长寿区快速通道项目 主线14 17 18号桥下部结构计算书

桥梁计算书PAGE1桥梁结构下部计算书(主线14号桥、主线17号桥、主线18号桥)工程名称：两江新区-长寿区快速通道项目设计资料两江新区-长寿区快速通道南起于三环高速，顺接快速路六纵线，往北沿铜锣山东侧，经石船、统景，跨越御临河，穿越明月山至长寿晏家后，北止于菩提山北侧渝巫路，接顺现状菩提北路。项目属于主城核心区东北向的对外快速通道。本项目道路等级为城市快速路，设计速度80km/h，双向六车道（两侧预留双向四车道货运通道），工程范围长度约23.61km。标准路幅宽度29m。主要建设内容包括特长隧道1座（晏家隧道4.46km），中隧道1座（龙门桥隧道左洞946m、右洞925.5m），主线桥18座（包含跨御临河桥梁1座），互通立交4座（双桥立交、统景立交、河泉立交、齐心大道立交），渝北服务区1处，长寿主线收费站1处。主线14号桥左幅起点桩号为Z4K18+863.857，终点桩号为Z4K19+319.857，全长456m，共四联。桥梁上跨晏家联络道、现状河道和泄洪通道。桥梁左幅跨径布置均为：（3×40）+（40+41+40）+（39+65+39）+（2×30）m。除1~2#轴桥墩采用三柱式圆墩外，其余桥墩均采用双柱式圆墩，圆墩直径有φ1.8m、φ2.2m和φ2.5m三种，墩中心间距分别为7.4m、7.1m、6.7m和6.5m；盖梁梁高2.2m和2.5m。桥墩、盖梁均按普通钢筋砼结构进行设计。1~3#和10#轴下部基础为一墩一桩形式，1~3#轴桥墩桩基采用φ2.5m圆桩；10#轴桥墩桩基采用φ2.2m圆桩，桩顶设置1500×2000的地系梁。4~9#轴下部基础为承台加群桩基础形式承台尺寸为7.2×3.2×3m，桩基采用φ2.0m的群桩基础。主线14号桥右幅起点桩号为K18+823.852，终点桩号为K19+314.852，全长491m，共五联。桥梁上跨晏家联络道、现状河道和泄洪通道。桥梁左幅跨径布置均为：2×（2×40）+（2×49）+（39+65+39）+（2×40）m。除4~9#轴桥墩采用三柱式圆墩外，其余桥墩均采用双柱式圆墩，圆墩直径有φ1.8m、φ2.2m和φ2.5m三种，墩中心间距分别为7.4m、7m、6.25m、5.5m和5m；盖梁梁高2.2m、2.5m和2.8m。桥墩、盖梁均按普通钢筋砼结构进行设计。1~3#和10#轴下部基础为一墩一桩形式，1~3#轴桥墩桩基采用φ2.5m圆桩；10#轴桥墩桩基采用φ2.2m圆桩，桩顶设置1500×2000的地系梁。4~9#轴下部基础为承台加群桩基础形式承台尺寸为7.2×3.2×3m，桩基采用φ2.0m的群桩基础。主线17号桥起点桩号为K21+837.948，终点桩号为K22+330.948，全长493m，共三联。桥梁上跨现状沟谷，且分左右幅布置。桥梁左右幅跨径布置均为：4×（3×40）m。下部结构均采用圆墩加盖梁形式。盖梁采用矩形盖梁，横向变截面，盖梁端部高1.4m，根部梁高为2.2m，按普通钢筋砼结构进行设计。桥墩均采用双柱式圆墩，1、2、4~6和11#轴左幅、1和4~6#轴右幅桥墩直径φ1.8m，墩中心距7.4m；3和7#轴左幅、2、3和7#轴右幅桥墩直径φ2.2m，墩中心距7m；8~10#轴左右幅桥墩直径φ2.5m，墩中心距6.7m。按普通钢筋砼结构进行设计。1~6#和11#轴左幅、1~7#和11#轴右幅下部基础为一墩一桩形式，1、2、4~6和11#轴左幅、1和4~6#轴右幅桥墩桩基采用φ2.2m圆桩，3#轴左幅、2、3和7#轴右幅桥墩桩基采用φ2.5m圆桩，桩顶设置1500×1800的地系梁。7#轴左幅、8~10#轴左右幅下部基础为承台加群桩基础形式，承台尺寸为4×3.2×3m，桩基采用φ2.5m的群桩基础。主线18号桥起点桩号为K22+863.855，终点桩号为K22+997.855，全长134m，共一联，桥梁左右幅跨径布置均为：40+44+40m；桥梁上跨现状道路。桥墩均采用双柱式圆墩，桥墩直径φ1.8m，墩中心距5.5m。按普通钢筋砼结构进行设计。下部基础均为一墩一桩形式，桥墩桩基采用φ2.2m圆桩。技术标准设计基准期：桥涵结构为100年。设计安全等级：一级。设计荷载：汽车荷载为城A级，人群荷载4.0kN/m2。