高架区间双线简支梁桥墩计算书

1、高架区间双线简支梁桥墩计算书计算：复核：2016年9月 成都计算单内容说明：本计算书针对双线简支梁墩高H10m、10mH15m、H15m桥墩计算编制，包含主墩墩身配筋设计、主力和主力+附加力作用下墩顶位移计算、主力和主力+附加力作用下墩身裂缝宽度计算、地震力作用下墩身钢筋应力计算、罕遇地震作用下墩梁相对位移计算。计算单中所列计算结果：分别采用H=10m、15m、17m桥墩作为墩高H10m、10mH15m、H15m的代表性桥墩进行计算。1、概况双线简支梁桥墩采用花瓶式板式桥墩，配套支座采用GJQZ球形钢支座，墩底为矩形截面。双线简支梁桥墩分级及结构尺寸如下：双线简支梁桥墩信息表桥墩纵向尺寸(m)

2、横向尺寸(m)H10m1.82.510mH15m2.22.5H15m2.52.52、设计标准2.1设计规范1.地铁设计规范(GB50157-2013)2.铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）3.铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）4.铁路桥涵地基和基础设计规范（TB10002.5-2005）5.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）6.铁路工程抗震设计规范（GB50111-2006）(2009年版)7.铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）8.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）9.公路桥涵设计

3、通用规范(JTG D60-2004)10.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)2.2工程材料2.2.1.梁体25m、30m简支梁梁体采用C50混凝土，单箱双室斜腹板断面形式，梁高1.8m，箱梁顶宽10.2m，底宽5.0m。断面如下：跨中截面如下图所示，单位cm。梁端截面如下图所示，单位cm。2.2.2.桥墩桥墩采用花瓶式板式桥墩，墩身采用C50混凝土，桥墩构造如图所示，单位cm。H10m桥墩10<H15m桥墩H15m桥墩2.2.3.承台承台均采用矩形承台，承台采用C35混凝土。2.2.3.桩基基础均采用摩擦桩基础，桩基采用C35混凝土，桩径1.2m。3、荷

4、载标准3.1、主力荷载（1）恒载结构自重：梁体混凝土采用C50混凝土，容重=26kN/m3；桥墩采用C40混凝土，容重=25kN/m3；承台和桩基采用C35混凝土，容重=25kN/m3；二期恒载：二期恒载设计按双线90kN/m。收缩和徐变：预加应力、次应力、土压力、混凝土收缩及徐变、静水压力及浮力等按铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005)计算采用。混凝土收缩的影响按现行铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范，徐变系数（t、）和徐变影响按现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范附录F办理，预应力梁二期恒载加载龄期不小于60天，徐变龄期计算至3600天。（2）活载车辆竖向荷

5、载应按其实际轴重和排列计算，并考虑冲击力的影响，其冲击系数取1+，值按现行铁路桥涵设计基本规范规定的值乘以0.8，同时尚应采用线路通过的重型设备运输车辆荷载进行验算。本线采用地铁A型车，8辆编组。列车荷载图示如下（示意两辆车）：列车荷载加载示意图（3）列车的离心力位于曲线上的高架结构应考虑列车产生的离心力，其大小等于列车净活载乘以离心力率C，C=V2(127*R)计算。式中：V一计算行车速度（km/h），R一曲线半径（m）。离心力作用于轨顶以上车辆重心处。（4）列车的横向摇摆力：按相邻两节车四个轴轴重的15%计(即84kN)，以集中力形式作用于轨顶面处。3.2、附加力荷载（1）制动力或牵引力按

6、竖向静活载的15%计算，当与离心力同时计算时，可按竖向静活载的10%计算。区间双线桥采用一线的制动力或牵引力，制动力或牵引力作用于轨顶以上车辆重心处（即轨顶以上1.5m），但计算桥梁墩台时移至支座中心，计算刚架结构时移至横梁中心处，计算台顶活载的制动力时移至轨底，均不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。（2）风力：基本风压值取500Pa，作用点位于结构物受风面重心处，列车风力作用点在轨顶以上2m高度处。（3）流水压力按铁路桥涵设计基本规范（TB10002.1-2005）办理。3.3、地震力成都地铁5号线一、二期工程高架段拟建场地位于抗震设防烈度7度区内，地震动峰值加速度为0.1g，设计地震分组为

