內(nèi)蒙古大學(xué)梁橋墩臺（蓋梁）設(shè)計方案

1、PAGE PAGE 22梁橋墩臺（蓋梁）設(shè)計方案第部分 上部結(jié)構(gòu)計算一、設(shè)計資料設(shè)計荷載：汽車20級，掛車100級；橋?qū)挘?0.25+1.0+10.5+1.0+0.25=13.0米結(jié)構(gòu)類型：上部：13 m鋼筋混凝土簡支空心板；下部：鋼筋混凝土實體橋臺，柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；主要材料：25號混凝土：；級鋼筋： ；二、截面幾何性質(zhì)計算 1、計算空心板截面的抗彎慣性矩:表1 截面幾何特性計算表半鉸面積（）毛截面面積（）繞板底邊緣的靜矩（）慣性矩（）38.753404.23136024.251532426.2412、計算空心板截面的抗扭慣性矩:根據(jù)空心板簡化圖的薄壁箱截面來計算得： 3391310

2、.512三、內(nèi)力計算基本可變荷載（活載）產(chǎn)生的內(nèi)力1、荷載橫向分布系數(shù)：空心板的荷載橫向分布系數(shù)跨中和L/4處按鉸接板法計算，支點按杠桿原理法計算，支點至L/4點之間按直線內(nèi)插法計算。（1）跨中和L/4處的荷載橫向分布系數(shù)計算空心板的剛度系數(shù)0.0153求得剛度系數(shù)后，查公路橋涵設(shè)計手冊 梁橋第一篇附錄（二）中12塊板的鉸接板橋荷載橫向分布影響線表。由，內(nèi)插得到時1至6號板的橫向分布影響線值，計算結(jié)果列于下表2：表 2 影響線豎標(biāo)表載位板號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畫出各板的橫向分布影響線，并在最不利位置布置汽車20、掛車100，來求各板的橫向分布系數(shù)。行車道寬10.5m，各板的荷載橫向分布影響線及橫向最不利布載見圖2各板荷載橫向分布系數(shù)計算如下：1號板：= 0.260 =0.305 0.1432號板：= 0.255 =0.302 0.1453號板：=0.246 =0.298 0.1394號板：=0.230 =0.292 0.1235號板：=0.210 =0.272 0.1166號板：=0.202 =0.270 0.113圖2 橫向分布影響線及橫向最不利加載圖各板的荷載橫向分布系數(shù)匯總?cè)缦卤?表3 荷載橫向分布系數(shù)匯總表

5、荷載橫向分布系數(shù)板號10.2600.1430.15120.2550.1450.15030.2460.1390.14140.2300.1230.12550.2100.1160.11560.2020.1130.110由表3 看出，汽車以1號板最不利，掛車以2號板最不利。因此，跨中和L/4處的荷載橫向分布系數(shù)取下列數(shù)值：=0.260 =0.145（2）支點處的荷載橫向分布系數(shù)計算： 計算支點的荷載橫向分布系數(shù)：圖3 支點截面荷載橫向分布影響線0=1/20.5 =（0.1+0.1+1.0）/40.3 支點到L/4處的荷載橫向分布系數(shù)：空心板支點到L/4處的荷載橫向分布系數(shù)按表4內(nèi)插求得2、活載內(nèi)力計算

6、：計算跨中截面的活載內(nèi)力時采用截面內(nèi)力計算一般公式： （1）計算簡圖圖4 跨中彎矩計算簡圖表4 空心板跨中截面彎矩項目荷載位置彎矩（采用值（跨中汽車201.242420124201掛車10012912929129人群278278（二）恒載內(nèi)力計算：1、空心板自重（一期恒載）： 混凝土容重 中板：3404.2310248.170 邊板：3442.9810248.263 8.192、橋面系自重（二期恒載）：橋面鋪裝層重：橋面鋪裝為平均厚度為：15.0厘米，加寬后的橋面寬度擬?。?180厘米橋面鋪裝為C25防水混凝土。每延米總重為：0.1511.82442.43鉸縫自重：（238.75+170）10

