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文檔簡介

1、上海同豐工程咨詢有限公司 牡丹江橋加固設(shè)計計算書牡丹江橋計算書一、 截面信息跨中T梁截面跨中橫隔板截面二、 二期荷載集度梁編號混凝土厚度(m)瀝青厚度(m)人行道(kN/m)(梁格計算)集度(kN/m)1#0.20.0813.3 2#0.190.0812.7 3#0.180.0812.1 4#0.170.0811.5 5#0.140.089.6 6#0.120.088.4 7#0.10.087.1 8#16.616.6人行道欄桿8機非分隔帶5注:表中荷載集度扣除了6cm混凝土鋪裝。三、 材料參數(shù)三、材料參數(shù)混凝土C45鋼絞線Strand1570原有鋼絞線強度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa)1570原有鋼絞線張

2、拉力(t)56.5原有預(yù)應(yīng)力面積(mm2)471原有預(yù)應(yīng)力松弛系數(shù)0.3原有管道摩擦系數(shù)0.55原有預(yù)應(yīng)力管道偏差系數(shù)(1/m)0.0015體外預(yù)應(yīng)力束(每片T梁配兩束)體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線Strand1860體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線強度標(biāo)準(zhǔn)值(Mpa)1860體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉控制應(yīng)力(Mpa)1209體外預(yù)應(yīng)力面積(mm2)556體外預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力松弛系數(shù)0.3四、 活載參數(shù)汽車荷載:城-A級;人群:3.5kN/m溫度梯度:按橋面8cm瀝青混凝土鋪裝計算考慮;T1=16.4,T2=6 T1=-8.2,T2=-3五、 整體梁格計算結(jié)果圖式1車道布置結(jié)果車道橫向布置一如下圖5.1.主梁計算結(jié)果1、 二期反

3、力二期反力(kN)2、 恒載彎矩恒載彎矩(kN·m)3、 活載彎矩(汽車)汽車活載彎矩(kN·m)4、 人群荷載彎矩 人群活載彎矩(kN·m)5、 基本組合彎矩基本組合彎矩(kN·m)(抗力17825kN·m)抗彎承載能力計算T梁抗彎,滿足要求。6、 基本組合剪力基本組合剪力(kN)(抗力3457kN)斜截面剪力計算T梁抗剪滿足要求。7、 短期組合應(yīng)力短期組合下緣應(yīng)力(Mpa)(限值1.78MPa)滿足要求8、 標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)組合上緣應(yīng)力(Mpa)(限值-14.8MPa)滿足要求標(biāo)準(zhǔn)組合6cm混凝土鋪裝上緣壓應(yīng)力(Mpa)(限值-14.8MP

4、a) 滿足要求5.2橫隔梁計算結(jié)果1、 端橫梁基本組合彎矩和剪力端橫梁基本組合彎矩(kN·m)(抗力699.8kN·m)抗彎承載能力計算抗彎承載能力為699.8kN·m>1.1*(248.9+673.6)/2=507.4 kN·m,端橫梁抗彎滿足要求。端橫梁基本組合剪力(kN)(抗力1030kN)抗剪承載能力計算橫梁抗剪滿足要求。2、 跨中橫梁)基本組合彎矩和剪力橫梁3基本組合彎矩(kN·m)(抗力(+1695kN·m和(-1547kN·m)橫梁正彎矩抗彎承載能力計算橫梁負彎矩抗彎承載能力計算由此可知,中橫梁抗彎承載能

5、力滿足要求。橫梁3基本組合剪力(kN·m)(抗剪承載能力為1030kN)滿足要求。3、 橫梁短期組合應(yīng)力橫梁短期組合下緣應(yīng)力(MPa)(限值1.78Mpa)橫梁短期組合上緣應(yīng)力(MPa)限值1.78Mpa)4、 橫梁標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)力橫梁標(biāo)準(zhǔn)組合上緣應(yīng)力(MPa)(限值-14.8Mpa)橫梁標(biāo)準(zhǔn)組合下緣應(yīng)力(MPa)(-14.8Mpa)六、 整體梁格計算結(jié)果圖式2車道布置結(jié)果車道布置圖式21、 活載彎矩汽車活載彎矩(kN·m)人群活載彎矩(kN·m)2、 基本組合內(nèi)力基本組合彎矩(kN·m)(抗力17825kN·m)基本組合剪力(kN)(抗力3457