7、第三组，建筑场地类别为类，地震动反应谱特征周期均为0.45s。高架结构的抗震设防分类为B类，抗震设防烈度为7度。4、内力计算结果表4.14.3为简支梁桥墩墩底主力及主加附加力内力组合；表4.44.6为简支梁桥墩墩底多遇地震力组合；表4.74.9为简支梁桥墩墩底罕遇地震力组合。4.1、静力荷载组合表4.1 H=10m主力和主力+附加力墩底荷载组合表工况墩底内力垂直力（KN）纵向水平力（KN）纵向弯矩（KN·m）横向水平力（KN）横向弯矩（KN·m）工况1主力9024.3750101工况2主力9497.2750212.801135工况3主力9720.2750313.201670

8、.2工况4主力10018.9806.602387工况5主力9024.3751501575.01501工况6主力9497.2750212.8962373.41工况7主力9720.2750313.2962908.61工况8主力10018.9806.6963625.409工况9主力9970.1750425.6961238.41工况10主力10416.180626.3961238.41工况11主力11013.58013.2961238.41工况12主+纵附9497.275208.34382293.563962373.41工况13主+纵附9720.275208.34382393.963962908.61

9、工况14主+纵附10018.98208.34382087.364963625.409工况15主+纵附9497.275264.34382881.569962373.41工况16主+纵附9720.275264.34382981.969962908.61工况17主+纵附10018.98264.34382675.369963625.409工况18主+纵附9970.175133.34381718.856961238.41工况19主+纵附10416.18133.34381919.556961238.41工况20主+纵附11013.58133.34381306.456961238.41工况21主+纵附997

10、0.175189.34382306.862961238.41工况22主+纵附10416.18189.34382507.562961238.41工况23主+纵附11013.58189.34381894.462961238.41工况24主+横附9497.2750212.8201.653677.595工况25主+横附9720.2750313.2201.654212.795工况26主+横附10018.9806.6229.155358.698工况27主+横附9970.1750425.6201.652542.695工况28主+横附10416.180626.3201.652542.695工况29主+横附11

11、013.58013.2229.152971.698表4.2 H=15m主力和主力+附加力墩底荷载组合表工况墩底内力 垂直力（KN）纵向水平力（KN）纵向弯矩（KN·m）横向水平力（KN）横向弯矩（KN·m）工况1主力 8996.7250245.501工况2主力 9469.6250458.301135工况3主力 9692.6250558.701670.2工况4主力 9782.0250272.501884.7工况5主力 8996.725149.62564.31501工况6主力 9469.6250458.3962853.41工况7主力 9692.6250558.7963388.6

12、1工况8主力 9782.0250272.5963603.11工况9主力 9942.5250671.2961718.41工况10主力 10388.530871.9961718.41工况11主力 10567.330299.5961718.41工况12主+纵附9469.625216.89383599.558962853.41工况13主+纵附9692.625216.89383699.958963388.61工况14主+纵附9782.025216.89383413.758963603.11工况15主+纵附9469.625272.89384467.564962853.41工况16主+纵附9692.6252

13、72.89384567.964963388.61工况17主+纵附9782.025272.89384281.764963603.11工况18主+纵附9942.525142.09382653.051961718.41工况19主+纵附10388.53142.09382853.75961718.41工况20主+纵附10567.33142.09382281.351961718.41工况21主+纵附9942.525198.09383521.056961718.41工况22主+纵附10388.53198.09383721.756961718.41工况23主+纵附10567.33198.09383149.35

14、6961718.41工况24主+横附9469.625 0,458.3 206.96634670.7270工况25主+横附9692.625 0,558.7 208.05875227.4470工况26主+横附9782.025 0,272.5 231.39665922.4760工况27主+横附9942.525 0,671.2 209.28283581.3620工况28主+横附10388.53 0,871.9 211.46733624.3970工况29主+横附10567.33 0,299.5 235.24314113.5530表4.3 H=17m主力和主力+附加力墩底荷载组合表工况墩底内力 垂直力（K

