都江堰龙池公路补充设计说明

1、补充设计说明一、检算的边界条件与模型（1） 边界条件本桥位移边界：2 号固定支座、其余均按活动支座考虑。（2） 模型的建立在考虑了纵坡、横坡、曲线半径的情况下，内力计算采用梁单元、复位分析采用块体单元建立模型。二、桥墩检算（1）桥墩静力计算荷载组合组合 I：恒载+汽车20 级组合 III：恒载+挂车100取桥墩初始偏心距为 5cm，由公预规04 规范 5.3.10 条，偏心距增大系数为：1lh = 1+( ) z z201 21400e/ hh00z = 0.2 + 2.7 e0 £ 1.01h0z = 1.15 - 0.01l0 £ 1.02h取 2#墩-右进行计算：z

2、= 1.15 - 0.01l0 = 1.15 - 0.01´ 0.7 ´12760 = 1.07 > 1，故z取 122h12001(0.7 ´12760)2 ´(0.2 + 2.7 ´1l050h = 1+( ) z z = 1+) ´121 2501400e0 / h0 h120011301400´1130= 1.286由初始偏心矩和偏心增大系数引起的弯矩为：M = h Ne0同理可求出其他墩的偏心增大系数以及各墩顶的弯矩，并列11 中。表 11墩顶反力值注：左侧为曲线外侧柱，右侧为曲线内侧柱。每个墩左柱和右柱配筋

3、相同，取每个墩处的最大值进行验算1#墩：根据公预规04 规范 5.3.2 条N = 0.9( f A+ f ' A' + kf A )ucd corsd ssd s0= p dcor Aso1= 3.1416´1060´ 78.54 = 13077mm2AS 0S20f= 11.5MPa ， f= 195MPa ，= 280MPaf 'cdsdsd3.1416´106023.1416´ 222Nu = 0.9´ (11.5´+ 280´ 28´+ 2.0´195´1307

4、7)44= 16405870N = 16406kN > 2414.2kN2#，3#墩与 1#墩截面相同，配筋基本相同，同理可求得其极限承载力远大于设计值。根据公预规04 规范 5.3.9 条N = Ar2 f+ Crr f2 'ucdsdM = Br3 f+ Dr gr f3 'ucdsd桥墩号FY (kN)FZ (kN)偏心增大系数弯矩（kN.m）1#墩(左)组合 I1650.82053.81.071110.0组合 III1630.62414.21.071129.31#墩(右)组合 I-1533.92076.71.132117.5组合 III-1560.32391.21

5、.132135.32#墩(左)组合 I211.91756.91.187104.3组合 III229.52098.41.187124.52#墩(右)组合 I211.91687.21.286108.5组合 III229.52023.01.286130.13#墩(左)组合 I2.81977.11.122110.9组合 III5.32263.31.122127.03#墩(右)组合 I2.81918.51.220117.0组合 III5.32211.31.220134.9Bf+ Dr gf 'e0 =cdsd Af+ Cr f'cdsde = 1.13，A = 2.8，B = 0.2，C

6、 = 2.5902 ，D = 0.4624 ，按表附录 C，取代入得e0 = 52mm » 50mm ，满足要求。则1#墩：N = Ar2 f+ Crr f2 'ucdsd= (2.8876 ´ 6002 ´11.5 + 2.5902 ´ 9.42 ´10-3 ´ 6002 ´ 280) /1000= 14414.2kN > g 0 Nd = 2414.2kNM = Br 3 f+ Dr gr f3 'ucdsd= (0.2132´ 6003 ´11.5 + 0.4624´

7、 9.42´10-3 ´ 0.88´ 6003 ´ 280) /106= 761.4kN.m > g 0Md = 135.3kN.m2#，3#墩与 1#墩截面相同，配筋基本相同，同理可求得其抗压承载力和抗弯承载力大于设计计算值。故墩承载力均满足要求。（2） 桥墩抗震计算此处采用反应谱法进行抗震分析，对桥墩强度进行验算。验算桥梁的抗震强度和稳定性时，仅将效应与结构自重进行组合，不考虑其他荷载。计算效应时，分别考虑顺桥横桥向的水平荷载，此处不计入竖向荷载的影响。结构自重取标准值，荷载组合：作用分项系数取 1.0。（1） 结构自重+顺桥向（2） 结构自重