6、kN)3、 短期組合應(yīng)力短期組合梁底拉應(yīng)力(Mpa)(限值1.78MPa)4、 標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)組合梁頂應(yīng)力(Mpa)(限值1.78MPa)標(biāo)準(zhǔn)組合6cm鋪裝梁頂應(yīng)力(Mpa)(限值1.78MPa)結(jié)論:T梁上部結(jié)構(gòu)整體計算結(jié)果表明,加固后T梁能夠滿足城-A級通行要求。橋面板計算1、 邊梁內(nèi)翼緣計算跨中橫隔板的間距為la=6.48m,梁肋間距為lb=2.4m,由于la/lb=2.7>2,故橋面板可按跨徑為lb的單向受力板進行計算。1、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1) 恒載內(nèi)力計算(以縱向1m寬的橋面板條進行計算)每延米板上的恒載g瀝青混凝土面層:g1=0.08*1*24=1.9(kN/m)。混凝土

7、現(xiàn)澆層:g2=0.2*1*26=5.25(kN/m)。T梁翼板自重:g3=0.14*0.7+0.5*0.14+0.2*0.410.41+0.6*26=4.32(kN/m)。合計g:11.47(kN/m)。每延米寬板條上的恒載g先計算簡支板的跨中和支點剪力。根據(jù)橋規(guī)第4.1.2條,梁肋間板的計算跨徑按下列規(guī)定采用。計算彎矩,Lm=L0+t,但不大于L=L0+b。其中Lm為板的計算跨徑,L0為板凈跨徑,t為板的厚度,b為梁肋寬度。這里L(fēng)0=2.22m,t=0.5*(0.14+0.2)=0.17m,b=0.18m。簡支板跨中彎矩M0=1/8*gL2m=1/8*11.47*2.4*2.4=8.26kN

8、·m。簡支板支點剪力Q0=1/2*gLm=0.5*11.47*2.4=12.73kN。根據(jù)橋規(guī)第4.1.2條規(guī)定,與梁肋整體相連的板,其內(nèi)力如下。支點彎矩:MGK=-0.7*M0=-5.78kN·m??缰袕澗兀篗GK=-0.5*M0=4.13kN·m。支點剪力:QGK=Q0=12.73kN。(2) 活載內(nèi)力計算按通規(guī)第4.3.1-2條,后輪軸重140kN,著地的寬度與長度為b1xa1=0.6*0.2,作用于橋面板上的區(qū)域為(b1+2h)x(a1+2h)=b2xa2=1.16*0.76。車輪作用于板跨徑中部時的有效分布看度如下。計算彎矩和剪力時:ad=a1+2h+d

9、+l3=0.2+2*0.28+1.4+0.8=2.96md+2l3=1.4+1.6=3.0m=3.0車輪作用于板支撐處時的有效分布寬度為(兩重軸的分布區(qū)域未重合)。a=(a1+2h)+t=(0.2+2*0.28)+0.14=0.9m(偏安全考慮,板厚取小值)b=(b1+2h)=0.6+2*0.28=1.16(m)為了便于計算,這里將板跨徑中部的有效分布寬度等效到單軸的情況,計算彎矩時a=ad/2=1.5m荷載分布寬度及加載圖式如圖所示。通規(guī)第4.3.2條規(guī)定:汽車荷載的局部加載及在T梁上的沖擊系數(shù)為0.3,則作用于每米寬簡支板條上的跨中彎矩最大值為:MQ0=-(1+)xP8ax(l-b22)=