15、N）纵向水平力（KN）纵向弯矩（KN·m）横向水平力（KN）横向弯矩（KN·m）工况1主力 75900000工况2主力 8062.90212.801135工况3主力 8285.90313.201670.2工况4主力 8584.606.602387工况5主力 75901507500工况6主力 8062.90212.8961413.4工况7主力 8285.90313.2961948.6工况8主力 8584.606.6962665.4工况9主力 8535.80425.696278.4工况10主力 8981.80626.396278.4工况11主力 9579.2013.296278

16、.4工况12主+纵附8062.9187306.3961413.4工况13主+纵附8285.9187406.7961948.6工况14主+纵附8584.6187100.1962665.4工况15主+纵附8062.9243334.3961413.4工况16主+纵附8285.9243434.7961948.6工况17主+纵附8584.6243128.1962665.4工况18主+纵附8535.8112481.696278.4工况19主+纵附8981.8112682.396278.4工况20主+纵附9579.211269.296278.4工况21主+纵附8535.8168509.696278.4工况2

17、2主+纵附8981.8168710.396278.4工况23主+纵附9579.216897.296278.4工况24主+横附8062.90212.8192.21711.7工况25主+横附8285.90313.2192.22246.9工况26主+横附8584.606.6219.73117.8工况27主+横附8535.80425.6192.2576.8工况28主+横附8981.80626.3192.2576.8工况29主+横附9579.2013.2219.7730.84.2、多遇地震计算多遇及罕遇地震的计算采用有限元软件midas Civil进行计算，建立全桥模型。本计算单仅列出多遇地震计算过程，

18、取15m墩高。罕遇地震计算类似。图4.1 midas Civil计算模型图4.2 多遇地震参数图4.3 多遇横向无车计算结果（H=15m）图4.4 多遇横向有车计算结果（H=15m）表4.4 H=10m多遇地震墩底荷载组合表序号方向弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横向无车819779588072横向有车1036882998613纵向无车12313125088074纵向有车98289989861表4.5 H=15m多遇地震墩底荷载组合表序号方向弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横向无车822456497812横向有车10213601108353纵向无车112

19、3376697814纵向有车11233157110835表4.6 H=17m多遇地震墩底荷载组合表序号方向弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横向无车8457533103552横向有车10425559114503纵向无车15512936103554纵向有车124011571114504.3、罕遇地震荷载组合表4.7 H=10m罕遇地震墩底荷载组合表序号工况弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横向罕遇28692278288072纵向罕遇3611836668807表4.8 H=15m罕遇地震墩底荷载组合表序号工况弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横

20、向罕遇28784197497812纵向罕遇4126228139781表4.9 H=17m罕遇地震墩底荷载组合表序号工况弯矩(kN·m)剪力(kN)轴力(kN)1横向罕遇296001867103552纵向罕遇455001230103555、桥墩计算桥墩计算内容包括：（1）主力和主力+附加力作用下墩顶纵横向位移计算；（2）主力和主力+附加力作用下墩身钢筋应力计算；（3）罕遇地震作用下墩梁纵横向相对位移计算；（4）地震力作用下墩身钢筋应力计算；主力和主力+附加力作用下墩身钢筋应力，主力和主力+附加力作用下墩身裂缝宽度均很小，本计算书未列出该部分结构。（1）主力和主力+附加力作用下墩顶纵横向

21、位移计算计算结果如下表：表5.1 H=10m主力和主力+附加力作用下墩梁相对位移主力主力+附加力纵向位移（mm）横向位移（mm）纵向位移（mm）横向位移（mm）4.17.27.611.7表5.2 H=15m主力和主力+附加力作用下墩梁相对位移主力主力+附加力纵向位移（mm）横向位移（mm）纵向位移（mm）横向位移（mm）4.996.288.9110.24表5.3 H=17m主力和主力+附加力作用下墩梁相对位移主力主力+附加力纵向位移（mm）横向位移（mm）纵向位移（mm）横向位移（mm）4.46.348.2412.4结论：墩梁相对位移满足设计要求。（2）罕遇地震作用下墩梁纵横向相对位移计算：表5.4 H=10m罕遇地震墩梁相对位移纵向相对位移（mm）横向相对位移（mm）5531表5.5 H=15m罕遇地震墩梁相对位移纵向相对位移（mm）横向相对位移（mm）7545表5.6 H=17m罕遇地震墩梁相对位移纵向相对位移（mm）横向相对位移（mm）51