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文档简介

㽏井河库岸综合整治工程(西段)2号桥桥梁计算书目录第一章设计资料和结构尺寸 51.1设计资料 51.2设计依据 61.3设计规范 71.4技术标准: 7第二章荷载计算 82.1恒载作用 82.1.1一期恒载 82.1.2二期恒载 82.1.3混凝土收缩及徐变作用 92.1.4基础变位作用 92.1.5预应力 92.2可变作用 92.2.1活载作用内力计算 92.2.2梯度温度作用 92.2.3整体升降温 102.3内力组合 102.3.2频遇组合 102.3.3准永久组合 10第三章主要材料 113.1混凝土 113.2预应力钢材 113.3普通钢筋 12第四章2号桥上部结构模型建立及验算 124.1模型建立: 124.2 验算结果 134.2.1持久状况承载能力极限状态 134.2.2持久状况正常使用极限状态 154.2.3持久状况应力验算 194.2.4短暂状况应力验算 22第五章2号桥现浇箱梁支点横梁验算 245.12号桥现浇箱梁端横梁验算 245.22号桥现浇箱梁中横梁验算 32第六章桥墩验算 406.1墩柱验算 426.2桩基验算 46第七章桥台验算 477.1桥台描述 477.20#桥台验算 497.3桥台桩基承载力验算 53第八章结论 55