风荷载：根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)，重庆地区100年一遇的基本风压为ω0=0.45kN/㎡，地面粗糙度为B类。抗震设防标准：抗震设防烈度为6度，抗震设防措施等级为7级。设防类别乙类。桥涵净空：5.0m。钢筋混凝土结构处于Ⅰ类环境，最大裂缝宽度限值Wmax=0.2mm。设计依据（1）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）（2）《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T2231-01—2020,）（3）《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）（5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）桥墩设计荷载及组合根据桥墩可能出现的受力情况，竖向力考虑结构恒载、汽车活载（含冲击力），水平分别按桥墩纵向力和横向力分别计算，纵向力考虑摩阻力（有支座），制动力、系统温度及收缩徐变。横向力仅考虑汽车偏载效应和风荷载。连续梁墩柱所承受的水平力根据其抗推刚度（3EI/H3）进行分配计算（1）制动力根据<公路桥涵设计通用规范>JTGD60-2015第4.3.6条:一个设计车道由汽车荷载产生的制动力标准值按车道荷载标准值在加载长度上的总重力的10%计算，但公路Ⅰ级汽车荷载制动力的标准值不得小于165kN；制动力根据其抗推刚度（3EI/H3）进行计算。计算考虑多扯到折减系数。（2）温度力设混凝土浇注温度25°，温升15°，温降25°。钢筋混凝土收缩影响力按10°考虑，徐变影响力按15°考虑。因温降与收缩徐变属于同一性质，三项相加，相当于降温15+25+10=50°。综合水平力=XαΔtKX-计算墩柱至温度零点距离α-混凝土线膨胀系数Δt-温差，计算取50K=3EI/H3（E为砼弹模、I为截面惯性矩、H为桥墩计算长度）（3）支座摩阻力根据<公路桥涵设计通用规范>JTGD60-2015第4.3.11条:支座摩阻力标准值安下式计算：F=μW（4.3.11）W—作用活动支座上由上部结构结构重力产生效应μ—支座摩擦系数，本工程滑动支座取0.03（4）风荷载根据<公路桥涵设计通用规范>JTGD60-2015第4.3.7条:横向风荷载水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上，其标准值可按下式计算：F=k0k3WdAwh（4.3.7.1）Wd=rVd2（4.3.7-3）Vd=k2k5V10（4.3.7-4）r=0.012017e-0.0001z（4.3.7-5）计算高度Z=15m,r=0.012B类地区，k2=1.07,k5=1.38,V10=26.3,Vd=38.8Wd=0.01203×38.82=0.924K0=0.9,k1=1.62,k1=1.0则本工程风荷载F=k0k3WdAwh=(0.9×1.62×1.0×0.924)Awh=1.35Awh（5）地震荷载抗震设防烈度为6度区，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05g。（6）竖向荷载组合承载能力组合：1.2×恒载+1.4×（汽车荷载） 正常使用组合：1.0×恒载+1.0×（汽车荷载） （7）纵向力荷载组合承载能力组合1：1.4×（支座摩阻力） 承载能力组合2：1.4×0×（温度力）+0.8×1.4×（制动力） 正常使用组合1： 1.0×（支座摩阻力） 正常使用组合1： 1.0×（温度力）+0.8×（制动力） 盖梁计算（一）主线14号桥左幅3#墩盖梁计算（1）计算模型盖梁全长12.6m，宽2.9m，梁高2.5m，端部由2.5m渐变至1.7m，盖梁下墩高约20m,采用C40混凝土，钢筋混凝土构件设计。盖梁离散为13个单元，桥墩离散为10个单元，计算模型如下：（2）配筋普通钢筋：盖梁截面顶配置29根d32钢筋，截面底缘配置29根d32钢筋；墩顶附近配置58根d28斜筋，斜筋在墩顶盖梁顶及梁底跨中弯折后水平布置，箍筋为2支φd16钢筋，8支d12钢筋，钢筋均为HRB400钢筋。