A0毕业设计(模板)_第1页
A0毕业设计(模板)_第2页
A0毕业设计(模板)_第3页
A0毕业设计(模板)_第4页
A0毕业设计(模板)_第5页
已阅读5页,还剩58页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、毕业设计(论文) 学 号:姓 名:专 业:土木工程系 别:土木工程系指导教师:讲师二一二年六月摘 要桥梁设计是对其外观,上下部结构进行全方面的设计,其实外观那些都是艺术设计,主要是对桥梁承载能力的评估,毕竟谁都不想看到桥毁人溺水水的事情。所以,对于这样一项光荣又艰巨的任务,我们得以最耐心的计算,最精细的作图,最合理的验算,使桥梁不仅美观,而且经久耐用,在二十多米的桥梁上,有太多太多值得研究的东西。桥梁设计定当实事求是,原则要遵守,精确到每一页,设备质量和技术水平都应符合当前桥梁设计的标准!在施工建设中也要按照设计时出现的实际情况进行调整和修改,并根据现场实际情况进行应对,提高施工水平及效果,为

2、桥梁的安全,耐久,打下坚实的基础!关键词:桥梁 ; 设计 ; 计算 ; 评估 ; 原则 ; 标准ABSTRACTThe Bridge design is an all aspects of the design for appearance and the upper and lower structure, in fact,the appearance just a art design, The point is that bearing capacity evaluation of bridges, after all, no one wanted to see the bridge d

3、estroyed with people drowing. Therefore, for such a glorious and arduous task, we have to use the most patient of calculation, the finest drawing, and the most reasonable checking to make the bridge beautiful and durable in use. There are too many worthy of study on the bridge of more than 20 meters

4、.Bridge design must be practical and realistic, follow the principle, accurate to each item, equipment quality and technical level should be conform to bridge design standards. We should be in the light of actual conditions which in the design to adjust and modify during construction, adjust the pro

5、ject in oil field work, and advance the treatment quality and effect, it lays the foundation for the bridge safety and durability.Keywords: bridge ; design ; calculate ; assessment ; principle ; standardv目 录摘 要iABSTRACTii目 录iii 沮沟桥设计11设计基本资料11.1跨度与桥面宽度21.2技术标准21.3主要材料21.4构造形式及截面尺寸21.5空心板截面几何特性计算32主梁

6、内力计算62.1永久作用效应计算62.2可变作用效应计算72.3可变作用效应计算122.4作用效应组合153持久状况承载能力极限状态下的截面设计,配筋与验算173.1配置主筋173.2持久状况截面承载力极限状态计算193.3 持久状况正常使用极限状态下的裂缝宽度验算253.4 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算264支座计算294.1确定支座平面尺寸304.2确定支座厚度304.3支座偏转的验算304.4支座抗滑稳定性的验算315桥台设计316桥墩设计326.1桥墩尺寸326.2墩身底截面按承载能力极限状态验算336.3 桥墩稳定性验算366.4墩帽配筋377桩基础设计377.1桩的设计37

7、7.2桩的内力计算397.3桩基础的验算438承台的设计488.1承台尺寸488.2 承台抗弯及抗剪切强度验算49结论9致 谢10参考文献11北京交通大学海滨学院毕业设计(论文)1 绪论毕业设计的意义体现在:回顾,研究,设计,总结这几大块。回顾什么:当然是这四年来所学知识的重温,温故知新,这是做毕业设计的基础;研究什么:就是把基础的知识点综合考虑,上升到一个新的高度,才能对任务有信心开好头,制作下去;有了充分的准备,接下来设计什么:当然是你的任务,每一个任务都力求准确完成,数据计算,图的标线,辅助线,都要到位;最后总结什么:四年一轮回,证明自己,就现在! 接下来介绍一下我毕业设计的主要内容:1

8、设计基本资料、2主梁内力计算、3持久状况承载能力极限状态下的截面设计,配筋与验算、4支座计算、5桥台设计、6桥墩设计、7桩基础设计、8承台设计。其中2与3步难度较高,计算时需要花费极大的耐心。毕业设计的主要目的:如同中高考对所学知识进行的综合测试,此为这四年对你所学习的基础理论和专业知识的一次综合运用的测试,用自己的双手,完成一次创造性的事物,还能提高多项能力,其中包括:理论分析、施工方案设计、计算机应用(工程制图)等。总的来说:一直为海滨学院大系的土木工程系,其所涉及的领域甚广,在新的历史时期,无论是提高全民族的科学文化水平,掌握现代科技知识和科学管理方法,还是培养社会主义新人,都要求我们的