第一章设计资料和结构尺寸1.1设计资料本项目为忠县城区㽏井河库岸综合整治工程(西段)。其中包含两条道路,一条为新建道路环湖路,一条现状拓宽改造道路连接道。环湖路道路为新建道路,道路等级为城市次干路,设计时速40Km/h,标准路幅宽度24米,双向四车道,全长2952.33m。其中设置了一座4*30m预应力混凝土连续箱梁桥,全长132m(K0+019~K0+151);一座左半幅4*30m预应力混凝土连续箱梁桥,全长136m(K0+389~K0+525);一座主拱70m跨径的钢筋混凝土拱桥;一座306m的隧道(K2+570~K2+876)。在隧道东侧沿河设置一条5m宽的步道供行人通行。设计内容包含有:道路工程、桥梁工程、隧道工程、排水工程、给水工程、电力工程、电照工程、通信工程、交通工程。连接道道路,现状道路为双向两车道,现状时速为30Km/h,因两边既有建筑受限,路幅宽度为20.5-32.5米,本次拓宽改造为双向四车道,全长435.20m。设计内容包含有:道路工程、排水工程、给水工程、电力工程、电照工程、通信工程、交通工程。本次设计桥梁为2号桥,桥梁起始桩号K0+389.0,终点桩号K0+525.0,桥梁全长136m,桥梁标准路幅宽度:5m(人行道)+7.5m(车行道)=12.5m。桥跨布置为:4×30m。桥梁采用单幅设计,桥梁内侧为挡墙(挡墙图纸详见结构专业),桥梁与挡墙采用20型纵向伸缩缝链接,桥梁上部结构采用现浇预应力连续箱梁结构。材料及特性:(1)混凝土:主梁、桥面调平层采用C50,墩柱、盖梁、挡块、垫石、耳墙、背墙采用C40,承台、桩基采用C35。桥面铺装层采用8cm混凝土调平层与10cm等厚沥青混凝土组成。(2)钢绞线:采用符合GB/T5224-2014技术标准的低松弛钢绞线。(3)非预应力钢筋:采用符合新规范的HPB300,HRB400钢筋。凡钢筋直径≥12毫米者,采用HRB400热轧螺纹钢;凡钢筋直径<12毫米者,采用HPB300钢。(4)材料容重:预应力钢筋混凝土γ=26kN/m3,沥青混凝土γ=23kN/m3。以上各种材料特性参数值参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018),所需参数如下:1.2设计依据设计合同;初步设计成果;《忠县城区州屏、苏家组团控制性详细规划》;现状1:1000地形图;业主提供的其他资料。《忠县㽏井河库岸综合整治工程(西段)工程地质勘察报告(一次性勘察)》(二零二二年二月)——中都工程设计有限公司1.3设计规范《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)(2019版)《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61—2005)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362—2018)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)(2019年版)《公路桥梁抗震设计规范》(JTGT2231-01—2020)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T3650-2020)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2—2008)《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB1499.1-2017)《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2018)《钢筋混凝土用钢第3部分:钢筋焊接网》(GB1499.3-2010)《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107—2016)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18—2012)《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2014)《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2015)《城市桥梁桥面防水工程技术规程》(CJJ139-2010)《公路桥梁盆式支座》(JT∕T391-2019)注:采用及参考规范及标准如有更新,以最新版本为准。1.4技术标准:道路等级:城市次干路设计车速:40公里/小时设计使用年限:100年荷载等级:汽车荷载城-A级,人群荷载3.5kN/m2桥面宽度:5m(人行道)+7.5m(车行道)+7.5m(车行道)+4m(人行道)=24m。桥面横坡:车行道双向1.5%,人行道单向2.0%桥面纵坡:最大纵坡:-4.5%;整体温度:整体升温25℃、降温25℃梯度温度:桥面铺装为10cm的沥青混凝土面层,竖向日照正温差按照《公路桥涵设计通用规范》(JTJD60-2015)表4.3.10-3插值计算,即取值T1=14℃,T2=5.5℃;竖向日照反温差为正温差乘以-0.5。栏杆荷载:栏杆荷载:作用在栏杆立柱顶上的水平推力标准值为2.5kN/m,作用在栏杆扶手上的竖向力标准值为1.2kN/m。抗震设计标准:拟建场地地震抗震设防烈度为6度,其场地地震动峰值加速度0.05g,可仅采用抗震措施设防。设计基准期:100年设计安全等级:一级设计环境类别:I类(一般环境)防撞护栏防撞等级:SA级第二章荷载计算2.1恒载作用2.1.1一期恒载结构自重:预应力混凝土26.0kN/m3;钢筋混凝土25kN/m3;钢材78.5kN/m3;桥梁各个构件均按实际重量加载。2.1.2二期恒载桥面铺装为4cm厚沥青玛蹄脂碎石混合料SMA-13、6cm厚中粒式密级配改性沥青混凝土AC-20C,8cmC50防水混凝土找平层。其具体数值根据桥面宽度分别计算,根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)表4.1.6。防撞护栏其他附属设施均按照实际重量计算,本设计中:桥梁二期恒载根据实际重量加载。2.1.3混凝土收缩及徐变作用按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)取值;计算中分别考虑施工阶段、桥刚建成时刻、使用10年时的收缩徐变对结构的影响并指导设计。