（3）主要计算结果3.1抗弯承载能力计算：承载能力极限状态下最大内力和抗力包络图（KN）经计算，弯矩由负数弯矩控制,最大为-13200KN·m，抗力为46992KN·m，均满足规范要求。3.2抗剪承载能力计算X总抗力设计剪力VR/Vd满足尺寸0.5最大剪力-10140.8-4226.52.399是是1最大剪力-11297.7-4333.62.607是是1.5最大剪力-12466.6-4450.82.801是是2最大剪力-13282.4-45602.913是是2.5最大剪力-13282.4-4650.62.856是是3最大剪力13282.45461.92.432是是3.5最大剪力13282.45352.12.482是是4最大剪力13282.45242.42.534是是4.5最大剪力13282.42194.86.052是是5最大剪力13282.42085.16.37是是5.5最大剪力13282.419766.722是是6最大剪力13282.41867.37.113是是6.5最大剪力-13282.4-332.739.918是是7最大剪力-13282.4-424.631.283是是7.5最大剪力-13282.4-515.325.775是是8最大剪力-13282.4-3054.44.349是是8.5最大剪力-13282.4-3146.14.222是是9最大剪力-13282.4-3237.24.103是是9.5最大剪力-13282.4-3327.83.991是是10最大剪力13282.45601.82.371是是10.5最大剪力13282.45492.12.418是是11最大剪力12697.55388.82.356是是11.5最大剪力11527.752922.178是是12最大剪力10358.14685.42.211是是12.5最大剪力9253.116.1573.08是是3.3抗裂验算：1使用阶段正常使用状态下裂缝验算裂缝验算计算结果裂缝最小值0.15mm<0.2mm。满足规范要求（二）主线14号桥右幅10#墩盖梁计算（1）计算模型盖梁全长13.9m，宽2.7m，梁高2.2m，端部由2.2m渐变至1.4m，盖梁下墩高约20m,采用C40混凝土，钢筋混凝土构件设计。盖梁离散为17个单元，桥墩离散为10个单元，计算模型如下：（2）配筋普通钢筋：盖梁截面顶配置27根d32钢筋，截面底缘配置27根d32钢筋；墩顶附近配置54根d28斜筋，斜筋在墩顶盖梁顶及梁底跨中弯折后水平布置，箍筋为2支φd16钢筋，8支d12钢筋，钢筋均为HRB400钢筋。（3）主要计算结果3.1抗弯承载能力计算：承载能力极限状态下最大内力和抗力包络图（KN）经计算，弯矩由正弯矩控制,最大为8611KN·m，抗力为29628KN·m，均满足规范要求。3.2抗剪承载能力计算X总抗力设计剪力VR/Vd满足尺寸0.5最大剪力-9314.9-51.5180.982是是1最大剪力-9294.3-2447.53.798是是1.5最大剪力-10298-2509.44.104是是2最大剪力-10325.8-2578.94.004是是2.5最大剪力-10354.6-2650.83.906是是3最大剪力-10384.3-27253.811是是3.5最大剪力9294.36192.61.501是是4最大剪力9294.36350.21.464是是4.5最大剪力9294.35803.71.601是是5最大剪力9294.35249.81.77是是5.5最大剪力11609.41194.69.718是是6最大剪力11609.4898.212.926是是6.5最大剪力11609.4685.216.944是是7最大剪力-11609.4-1668.86.957是是7.5最大剪力-11609.4-1687.66.879是是8最大剪力-11609.4-1789.16.489是是8.5最大剪力12075.51165.210.363是是9最大剪力-10116-2054.24.925是是9.5最大剪力-10216.1-2304.64.433是是10最大剪力-10288.1-2484.54.141是是10.5最大剪力-10317.8-2558.74.032是是11最大剪力9294.36025.41.543是是11.5最大剪力9294.35935.41.566是是12最大剪力9294.35242.71.773是是12.5最大剪力9294.352301.956否否13最大剪力8458.740521.2否否13.5最大剪力9294.350.1185.417是是3.3抗裂验算：1使用阶段正常使用状态下裂缝验算裂缝验算计算结果裂缝最小值0.16mm<0.2mm。