10、-1.3x1408*1.5x2.4-1.162=27.6kN·m作用于每米寬簡支板條上的支點剪力最大值為QQ0=(1+)x(A1y1+A2y2+A3y3+A4y4)=1.3*(46.67*0.758+4.02*0.917+24.14*0.125+4.02*0.04)=54.9kN作用于每米寬連續(xù)板條上的活載內(nèi)力為:支點彎矩:MGK=-0.7*M0=-19.32kN·m??缰袕澗兀篗GK=-0.5*M0=13.8kN·m。支點剪力:QGK=Q0=54.9kN2、荷載效應(yīng)組合計算表荷載效應(yīng)組合計算位置橋面板支點橋面板跨中作用分類組合計算表達式彎矩(kN·m)

11、剪力(kN)彎矩(kN·m)永久作用恒載-5.7812.734.13可變作用不計沖擊力-14.8642.2310.62計沖擊力-19.3254.9013.80標(biāo)準(zhǔn)組合(計沖擊力)-25.1067.6317.93基本組合(計沖擊力)-37.38101.3526.70短期組合(不計沖擊力)-16.1842.2911.56長期組合(不計沖擊力)-11.7229.628.383、極限狀態(tài)承載能力計算(1)計算承托內(nèi)板的計算高度按橋規(guī)第4.1.6條規(guī)定,承托內(nèi)板的計算高度為:he=hf+s*tan=0.14+0.41*0.15=0.20m即支點截面計算bxh=1.0*0.2m的板配筋計算。截面

12、上下緣配筋均為10B12100mm。(2)正截面抗彎承載能力對于矩形截面正截面抗彎承載能力應(yīng)符合橋規(guī)式(5.2.2-1)規(guī)定:0Mudfcdb(h0-2) 當(dāng)<2as時 0MudfsdAsh0-as,Mdu取兩者較大值。支點截面Mdu1=280*1130160-40=38.0(kN·m)37.38(kN·m)考慮As=0, x=fsdAsfcdb=280*113020.5*1000=15.43mmMdu2=fcdbh0-2=20.5*1000*15.43*160-15.43/2=48.17(kN·m)37.38支點截面抗彎承載能力滿足要求。跨中截面Mdu1=

13、280*1130100-40=19.0(kN·m)考慮As=0, x=fsdAsfcdb=280*113020.5*1000=15.43mmMdu2=fcdbh0-2=20.5*1000*15.43*100-15.43/2=29.2(kN·m)26.7跨中截面抗彎承載能力滿足要求。(3) 支點截面斜截面抗剪承載力截面尺寸驗算按橋規(guī)第5.2.9條:0Vd0.51*10-3fcukxbxh00.5*10-345×1000×160=547.4kN0Vd=101.35kN判定截面是否需要進行抗剪承載能力驗算按橋規(guī)第5.2.10條:0Vd0.5×10-3

14、×2×ftd×b×h00.5*10-3×1×1.74×1000×160=139.2>101.35(kN),截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力的要求,不需進行抗剪承載能力驗算。4、抗裂計算截面最大裂縫寬度按橋規(guī)式6.4.3-1計算:Wtk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10式中:C1-鋼筋表面形狀系數(shù),對帶肋鋼筋C1=1.0; C2-作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C2=1+0.5NlNs,其中Nl和Ns分別為按作用長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力值(彎矩和軸向力); C3-與構(gòu)件性質(zhì)有關(guān)的系數(shù),鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)

15、件取 C3=1.15; ss-鋼筋應(yīng)力,ss=Ms0.87Ash0,見橋規(guī)式(6.4.4.-2); Es-鋼筋的彈性模量,Es=2×105MPa; d-縱向受拉鋼筋的直徑(mm),d=12mm; -縱向受拉鋼筋的配筋率,對鋼筋混凝土構(gòu)件,當(dāng)>0.02是,取=0.02,當(dāng)<0.006時,取=0.006; Ms-按荷載作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值。(1) 支點截面ss=Ms0.87Ash0=16.18×1060.87×1130×160=102.9MPa=Asbh0=11301000×160=0.007 Wtk=C1C2C3ssEs30+