2.1.4基础变位作用桥梁上部结构为A类预应力混凝土构件,考虑结构由于地基不均匀沉降等引起的长期变形影响时,本设计中考虑支座沉降5mm。2.1.5预应力根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)第6.1.3条控制张拉力。2.2可变作用2.2.1活载作用内力计算汽车荷载效应 可变荷载:汽车荷载:城-A级车道荷载的均布荷载标准值qk=10.5kN/m;车道荷载集中荷载标准值,Pk=320KN,车道荷载计算剪力效应时,考虑1.2的系数,Pk=320×1.2=384KN;人群荷载根据《城市桥梁设计规范》(CJJ11—2011)(2019版)第10.0.5条加载。 汽车冲击力:按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)规定取值。2.2.2梯度温度作用桥面铺装为普通钢筋混凝土。竖向日照正温差按照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)表4.3.10-3进行计算;竖向日照反温差为正温差乘以-0.5,加载如下图所示:2.2.3整体升降温整体升温:25度;整体降温:-25度。2.3内力组合在此基本组合考虑永久作用—结构重力、收缩徐变作用,可变作用—汽车荷载、人群荷载、温度作用、基础沉降作用,则基本组合作用效应表达式为:式中:—结构重要性系数,取为1.1;其他参数见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)4.1.5条。2.3.2频遇组合在此频遇组合考虑永久作用—结构重力、收缩徐变作用,可变作用—汽车荷载、人群荷载、温度作用、基础沉降作用,则频遇组合作用效应表达式为:式中:—可变作用荷载效应频遇值系数,汽车取为0.7,温度梯度取为0.8,其他1.0;其他参数见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)4.1.5条。2.3.3准永久组合在此准永久组合考虑永久作用—结构重力、收缩徐变作用,可变作用—汽车荷载、人群荷载、温度作用、基础沉降作用,则准永久组合作用效应表达式为:式中:—可变作用荷载效应频遇值系数,汽车取为0.4,温度梯度取为0.8,其他1.0;其他参数见《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)4.1.5条。第三章主要材料3.1混凝土(1)C50混凝土弹性模量:3.45×104Mpa,剪切模量:1.38×104Mpa轴心抗压强度设计值:fcd=22.4Mpa,轴心抗拉强度设计值:ftd=1.83Mpa泊桑比:0.2,线膨胀系数:1.0×10-5/℃容重:γ=26.0KN/m3(2)C40混凝土弹性模量:3.2×104Mpa,剪切模量:1.28×104Mpa轴心抗压强度设计值:fcd=18.4Mpa,轴心抗拉强度设计值:ftd=1.65Mpa泊桑比:0.2,线膨胀系数:1.0×10-5/℃容重:γ=25.0KN/m3(3)C30混凝土弹性模量:3.0×104Mpa,剪切模量:1.2×104Mpa轴心抗压强度设计值:fcd=13.8Mpa,轴心抗拉强度设计值:ftd=1.39Mpa泊桑比:0.2,线膨胀系数:1.0×10-5/℃容重:γ=25.0KN/m3(4)桥面沥青混凝土铺装γ=23.0KN/m33.2预应力钢材(1)预应力钢绞线采用符合《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)中规定的预应力钢绞线。1)抗拉强度:1860MPa2)弹性模量:1.95×105Mpa3)钢绞线的公称直径:Φs15.2mm4)钢绞线公称面积:139mm25)预应力波纹管摩阻系数:0.156)预应力波纹管管道局部偏差系数:0.0017(2)预应力钢绞线锚具1)锚具内缩量:6mm。2)锚口摩阻损失:2.5%。3.3普通钢筋(1)HPB300钢筋:抗拉设计强度fsd=250MPa,标准强度fsk=300Mpa,弹性模量Es=2.0×105Mpa。(2)HRB400钢筋:抗拉设计强度fsd=330MPa,标准强度fsk=400Mpa,弹性模量Es=2.0×105Mpa。第四章2号桥上部结构模型建立及验算4.1模型建立:2号桥上部结构为4x30m现浇预应力混凝土连续箱梁,建模验算时结构总体静力采用MIDAS/Civil2020(V1.1)版本桥梁结构分析软件,基于空间杆系结构理论,将结构离散成101个节点、90个单元。边界采用多支座模拟,以弹性连接的刚度模拟约束方向,不考虑纵坡的影响。2号桥上部结构有限元模型模型简介:节点数量:101个;单元数量:90个;边界条件数量:1个;施工阶段数量:3个,施工步骤如下: 施工阶段1:主梁施工;30.0天; 施工阶段2:二期施工;30.0天; 施工阶段3:收缩徐变10年;3650.0天;4.2 验算结果4.2.1持久状况承载能力极限状态正截面抗弯验算持久状况正截面抗弯验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;斜截面抗剪验算图表SEQ图表\*ARABIC2持久状况斜截面抗剪验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值>构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.11条进行抗剪截面验算,满足规范要求;正截面抗压验算图表SEQ图表\*ARABIC3持久状况正截面抗压验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;支反力计算支座节点荷载Fx(kN)Fy(kN)Fz(kN)80应力120.0000.0003765.91981应力129.88159.0663556.37482应力150.0000.0008281.77683应力1526.945261.3626897.16786应力150.0000.0008434.36987应力1531.347-91.3246879.25988应力120.0000.0003922.68189应力124.48269.0703465.13190应力135.16536.7398117.55791应力120.93932.6287100.5614.2.2持久状况正常使用极限状态正截面抗裂验算全预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:预制构件:σst-0.85σpc≤0分