9、干部具有较高的写作能力。国外的研究偏向于自由发挥,张扬个性,学术报告严谨但又不失灵活,使其成为人生重要的转折点!562 设计基本资料沮沟桥是一座南北走向的3跨简支空心板梁桥,桥梁总长为24m桥梁全宽为7.4m。桥梁上部结构是采用钢筋混凝土简支空心板梁,下部结构是采用柱式墩,为重力式桥台。桥面采用混凝土桥面铺装,两侧均设置混凝土护栏。2.1跨度与桥面宽度标准跨径:8m(墩中心距)计算跨径:7.6m桥面宽度:净7m(行车道)+2×0.2m(护栏)2.2技术标准设计荷载:公路-级,栏杆自重线密度按照单侧8kN/m计算环境标准:类环境设计安全等级:二级2.3主要材料混凝土:混凝土空心板和铰接

10、缝采用C40混凝土;桥面铺装采用0.09m,C30混凝土。混凝土重度按25kN/m3计算。钢筋:采用R235钢筋、HRB335钢筋。2.4构造形式及截面尺寸本桥为钢筋混凝土简支板梁桥,由7块宽度为1m的空心板连接而成。桥上横坡为双向2%,坡度由下部构造控制。空心板截面参数:单块板高为0.6m,宽1 m,板间留有0.07m的缝隙用于灌注砂浆。C40混凝土空心板抗压强度标准,抗压强度设计值,抗拉强度标准值,抗拉强度设计值,c40混凝土的弹性模量为1.5空心板截面几何特性计算图1 桥梁横断面构造及尺寸图式(单位:cm)图2 空心板截面尺寸图式(单位:cm)1.5.1毛截面面积计算如图2所示1.5.2

11、毛截面重心位置全截面对1/2板高处的静矩:铰缝的面积:则毛截面重心离1/2板高处的距离为:铰缝重心对1/2板高处的距离为:(即毛截面重心离板上缘距离为29.006cm)1.5.3毛截面惯性矩计算如图3,设每个挖空的半圆面积为A半圆重心轴: 半圆对其自身重心OO的惯性矩为,则空心板毛截面对其重心轴的惯性矩为: (忽略了铰缝对自身重心轴的惯矩)空心板截面的抗扭刚度可简化为图4的单箱截面来近似计算:图3 空心板半空的截面尺寸(单位:cm)图4空心板截面简化计算尺寸(单位:cm)3 主梁内力计算3.1永久作用效应计算a. 空心板自重(一期结构自重): b.桥面系自重(二期结构自重):桥面设计栏杆自重线

12、密度按照单侧8kN/m计算。桥面铺装上层采用0.09m厚C30混凝土,则全桥宽铺装层每延米重力为:为了计算方便,桥面系的重力可平均分配到各空心板上,则每块空心板分配到的每延米桥面系重力为:c.铰接缝自重计算(二期结构自重):由此得空心板每延米总重为: (第一阶段结构自重)(第二阶段结构自重)由此可计算出简支空心板永久作用(自重)效应,计算结果见表1。表1 简支空心板永久作用效应计算表项目作用种类作用()计算跨径(m)作用效应M()作用效应V()跨中跨支点跨跨中9.53715.6281.42211.0672.1636.0806.31715.6192.16144.1249.2724.64015.5

13、6815.6473.58355.18121.4360.7203.2可变作用效应计算本设计汽车荷载采用公路级荷载,它由车道荷载及车辆荷载组成。桥规规定桥梁结构整体计算采用车道荷载。公路级的车道荷载由的均布荷载和集中荷载的部分组成。而在计算剪力效应时,集中荷载标准值应乘以1.2的系数。即计算剪力时,。按桥规车道荷载的均布荷载应满布于使结构产生不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线峰值处。多车道桥梁上还应考虑多车道折减,双车道折减系数,四车道折减系数,但不得小于两设计车道的荷载效应。冲击系数和车道折减系数计算;结构的冲击系数与结构的基频f有关,故先计算结构的基频。简

