内蒙古大学梁桥墩台（盖梁）设计方案

1、PAGE PAGE 22梁桥墩台（盖梁）设计方案第部分 上部结构计算一、设计资料设计荷载：汽车20级，挂车100级；桥宽： 0.25+1.0+10.5+1.0+0.25=13.0米结构类型：上部：13 m钢筋混凝土简支空心板；下部：钢筋混凝土实体桥台，柱式桥墩，钻孔灌注桩基础；主要材料：25号混凝土：；级钢筋： ；二、截面几何性质计算 1、计算空心板截面的抗弯惯性矩:表1 截面几何特性计算表半铰面积（）毛截面面积（）绕板底边缘的静矩（）惯性矩（）38.753404.23136024.251532426.2412、计算空心板截面的抗扭惯性矩:根据空心板简化图的薄壁箱截面来计算得： 3391310

2、.512三、内力计算基本可变荷载（活载）产生的内力1、荷载横向分布系数：空心板的荷载横向分布系数跨中和L/4处按铰接板法计算，支点按杠杆原理法计算，支点至L/4点之间按直线内插法计算。（1）跨中和L/4处的荷载横向分布系数计算空心板的刚度系数0.0153求得刚度系数后，查公路桥涵设计手册 梁桥第一篇附录（二）中12块板的铰接板桥荷载横向分布影响线表。由，内插得到时1至6号板的横向分布影响线值，计算结果列于下表2：表 2 影响线竖标表载位板号1234567891011121210.2070.1740.1360.1070.0840.0670.0550.0450.0370.0320.0290.027

3、12201740.1690.1450.1130.0900.0720.0580.0470.0400.0340.0310.0291230.1360.1450.1470.1280.1010.0800.0640.0520.0440.0380.0340.0321240.1070.1130.1280.1340.1170.0930.0750.0610.0510.0440.0400.0371250.0840.0900.1010.1170.1260.1120.0900.0730.0610.0520.0470.0451260.0670.0720.0800.0930.1120.1230.1110.0900.0750

4、.0640.0580.055由表2画出各板的横向分布影响线，并在最不利位置布置汽车20、挂车100，来求各板的横向分布系数。行车道宽10.5m，各板的荷载横向分布影响线及横向最不利布载见图2各板荷载横向分布系数计算如下：1号板：= 0.260 =0.305 0.1432号板：= 0.255 =0.302 0.1453号板：=0.246 =0.298 0.1394号板：=0.230 =0.292 0.1235号板：=0.210 =0.272 0.1166号板：=0.202 =0.270 0.113图2 横向分布影响线及横向最不利加载图各板的荷载横向分布系数汇总如下表3表3 荷载横向分布系数汇总表

5、荷载横向分布系数板号10.2600.1430.15120.2550.1450.15030.2460.1390.14140.2300.1230.12550.2100.1160.11560.2020.1130.110由表3 看出，汽车以1号板最不利，挂车以2号板最不利。因此，跨中和L/4处的荷载横向分布系数取下列数值：=0.260 =0.145（2）支点处的荷载横向分布系数计算： 计算支点的荷载横向分布系数：图3 支点截面荷载横向分布影响线0=1/20.5 =（0.1+0.1+1.0）/40.3 支点到L/4处的荷载横向分布系数：空心板支点到L/4处的荷载横向分布系数按表4内插求得2、活载内力计算

6、：计算跨中截面的活载内力时采用截面内力计算一般公式： （1）计算简图图4 跨中弯矩计算简图表4 空心板跨中截面弯矩项目荷载位置弯矩（采用值（跨中汽车201.242420124201挂车10012912929129人群278278（二）恒载内力计算：1、空心板自重（一期恒载）： 混凝土容重 中板：3404.2310248.170 边板：3442.9810248.263 8.192、桥面系自重（二期恒载）：桥面铺装层重：桥面铺装为平均厚度为：15.0厘米，加宽后的桥面宽度拟取：1180厘米桥面铺装为C25防水混凝土。每延米总重为：0.1511.82442.43铰缝自重：（238.75+170）10

7、24=0.354每块空心板每延米分摊的桥面铺装的重为：护栏每延米拟取： 表5 恒载弯矩计算表（）力载荷内L(m)跨中截面1/4截面一期恒载8.1712.53160.34120.25二期恒载3.8912.5376.3457.26恒载合计12.0612.53236.68177.51表6 护栏按荷载横向分布进行分摊板号1234567891011122.071.741.361.070.840.670.550.450.370.320.290.27表7 跨中弯矩组合计算表序号荷 载 类 别弯矩1恒 载236.682汽20242.013挂100291.2941.2恒284.0151.4汽338.8161.1