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件:σst-0.80σpc≤0A类预应力混凝土构件,在作用(荷载)频遇效应组合下,应符合下列条件:σst-σpc≤0.7ftkA类预应力混凝土构件,在作用(荷载)准永久效应组合下,应符合下列条件:σlt-σpc≤0B类预应力混凝土构件,在结构自重作用下控制截面受拉边缘不得消压:σt-σpc≤0使用阶段正截面抗裂验算(频遇-顶)包络图使用阶段正截面抗裂验算(频遇-底)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-3条公式EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)≤0.7f\s\do4(tk)验算:顶缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.466MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(st)-σ\s\do4(pc)=0.702MPa(拉应力)≤EQ0.7f\s\do4(tk)=1.855MPa(拉应力),满足规范要求;使用阶段正截面抗裂验算(准永久-顶)包络图使用阶段正截面抗裂验算(准永久-底)包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-4条公式EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)≤0验算:顶缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=2.308MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(lt)-σ\s\do4(pc)=0.849MPa(压应力)≤0.000MPa(拉应力),满足规范要求;顶底板斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.4ftkA类和B类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.5ftk使用阶段顶底板斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-8条公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)验算:EQσ\s\do4(tp)=0.591MPa(拉应力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉应力),满足规范要求;腹板斜截面抗裂验算对于全预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.6ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.4ftkA类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.7ftkB类预应力混凝土构件,应符合下列条件:预制构件:σtp≤0.7ftk现场浇筑(包括预制拼装)构件:σtp≤0.5ftk使用阶段腹板斜截面抗裂验算包络图结论:按照《桥规》第6.3.1-8条公式EQσ\s\do4(tp)≤0.5f\s\do4(tk)验算:EQσ\s\do4(tp)=1.183MPa(拉应力)≤EQ0.5f\s\do4(tk)=1.325MPa(拉应力),满足规范要求;挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.挠度验算及预拱度表格梁-孔构件类型梁类型跨径(m)节点fa(m)fd(m)fn(m)挠度验算结果预拱值C(m)1-1PSC-A悬臂端0.60010.0010.0000.002OK0.0011-2PSC-A跨径内28.87211-0.0270.0060.048OK0.0001-3PSC-A跨径内29.27831-0.0130.0050.049OK0.0001-4PSC-A跨径内29.42649-0.0130.0050.049OK0.0001-5PSC-A跨径内29.29569-0.0280.0060.049OK0.0001-6PSC-A悬臂端0.600790.0010.0000.002OK0.0014.2.3持久状况应力验算正截面压应力验算按《桥规》第7.1.5-1条公式,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受压区混凝土的最大压应力:未开裂构件:σkc+σpc≤0.5fck允许开裂构件:σcc≤0.5fck使用阶段正截面压应力验算(顶)包络图使用阶段正截面压应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.1.5-1条公式EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)≤0.5f\s\do4(ck)验算:顶缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=11.444MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(kc)+σ\s\do4(pc)=4.167MPa≤EQ0.5f\s\do4(ck)=16.200MPa,满足规范要求;斜截面主压应力验算按《桥规》第7.1.6条公式,混凝土的主压应力应符合下式规定:σcp≤0.6fck;图表SEQ图表\*ARABIC15使用阶段斜截面主压应力包络图结论:按照《桥规》第7.1.6-1条公式验算:EQσ\s\do4(cp)=11.445MPa≤EQ0.60f\s\do4(ck)=19.440MPa,满足规范要求;预应力钢筋拉应力验算按《桥规》7.1.5-2条公式、第7.1.5-3条公式、第7.1.5-4条公式,荷载取其标准值,汽车荷载考虑冲击系数。受拉区预应力钢筋的最大拉应力:1)对体内预应力钢绞线、钢丝未开裂构件:σpe+σp≤0.65fpk允许开裂构件:σpo+σp≤0.65fpk2)对体外预应力钢绞线:σpe,ex≤0.60fpk3)对预应力螺纹钢筋未开裂构件:σpe+σp≤0.75fpk允许开裂构件:σpo+σp≤0.75fpk钢束结果安全系数