16、d0.28+10 =1×1.36×1.15×102.92×105×30+120.28+10×0.007=0.09mm0.2mm;配筋滿足抗裂要求;(2) 跨中截面ss=Ms0.87Ash0=11.56×1060.87×1130×100=117.6MPa=Asbh0=11301000×100=0.011 Wtk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10 =1×1.36×1.15×117.62×105×30+120.28+10×0.011

17、=0.10mm0.2mm;配筋滿足抗裂要求。2、 邊梁外翼緣根部計算1、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1)恒載內(nèi)力計算(以縱向1m寬的橋面板條進行計算)每延米板上的恒載g瀝青混凝土面層:g1=0.08*1*24=1.9(kN/m)?;炷连F(xiàn)澆層:g2=0.2*1*26=5.25(kN/m)。T梁翼板自重:g3=0.14*0.7+0.5*0.14+0.2*0.410.41+0.6*26=4.32(kN/m)。合計g:11.47(kN/m)。每延米寬板條上的恒載g計算彎矩,Lm=1.11m。根部負彎矩M0=-1/2*gL2m=-1/2*11.47*1.11*1.11=-7.07kN·m。根部剪力Q0

18、=gL=11.47*1.11=12.7kN。(3) 活載內(nèi)力計算邊梁外翼緣車輛荷載計算圖式見圖。車輛荷載的重輪作用于外懸臂板時將產(chǎn)生最大的荷載效應(yīng),兩重輪的荷載有效寬度發(fā)生重合,ad=a1+2h+2c+d=0.2+2×0.28+2×0.86+1.4=3.88(m)等效為一個重輪,則a=ad2=1.94m,則活載產(chǎn)生的單位板寬內(nèi)力為:M0=-(1+)×12ql2=-1.3×0.5×1402×1.16×1.94×0.86×0.86=-14.9 kN·mQ0=(1+)ql=1.3×1402&

19、#215;1.16×1.94×0.86=34.8kN2、荷載效應(yīng)組合位置橋面板支點作用分類組合計算表達式彎矩(kN·m)剪力kN永久作用恒載-7.0712.70可變作用不計沖擊力-11.4626.77計沖擊力-14.9034.80標(biāo)準(zhǔn)組合(計沖擊力)-21.9747.50基本組合(計沖擊力)-32.2870.36短期組合(不計沖擊力)-15.0931.44長期組合(不計沖擊力)-11.6523.413、抗彎承載能力計算(1)計算承托內(nèi)板的計算高度按橋規(guī)第4.1.6條規(guī)定,承托內(nèi)板的計算高度為:he=hf+s*tan=0.14+0.41*0.15=0.20m即支點截

20、面計算bxh=1.0*0.2m的板配筋計算。截面上下緣配筋均為10B12100mm。(2)正截面抗彎承載能力對于矩形截面正截面抗彎承載能力應(yīng)符合橋規(guī)式(5.2.2-1)規(guī)定:0Mudfcdb(h0-2) 當(dāng)<2as時 0MudfsdAsh0-as,Mdu取兩者較大值。支點截面Mdu1=280*1130160-40=38.0(kN·m)32.28(kN·m)考慮As=0, x=fsdAsfcdb=280*113020.5*1000=15.43mmMdu2=fcdbh0-2=20.5*1000*15.43*160-15.43/2=48.17(kN·m)32.28

21、支點截面抗彎承載能力滿足要求。(3)支點截面斜截面抗剪承載力截面尺寸驗算按橋規(guī)第5.2.9條:0Vd0.51*10-3fcukxbxh00.5*10-345×1000×160=547.4kN0Vd=70.36kN判定截面是否需要進行抗剪承載能力驗算按橋規(guī)第5.2.10條:0Vd0.5×10-3×2×ftd×b×h00.5*10-3×1×1.74×1000×160=139.2>70.36(kN),截面滿足極限狀態(tài)抗剪承載力的要求,不需進行抗剪承載能力驗算。4、抗裂計算截面最大裂縫寬