14、支梁的基频计算如下:桥规规定,汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值和部分荷载标准值。冲击系数,按结构基频的不同而不同,对于简支板桥:当<1.5时;当时,;当1.5时,。式中,结构的计算跨径(m); E结构材料的弹性模量();结构跨中截面的截面惯矩;结构跨中处的单位长度质量,当换算为重力单位为,;结构跨中处每延米结构重力;重力加速度,。由前面计算,由桥规查得C50混凝土的弹性模量E,代入公式得:则,。汽车荷载横向分布系数计算3.2.1空心板跨中和处的荷载横向分布系数按铰接板法以及支点处按械杆原理法计算,支点至点之间的荷载横向分布系数,按直线内差求得。跨中及处的荷载横向分布系数计算。首先计

15、算空心板的刚度参数:,由前面计算得出:,将以上数据代入得:,求得刚度参数后,即可按其查公路桥涵设计手册-梁桥(上册)。第一篇附录(二)中7块板的铰接板桥荷载横向分布影响线到,由及内插得到时,1号到4号板在车道荷载作用下的荷载横向分布影响线值,计算结果列于表2中。由表2画出各板的横向分布影响线,并按横向最不利位置布载,求得两车道的各板横向分布系数,各板的横向分布影响线及横向最不利布载见图5,由于桥梁横断面结构对称,所以只需计算1号至4号板的横向分布影响线坐标值。各板荷载横向分布计算如下(参照图5)表2 横向分布影响线坐标值表板号单位荷载作用位置(i号板中心)nki12345671或50.200.

16、5230.2950.1130.0430.0170.0070.0031.00.300.5830.2950.0860.0250.0070.0020.0010.2640.5610.2950.0960.0310.0110.0040.0022或60.200.2950.3400.2250.0860.0330.0130.0070.9990.300.2950.3730.2340.0680.0200.0060.0020.2640.2950.3610.2310.0740.0250.0090.0043或70.200.1130.2250.3140.2160.0830.0330.0171.0010.300.0860.2

17、340.3560.2290.0670.0200.0070.2640.0960.2310.3410.2240.0730.0250.01140.200.0430.0860.2160.3100.0430.0860.2160.9960.200.5230.2950.1130.0430.0170.0070.0030.300.5830.2950.0860.0250.0070.0020.001按下列方式布载,可进行各板荷载横向分布系数计算(见图 5 )图5 各板横向分布影响线及最不利布载图(单位:cm)由于桥梁截面和梁体采取对称布置,所以其受力分布也相对称,即1号板与7号板横向分布系数相等,同理,2号板与6号

18、板、3号板与5号板也相等。按照公路桥涵设计通用规范(JTG D602004)规定沿横向确定最不利位置后,就可以计算跨中荷载横向分布系数,各板的计算如下:1号板:两行汽车:2号板:两行汽车:3号板:两行汽车:4号板:两行汽车;由此可得出,两行汽车作用时,3号板为最不利,为求设计和施工方便,各空心板设计成统一规格,因此,跨中和处的荷载横向分布系数较安全地取得。计算结果见下表3 表3 各板荷载横向分布系数计算表板号1号板2号板3号板4号板荷载种类两车道两车道两车道两车道荷载横向分布系数0.2050.1850.1530.1230.1370.1510.1570.1470.1070.1140.1280.1

19、450.0800.0800.0960.1120.2650.2650.2670.2643.2.2车道荷载作用于支点处的荷载横向分布系数计算支点处荷载横向分布系数计算:支点处的荷载横向分布系数按杠杆原理计算,4号板的横向分布系数如下(见图5 )图6 支点处的荷载横向分布系数计算图示(单位:cm)两车道汽车荷载:3.2.3支点到l/4截面处的荷载横向分布系数按直线内插法求得空心板荷载横向分布系数汇总于表4中表4空心板的荷载横向分布系数作用种类跨中l/4处支点支点至l/4汽车荷载0.2670.5直线内插3.3可变作用效应计算计算车道荷载引起的空心板跨中及截面的效应(弯矩和剪力)时,均布荷载应满布于使空