(控制应力)Sig_DL

(N/mm^2)Sig_ADL

(N/mm^2)安全系数

(最大拉应力)Sig_LL

(N/mm^2)Sig_ALL

(N/mm^2)F1-1OK1.15871203.91313951.041162.5491209F2-2OK1.15521207.56313951.03431168.91209F3-3OK1.14891214.16313951.0271177.2011209结论:按照《桥规》第7.1.5-2条公式EQσ\s\do4(pe)+σ\s\do4(p)≤0.65EQf\s\do4(pk),钢绞线1860验算:EQσ\s\do4(pe)+σ\s\do4(p)=1177.201MPa≤EQf\s\do4(pk)=1209.000MPa,满足规范要求;4.2.4短暂状况应力验算法向应力验算按《桥规》第7.2.8条,截面边缘混凝土的法向应力应符合下式规定:σtcc≤0.7fck’施工阶段法向应力验算(顶)包络图施工阶段法向应力验算(底)包络图结论:按照《桥规》第7.2.8条公式EQσ\s\do4(tcc)≤0.7f\s\do4(ck)’验算:顶缘EQσ\s\do4(tcc)=6.121MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求;底缘EQσ\s\do4(tcc)=7.735MPa≤EQ0.7f\s\do4(ck)’=18.760MPa,满足规范要求;抗倾覆验算按《桥规》第4.1.8条规定,持久状况下,梁桥不应发生结构体系改变,并应同时满足下列规定:在作用基本组合下,单向受压支座始终保持受压状态。按作用标准值进行组合时(按本规范第7.1.1条取用),整体式截面简支梁和连续梁的作用效应应符合下式要求:结论:倾覆验算-支座反力表格支座节点编号组合名称Fz(kN)验算结果80倾覆162656.893OK81倾覆161792.373OK82倾覆136074.604OK83倾覆134556.977OK90倾覆155943.036OK91倾覆164602.506OK86倾覆136275.526OK87倾覆134487.875OK88倾覆162769.704OK89倾覆161758.780OK按照《桥规》第4.1.8条验算:支座反力Fz>0,满足规范要求;倾覆验算-抗倾覆稳定系数表格倾覆方向最不利支座节点编号组合名称∑Sbki(KN.m)∑Sski(KN.m)ki[k]验算结果右倾80倾覆31151800.4636464.26523.48302.5000OK右倾82倾覆31151800.4636464.26523.48302.5000OK右倾86倾覆31151800.4636464.26523.48302.5000OK右倾88倾覆31151800.4636464.26523.48302.5000OK右倾90倾覆31151800.4636464.26523.48302.5000OK左倾81倾覆30110928.9045709.91919.42742.5000OK左倾83倾覆30110928.9045709.91919.42742.5000OK左倾87倾覆30110928.9045709.91919.42742.5000OK左倾89倾覆30110928.9045709.91919.42742.5000OK左倾91倾覆30110928.9045709.91919.42742.5000OK按照《桥规》第4.1.8条验算:第1组无效支座中,80号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=23.483>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第2组无效支座中,82号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=23.483>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第3组无效支座中,86号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=23.483>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第4组无效支座中,88号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=23.483>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第5组无效支座中,90号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=23.483>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第6组无效支座中,81号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=19.427>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第7组无效支座中,83号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=19.427>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第8组无效支座中,87号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=19.427>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第9组无效支座中,89号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=19.427>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第10组无效支座中,91号节点最不利时,横向抗倾覆轴稳定性系数k=19.427>横向抗倾覆轴稳定性系数允许值k=2.500},满足规范要求;第五章2号桥现浇箱梁支点横梁验算5.12号桥现浇箱梁端横梁验算端横梁选取支座反力大的4#桥台处端横梁为控制。端横梁按照钢筋混凝土构件进行设计,采用MIDASCIVIL2020V1.1建模计算内力,采用midasCivilDesigner进行模型后处理及RC验算。横梁上部荷载取自上部结构整体计算所得支座处标准组合下恒载反力及各支座活载下最大反力,考虑最不利情况以集中力加载在腹板中心处。加载模型如图所示:计算模型模型视图节点数量:27个;单元数量:26个;边界条件数量:2个;施工阶段数量:1个,施工步骤如下: 施工阶段1:横梁;7.0天;荷载工况及荷载组合自重自重系数:-1.04徐变收缩收缩龄期:3.0天;理论厚度自动计算:由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为:h=a×Ac/u;u=L0+a×Li;--周长u的计算公式中L0为外轮廓周长,Li为内轮廓周长,a为要考虑轮廓周长的比例系数。荷载组合表SEQ表\*ARABIC3荷载工况序号工况名称描述111MCRL2恒荷载DL3钢束一次TP4钢束二次TS5徐变二次CS6收缩二次SS7人群荷载CRL荷载组合列表: 基本1:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本3:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本4:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.050(CRL); 基本5:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本6:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本7:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本8:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.050(CRL); 频遇9:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 频遇10:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 频遇11:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 准永久12:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 准永久13:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 准永久14:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 标准15:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 标准16:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 标准17:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 基本1_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 基本3_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本4_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 基本5_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本6_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 基本7_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本8_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 频遇1:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 频遇2:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(MCRL); 频遇3:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(MCRL)+0.400(CRL); 