天子湖橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書

高鐵片區(qū)天子湖大道街頭綠地景觀改造工程橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書【全一冊(cè)】目錄目錄TOC\o"1-3"\u1工程概述 工程概述項(xiàng)目區(qū)位本項(xiàng)目位于重慶市萬州高鐵站南側(cè)，與萬州高鐵在建大型商住區(qū)直線距離僅200米。北與天子湖大道（在建）相接，南與康德天子湖小區(qū)及萬州外國語學(xué)校相鄰。目前場(chǎng)地與天子湖大道存在較大高差，是天子湖片區(qū)人行到達(dá)天子湖大道及高鐵站的捷徑。結(jié)構(gòu)概述上部結(jié)構(gòu)采用等高度混凝土箱梁，跨徑均為20+20+4m，采用主梁梁高為1.6m的箱型截面。箱梁兩側(cè)翼緣長(zhǎng)1.25m，端部厚0.15m，根部厚0.5m。箱梁采用單箱雙室直腹板截面，箱梁結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)頂寬9.4m，箱梁標(biāo)準(zhǔn)底寬6.9m，橋梁縱向懸臂端翼緣設(shè)置變寬段，變寬后橋結(jié)構(gòu)寬11.213m，箱梁頂板厚0.25m，底板厚為0.25m，腹板厚0.55m。在箱梁支點(diǎn)處、端部均設(shè)置橫梁。下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)為樁柱式橋臺(tái)，臺(tái)帽寬1.9m，厚2.3m，采用2根Φ1.3m鉆孔灌注樁。1號(hào)、2號(hào)橋墩采用直徑1.8m樁基接1.5m橋墩，橋墩與上部箱梁固結(jié)，橋臺(tái)設(shè)置支座連接。設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)參考規(guī)范《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11－2011)（2019年版）《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ166-2011)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64-2015)《公路橋梁抗風(fēng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3360-01-2018)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD61-2005)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3363-2019)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGT2231-01-2020）設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)道路等級(jí)：支路；設(shè)計(jì)車速：20km/h；橋面橫坡：車行道單向橫坡2.0%；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年設(shè)計(jì)使用年限：50年設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γo＝1.1；設(shè)計(jì)汽車荷載：城－A級(jí)；抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：按《CJJ166-2011城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，本工程橋梁抗震設(shè)防類別為丙類(地震動(dòng)加速度峰值A(chǔ)為0.05g)，抗震設(shè)防烈度6度，抗震設(shè)防措施等級(jí)7級(jí)；主要材料混凝土主梁、墩身采用C40混凝土，樁基采用C35混凝土。普通鋼筋HPB300鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》（GB/T1499.1-2017）的規(guī)定；HRB400和HRB500鋼筋應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》（GB/T1499.2-2018）的規(guī)定。鋼筋連接器采用直螺紋機(jī)械接頭等強(qiáng)度連接，接頭等級(jí)Ⅰ級(jí)，應(yīng)符合《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》（JGJ107-2016）的有關(guān)規(guī)定。鋼筋焊接網(wǎng)設(shè)計(jì)主要采用D8、D10規(guī)格的鋼筋焊接網(wǎng)，應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第3部分：鋼筋焊接網(wǎng)》（GB1499.3-2010）的標(biāo)準(zhǔn)要求。上部結(jié)構(gòu)分析計(jì)算概述針對(duì)天子湖橋梁20+20+4m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，采用有限元軟件MidasCivil進(jìn)行空間有限元計(jì)算。主梁采用梁格法模擬，支座采用彈性連接模擬。計(jì)算模型以順橋向?yàn)閤軸，橫橋向?yàn)閥軸，豎向?yàn)閦軸。全橋分析有限元模型如下圖所示。模型示意圖荷載與組合永久作用自重混凝土容重取26.0kN/m3。結(jié)構(gòu)自重由程序自動(dòng)通過材料容重和結(jié)構(gòu)體積計(jì)算。二期恒載二期恒載主要考慮橋面鋪裝、護(hù)欄等，二期恒載取值表名稱重量備注kN/m橋面鋪裝24.44全寬防撞護(hù)欄10.9雙側(cè)合計(jì)35.34基礎(chǔ)沉降基礎(chǔ)沉降按5mm考慮?？勺冏饔闷嚭奢d汽車荷載采用城－A級(jí)，由車道荷載和車輛荷載組成，計(jì)算中分別考慮左、右偏載3個(gè)車道的情況。