满足规范要求（三）主线14号桥右幅4#墩盖梁计算（1）计算模型盖梁全长21m，宽2.9m，梁高2.5m，端部由2.5m渐变至1.7m，盖梁下墩高约20m,采用C40混凝土，钢筋混凝土构件设计。盖梁离散为22个单元，桥墩离散为15个单元，计算模型如下：（2）配筋普通钢筋：盖梁截面顶配置29根d32钢筋，截面底缘配置29根d32钢筋；墩顶附近配置58根d28斜筋，斜筋在墩顶盖梁顶及梁底跨中弯折后水平布置，箍筋为2支φd16钢筋，8支d12钢筋，钢筋均为HRB400钢筋。（3）主要计算结果3.1抗弯承载能力计算：承载能力极限状态下最大内力和抗力包络图（KN）经计算，弯矩由正弯矩控制,最大为6129KN·m，抗力为35809KN·m，均满足规范要求。3.2抗剪承载能力计算X总抗力设计剪力VR/Vd满足尺寸0.5最大剪力-18872.2-90.6208.245是是1最大剪力-18872.2-1600.111.795是是1.5最大剪力-18872.2-1691.811.155是是2最大剪力-18872.2-1782.510.587是是2.5最大剪力18872.25450.83.462是是3最大剪力18872.25330.33.541是是3.5最大剪力-18872.2-1287.514.658是是4最大剪力-18872.2-1291.214.616是是4.5最大剪力-18872.2-128614.675是是5最大剪力-18872.2-1307.314.436是是5.5最大剪力-18872.2-1363.613.84是是6最大剪力18872.255334.13是是6.5最大剪力18872.2506.637.253是是7最大剪力18872.2408.346.223是是7.5最大剪力-18872.2-4004.84.712是是8最大剪力18872.23903.94.834是是8.5最大剪力18872.22091.49.024是是9最大剪力18872.21981.39.525是是9.5最大剪力18872.2176810.674是是10最大剪力-18872.2-1334.514.141是是10.5最大剪力-18872.2-2537.37.438是是11最大剪力18872.21692.311.152是是11.5最大剪力18872.21635.811.537是是12最大剪力-18872.2-2697.56.996是是12.5最大剪力-18872.2-2788.56.768是是13最大剪力-18872.2-2879.16.555是是13.5最大剪力18872.23338.25.653是是14最大剪力18872.23228.15.846是是14.5最大剪力18872.231196.051是是15最大剪力18872.2132.3142.641是是15.5最大剪力14876.321.9680.313是是3.3抗裂验算：1使用阶段正常使用状态下裂缝验算裂缝验算计算结果裂缝最小值0.15mm<0.2mm。满足规范要求桥墩计算根据桥墩可能出现的受力情况，桥墩按流水压力+制动力+温度力控制。部分由支座摩阻力控制，桥墩横向计算时取受风荷载控制，荷载较小，设计仅取部分墩最不利墩进行复核。桥墩荷载桥墩纵向计算结果：桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）服务区匝道B线桥（2*40）B116152.64931.115.481d3259200.00.135B215490.71343.011.981d3266000.00.000桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）服务区匝道C线桥