准永久1:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 准永久2:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(MCRL); 准永久3:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(MCRL)+0.400(CRL); 挠度1:挠度;1.000(DL)+0.700(MCRL); 挠度2:挠度;0.700(MCRL); 挠度3:挠度;1.000(DL)+0.350(MCRL); 应力1:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 应力2:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 应力3:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL)+1.000(CRL); 倾覆1:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 倾覆2:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 倾覆3:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 倾覆4:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 倾覆5:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 倾覆6:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 倾覆7:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 倾覆8:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL)+1.000(CRL);正截面抗弯验算图表SEQ图表\*ARABIC1持久状况正截面抗弯验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;斜截面抗剪验算持久状况斜截面抗剪验算(Z方向)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.11条进行抗剪截面验算,满足规范要求;正截面抗压验算图持久状况正截面抗压验算(RC梁)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;正截面抗拉验算持久状况正截面抗拉验算(RC梁)包络图结论:按照《桥规》第5.1.5-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;抗扭验算持久状况抗扭验算(剪力)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.5.3条进行截面验算,满足规范要求;裂缝宽度验算图表SEQ图表\*ARABIC8使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.121mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:1号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.000≤最大挠度允许值fn=10.000,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:13号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.165≤最大挠度允许值fn=10.986,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:27号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=6.996≤最大挠度允许值fn=9.822,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,设置预拱度值。按《桥规》第6.5.5条公式,1号节点荷载频遇组合总挠度fa=-0.259≤L/1600=1.875,满足设置预拱度值,预拱度值C=0.259;按《桥规》第6.5.5条公式,13号节点荷载频遇组合总挠度fa=-0.491≤L/1600=4.120,满足设置预拱度值,预拱度值C=0.409;按《桥规》第6.5.5条公式,27号节点荷载频遇组合总挠度fa=-7.501≤L/1600=1.842,满足设置预拱度值,预拱度值C=4.003;混凝土边缘压应力验算按《桥规》第7.2.4-1条公式,受压区混凝土边缘混凝土的压应力应符合下式规定:σtcc≤0.8fck’图表SEQ图表\*ARABIC9混凝土边缘压应力验算包络图结论: 按照《桥规》第7.2.4-1条公式EQσ\s\do4(t,cc)≤0.8f\s\do4(ck)’验算:EQσ\s\do4(t,cc)=2.924MPa≤EQ0.8f\s\do4(ck)’=21.440MPa,满足规范要求;受拉钢筋应力验算按《桥规》第7.2.4-2条公式,受拉区钢筋的应力应符合下式规定:σtsi≤0.75fsk。结论:按照《桥规》第7.2.4-2条公式σtsi≤0.75fsk验算:EQσ\s\do4(t,si)=56.629MPa≤0.75fsk=300.000MPa,满足规范要求;中性轴主拉应力验算按照《桥规》第7.2.5条,钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力(剪应力)σttp应符合下列规定:σttp≤ftk’中性轴主拉应力验算包络图结论:按照《桥规》第7.2.5条公式EQσ\s\do4(t,tp)≤f\s\do4(tk)’验算:EQσ\s\do4(t,tp)=-0.963MPa≤EQf\s\do4(tk)’=2.400MPa,满足规范要求;5.22号桥现浇箱梁中横梁验算中横梁选取支座反力大3#桥墩端横梁为控制。中横梁按照钢筋混凝土构件进行设计,采用MIDASCIVIL2020V1.1建模计算内力,采用midasCivilDesigner进行模型后处理及RC验算。横梁上部荷载取自上部结构整体计算所得支座处标准组合下恒载反力及各支座活载下最大反力,考虑最不利情况以集中力加载在腹板中心处。加载模型如图所示:计算模型模型视图节点数量:27个;单元数量:26个;边界条件数量:2个;施工阶段数量:1个,施工步骤如下: 施工阶段1:横梁;7.0天;荷载工况及荷载组合自重自重系数:-1.04徐变收缩收缩龄期:3.0天;理论厚度自动计算:由程序自动计算各构件的理论厚度。公式为:h=a×Ac/u;u=L0+a×Li;--周长u的计算公式中L0为外轮廓周长,Li为内轮廓周长,a为要考虑轮廓周长的比例系数。荷载组合表SEQ表\*ARABIC3荷载工况序号工况名称描述1人群荷载CRL2恒荷载DL311MCRL4钢束一次TP5钢束二次TS6徐变二次CS7收缩二次SS荷载组合列表: 基本1:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本3:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本4:基本;1.200(DL)+1.200(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.050(CRL); 基本5:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本6:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本7:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本8:基本;1.000(DL)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.050(CRL); 频遇9:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 频遇10:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 频遇11:频遇;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 准永久12:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 准永久13:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 准永久14:准永久;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 标准15:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 标准16:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS); 标准17:标准;1.000(DL)+1.000(TP)+1.000(TS)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 基本1_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本2_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 基本3_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本4_1:基本;1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 基本5_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 基本6_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 基本7_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 基本8_1:基本;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 