8、+顺桥向作用作用按公路抗震89 规范，重要性系数按表 1.04 取 1.0，综合数按表 4.2.4 规定取为 0.33。基本烈度，即抗震设防烈度按 7 度计算，水平系数按表 1.0.7 为 0.1。场地类别按类场地计算。图 2-1，图 2-2 列出了荷载组合下墩底的内力和应力，其中应力结果未考虑钢筋的作用。组合（1）作用下墩应力组合（2）作用下墩应力图 2-1两种荷载组合下墩应力图从图中可看出，在仅考虑混凝土作用时：在组合（2）作用下，墩全截面受压，最大压应力为 1.32MPa,满足要求；在组合（1）作用下，1#，3#墩全截面受压，最大压应力为 1.37MPa,满足要求，2#墩墩底受拉，最大拉

9、应力为 3.07MPa, 最大拉应力位于 2#墩左柱柱底，故应对 2#墩左柱考虑钢筋作用下进行验算，看是否满足要求。图 2-2荷载组合（1）作用下墩轴力、弯矩图表 2-1 荷载组合（1）作用下墩轴力、弯矩值此处对 2#墩(左)进行验算根据公预规04 规范 5.3.9 条N = Ar2 f+ Crr f2 'ucdsdM = Br3 f+ Dr gr f3 'ucdsd墩号FZ (kN)弯矩(kN.m）2#墩(左)-1283.6713.82#墩(右)-1361.4469.7+ Dr gf 'Bfe0 =cAf按 表附录C，取e = 1.13，A = 2.8，B = 0.2

10、， C = 2.5902 ， D = 0.4624 ，代入得e0 = 52mm » 50mm ，满足要求。则1#墩：N = Ar 2 f+ C rr f= (2.8876 ´ 6002 ´11.5 + 2.5902 ´1.21´10-2 ´ 6002 ´ 280) /10002 'ucdsd= 15113.9kN > g 0 Nd = 1283.6kNM = Br 3 f+ Dr gr f3 'ucdsd= (0.2132´ 6003 ´11.5 + 0.4624´1.21

11、´10-2 ´ 0.88´ 6003 ´ 280) /106= 827.4kN.m > g 0Md = 713.8kN.m可知满足 7 度抗震要求。三、顶推后背检算：(1)荷载分析连续梁自重（+桥面系+防撞栏杆） 按 900 吨计，由公路桥涵施工技术规范15.5.6 规定四氟板与钢板启动摩擦系数取 0.070.08，该处 =0.1 取顶推时产生的摩擦力及计算摩擦力 F 计算=N=0.1×9000kN=900kN。根据公路桥涵施工技术规范15.5.5 规定水平顶推力不小于计算顶推力的 2 倍。F=2×F 计算=2×900

12、=1800kN。（2）后背反力墙内力计算根据铁木材料力学高等问题、中国铁道铁路工程设计技术手册桥梁地基与基础，后背反力墙为矩形截面柔度系数 t=10×E0/E（l/h）3 L=4m、h=3m 查表 E0=24Mpa,E=2.8×104Mpa。t=10×E0/E（l/h）3=10×24÷2.82.8×104×(4÷3)3=0.02 柔度系数取 t=0。地基反力 P=0.01×p×P/L剪力 Q=0.01QP弯矩 M=0.01MPL荷栽作用于后背中心时 al=0、a=0截面距后背中心距离 x=lX=

13、-2.4m、-2m、-1.6m、-1.2m、-0.8m、0.4m、0、0.4m、0.8m、1.2m、1.6m、2m、2.4各截面反力、弯矩、剪力数与反力、弯矩、剪力如下表后背内力计算表（3）截面检算：取中截面计算如下；截面面积 A=3*3=9 截面惯性矩 I=1/12×a×b3=1/12×3×27=6.75m4截面抵抗矩 W=1/6×a×b2=1/6×3×9=4.5m3S 取最大值 S=1/2×b×a×1/4b=1.5×3×0.75=3.375m3=792×3.375÷（6.75×3）=132kN/ =0.132Mpa 满足要求=M/W=2304/4.5=51