7、24=0.354每塊空心板每延米分?jǐn)偟臉蛎驿佈b的重為：護(hù)欄每延米擬取： 表5 恒載彎矩計算表（）力載荷內(nèi)L(m)跨中截面1/4截面一期恒載8.1712.53160.34120.25二期恒載3.8912.5376.3457.26恒載合計12.0612.53236.68177.51表6 護(hù)欄按荷載橫向分布進(jìn)行分?jǐn)偘逄?234567891011122.071.741.361.070.840.670.550.450.370.320.290.27表7 跨中彎矩組合計算表序號荷 載 類 別彎矩1恒 載236.682汽20242.013掛100291.2941.2恒284.0151.4汽338.8161.1

8、掛320.427 (4)+(5)622.838 (4)+(6)604.439(5)/(7)0.5410提高系數(shù)1.0011(6)/(8)0.5312提高系數(shù)1.0213提高后的622.8314提高后的616.52四、跨中正截面抗彎驗算1判別截面計算圖式按空心板截面簡化圖形計算，將其換算成工字形截面，翼板寬，翼板厚?？缰信浣?，25號混凝土，66.5。 T形截面的判別： 34065.872239.6 14.594.691234.53 屬于第二類T形截面 2計算得受壓區(qū)高度 30.66 3. 跨中截面抵抗彎矩 987.56 622.83 安全。第部分 蓋梁計算一 、蓋梁計算（一）上部構(gòu)造恒載1、邊板

9、1號板自重：14.222、中板212號板：表6 中板212號板自重集度板號23456789101112自重13.813.4213.1312.912.7312.6112.5112.4312.3812.3512.333、一孔上部總重：2006.344、每一個支座恒載反力表7 各板自重反力板號123456789101112反力92.1589.4286.9685.0883.5982.4981.7181.0680.5580.2280.0379.90（二）蓋梁自重作用效應(yīng)計算圖5 尺寸單位：厘米表8 蓋梁自重及產(chǎn)生的彎矩、剪力計算截面編號自重彎矩剪力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） 活載計算1、活載橫向分布系數(shù)計算：荷載對稱布置和非對稱布置時均采用杠桿原理法計算。（1）汽車20級單列車對稱布置時 見圖6單列車非對稱布置時 見圖7雙列車對稱布置時 見圖8雙列車非對稱布置時 見圖9圖6 單列車對稱布置=0；=0；=0；=0；=0.2；=0.3圖7 單列車非對稱布置=0.405；=0.095；=0.5；圖8 雙列車對稱布置=0.475；=0.1；=0.415圖9 雙列車非對稱布置=0.405；=0.095；=0.

11、5；=0.355；=0.145；=0.45；（2）掛車100級掛車對稱布置 見圖10掛車非對稱布置 見圖11圖10 掛車對稱布置=0；=0；=0；=0；=0.213；=0.288；圖11 掛車非對稱布置=0.078；=0.275；=0.275；=0.275；=0.10；（3）三行車對稱布置和非對稱布置的情況相同 見圖12圖12 三行車布置=0；=0.23；=0.25；=0.35；=0.35；=0.30；2、按順橋向活載移動情況，求支座活荷載反力的最大值（1）汽車20級考慮到支點外布置荷載，并以車輪順橋向著地寬度邊緣為限（0.2m），布載長度L為：L=12.53+0.25-0.10=12.68m

12、單孔荷載（圖13）單列車時：取兩者中最大值：圖13 尺寸單位：米B2=264.30；B2=213.60；取用B2=264.30當(dāng)為兩列車時：2B2=528.60；當(dāng)為三列車時：3B2=792.90； 雙孔荷載（圖14）圖14 尺寸單位：米單列車時：B1=142.86；B2=136.42；B1+B2=279.82；兩列車時：2（B1+B2）=558.56當(dāng)為三列車時：3（B1+B2）=837.60（2）掛車100級圖15 尺寸單位：米單孔荷載（圖15）B2=756.50；雙孔荷載（圖16）按兩種方式布載，取大值。圖16 尺寸單位：米B1=229.0；B2=575.50；B1=B2=402.25；

13、兩種布載方式B1+B2之和相等，B1+B2=804.50；（3）活載橫向分布后各梁支點反力計算見表9和表10表9 對稱布載支點反力計算表荷載橫向分布情況汽車20掛車100荷載布置板號橫向分布系數(shù)單孔雙孔單孔雙孔BR1BR1BR1BR1單列汽車5號0.2264.352.86 279.8255.96 6號0.3264.379.29 279.8283.95 7號0.3264.379.29 279.8283.95 8號0.2264.352.86 558.56111.71 雙列汽車4號0.475528.6251.09 558.56265.32 5號0.1528.652.86 558.5655.86 6號