20、心板产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载(或)只作用于影响线中一个最大影响线的峰值处。(参照图7)3.3.1跨中截面弯矩:(不计冲击时)两行车道荷载:不计冲击 计入汽车冲击 剪力: 计入汽车冲击: 3.32 截面弯矩:(不计冲击时)两行车道荷载:不计冲击时: 计入汽车冲击时: 剪力:(不计冲击时)两行车道荷载:不计冲击时: 计入汽车冲击时: 3.3.3支点截面剪力计算支点截面由于车道荷载产生的效应时,考虑横向分布系数的空心板跨长的变化,同样均匀荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上,集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处,见图8。两行车道荷载:不计冲击系数:计

21、入冲击系数: 图7 简支板截面内力影响线计算图(尺寸单位:cm)可变作用效应汇总于下表5中。表5 可变作用效应汇总表 作用效应 截面位置作用种类弯矩剪力跨中跨中支点车道荷载两行不计冲击系数237.65178.4730.8249.31103.378296.82222.9138.4961.59149.953.4作用效应组合按桥规公路桥涵结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行效应组合,并用于不同的计算项目,按承载能力极限状态设计时的基本组合表达式为:式中:-结构重要性系数,本桥属小桥;-效应组合设计值;-永久作用效应标准值;-汽车荷载效应(含汽车冲击力)的标准值;作用短期效应组合表达式:

22、式中:-作用短期效应组合设计值; -永久作用效应组合设计值; -不计冲击的汽车荷载效应标准值。作用长期长效应组合表达式:式中:各符号意义见上面说明。桥规还规定结构构件当需进行弹性阶段截面应力计算时,应采用标准值效应组合,即此时效应组合表达式为:式中:-标准值效应组合设计值; -永久作用效应,汽车荷载效应(计入冲击力)根据计算得到的作用效应,按桥规各种组合表达式可求得各效应组合设计值,现将计算汇总于表6中。表6空心板作用效应组合计算汇总表序号作用种类弯矩剪力跨中跨中支点作用效应标准值永久作用效应281.42211.06036.0872.16192.16144.12024.6449.27()473

23、.58355.18060.72121.43可变作用效应车道荷载不计冲击237.65178.4730.8249.31120.06296.82222.9138.4961.59149.95承载能力极限状态基本组合(1)568.30426.22072.86145.72(2)415.55312.0753.8986.23209.93=(1)+(2)983.85738.2953.89159.09355.65正常使用极限状态作用短期效应组合(3)473.58355.18060.72121.43(4)166.36124.9321.5734.5284.04=(3)+(4)639.94480.1121.5795.2

24、4205.47作用长期效应组合(5)473.58355.18060.72121.43(6)95.067103912.3319.7248.02(5)+(6)568.64426.5712.3380.44169.45弹性阶段截面应力计算标准值效应组合S(7)473.58355.18060.72121.43(8)296.82222.9138.4961.59149.95=(7)+(8)770.4578.0938.49122.31271.38 4 持久状况承载能力极限状态下的截面设计,配筋与验算4.1配置主筋由持久状况承载能力极限状态要求的条件来确定受力主筋数量,空心板截面可换算成等效工字形截面来考虑。换

25、算原则是面积相等,惯性矩相同。根据 和 由以上两式联立可得: 。上两式中 ,的含义见图8 则得等效工字形截面的上翼缘板厚度为同样,等效工字形截面的下翼缘板厚度为等效工字形截面的腹板厚度为假设截面受压区高度,设有效高度正截面承载力为: 式中: -桥梁结构的重要性系数,取0.9; -混凝土的设计强度,C40所以=18.4Mpa; -承载能力极限状态的跨中最大弯矩,查表可得, 图8 空心板等效工字形截面(单位:cm)整理得: 令 ,则可解得,且满足上述计算说明中和轴位于翼缘板内,可按高度h,宽度为的矩形截面计算钢筋面积 。选用9根的HRB335钢筋,则钢筋布置图如图9所示,钢筋重心位置为:y=4.5