22、度按橋規(guī)式6.4.3-1計算:Wtk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10式中:C1-鋼筋表面形狀系數(shù),對帶肋鋼筋C1=1.0; C2-作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C2=1+0.5NlNs,其中Nl和Ns分別為按作用長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力值(彎矩和軸向力); C3-與構(gòu)件性質(zhì)有關(guān)的系數(shù),鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件取 C3=1.15; ss-鋼筋應(yīng)力,ss=Ms0.87Ash0,見橋規(guī)式(6.4.4.-2); Es-鋼筋的彈性模量,Es=2×105MPa; d-縱向受拉鋼筋的直徑(mm),d=12mm; -縱向受拉鋼筋的配筋率,對鋼筋混凝土構(gòu)件,當(dāng)>0.02是,取=0.

23、02,當(dāng)<0.006時,取=0.006; Ms-按荷載作用短期效應(yīng)組合計算的彎矩值。(4) 支點截面ss=Ms0.87Ash0=15.09×1060.87×1130×160=95.9MPa=Asbh0=11301000×160=0.007 Wtk=C1C2C3ssEs30+d0.28+10 =1×1.39×1.15×95.92×105×30+120.28+10×0.007=0.09mm0.2mm;配筋滿足抗裂要求;3、 人行道處邊梁外翼緣根部計算2、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算(1)恒載內(nèi)力計算(以縱

24、向1m寬的橋面板條進行計算)每延米板上的恒載g瀝青混凝土面層:g1=0.08*1*25=2.0(kN/m)。T梁翼板自重:g3=0.14*0.7+0.5*0.14+0.2*0.410.41+0.6*26=4.32(kN/m)。合計g:6.3(kN/m)。人行道欄桿集中力:F1=16.64/2=8.3kN人行道欄桿集中力:F2=8 kN每延米寬板條上的恒載g計算彎矩,Lm=1.11m。根部負彎矩M0 =-(1/2*6.3*1.11*1.11+8.3*1.01+8*1.91)=-27.6kN·m。根部剪力Q0=gL+F1+F2=6.3*1.11+8.3+8=23.3kN。(5) 活載內(nèi)力

25、計算人行道荷載計算F=3.5*2.5/2=4.4kN根部負彎矩M0=-4.3*1.01=-4.4kN·m。3、 荷載效應(yīng)組合位置橋面板支點作用分類組合計算表達式彎矩(kN·m)剪力kN永久作用恒載-27.623.3可變作用人群-4.44.4標(biāo)準(zhǔn)組合-3228基本組合-39.334.1短期組合-3228長期組合-29.425.1蓋梁懸臂挑出段計算1、 蓋梁計算1、垂直荷載計算(1) 蓋梁自重及內(nèi)力計算圖1 蓋梁尺寸計算(單位:cm)上部結(jié)構(gòu)及蓋梁自重內(nèi)力表荷載類型豎向力(kN)彎矩(kN·m)上部結(jié)構(gòu)恒載支座反力2*835=16701670*1.8=3006墩帽荷載

26、0.53*2.4*3.1*26=102.52102.52*1.55=158.9蓋梁恒載(0.5*2+1.5*2)/2*2.8*26+1.5*2*0.1*26=153.4153.4*1.2=184.1上部結(jié)構(gòu)恒載總計1670+102.5+153.4=1925.93006+158.9+184.1=3349(2) 活載計算雙孔單列公路-1級車道荷載如圖2所示。圖2 雙孔單列公路-1級車道荷載(單位:cm)車道橫向分布系數(shù)計算如圖1所示,橫向分布系數(shù)采用杠桿法,邊梁橫向分布系數(shù)K8=0.5*(0.65+1.4)=1.03車道荷載傳遞到支座上反力F1=10.5*(38.88*2+1.12)+1.2*31