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

15、.28 8號0.35792.9277.52 837.6293.16 9號0.35792.9277.52 837.6293.16 10號0.25792.9198.23 837.6209.40 11號0.23792.9182.37 837.6192.65 掛車5號0.213756.5161.13 804.5171.36 6號0.288756.5217.87 804.5231.70 7號0.288756.5217.87 804.5231.70 8號0.213756.5161.13 804.5171.36 表10 非對稱布載支點反力計算表荷載橫向分布情況汽車20掛車100荷載布置板號橫向分布系數(shù)單孔雙

16、孔單孔雙孔BR1BR1BR1BR1單列汽車1號0.405264.3107.04279.82113.332號0.095264.325.11279.8226.583號0.5264.3132.15279.82139.91雙列汽車1號0.405528.6214.08558.56226.222號0.095528.647.84558.5650.553號0.5528.6264.30558.56279.284號0.355528.6187.65558.56198.295號0.145528.676.65558.5680.996號0.45528.6237.87558.56251.35三列汽車2號0.23792.91

17、82.37837.6192.653號0.25792.9198.23837.6209.404號0.35792.9277.52837.6293.165號0.35792.9277.52837.6293.166號0.3792.9237.87837.6251.287號0.3792.9237.87837.6251.288號0.35792.9277.52837.6293.169號0.35792.9277.52837.6293.1610號0.25792.9198.23837.6209.4011號0.23792.9182.37837.6192.65掛車1號0.078756.559.01804.562.752號0

18、.275756.5208.04804.5221.243號0.275756.5208.04804.5221.244號0.275756.5208.04804.5221.245號0.1756.575.65804.580.45（4）各板恒載、活載反力組合汽車沖擊系數(shù)經(jīng)計算為1.24。表11 各板恒載、活載反力組合計算表（單位：）編號荷載情況1號板R12號板R23號板R34號板R45號板R56號板R67號板R78號板R89號板R910號板R1011號板R1112號板R121恒載184.29178.85173.92170.16167.18164.98163.43162.13161.09160.44160.

19、06159.802汽車雙列對稱0.000.000.00329.0069.27287.43287.4369.27329.000.000.000.003汽車雙列非對稱280.5162.68346.31245.88100.43311.670.000.000.000.000.000.004汽車三列對稱0.00238.89259.66363.52363.52311.59311.59363.52363.52259.66238.890.005掛車對稱0.000.000.000.00212.49287.31287.31212.490.000.000.000.006掛車非對稱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非對稱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非對稱246.54398.32393.39389.63246.99164.98163.43162.13161.09160.44160.06159.803、雙柱反力計算表12 反力荷載組合情況反力（）組合7（車雙列對稱）1731.36組合8（汽車雙列非對稱）2284.85組合9(汽車三列對稱)2582.82組合10(掛車對稱)1445.49組合11(掛車非對稱)1841.11（四）內(nèi)力計算1、恒載加活載作用下各截面內(nèi)力按圖17給出的截面位置進(jìn)行計算。圖17 尺寸單位：厘米表13 各截面彎矩計算表

22、荷載組合情況墩的反力梁支座反力 各截面彎距 R1R2R3R4R5R6截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合71731.36184.29178.85173.92499.16236.45452.41-101.36-365.86-547.4349.721803.84組合82284.85464.8241.53520.23416.04267.61476.65-255.64-817.97-1171.13-641.99853.03組合92582.82184.29417.73433.58533.68530.7476.57-101.36-485.30-786.31-12.702260.44組合1

23、01445.49184.29178.85173.92170.16337.17394.83-101.36-365.86-547.43-93.211503.52組合111841.11246.54398.32393.39389.63246.99164.98-135.60-568.97-891.40-489.97491.57表14 各截面剪力計算表荷載組合情況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右組合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組合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組合92582.82184.29417.73433.58533.68530.7476.57-184.29-184.29-602.02-602.02-1035.61547.22-1035.61547.226.276.27組合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組合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 蓋梁內(nèi)力匯總表內(nèi)力截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5彎距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.