矩组合见表3-7。其中活载按最不利情况考虑。表3-7 弯矩组合表Table 3-7 Combination of moments截面号内力组合值1-12-23-34-45-56-61上部荷载0-1605.504-2603.52-2435.716337.947337.9472盖梁自重-26.748-252.079545.681-576.251-1047.780-937.5843公路-荷载对称布置0-1332.779-2161.263-1873.0952593.5122593.5124公路-荷载非对称布置0-2174.56-3526.314-3277.284672.389684.37551+2+3-32.098-4094.990-6804.809-6236.6932779.1172911035261+2+4-32.098-5273.484-8715.881-8202.56589.545238.561(2) 剪力组合见表3-8。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867.852=1735.7;每片中梁支点反力:1号梁反力为783.312=1566.62KN;2号梁反力为894.732=1789.46KN。中墩橡胶支座中钢板总厚度20mm,剪切模量,每跨梁一端设有6个支座,每个支座的抗推刚度为: (3-2)表3-8 剪力组合表Table 3-8 Combination of shear forces截面号剪力组合值1-12-23-34-45-56-61上部荷载/KN0-867.84-867.841478.04894.730/KN-867.84-867.841478.04894.73002盖梁自重/KN-54.366-200.106-310.506446.4148.80/KN-54.366-200.106456446.4148.803公路-级荷载对称布置/KN0-720.421-720.4212881.6821440.8410/KN-720.421-720.4212881.6821440.841004公路-级荷载对称布置/KN0-1175.438-1175.4381440.8411274.0887.733/KN-1175.438-1175.4382490.3022490.3027.7337.73351+2+3/KN-65.239-2290.125-2422.6051274.0883269.41310.826/KN-2115.438-2290.1256355.2033626.533178.5610.82661+2+4/KN-65.239-2927.148-3059.6286333.7473035.9590/KN-2752.260-2927.1485807.2713393.079189.3860每个墩上设有两排橡胶支座,则支座刚度为取桥台及两联间桥墩的橡胶支座的摩擦系数,其中最小摩擦系数。1)桥墩(台)刚度计算桥墩(台)采用C35混凝土,其弹性模量(1)各墩(台)悬臂刚度计算如下一墩两柱 : , (3-3),图3-13 悬臂刚度计算图示Table 3-13 Cantilever stiffness calculates graphical representation 对于桥台:向河方向:;向岸方向:台背填硬塑粘性土的地基系数及容重分别为:,(2)墩(台)与支座串连,串联后各刚度为:对桥墩:对桥台:向河方向:向岸方向:2)制动力的分配(1)制动力计算公路I级荷载布置如图3-14。制动力按车道荷载进行计算。图3-14 公路-I级荷载布置/mFig 3-14 Road - I level of load arrange/m单列行车产生的制动力:双孔布载时:单孔布载时:由于桥规的规定,不得小于,故取。(2)制动力分配 (3-4)则各墩台分配的制动力为: (向河方向) (向岸方向)(3)号及5号台的最小摩阻力 ,其中则:。因大于0号台和,两台处支座均无滑移的可能性,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,大于0号台和,故取,3)温度影响力的分配(温度上升20)(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 (3-5)则b.计算各墩温度影响力: (3-6)式中:故:临界点以左:临界点以右:0号台及7号台最小摩阻力,大于温度影响力,故温度影响力不必进行重分配。(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,大于温度影响力,故0号台为703.153KN,7号台为709.877KN。4)各墩台水平力汇总(表3-9)表3-9 各种水平力汇总表Table 3-9 The summary of horizontal forces墩(台)号荷载名称012345制动力/KN22.44730.02730.02730.02730.02722.447温度影响力/KN703.153566.526192.469181.589555.647709.877制动力+温度影响力/KN725.6596.553222.496211.616585.674732.804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。3.3.5 盖梁配筋设计盖梁采用C35混凝土,其轴心受压强度为: =16.1MPa。主筋采用HRB400钢筋,取直径d=32mm,其抗拉强度设计值为:=330MPa,一根32钢筋的面积为,钢筋保护层厚度60mm。