27、5.52*1.01=1210.7kN,對1-1截面產(chǎn)生的彎矩M1=1210.7*1.8=2179.3(kN·m)1-1驗算截面荷載組合計算表位置1-1驗算截面作用分類組合計算表達式彎矩(kN·m)剪力(kN)永久作用恒載3349.001925.90可變作用不計沖擊力2179.261210.70計沖擊力2615.111452.84標(biāo)準(zhǔn)組合(計沖擊力)5964.113378.74基本組合(計沖擊力)8447.954779.56短期組合(不計沖擊力)4874.482773.39長期組合(不計沖擊力)4220.702410.18注:結(jié)構(gòu)重要系數(shù)取1.1,結(jié)構(gòu)基頻為3.4,故1+=1

28、.2。3、抗彎承載能力計算(1)按橋規(guī)第8.2.7條規(guī)定,鋼筋混凝土蓋梁兩端位于柱外的懸臂部分設(shè)有外邊梁時,當(dāng)外邊梁作用點至柱邊緣的距離等于或小于蓋梁截面高度時,可按規(guī)范第8.5.3條“撐桿-系桿體系”方法計算懸臂部分正截面抗彎承載能力;斜截面抗剪承載力可按鋼筋混凝土一般受彎構(gòu)件計算。撐桿抗壓承載力可按下列規(guī)定計算:0Didtbsfcd,sfcd,s=fcu,k1.43+30410.48fcu,k1=(TidAsEs+0.002)cot2it=bsini+hacosiha=s+6d式中Did-撐桿壓力設(shè)計值,D1d=N1dsin1;fcd,s撐桿混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值;t撐桿計算高度;bs-

29、撐桿計算寬度;b-柱的支撐寬度;fcu,k-邊長為150mm的混凝土立方體抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值;Tid-與撐桿相應(yīng)的系桿拉力設(shè)計值;Tid=N1dtan1As-與撐桿計算寬度bs范圍內(nèi)系桿鋼筋截面面積;s-系桿鋼筋頂層鋼筋中心至承臺底的距離;d-系桿鋼筋直徑;i撐桿壓力線與系桿力線的夾角,1=tan-1h0a+x1,其中h0為承臺有效高度;a為撐桿壓力線在承臺頂面的作用點至墩臺邊緣的距離,取a=0.15h0;x1為樁中心至墩臺邊緣的距離。根據(jù)該橋蓋梁圖紙,可得h0=1900mm,x1=1800mm,a=0.15*1900=285mm;回彈強度大于C25,偏安全考慮采用C25混凝土。1=tan-1h0

30、a+x1=42.342;cos1=0.739,sin1=0.674,tan1=0.911,cot1=1.10;ha=s+6d=157.5+6*25=307.5mm;t=bsini+hacosi=200*0.674+307.5*0.739=362mm;(注:b為橡膠支座寬度200mm)偏安全考慮取bs=2000mm;D1d=N1dsin1=(1.2*1670+1.4*1.2*1210.7)/0.674=5991.1kN;Tid=N1dtan1=1.2*1670+1.4*1.2*1210.70.911=4432.5kN;As=63*25*25/4*3.14=30909.375mm21=(TidAs

31、Es+0.002)cot2i=0.00327fcd,s=fcu,k1.43+3041=10.30.48fcu,k=12MPatbsfcd,s=362*2000*10.3=7457.2kN5991.1kN;系桿抗拉承載力可按下列規(guī)定計算:0Tid=4432.5=4875.8fsdAs=280*30909.4=8654.6kN;由此可知;1-1截面蓋梁抗彎承載能力滿足城-A級荷載等級要求。4、抗剪承載能力計算截面尺寸驗算按橋規(guī)第5.2.9條:0Vd0.51*10-3fcuk×b×h00.5*10-325×2000×1900=9500kN0Vd=4779.56