频遇1:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 频遇2:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(MCRL); 频遇3:频遇;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(MCRL)+0.400(CRL); 准永久1:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(CRL); 准永久2:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(MCRL); 准永久3:准永久;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(MCRL)+0.400(CRL); 挠度1:挠度;1.000(DL)+0.700(MCRL); 挠度2:挠度;0.700(MCRL); 挠度3:挠度;1.000(DL)+0.350(MCRL); 应力1:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 应力2:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 应力3:标准;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL)+1.000(CRL); 倾覆1:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 倾覆2:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL); 倾覆3:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(CRL); 倾覆4:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.800(MCRL)+1.050(CRL); 倾覆5:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS); 倾覆6:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL); 倾覆7:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(CRL); 倾覆8:倾覆;1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(MCRL)+1.000(CRL);正截面抗弯验算图表SEQ图表\*ARABIC1持久状况正截面抗弯验算包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;斜截面抗剪验算持久状况斜截面抗剪验算(Z方向)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.2.11条进行抗剪截面验算,满足规范要求;正截面抗压验算持久状况正截面抗压验算(RC梁)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;正截面抗拉验算持久状况正截面抗拉验算(RC梁)包络图结论:按照《桥规》第5.1.5-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;抗扭验算持久状况抗扭验算(扭矩)包络图持久状况抗扭验算(剪力)包络图结论:按照《桥规》第5.1.2-1条公式EQγ\s\do4(0)S≤R验算,结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值≤构件承载力设计值,满足规范要求;按照《桥规》第5.5.3条进行截面验算,满足规范要求;裂缝宽度验算使用阶段裂缝宽度验算包络图结论:按照《桥规》第6.4条验算:最大裂缝宽度为EQW\s\do4(fk)=0.116mm≤裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求;挠度验算及预拱度按《桥规》第6.5.3条规定,钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件计算的长期挠度值,由汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合在梁式桥主梁产生的最大挠度不应超过计算跨径的1/600,在梁式桥主梁悬臂端产生的最大挠度不应超过悬臂长度的1/300.结论:按照《桥规》第6.5.3条验算:1号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.000≤最大挠度允许值fn=10.000,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:13号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=0.180≤最大挠度允许值fn=10.986,满足规范要求;按照《桥规》第6.5.3条验算:27号节点汽车荷载(不计冲击系数)和人群荷载频遇组合最大挠度设计值fd=9.209≤最大挠度允许值fn=9.822,满足规范要求;按《桥规》第6.5.5条规定,设置预拱度值。按《桥规》第6.5.5条公式,1号节点荷载频遇组合总挠度fa=-0.456≤L/1600=1.875,满足设置预拱度值,预拱度值C=0.456;按《桥规》第6.5.5条公式,13号节点荷载频遇组合总挠度fa=-0.746≤L/1600=4.120,满足设置预拱度值,预拱度值C=0.656;按《桥规》第6.5.5条公式,27号节点荷载频遇组合总挠度fa=-10.058≤L/1600=1.842,满足设置预拱度值,预拱度值C=5.454;混凝土边缘压应力验算按《桥规》第7.2.4-1条公式,受压区混凝土边缘混凝土的压应力应符合下式规定:σtcc≤0.8fck’混凝土边缘压应力验算包络图结论: 按照《桥规》第7.2.4-1条公式EQσ\s\do4(t,cc)≤0.8f\s\do4(ck)’验算:EQσ\s\do4(t,cc)=4.463MPa≤EQ0.8f\s\do4(ck)’=21.440MPa,满足规范要求;受拉钢筋应力验算按《桥规》第7.2.4-2条公式,受拉区钢筋的应力应符合下式规定:σtsi≤0.75fsk。结论:按照《桥规》第7.2.4-2条公式σtsi≤0.75fsk验算:EQσ\s\do4(t,si)=75.116MPa≤0.75fsk=300.000MPa,满足规范要求;中性轴主拉应力验算按照《桥规》第7.2.5条,钢筋混凝土受弯构件中性轴处的主拉应力(剪应力)σttp应符合下列规定:σttp≤ftk’图中性轴主拉应力验算包络图结论:按照《桥规》第7.2.5条公式EQσ\s\do4(t,tp)≤f\s\do4(tk)’验算:EQσ\s\do4(t,tp)=-1.777MPa≤EQf\s\do4(tk)’=2.400MPa,满足规范要求;第六章桥墩验算选取最不利2#号墩梁固结进行验算,按照《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范》JTG3362-2018第5.3.1、5.3.6、5.3.8、5.3.10、5.3.12条的相关规定,墩柱采用MIDAS/Civil2020(V1.1)进行验算。1号桥2号墩梁固结墩桥墩配置40根直径28mm配筋图全桥模型图桥前进方向最外侧桥墩受水平力大,竖向力大,桥墩高度最大(约12m)为不利桥墩,取最外侧固定桥墩验算。近视三桥墩平均承受顺桥向力。制动力加载到桥墩墩顶,汽车制动力:(10.5x30x4+320)x0.1=158<165取165kN汽车制动力引起弯矩:165*2.0/2*12=1980KN*m根据Midascivil计算模型恒动承载能力组合频遇组合长期组合轴力(KN)6562.91144.69477.97364.17020.74弯矩(KN.m)1980277213867926.1墩柱验算尺寸信息几何长度l=12半径r=750mm,约束方式为:一固一自由。根据规范《JTG3362-2018公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》附录E可知,计算长度换算系数k=2.0,计算长度l0混凝土的面积A=πr材料信息混凝土的等级为:C40,抗压强度fcd纵向钢筋的等级为:HRB400,抗拉强度fsd=400MPa,直径ds=28mm,不考虑骨架焊接,钢筋表面没有环氧树脂涂层。设计信息结构的重要性系数γ0环境类别:Ⅰ类;计算类型:超强计算;弯矩的基本组合:M轴力的基本组合:N弯矩的频遇组合:M轴力的频遇组合:N轴力的准永久组合:N极限状态承载能力验算截面高度h=2r=2×750=截面有效高度h纵向钢筋配筋率ρ=基本组合下的初始偏心距e所以ei=0.5×r=0.5×750=ψ=所以要考虑偏心距增大系数的影响。荷载偏心率系数ζ且需满足ζ1≤1.0长细比系数ζ且需满足ζ2≤1.0偏心距增大系数η=1+=1+所以偏心距e=η沿圆周均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,当截面内纵向普通钢筋数量不少于8根时,其承载力计算应符合下列规定:γγαt=1.25-2α,当α大于0.625时,取采用迭代法进行运算,求解出α=N=γ所以,承载力验算满足规范要求。正常使用裂缝宽度验算根据规范6.4.3条进行裂缝宽度验算,裂缝宽度按下式计算:W其中C1=1.00C2=1.0+0.5×C3=0.75Esasc=且需满足c≤50mm,所以c=d=1.0频遇组合下的初始偏心距ee故不需要对裂缝进行验算。桥墩最小配筋率验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)9.1.2条规定:偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.5,本项目桥梁立柱配筋率ρ=1.3%>0.5%,满足规范要求。6.2桩基验算F、地基承载能力计算按照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)第5.3.4条计算岩石层情况清孔情况等因素而定的端阻发挥系数C10.4桩端直径2r=1.800m桩端截面面积AP=2.54m2桩身周长u=5.65m桩端岩石天然单轴抗压强度标注值frk=6000kPa各层岩石情况第i层岩层hi(m)c2i(m)frk(kPa)15.400.03600020.0330.03说明:hi—桩嵌入各层部分厚度,不包括强风化层和全风化层,单位:m;