8、挂320.427 (4)+(5)622.838 (4)+(6)604.439(5)/(7)0.5410提高系数1.0011(6)/(8)0.5312提高系数1.0213提高后的622.8314提高后的616.52四、跨中正截面抗弯验算1判别截面计算图式按空心板截面简化图形计算，将其换算成工字形截面，翼板宽，翼板厚。跨中配筋，25号混凝土，66.5。 T形截面的判别： 34065.872239.6 14.594.691234.53 属于第二类T形截面 2计算得受压区高度 30.66 3. 跨中截面抵抗弯矩 987.56 622.83 安全。第部分 盖梁计算一 、盖梁计算（一）上部构造恒载1、边板

9、1号板自重：14.222、中板212号板：表6 中板212号板自重集度板号23456789101112自重13.813.4213.1312.912.7312.6112.5112.4312.3812.3512.333、一孔上部总重：2006.344、每一个支座恒载反力表7 各板自重反力板号123456789101112反力92.1589.4286.9685.0883.5982.4981.7181.0680.5580.2280.0379.90（二）盖梁自重作用效应计算图5 尺寸单位：厘米表8 盖梁自重及产生的弯矩、剪力计算截面编号自重弯矩剪力1-128.5717.36-28.57-28.572-2

10、30.0858.45-58.65-58.653-318.0092.28-76.651264-418.00-4.191081085-5108.00128.4900（三） 活载计算1、活载横向分布系数计算：荷载对称布置和非对称布置时均采用杠杆原理法计算。（1）汽车20级单列车对称布置时 见图6单列车非对称布置时 见图7双列车对称布置时 见图8双列车非对称布置时 见图9图6 单列车对称布置=0；=0；=0；=0；=0.2；=0.3图7 单列车非对称布置=0.405；=0.095；=0.5；图8 双列车对称布置=0.475；=0.1；=0.415图9 双列车非对称布置=0.405；=0.095；=0.

11、5；=0.355；=0.145；=0.45；（2）挂车100级挂车对称布置 见图10挂车非对称布置 见图11图10 挂车对称布置=0；=0；=0；=0；=0.213；=0.288；图11 挂车非对称布置=0.078；=0.275；=0.275；=0.275；=0.10；（3）三行车对称布置和非对称布置的情况相同 见图12图12 三行车布置=0；=0.23；=0.25；=0.35；=0.35；=0.30；2、按顺桥向活载移动情况，求支座活荷载反力的最大值（1）汽车20级考虑到支点外布置荷载，并以车轮顺桥向着地宽度边缘为限（0.2m），布载长度L为：L=12.53+0.25-0.10=12.68m

12、单孔荷载（图13）单列车时：取两者中最大值：图13 尺寸单位：米B2=264.30；B2=213.60；取用B2=264.30当为两列车时：2B2=528.60；当为三列车时：3B2=792.90； 双孔荷载（图14）图14 尺寸单位：米单列车时：B1=142.86；B2=136.42；B1+B2=279.82；两列车时：2（B1+B2）=558.56当为三列车时：3（B1+B2）=837.60（2）挂车100级图15 尺寸单位：米单孔荷载（图15）B2=756.50；双孔荷载（图16）按两种方式布载，取大值。图16 尺寸单位：米B1=229.0；B2=575.50；B1=B2=402.25；

13、两种布载方式B1+B2之和相等，B1+B2=804.50；（3）活载横向分布后各梁支点反力计算见表9和表10表9 对称布载支点反力计算表荷载横向分布情况汽车20挂车100荷载布置板号横向分布系数单孔双孔单孔双孔BR1BR1BR1BR1单列汽车5号0.2264.352.86 279.8255.96 6号0.3264.379.29 279.8283.95 7号0.3264.379.29 279.8283.95 8号0.2264.352.86 558.56111.71 双列汽车4号0.475528.6251.09 558.56265.32 5号0.1528.652.86 558.5655.86 6号

14、0.415528.6219.37 558.56231.80 7号0.415528.6219.37 558.56231.80 8号0.1528.652.86 558.5655.86 9号0.475528.6251.09 558.56265.32 三列汽车2号0.23792.9182.37 837.6192.65 3号0.25792.9198.23 837.6209.40 4号0.35792.9277.52 837.6293.16 5号0.35792.9277.52 837.6293.16 6号0.3792.9237.87 837.6251.28 7号0.3792.9237.87 837.6251

15、.28 8号0.35792.9277.52 837.6293.16 9号0.35792.9277.52 837.6293.16 10号0.25792.9198.23 837.6209.40 11号0.23792.9182.37 837.6192.65 挂车5号0.213756.5161.13 804.5171.36 6号0.288756.5217.87 804.5231.70 7号0.288756.5217.87 804.5231.70 8号0.213756.5161.13 804.5171.36 表10 非对称布载支点反力计算表荷载横向分布情况汽车20挂车100荷载布置板号横向分布系数单孔双