26、cm,与假设相同,有效高度。配筋率为配筋率符合最小配筋率要求。 图9 主筋布置图(单位:cm)4.2持久状况截面承载力极限状态计算4.2.1跨中正截面抗弯承载力计算跨中截面构造尺寸及配筋均见图9.预应力钢绞线合力作用点到截面底边的距离,则预应力钢筋和普通钢筋的合力作用点到截面底边的距离为:采用换算等效工字形截面来计算,参见图8,上翼缘厚度,上翼缘工作宽度,肋宽。首先按公式判断截面类型。 所以属于第一类T形,应按宽度的矩形截面来计算其抗弯承载力。由计算混凝土受压区高度:由,得。将代入下列公式计算出跨中截面的抗弯承载力: 计算结果表明,跨中截面抗弯承载力满足要求。4.2.2斜截面抗剪承载力计算截面

27、抗剪强度上、下限复核选取距支点处截面进行斜截面抗剪承载力计算,截面构造尺寸及配筋见图9。首先进行抗剪强度上、下限复核,按公规5.2.9条:,式中-验算截面处的剪力组合设计值,由表6得支点处剪力及跨中截面毅力,内插得到距支点处的截面剪力:-截面有效高度,由于本设计预应力筋及普通钢筋都是直线配置,有效高度与跨中截面相同,;-边长为的混凝土立方体抗压强度,空心板为C50,-等效工字形截面的腹板宽度,。代入上式:计算结果表明空心板截面尺寸符合要求。按公预规第5.2.10条: 式中,1.25是按公规5.2.10条,板式受弯构件可乘以1.25提高系数。由于并对照表6中沿跨长各截面控制剪力组合设计值,在至支

28、点的部分区段内应按计算要求配置抗剪箍筋,其它区段可按构造要求配置箍筋为了构造方便和便于施工,本设计预应力混凝土空心板不设弯起钢筋,计算剪力全部由混凝土及箍筋承受,则斜截面抗剪承载力按下式计算。式中,各系数值按公规5.2.7条规定取用。-异号弯矩影响系数,简支梁;-预应力提高系数,本设计为部分预应力A类构件。偏安全取=1.0。-受压工字形截面的肋宽及有效高度,;-纵向钢筋的配筋率,;-箍筋的配箍率,箍筋选用双股,则出箍筋间距的计算式为: ;箍筋选用,则;取箍筋间距,并按公规要求,在支座中心向跨中方向不小于一倍梁高范围内,箍筋间距取100。配箍率(按公规9.3.13条规定,)。在组合设计剪力值的部

29、分梁段,可只按构造要求配置箍筋,设箍筋仍选用双肢,配箍率取,则由此求得构造配箍的箍筋间距,。经比较他综合考虑,箍筋沿空心板跨长布置如图10。图10 空心板箍筋布置图4.2.3斜截面抗剪承载力验算由图10,选取以下三位置进行空心板斜截面抗剪承载力计算:b. 距支座中心处截面,;c. 距跨中位置处截面(箍筋间距变化处);d. 距跨中位置处(箍筋间距变化处)。计算截面的剪力组合设计值,可按表6由跨中他支点的设计值内插得到,计算结果列于表7 表7 各计算截面剪力组合设计值 截面位置支点剪力组合值355.65342.11299.55135.1353.89A. 距支座中心处截面,即由于空心板的预应力筋及普

30、通钢筋是直线配筋,故此截面的有效高度取与跨中近似相同,其等效工字形截面的肋宽。由于不设弯起斜筋,因此,斜截面抗剪承载力按下式计算:, 式中,=1.0,=1.0,=1.0,。此处,箍筋间距,。则,。代入得: 抗剪承载力满足要求。B. 跨中截面处。此处,箍筋间距,。斜截面抗剪承载力: 斜截面抗剪承载力满足要求。C. 距跨中截面距离处。此处,箍筋间距,。斜截面抗剪承载力: 计算表明均满足斜截面抗剪承载力要求。按截面实际配筋面积计算截面受压区高度x为4.3 持久状况正常使用极限状态下的裂缝宽度验算根据桥梁工程课本,最大裂缝宽度计算公式。 式中C1钢筋表面形状系数,取C1=1.0;C2作用长期效应影响系