（2*30+3*40+2*30）C17104.01826.416.861d3239600.00.033C28349.42799.125.961d3225200.00.053C39346.14362.428.761d3221900.00.074C48618.72021.613.361d3242700.00.020C57390.5605.25.661d3255800.00.000C66575.0608.85.661d3255800.00.000桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）主线14号桥左幅

（3*40+（40+41+40）+（35+69+35）+2*30）L19772.74658.923.181d3245100.00.035L29710.85844.832.281d3231800.00.060L313475.27421.833.681d3234500.00.068L413720.67374.553.193d3218100.00.126L512518.69506.447.693d3223800.00.089L612029.35937.540.693d3237100.00.058L718804.212306.032.993d3241600.00.071L818632.41500.042.093d3241600.00.082L910308.83265.529.493d3262200.00.003L108671.92648.320.361d3225200.00.053主线14号桥右幅（2*40+2*40+2*49+（39+65+39）+2*40）R110756.11124.65.681d3261500.00.000R210847.03044.219.681d3252300.00.151R312386.15763.828.781d3234400.00.040R410803.83569.025.293d3262200.00.003R515137.67537.552.593d3262365.00.103R612399.26393.049.093d3236100.00.006R717285.51500.041.393d3265420.00.000R818183.713870.040.693d3231500.00.101R910443.34545.943.493d3287100.00.051R1011074.32811.614.061d3237900.00.023桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）主线16号桥

左幅(3×40)+(45+80+45)L17779.1182.61.461d3261100.00.000L28109.81095.88.461d3251200.00.000L310287.03763.732.281d3252300.00.151L455006.039220.653.292d3219200.00.000L542942.03165.23.292d32243000.00.000主线16号桥

右幅(2×40)+(45+80+45)+40R112210.51152.05.661d3251200.00.030R28202.22556.921.781d3252200.00.020R355006.038807.752.692d3219200.00.000R442942.09357.99.592d32218000.00.000R59148.71502.111.981d3264200.00.010桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）主线17号桥

左幅4×(3×40)L18308.21643.812.661d3245400.00.008L29589.93470.226.681d3245200.00.035L311979.25434.435.481d3227900.00.071L48043.6913.27.061d3261200.00.000L57779.1182.61.461d3254200.00.000L610392.62964.219.361d3236400.00.020L710182.64566.035.081d3250400.00.030L811795.05844.544.893d3226000.00.075L913944.77518.049.093d3222300.00.093L1011986.36118.446.993d3238800.00.055L119342.93013.623.161d3254200.00.020主线17号桥

右幅4×(3×40)R18506.52191.716.861d3240000.00.002R29787.53835.429.481d3252300.00.142R312404.06358.141.481d3226200.00.075R48374.31826.414.061d3239200.00.124R57779.1182.61.461d3254200.00.000R610505.03329.421.761d3228000.00.040R710538.25223.540.081d3232100.00.060R811884.35972.345.893d3242600.00.052R913944.77518.049.093d3239200.00.062R1012113.96301.148.393d3240600.00.055R119787.53835.429.481d3243100.00.030桥梁墩台号N(kN)M(kN.m)计算长度

(m)配筋抗力

（kN）裂缝

（mm）主线18号桥

左幅(40+44+40)L19541.41769.48.481d3274000.00.02L29541.41769.48.481d3274000.00.02主线18号桥