16、孔单孔双孔BR1BR1BR1BR1单列汽车1号0.405264.3107.04279.82113.332号0.095264.325.11279.8226.583号0.5264.3132.15279.82139.91双列汽车1号0.405528.6214.08558.56226.222号0.095528.647.84558.5650.553号0.5528.6264.30558.56279.284号0.355528.6187.65558.56198.295号0.145528.676.65558.5680.996号0.45528.6237.87558.56251.35三列汽车2号0.23792.91

17、82.37837.6192.653号0.25792.9198.23837.6209.404号0.35792.9277.52837.6293.165号0.35792.9277.52837.6293.166号0.3792.9237.87837.6251.287号0.3792.9237.87837.6251.288号0.35792.9277.52837.6293.169号0.35792.9277.52837.6293.1610号0.25792.9198.23837.6209.4011号0.23792.9182.37837.6192.65挂车1号0.078756.559.01804.562.752号0

18、.275756.5208.04804.5221.243号0.275756.5208.04804.5221.244号0.275756.5208.04804.5221.245号0.1756.575.65804.580.45（4）各板恒载、活载反力组合汽车冲击系数经计算为1.24。表11 各板恒载、活载反力组合计算表（单位：）编号荷载情况1号板R12号板R23号板R34号板R45号板R56号板R67号板R78号板R89号板R910号板R1011号板R1112号板R121恒载184.29178.85173.92170.16167.18164.98163.43162.13161.09160.44160.

19、06159.802汽车双列对称0.000.000.00329.0069.27287.43287.4369.27329.000.000.000.003汽车双列非对称280.5162.68346.31245.88100.43311.670.000.000.000.000.000.004汽车三列对称0.00238.89259.66363.52363.52311.59311.59363.52363.52259.66238.890.005挂车对称0.000.000.000.00212.49287.31287.31212.490.000.000.000.006挂车非对称77.81274.34274.342

20、74.3499.760.000.000.000.000.000.000.0071+2184.29178.85173.92499.16236.45452.41450.86231.40490.09160.44160.06159.8081+3非对称464.80241.53520.23416.04267.61476.65163.43162.13161.09160.44160.06159.8091+4184.29417.73433.58533.68530.70476.57475.01525.65524.61420.10398.94159.80101+5184.29178.85173.92170.1633

21、7.17394.83393.27332.12161.09160.44160.06159.80111+6非对称246.54398.32393.39389.63246.99164.98163.43162.13161.09160.44160.06159.803、双柱反力计算表12 反力荷载组合情况反力（）组合7（车双列对称）1731.36组合8（汽车双列非对称）2284.85组合9(汽车三列对称)2582.82组合10(挂车对称)1445.49组合11(挂车非对称)1841.11（四）内力计算1、恒载加活载作用下各截面内力按图17给出的截面位置进行计算。图17 尺寸单位：厘米表13 各截面弯矩计算表

22、荷载组合情况墩的反力梁支座反力 各截面弯距 R1R2R3R4R5R6截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合71731.36184.29178.85173.92499.16236.45452.41-101.36-365.86-547.4349.721803.84组合82284.85464.8241.53520.23416.04267.61476.65-255.64-817.97-1171.13-641.99853.03组合92582.82184.29417.73433.58533.68530.7476.57-101.36-485.30-786.31-12.702260.44组合1

23、01445.49184.29178.85173.92170.16337.17394.83-101.36-365.86-547.43-93.211503.52组合111841.11246.54398.32393.39389.63246.99164.98-135.60-568.97-891.40-489.97491.57表14 各截面剪力计算表荷载组合情况墩的反力梁支座反力 各截面剪力 截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5R1R2R3R4R5R6Q左Q右Q左Q右Q左Q右Q左Q右Q左Q右组合71731.36184.29178.85173.92499.16236.45452.41-184

24、.29-184.29-363.14-363.14-537.061194.30-537.061194.306.286.28组合82284.85464.8241.53520.23416.04267.61476.65-464.8-464.8-706.33-706.33-1226.561058.29-1226.561058.29-102.01-102.01组合92582.82184.29417.73433.58533.68530.7476.57-184.29-184.29-602.02-602.02-1035.61547.22-1035.61547.226.276.27组合101445.49184.2

25、9178.85173.92170.16337.17394.83-184.29-184.29-363.14-363.14-537.06908.43-537.06908.436.276.27组合111841.11246.54398.32393.39389.63246.99164.98-246.54-246.54-644.86-644.86-1038.25802.86-1038.25802.861.261.26表15 盖梁内力汇总表内力截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5弯距17.3658.4592.28-4.19128.49-255.64-817.97-1171.1349.72-641.99853.032260.44-238.28-759.52-1078.8545.53-646.18981.522388.93剪力左-28.57-58.65-76.651080右-28.57-58.651261080左-464.80-706.33-1226.56-1226.56-102.01右-184.29-363.141194.301194.306.28左-493.37-764.98-1303.21-1118.