31、数,长期荷载作用时, 和 分别为按作用长期效应组合和短期效应组合计算的内力值;C3与构件受力性质有关的系数,取C3=1.0;纵向受拉钢筋直径,;纵向受拉钢筋配筋率,对钢筋混凝土构件,当时,取;当时,取;钢筋的弹性模量,对HRB335钢筋,;构件受拉翼缘宽度;构件受拉翼缘厚度;受拉钢筋在使用荷载作用下的应力,按式(6-28)计算 按作用短期效应组合计算的弯矩值;受拉区纵向受拉钢筋截面面积。按照前面计算,取具有最不利荷载的4号板的跨中弯矩效应进行组合;短期效应组合 上式中,为汽车荷载效应(不含冲击)的标准值;为人群荷载效应的标准值。 长期效应组合 受拉钢筋在短期效应组合作用下的应力为 把以上数据带

32、入公式得 (类环境) 裂缝宽度满足要求。4.4 持久状况正常使用极限状态下的挠度验算钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度可按给定的刚度用结构力学的方法计算,其抗弯刚度B可根据如下公式进行计算。 式中 全截面抗弯刚度,; 开裂截面的抗弯刚度,; 开裂弯矩; 构件受拉区混凝土塑性影响系数; 全截面换算惯性矩; 开裂截面换算截面惯性矩; 混凝土轴心抗拉强度标准值,对混凝土,; 全截面换算截面重心轴以上(或以下)部分对重心轴的面积矩; 换算截面抗裂边缘的弹性抵抗矩。 全截面换算截面对重心轴的惯性矩可近似用毛截面的惯性矩代替,由前文计算可知: 全截面换算截面面积: 式中 n钢筋弹性模量与混凝土弹

33、性模量之比,为 计算全截面换算截面受压区高度:计算全截面换算截面重心轴的面积矩:设开裂面换算截面中性轴距梁顶面的距离为x(cm),根据图7-9,由中性轴以上和以下换算截面面积距相等的原则,按下式求解x带入相关参数值得整理得带入数据得可变作用(人群): 式中,为作用短期效应组合的频遇值系数,对汽车,对人群。当采用C40C80混凝土时,挠度长期增长系数,本例为C40混凝土,则取,施工中可通过设置预拱度来消除永久作用挠度,则在消除结构自重产生的长期挠度后主梁的最大挠度不应超过计算跨径的1/600。满足挠度值要求。由荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应影响产生的长期挠度值为故应设置预拱度,其跨中预拱度值

34、为 预拱度沿顺桥向做成平顺的曲线。5 支座计算由前面计算已知,支座压力标准值,结构自重引起的支座反力标准值,公路-级引起的支座反力标准值为165.66kN,公路II级作用下产生的跨中挠度f=9.18mm。5.1确定支座平面尺寸选定支座的平面尺寸为a×b=18×20=360cm2,采用中间层橡胶片厚度t=0.5。计算支座的平面形状系数:弹性模量:验算橡胶支座的承压强度(合格)5.2确定支座厚度支座每一侧的水平位移:每一支座的制动力对于7.60m桥跨,一个设计车道上公路-II级车道荷载总重:7.875×7.6180.3=303.15kN,则其制动力标准值为303.15

35、×10%=30.315 kN,按桥规不得小于90 kN,则取=90 kN,7块板14个支座,每支座承受水平力=不计汽车制动力计入汽车制动力桥规的其它规定0.2×=0.2×18=3.6选用4层钢板和5层橡胶片组成的支座,上下层橡胶片厚0.25。中间层厚0.5,薄钢板厚0.2m,橡胶片总厚度:=3×0.52×0.25=2.0>0.467并<3.6(合格)。故支座厚度:h=4×0.2=2.00.8=2.85.3支座偏转的验算计算支座的平均压缩变形: (合格)计算梁端转角 验算偏转情况(合格)5.4支座抗滑稳定性的验算计算温度变化

36、引起的水平力验算滑动稳定性(合格)以及(合格)所以,选用18×20的支座满足规范要求,支座不会发生相对滑动。6 桥台尺寸设计桥台采用重力式桥台。支座抗滑稳定性的验算台帽尺寸的拟定:顺桥向台帽最小宽度b由墩台和基础的公式2-1-3得: 式中:支座纵桥向宽度 各桥跨结构伸过支座中心线的长度 两跨间伸缩缝宽度 =4出台宽度,取=10顺桥向支座边缘到台身边缘的最小距离,由桥梁工程的表4-1-1得=20 取b=82横桥向台帽最小宽度B 除应考虑支座布置情况外,还应结合桥面宽度及接线路基宽度决定,使车辆、行人交通安全方便,取用B=900。 台帽高度取为50。采用重力式桥台,台高H=8.15m,下