32、kN判定截面是否需要進行抗剪承載能力驗算按橋規(guī)第5.2.10條:0Vd0.5×10-3×2×ftd×b×h00.5*10-3×1×1.23×2000×1900=2337<4779.56(kN),需進行抗剪承載能力驗算。截面抗剪承載能力驗算按橋規(guī)第5.2.7條:0Vd1230.45×10-3bh0svfsv(2+0.6P)fcu,k+0.75×10-3fsvAsbsins其中1=0.9;2=1.0;3=1.0;b=2000mm,h0=1900mm;P=100*36796.875/2

33、000/1900=0.968fcu,k=25MPa,sv=785/100/2000=0.003925,m=8447.95/4779.56/1.9=0.93,C=0.93*0.6*1900=1060mm,該范圍內(nèi)斜筋面積Asb=27*25*254*3.14=13246.88 mm20Vd1230.45×10-3bh0svfsv(2+0.6P)fcu,k+0.75×10-3fsvAsbsins1.1*4779.60.9*1.0*1.0*0.45*10-3*2000*1900*0.003925*195*2+0.6*0.96825+0.75×10-3*280*13246.

34、88*0.7=6783kN。重力式橋墩基礎(chǔ)計算1、 地基承載能力容許值計算根據(jù)該橋設(shè)計資料和實測地質(zhì)資料可知,該橋橋墩基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ),位于強風(fēng)化砂巖上,其中fao=500kPa,基礎(chǔ)埋深按7.0m計算,根據(jù)公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTG D63-2007第3.3.4條規(guī)定,fa=fa0+k11b-2+k22h-3=500+4*10*(4-2)+6*12*(7-3)=868kPa。地基承載力容許值fa應(yīng)根據(jù)地基受荷階段及受荷情況,乘以下列規(guī)定的抗力系數(shù)R。當(dāng)?shù)鼗惺茏饔枚唐谛?yīng)組合或作用效應(yīng)偶然組合時,可取R=1.25。2、 荷載計算(1) 恒載計算上部結(jié)構(gòu)恒載支座反力(kN)到蓋梁中線線距離

35、(m)彎矩(kN·m)1#835-8.4-7014 2#852-6-5112 3#860-3.6-3096 4#864-1.2-1037 5#8681.21042 6#8823.63175 7#90965454 8#9928.48333 恒載內(nèi)力合理7062-1745 橋墩基礎(chǔ)自重橋墩基礎(chǔ)自重:11697kN汽車及人群活載計算1)汽車車道荷載縱向布置如下圖1圖1 車道布置圖雙車道布置左支反力:R1= 10.5*38.88*0.5*2= 408.2kN;雙車道布置右支反力:R2=10.5*38.88*0.5*2+2*1.2*315.52=1165.5kN;反力合計:R=R1+R2= 1

36、573.7kN順橋向偏心距:M=(1165.5-408.2)*1.12/2=424.1kN·m橫橋向偏心距:M=1573.7*6.9=10858.53kN·m(6.9m為車道橫向偏心距)三車道布置左支反力:R1=10.5*38.88*0.5*3*0.78=477.6kN;三車道布置右支反力:R2=10.5*38.88*0.5*3*0.78+3*0.78*1.2*315.52=1363.6 kN;反力合計:R=R1+R2= 1841.2 kN順橋向偏心距:M=(1363.6-477.6)*1.12/2=496.1kN·m;橫橋向偏心距:M=1841.2*5.35=9

37、850.8kN·m(5.35m為三車道中心橫向偏心距);同理四車道布置支反力:R1=547.0kN;R2=1561.8 kN;反力合計:R=R1+R2= 2108.8 kN;順橋向偏心距:M=568.2kN·m;橫橋向偏心距:M= 8013.4kN·m(四車道中心橫向偏心距3.8m);2)汽車制動力根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)汽車荷載制動力按同向行駛的汽車荷載(不計沖擊力)計算,一個設(shè)計車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動力標(biāo)準(zhǔn)值按規(guī)范第4.3.1條規(guī)定的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長度上計算的總重力的10%計算,但公路-1級汽車荷載的制動力不得小于165k