c2i—清孔情况等因素而定的侧阻发挥系数,当为钻孔桩时,c2i降低20%;

frki—第i层的frk值,单位:kPa。覆盖层土的侧阻力发挥系数ζs=0.8各覆盖层土情况:第i层土Li(m)qik(kPa)10.005523说明:Li—各土层厚度,单位:m;

qik—桩侧第i层土的侧阻力标准值,单位:kPa。单桩轴向受压承载力容许值[Ra]=c1Apfrk+u∑c2ihifrki+0.5ζsu∑Liqik=11970.2kN抗力系数λ=1.00λ[Ra]=11970.2kN地基承载力设计值γ0Nd=9477.9kN是否满足要求:满足要求桩基最小配筋率验算根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)9.1.2条规定:偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.5,本项目桥梁立柱配筋率ρ=0.97%>0.5%,满足规范要求。第七章桥台验算7.1桥台描述桥台均采用重力式U型桥台,基础采用承台+桩基础。0#桥台承台厚度为2.5m,桩基直径1.5m,最大高度约为7.5m,桥台台尾长6.0m。1#桥台承台厚度为2.5m,桩基直径1.5m,最大高度约为9.0m,桥台台尾长10m,选取0#桥台进行控制性验算。桥台采用手算,首先由上部结构模型读出桥台支座处各单项支反力,并手动组合承载能力极限状态基本组合、正常使用阶段频遇组合、正常使用阶段准永久组合、正常使用阶段标准组合,再计算桥台台后填土压力,接着进行台身抗弯、抗剪验算,接着计算桥台各部位结构自重、台后填土及支座处支反力对桥台承台中心的弯矩、轴力、水平力。(1)计算方法采用《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)第4.2.3条规定计算台后填土主动土压力。7.20#桥台验算0#桥台一般构造B、上部结构作用荷载上部结构单项反力值(kN)桥台编号恒载汽车人群支座沉降整体温度梯度温度maxminmaxminmaxmin升温降温升温降温0#5063.21659.4-229.1288.2-66.3103.0-103.036.6-36.6200.4-100.2纵向水平力作用:支座摩擦系数μ=0.03支座摩阻力T1=151.90kN水平力标准值T=151.90kN说明:上部结构作用荷载均由上部结构整体模型读出,均为标准值。C.桥台前墙计算①土压力计算a.当土层特性无变化且无汽车荷载时桥台前墙计算宽度B=12.500m计算土层厚度H=2.050m土的重力密度γ=20.0kN/m3土的内摩擦角Φ=35.0°桥台与竖直面的夹角α=18.4°填土表面与水平面的夹角β=0.0°墙背与填土间的摩擦角δ=Φ/2=17.5°0.4022主动土压力标准值E=0.5BμγH2=211.27kN分解的水平力T=171.14kN分解的竖向力N=123.89kN主动土压力的着力点自计算土层地面算起,C=H/30.683mb.当土层特性无变化但有汽车荷载时填土表面与水平面的夹角β=0.0°ω=α+δ+Φ=70.9°破坏棱体破裂面与竖直线间夹角θ:0.43桥台后填土的破坏棱体长度l0=Htanθ0.888m桥台前墙计算宽度范围内汽车横向车道数量:2辆车道折减系数1.00破坏棱体长度l0范围内每一车辆重力G1=280.0kNBxl0面积内车轮总重力G=560.0kN汽车等代土层厚度h=G/(Bl0γ)2.523m主动土压力标准值E=0.5BμγH(H+2h)=731.40kN分解的水平力T=592.46分解的竖向力N=428.87C=1/3*H*(H+3h)/(H+2h)0.926土压力引起的最大弯矩设计标准值(有汽车时)Mmax=548.80kN.m土压力引起的最小弯矩设计标准值(无汽车时)Mmin=116.95kN.m土压力引起的最大剪力设计标准值(有汽车时)Vmax=592.46kN土压力引起的最小剪力设计标准值(无汽车时)Vmin=171.14kN②截面验算a.正截面受弯验算按照《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)第4.0.12条进行计算。结构重要性系数γ0=1.1弯矩设计值Md=845.15kN.m片石混凝土类型:C30混凝土弯曲抗拉强度设计值ftmd=1.04Mpa混凝土直接抗剪强度设计值fvd=2.09Mpa计算截面宽度a=1.000m计算截面长度b=12.500m计算截面面积A=12.500m2计算截面受拉边缘的弹性抵抗矩W=2.083m3Wftmd=2166.67kN.m判断是否满足要求:满足要求b.直接抗剪验算按照《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)第4.0.13条进行计算。剪力设计值Vd=912.39kN摩擦系数μf=0.70与受剪截面垂直的压力标准值Nk=20819.27kNAfvd+μfNk/1.4=36534.63kN判断是否满足要求:满足要求D.台帽下台身受剪计算按照《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-2005)第4.0.13条进行计算。剪力设计值Vd=8891.67kN计算截面宽度a=2.3m计算截面长度b=12.500m计算截面面积A=28.750m2摩擦系数μf=0.70与受剪截面垂直的压力标准值Nk=5128.00kNAfvd+μfNk/1.4=62651.50kN判断是否满足要求:满足要求E.承台底内力计算①上部结构竖向作用荷载类型轴力力臂弯矩说明:

力臂以对桥台有利为负,不利为正。单位(kN)(m)(kN.m)承载能力

基本组合Nmax-Mmax8891.672.78024718.84Nmin-Mmin5533.002.78015381.73正常使用

短期组合Nmax-Mmax6805.582.78018919.51Nmin-Mmin4624.092.78012854.97正常使用

长期组合Nmax-Mmax6134.842.78017054.86Nmin-Mmin4732.602.78013156.63正常使用

标准组合Nmax-Mmax7350.802.78020435.22Nmin-Mmin4528.00

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