37、设桩基础,采用钻孔灌注桩,为摩擦桩,承台尺寸为2.0×7.6×4.0m,桩径取用1.0m。 台身高取7.0m,台背1:4在顺桥向方向下放坡,横桥向不设斜坡。7 桥墩设计7.1桥墩尺寸上部结构标准跨径8m,计算跨径7.6m,双车道净宽7m。 每孔上部结构自重:9cm厚的混凝土重力:24.5×7.6=273 kN 7块板重:8.02×7.6=125.112 kN栏杆:22.0×7.6=187.2 kN合力:586.84 kN自重反力: kN计算两跨荷载时,在右跨左支点设集中荷载,均布荷载集中荷载左反力右反力反力合力墩帽与墩身自重:=2343.62k

38、N图11桥墩尺寸构造图(尺寸单位:cm)7.2墩身底截面按承载能力极限状态验算桥墩墩身用C25混凝土,墩身底截面按混凝土结构计算结构自重竖向力,汽车荷载竖向里机器纵横向弯矩,纵向风荷载弯矩,制动力弯矩等作用效应(不计横向风荷载弯矩)组合。竖向力=0.9×1.2×(2×293.4+2343.62)1.4×(122.85+555.57)0.8×1.4×2×46.8=4114.05kN纵向弯矩(绕x轴)=1190.28 kN·m横向弯矩(绕y轴) kN·m偏心矩验算 截面重心至偏心方向边缘距离 满足要求墩身底截

39、面承载能力极限状态 X=5050, y=550, , , m=8 =双偏心受压的受压面积=值计算,按规范表4.0.8注2,双向偏心受压取截面最小回转半径,当 满足要求偏心矩较大时计算第1款考虑结构自重分项系数1.2,结构自重竖向力设计值达较大值,截面偏心矩达较小值。现在就结构系数分项系数取1.0,竖向力设计值将达较小值,此时偏心矩可达较大值。结构自重竖向力、汽车和人群荷载竖向力及其纵横向弯矩,纵向风荷载弯矩,制动力弯矩等作用效应组合(不计横向风荷载弯矩)。竖向力=0.9×1.0×(2×293.4+2343.62)1.4×(122.85+555.57)0.

40、8×1.4×2×46.8=3586.57kN纵向弯矩(绕x轴) 1190.28 kN·m横向弯矩(绕y轴) kN·m偏心矩验算 截面重心至偏心方向边缘距离 (符合规定)墩身底截面承载能力极限状态验算 双偏心受压的受压面积=满足要求7.3 桥墩稳定性验算桥墩抗倾覆稳定性和抗滑稳定性按公路桥涵地基与基础设计规范仅作荷载组合纵向受力验算。抗倾覆稳定性验算y基底截面重心轴至截面最大受压边缘距离:y=1.547/2=0.773m所有外力的合力R的竖向分力对基底重心的偏心矩=0.773/0.429=1.8>1.3(JIJ024-85规范表3.4.3)

41、 满足要求抗滑动稳定性桥墩基底承受两个相反反向的水平力,风力和制动力引起滑移,基底摩擦阻力则作为稳定力阻止滑移,基础与地基摩擦系数按JIJ024-85规范表3.4.2取0.4满足要求7.4墩帽配筋墩帽纵桥向钢筋为128,间距为24.4cm,箍筋间距为20cm,采用6钢筋。其每个支座下为防止支座对墩帽的破坏,都设有122×90cm2的钢筋网,其纵桥向间距10cm,横桥向间距15cm,钢筋网采用型号为钢筋,保护层厚度为4cm。8 桩基础设计为了满足地基土承载力的要求,本桥基础设计选用混凝土钻孔灌注桩基础,承台及桩身所用的混凝土采用25号,其受压弹性模量为:。汽-II级 ;桥面宽度净7-2