城－A級(jí)車道荷載的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=10.5kN/m，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Pk=360kN。計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)，集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以1.2的系數(shù)。橫橋向布置多車道汽車荷載時(shí)，應(yīng)考慮汽車荷載的折減，橫向車道布載系數(shù)如下表所示。表STYLEREF2\s3.2.SEQ表\*ARABIC\s21橫向車道布載系數(shù)橫向布載車道數(shù)12345678橫向車道布載系數(shù)1.201.000.780.670.600.550.520.50汽車荷載豎向動(dòng)力放大系數(shù)μ及汽車制動(dòng)力按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）計(jì)算。溫度作用主梁、墩柱結(jié)構(gòu)整體升降溫考慮+25℃/-20℃。主梁梯度溫度按《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）第4.3.12條計(jì)算，如下表所示。表STYLEREF2\s3.2.SEQ表\*ARABIC\s22溫度梯度作用溫度梯度升溫（℃）梯度降溫（℃）T114.00-7.00T25.50-2.75荷載組合根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）及《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）進(jìn)行荷載組合。結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果如下列圖所示，圖中軸力、剪力單位均為kN，彎矩單位均為kN·m。。內(nèi)力結(jié)果恒載作用下結(jié)構(gòu)軸力、剪力和彎矩圖汽車活載作用下結(jié)構(gòu)軸力、剪力和彎矩圖軸力、剪力和彎矩圖基本組合作用下結(jié)構(gòu)軸力、剪力和彎矩圖上部結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果主梁按普通鋼筋混凝土進(jìn)行驗(yàn)算。下列驗(yàn)算結(jié)果表格和圖示中，軸力、剪力單位均為kN，彎矩、扭矩單位均為kN·m，應(yīng)力單位為MPa，位移單位為mm。正截面抗彎承載能力驗(yàn)算外側(cè)及中心縱梁正截面抗彎承載能力驗(yàn)算示意圖如上圖所示，經(jīng)計(jì)算，正截面抗彎承載能力滿足要求。斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算外側(cè)及中心縱梁斜截面抗剪承載能力驗(yàn)算示意圖正截面裂縫驗(yàn)算抗裂驗(yàn)算示意圖如上圖所示，經(jīng)計(jì)算，裂縫驗(yàn)算滿足要求。撓度驗(yàn)算經(jīng)計(jì)算，撓度最大值發(fā)生在外側(cè)跨中，數(shù)值為9.45mm，采用梁格法，最外側(cè)單片梁長(zhǎng)度24m，撓度限值為40mm，滿足規(guī)范要求。支座承載力驗(yàn)算支座選用GPZ(II)型支座，設(shè)計(jì)水平承載力為豎向承載力的15%。本計(jì)算中，橫向剪切力較小，滿足承載力要求，不再列表詳述；豎向承載力驗(yàn)算如下表所示。標(biāo)準(zhǔn)組合反力圖本橋1、2號(hào)橋墩采用墩梁固結(jié)形式，0號(hào)橋臺(tái)采用支座形式支座承載力驗(yàn)算表墩臺(tái)號(hào)支座號(hào)支座型號(hào)豎向承載力軸向力(kN)(kN)00-1GPZ(II)2.5SX25002521.20-2GPZ(II)2.5DX25001621.6如上表所示，支座選用GPZ(II)2.5型。下部結(jié)構(gòu)分析計(jì)算概述下部結(jié)構(gòu)計(jì)算模型、荷載組合與上部結(jié)構(gòu)相同，橋墩，樁基均按鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。下部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果經(jīng)計(jì)算，下部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果如下列圖所示，圖中軸力、剪力單位均為kN，彎矩單位均為kN?m。其中，略去了數(shù)值較小的分項(xiàng)結(jié)果。基本組合下下部結(jié)構(gòu)軸力圖基本組合下下部結(jié)構(gòu)彎矩圖頻域組合下下部結(jié)構(gòu)軸力圖頻域組合下下部結(jié)構(gòu)彎矩圖準(zhǔn)永久組合下下部結(jié)構(gòu)軸力圖準(zhǔn)永久組合下下部結(jié)構(gòu)彎矩圖橋墩樁基驗(yàn)算結(jié)果經(jīng)下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算結(jié)果，內(nèi)力最大值發(fā)生在1號(hào)橋墩及樁基，對(duì)1號(hào)橋墩及樁基進(jìn)行受力驗(yàn)算。偏心受壓承載能力驗(yàn)算偏心受壓承載能力驗(yàn)算表經(jīng)計(jì)算，樁基偏心受壓承載能力滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算經(jīng)計(jì)算，橋墩樁基各個(gè)截面均不產(chǎn)生裂縫，滿足要求。單樁承載力計(jì)算基本組合下下部結(jié)構(gòu)墩底反力圖樁基基底巖層為中風(fēng)化泥巖，根據(jù)地勘報(bào)告，泥巖天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.8MPa，對(duì)0號(hào)橋臺(tái)、1號(hào)及2號(hào)橋墩進(jìn)行單樁承載力驗(yàn)算，樁基自重按12m樁長(zhǎng)考慮，單樁重約