右幅(40+44+40)R19541.41769.48.481d3274000.00.02七.桥墩承台计算：（一）7.3*3.2*3.0m两桩承台计算主线14号及17号桥部分桥墩均为两桩承台，尺寸及配筋均相同。承台长7.2m，宽3.2m，高3.0m，桩间距4.1m，桩基为直径2.0m圆桩。承台顶配单层双向d32@120钢筋，底配d32@120双层双向钢筋，计算取轴力最大主线14号右幅8#桥墩承台计算，承台计算如下：单个桥墩内力N=1.2*18804=22564KN,Mx=12306*1.2=14767KN.m。1.承台底面单桩竖向力max(kN)min(kN)Nid=Fd/n±Myd*xi/∑xi2±Mxd*yi/∑yi2=149747591参数输入Fd(kN)=22564.8n=2i=1Myd(kNm)=14767.2xi(m)=2Mxd(kNm)=0yi(m)=02.承台短悬臂“撑杆－系杆体系承载力验算参数输入γ0=1.1s(m)=0.12h0(m)=2.88Nid(kN)=14974d(mm)=32a(m)=0.432Did(kN)=17085n=52θ0=61.2Tid(kN)=8225b(m)=1.44ha(m)=0.312撑杆抗压承载力(kN)75927h(m)=3t(m)=1.412as(m)=0.12As(mm2)=41821撑杆抗压承载力满足要求x1(m)=1.15ε1=0.0009系杆抗拉承载力(kN)13801fcu,k=35fcd,s=16.8bs(m)=3.2Es=200000系杆抗拉承载力满足要求ftd(MPa)=1.52fsd(MPa)=3303.承台斜截面抗剪计算参数输入γ0=1.1Vd(kN)=14974bs(m)=3.2斜截面抗剪承载力(kN)22300h0(m)=2.88axi(m)=0.432斜截面抗剪承载力满足要求ayi(m)=0m=0.5P=0.454fcu,k=35八.桩基地基承载力计算：根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）第5.3.4条支承在基岩上或嵌入基岩内的钻（挖）孔桩，沉桩和管桩的单桩轴向受压容许承载力［Ra］,可按下式计算：式中：—单桩轴向受压承载力容许值（KN）,桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑；—据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）按表5.3.4取0.5；—桩端截面面积—桩端岩石天然状态单轴极限抗压强度,根据地勘建议。—各土层或各岩层部分的桩身周长，—据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）按表5.3.4取0.04；—嵌入各岩层部分的厚度，；—岩层层数取1；—覆盖层土的侧阻力发挥系数，根据桩端考虑，取0.8；—嵌入各土层部分的厚度；—桩侧第i层土的侧阻力标准值，据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）按表5.3.3-1取50KPa；—土层层数取1；注：1.钻孔桩c1、c2降低20%使用；2.中风化作为持力层，c1、c2乘以0.75的折减系数；本工程桩基均为钻孔桩，且中风化作为持力层，则c1=0.8*0.75*0.5=0.3c2=0.04*0.75*0.5=0.024桥梁桩基承载力计算桥梁墩台号反力(kN)Ra(kN)c1c2d

(mm)frk

(Mpa)hi

(mm)ζq

(Mpa)主线14号桥左幅

（3*40+（40+41+40）+（35+69+35）+2*30）L111367.3266850.3000.02425006.85125000.80.05L211305.4266850.3000.02425006.85125000.80.05L315069.8266850.3000.02425006.85125000.80.05L48126.0171540.3000.02420006.85100000.80.05L57525.0171540.3000.02420006.85100000.80.05L67280.3171540.3000.02420006.85100000.80.05L710667.8171540.3000.02420006.85100000.80.05L810581.9171540.3000.02420006.85100000.80.05L96420.1171540.3000.02420006.85100000.80.05L109758.5207150.3000.02422006.85110000.80.05主线14号桥右幅（2*40+2*40+2*49+（39+65+39）+2*40）R112350.7266850.3000.02425006.85125000.80.05R212441.5266850.3000.02425006.85125000.80.05R313980.6266850.3000.02425006.85125000.80.05R46517.8171540.3000.02420006.85100000.80.05R58684.7171540.3000.02420006.85100000.80.05R67315.5171540.3000.02420006.85100000.80.05R79758.6171540.3000.02420006.85100000.80.05R810207.8171540.3000.02420006.85100000.80.05R96337.6171540.3000.02420006.85100000.80.05R1012160.9207150.3000.02422006.85110000.80.05桥梁墩台号反力(kN)Ra(kN)c1c2d