42、×0.2m上部结构为等跨8m的混凝土简支空心板桥,荷载为纵向控制设计混凝土桥墩,承台底面上纵桥向荷载恒载及一孔活载时 恒载及二孔活载时 8.1桩的设计桩基础采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径d=1.0m,以冲抓锥施工。用确定单桩容许承载力的经验公式反算桩长,设桩长为h,则该桩埋入最大冲刷线以下深度为(h+1)m,埋入一般冲刷线深度为(h+0.24)m。由基础工程中p82的公式3-14得,钻孔灌注桩单桩轴向受压容许承载力为:式中:一根桩桩底面所受到的全部竖向荷载,当两跨活载时: (桩每延米重) 桩的周长,按成孔灌注桩计算,冲抓锥成孔直径为1.10,则 桩在承台底面以下的第

43、i层 第i层土对桩壁的极限摩阻力(KPa) 考虑桩入土长度影响的修正系数,由基础工程中p84的公式3-7查得=0.7 考虑孔底沉淀淤泥影响的清底系数,由基础工程中p84的公式3-8查得=0.8 A桩底截面积,一般用设计直径计算A= 桩底的埋置深度对有冲刷的基桩,由一般冲刷线起算 桩底处土的容许承载力,此处=560KPa 桩底以上的换算容重,因持力层在水面以下,并为不透水性土,则采用基底以上多层土饱和容重(设桩底进入砾砂层5) = 地基土容许承载力随深度的修正系数,由基础工程表2-6查得=6.0 由得:1073.53+19.63=227.39-1180.24 =10.848m,取=11m,桩标高

44、为964.112m, 则得227.39×11-1180.24=1321.04kN8.2桩的内力计算桩的计算宽度 式中:桩的计算宽度 桩的直径 桩间繁荣相互影响系数与外力作用平面相互平行所验算的一排桩数有关的系数,此处,=2,因而取=0.6桩间净距=1.5桩在地面或最大冲刷线下的计算深度=桩的变形系数比例系数,因本基础侧面为多种不同土层,需将最大冲刷线以下内的两种不同土层换算成一个平均值作为整个深度的值中砂: 砾砂:=桩长为11,其计算长度值的计算由基础工程的公式3-102得式中:, :桩身的截面积 :外力借桩侧土的摩擦力和桩身作用自地面以角扩散,至桩底平面处的面积,此桩底半径 =1.

45、867>邻桩底面中心距的一半()故采用相邻桩底面中心距为直径的面积:桩底平面的地基上竖向地基系数(桩底砾砂层)()已知:查基础工程附表17、18、19得:由基础工程的公式3-104得: 承台底面坐标厚点o处位移的计算 = =桩的内力计算由基础工程中p127的公式3-115得,作用在每根桩上荷载的计算:竖向力:1353.27(793.92)水平力:弯矩:校核:因设计的桩基础全部在最大冲刷线以下,故以桩顶计算的内力为准。承台以下深度处桩截面上的弯矩及剪力的计算的计算:由基础工程中p111的公式3-79c得:无量纲系数由附表3.7查得,值计算列于表12 表12 值计算002.9101.0000

46、00-88.02-88.020.7690.22.910.196490.9978220.934-87.828-66.8941.5380.42.910.373800.9843439.824-86.642-46.8182.3080.62.910.517950.9524955.182-83.838-28.6563.8461.02.910.676590.8274272.083-72.830-0.7474.6151.22.910.687720.7366173.268-64.8368.4325.3851.42.910.655650.6322169.851-55.63414.2176.1551.62.910.

47、588170.5195162.662-45.72716.9356.9231.82.910.493180.4042252.543-35.57916.9647.6932.02.910.380890.2934840.579-25.83214.7478.4622.22.910.262970.1904928.016-16.76711.2499.2312.42.910.152470.1046516.244-9.2117.03310.0002.62.910.063840.041506.801-3.6533.148其结果绘制如图12:图12 随深度变化图示的计算由基础工程中p111的公式3-79d得:无量纲系数由附表4.8查得,值计算列于表13:表13 值计算表002.911.00000027.70027.700.7690.22.910.94861-0.0565326.2761.29427.5701.5380.42.910.81307-0.1087522.5222.33125.8532.3080.62.910.62118-0.2091417.2074.78621.9933.8461.02.910.16592-0.412334.5969.43614.0324.6151.22.91-0.05647

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论