1)弯矩作用时,各截面配筋设计表3-10-1 截面配筋设计Table 3-10-1 The design section of steel reinforcement 截面号/KNmb/mm/mm/mm1-1-32.0982400965.90.862-2-5273.4842400154091.333-3-8715.88124001540154.194-4-8202.56524001540144.645-52779.1172400154047.436-62911.3522400154049.73注:表中结构重要性系数;对于HRB400级钢筋,对于表中所述x均小于表3-10-2 截面配筋设计Table 3-10-2 The design section of steel reinforcement 截面号所需32钢筋根数实用32钢筋根数%1-1117.090.151080420.352-210693.913.315120630.333-318054.2522.425201050.544-416938.3721.0625201050.545-55553.626.925201050.546-65822.937.225201050.54注:,故取结构的重要性系数2)剪力作用时各截面的强度验算(1)计算公式公路桥规规定,因本设计的跨高比为,故可按钢筋混凝土一般构件进行计算与验算,且需进行挠度验算。公路桥规规定了截面最小尺寸的限制条件,即;公路桥规规定,当矩形截面受弯构件符合以下公式时,可不进行斜截面抗剪承载力的验算,而仅需按构造要求配置箍筋。当时,需设斜筋,其中: (3-7) (3-8)(2)计算参数a.腹筋设计截面尺寸检查:根据构造要求,梁顶层有10根32钢筋通过1-1截面,截面有效高,则;梁顶层有15根32钢筋通过2-2截面,截面有效高度,则;梁顶层有25根32钢筋通过3-3,4-4,5-5,6-6截面,截面有效高度,则;故截面符合设计要求。检查截面是否需要配置箍筋1-1截面 2-2截面 因为故可在盖梁跨中的某个长度范围内按构造配置箍筋,其余区段按计算配置腹筋。计算剪力图分配(图3-15-1所示),弯起区段长度,即在长度内可按构造配置箍筋。图3-15-1 盖梁剪力分配图Fig 3-15-1 Shear distribution map 图3-15-2 盖梁剪力分配图Fig 3-15-2 Shear distribution map 悬臂部分:(图3-15-2所示),弯起区段长度,b.箍筋设计箍筋采用R235级钢筋取直径10(满足8m且大于),其 (3-9)C35混凝土,其;斜筋采用HRB400级钢筋,其。 (3-10)其中需满足且,但当时,需满足且。1-1截面故取2-2截面故取3-3截面故取;因为需满足故取,综上,设计箍筋间距取。c.弯起钢筋及斜筋设计设焊接钢筋骨架的架立钢筋(HRB400)为14,钢筋重心至盖梁的上边缘距离,故取。弯起钢筋的弯起角为45,弯起末端与架立钢筋焊接。为了得到每对弯起钢筋分配的剪力,由各排弯起的钢筋的末端折点应落在前一排弯起钢筋的弯起点。首先计算弯起钢筋的上下弯起点的垂直距离。图3-16 钢筋弯起示意图Fig 3-16 Schematic diagram of steel bent3-3右截面:,故仅弯起一排钢筋。表3-11-1 弯起钢筋计算表Table 3-11-1 Bent steel calculator1392.2距3-3截面距离/mm1550分配的计算剪力值/KN2114.67需要的弯起钢筋面积12083.2可提供的弯筋面积1732=13671.4弯筋与梁轴交点到3-3截面的距离/mm875.93-3左截面:,故弯起一排钢筋。表3-11-2 弯起钢筋计算表Table 3-11-2 Bent steel calculator1376.6距3-3截面距离/mm80分配的计算剪力值/KN904.450需要的弯起钢筋面积5168.01可提供的弯筋面积832=6433.6弯筋与梁轴交点到3-3截面的距离/mm768.3(3)各截面抗剪强度验算见表3-12: (3-11) (3-12) (3-13) (3-14) (3-15)表中,箍筋间距 。表3-12 各截面抗剪强度验算表Table 3-12 Shear strength of every section checking截面号1-12-23-3左右左右左右-65.239-2752.260-2927.148-2927.148-3059.6286355.203b/mm240024002400/mm965.9154015401761.8022808.962808.96P0.3470.3260.5440.187%0.187%0.187%2504.5113981.7034098.590/0450-2569.75-5256.771-6908.8516908.851-7158.2182256.613截面号4-45-56-6左右左左右左6343.6833626.5333269.413189.38610.82610.826b/mm240024002400/mm1540154015402808.962808.962808.96P0.5440.5440.5440.187%0.187%0.187%4098.5904098.5904098.5900002245.093-472.057-829.177-3909.204-4087.764-4087.7643)各截面抗扭强度验算(1)选取4号墩进行验算按公路桥规规定,截面在承受弯剪扭共同作用时符合(3-16)式时,可不进行构件的抗扭承载力计算,仅需按构造要求配置钢筋。 (3-16)且在弯剪扭共同作用下,截面尺寸必须符合: (3-17)(2)验算抗扭强度采用的公式: (3-18)抗扭纵筋:, 其中=1.2 (3-19)(3)盖梁各截面剪力及扭矩计算列于表3-13表3-13 各截面剪力及扭矩计算表Table 3-13 shear force and torque moment of every section calculation截面号荷载情况1-12-23-34-45-56-6剪力/KN左-65.239-2927.148-3059.6286343.6833269.41310.826右-2752.260-2927.1486335.2033626.533189.38610.826弯矩/KNm15.40224.02224.02224.02224.02224.022285.019444.518444.518444.518444.518444.518505.181505.181505.181505.181505.181505.1811047.2831265.8371265.8371265.8371265.8371265

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