38、N。同向行駛2車道,汽車制動力F1=165*2=330kN,同向行駛3車道汽車制動力F2=386.1kN,同向行駛4車道制動力F3=442.2kN;其對基底順橋向彎矩M1=6218.4kN; M2= 7275.5kN; M3= 8332.6kN;3)人群支反力人群荷載支反力:R1= 748.44 kN;順橋向偏心距:M=0kN·m橫橋向偏心距:M=-5426.2kN·m(人群荷載橫向偏心距7.25m);汽車計人群荷載匯總見表1表1 汽車荷載及人群荷載匯總表荷載類型兩車道三車道四車道人群支反力(kN)1573.71841.32108.8748.4支反力順橋向彎矩(kN

39、3;m)424.1496.1568.20.0橫橋向彎矩(kN·m)10858.79850.88013.4-5426.2制動力(kN)330.0386.1442.2制動力產(chǎn)生的順橋向彎矩(kN·m)6218.47275.58332.6風(fēng)荷載計算風(fēng)荷載按公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)計算。Fwh=k0k1k3WdAwhWd=(d2)/2gd=k2k510=0.012017e-0.0001z1) 橫橋向上部風(fēng)荷載k0=1大橋;k1=1.3BH8;k2=1.245A類離水面高度18m;k3=1.0一般地區(qū)k5=1.38A類;10=30.3ms牡丹江地區(qū);z=18m

40、;d=k2k510=52.06ms;=0.012017e-0.0001z=0.012kN/m3;Wd=d22g=1.66(kN/m2);上部結(jié)構(gòu)迎風(fēng)面面積A=2.4*40=96m2;Fwh=k0k1k3WdAwh=206.8kN上部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載對基礎(chǔ)底部彎矩M=206.8*20.07=4150.5kN·m;(20.07為風(fēng)荷載作用點到基底的距離)2) 橋墩風(fēng)荷載同理計算墩帽蓋梁及墩身自上而下三部分風(fēng)荷載對基底的內(nèi)力列于下表2;表2 風(fēng)荷載作用作用風(fēng)荷載合計上部結(jié)構(gòu)墩帽墩身1墩身2墩身3橫向力(kN)206.88.56.85.113.0240.3橫向彎矩(kN·m)4149.5

41、158.6126.695.1242.24772.1縱向力(kN)0.0110.7149.899.2214.0573.8縱向彎矩(kN·m)0.02056.42782.31842.83974.210655.73、 荷載組合根據(jù)公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTG D63-2007第1.0.8條規(guī)定,地基進行承載能力驗算時,傳至基底或承臺底面的作用效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的短期效應(yīng)組合采用;同時尚應(yīng)考慮作用效應(yīng)的偶然組合(不包括)地震作用。當(dāng)采用短期效用組合時,其中可變作用的頻遇值系數(shù)均取為1.0,且汽車荷載應(yīng)計入沖擊系數(shù)。其荷載組合值見下表。荷載類型不考慮從人群考慮人群兩車道三車道四車道兩

42、車道三車道四車道標(biāo)準(zhǔn)組合豎向力(kN)20647.4 20968.6 21289.6 21395.8 21717.0 22038.0 標(biāo)準(zhǔn)組合橫橋向彎矩Mx(kN·m)16057.5 14848.0 12643.1 10631.3 9421.8 7216.9 標(biāo)準(zhǔn)組合縱橋向彎矩My(kN·m)17383.1 18526.6 18613.1 17383.1 18526.6 18613.1 注:表中計入1.2的汽車荷載沖擊系數(shù)。4、地基承載能力驗算按公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JTG D63-2007第4.2.2條,基礎(chǔ)底面巖土的承載力應(yīng)符合下列條件:Pmax=NA+MxWX+MyWyRfaA=13*4=52(m2)Wx=1/6*4*13*13=112.7(m3) Wy=1/6*13*4*4=34.7(m3)Pmax=20968.652+148

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