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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 目 錄</b></p><p> 第一章 基本資料1</p><p> 第一節(jié) 項(xiàng)目概況1</p><p> 第二節(jié) 總體設(shè)計(jì)1</p><p> 第三節(jié) 橋址資料2</p><p> 第四節(jié) 工程概況2</p><p>
2、 第五節(jié) 地質(zhì)、地震2</p><p> 第六節(jié) 水文氣象4</p><p> 第七節(jié) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)4</p><p> 第二章 方案比選6</p><p> 第三章 支座及尺寸擬定8</p><p> 第一節(jié) 支座尺寸8</p><p><b> 一、 支座選擇
3、8</b></p><p> 第二節(jié) 尺寸擬定11</p><p> 一、 橋墩形式11</p><p> 二、 墩臺(tái)帽尺寸擬定11</p><p> 三、 蓋梁的尺寸擬定12</p><p> 四、 墩身的尺寸擬定12</p><p> 五、 樁的尺寸擬定
4、12</p><p> 六、 7、9號(hào)墩構(gòu)造13</p><p> 七、 橋臺(tái)構(gòu)造13</p><p> 第四章 橋墩計(jì)算15</p><p> 第一節(jié) 荷載計(jì)算15</p><p> 一、 支座恒載反力計(jì)算15</p><p> 二、 支座活載反力計(jì)算16</p&
5、gt;<p> 第二節(jié) 蓋梁設(shè)計(jì)36</p><p> 一、 沖擊系數(shù)的計(jì)算36</p><p> 二、 7號(hào)墩蓋梁的計(jì)算36</p><p> 三、 10號(hào)墩蓋梁的計(jì)算41</p><p> 四、 蓋梁配筋44</p><p> 第三節(jié) 墩柱設(shè)計(jì)49</p><
6、;p> 一、 地震力計(jì)算49</p><p> 二、 汽車制動(dòng)力的計(jì)算58</p><p> 三、 風(fēng)力計(jì)算62</p><p> 四、 墩柱配筋63</p><p> 五、 墩頂位移檢算67</p><p> 第四節(jié) 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)68</p><p> 一、 7號(hào)樁
7、的計(jì)算68</p><p> 二、 10號(hào)墩的計(jì)算76</p><p> 三、 單樁承載力檢算85</p><p> 第五章 橋臺(tái)設(shè)計(jì)87</p><p> 第一節(jié) 荷載計(jì)算87</p><p> 一、 支座反力的計(jì)算87</p><p> 第二節(jié) 蓋梁設(shè)計(jì)91<
8、/p><p> 第三節(jié) 樁基設(shè)計(jì)95</p><p> 一、 尺寸擬定95</p><p> 二、 樁的計(jì)算95</p><p><b> 小 結(jié)109</b></p><p><b> 致 謝110</b></p><p>&l
9、t;b> 參考文獻(xiàn)111</b></p><p><b> 基本資料</b></p><p><b> 項(xiàng)目概況</b></p><p> 杭州灣跨海大橋橫跨杭州灣中部,連接港口開放城市寧波和商貿(mào)城市嘉興,是我國(guó)同三國(guó)道主干線跨越杭州灣最便捷的通道,建成后可縮短寧波至上海間的陸路距離100多公里
10、,使寧波、舟山、臺(tái)州、溫州等浙東南地區(qū)與上海的聯(lián)系更加緊密,可以更充分地發(fā)揮上海的經(jīng)濟(jì)輻射和聚集功能,促進(jìn)上海浦東的開發(fā)與發(fā)展,進(jìn)一步加強(qiáng)上海在長(zhǎng)江三角洲的“龍頭”地位,帶動(dòng)和促進(jìn)浙江、上海、江蘇經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展。杭州灣跨海大橋也是浙江省2010年前規(guī)劃建設(shè)的“兩縱、兩橫、十八連、三繞、三通道”公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分,與滬杭、杭甬高速公路一起構(gòu)成長(zhǎng)江三角洲南翼滬、杭、甬兩小時(shí)交通圈,可以加速環(huán)杭州灣地區(qū)的城市化進(jìn)程和大大提升該地區(qū)
11、的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p><b> 總體設(shè)計(jì)</b></p><p> 杭州灣跨海大橋總體設(shè)計(jì)包括平縱線形設(shè)計(jì)、橋跨總體布置及景觀設(shè)計(jì)。</p><p> 大橋平縱線形力求平面順暢、縱坡均衡,在視覺上保持線形的連續(xù)性,盡量避免長(zhǎng)直線和小偏角,在心理和生理上有安全感和舒適感,并與沿線環(huán)境相協(xié)調(diào)。</p><p>
12、; 影響大橋平面線形的因素較多,主要有北岸連接線、北岸海堤、乍浦港規(guī)劃內(nèi)河港池、北航道、南航道、南岸登陸點(diǎn)、南岸海堤、南岸連接線,杭州灣水域流速流向分布、兩岸岸線規(guī)劃及路線線形的各項(xiàng)指標(biāo)等。綜合權(quán)衡各影響因素后,大橋平面線形設(shè)計(jì)成美觀流暢的S 形曲線。</p><p> 大橋縱斷面線形的影響因素也很多,不僅受到最大縱坡、最小坡長(zhǎng)、最大坡長(zhǎng)等路線設(shè)計(jì)指標(biāo)控制,還受橋下通航、通車、通人的凈空高度及橋頭軟土路基段的
13、填土高度限制。大橋縱斷面線形設(shè)計(jì)成兩個(gè)大凸拱形,使大橋縱斷面線形生動(dòng)活潑。</p><p> 由于橋梁規(guī)模大,大橋總體景觀主要平縱總體線形加總體造型決定,大橋景觀效果見圖1。</p><p> 圖1.1 大橋景觀效果圖(由寧波向嘉興看)</p><p><b> 橋址資料</b></p><p> 橋位高程最低
14、處標(biāo)高為:7.73m;橋位高程最高處標(biāo)高為:13.116m。相對(duì)高差為:5.386m。橋梁平面為直線,與河流交角為71°,立面為折線,主橋中心里程是K0+357.5,全橋中心里程為:K0+406.3,</p><p><b> 工程概況</b></p><p> 該橋?qū)儆诤贾轂晨绾4髽虮卑哆B接線工程的一部分——海鹽樞紐4號(hào)橋,是連接寧波與嘉興之間的一座橋
15、;橋下通航為規(guī)劃四級(jí)航道;</p><p><b> 地質(zhì)、地震</b></p><p> 鉆孔ZKS71的里程是K0+220.10,從柱狀圖中可以看出: </p><p> 粘土厚度60厘米</p><p> 淤泥質(zhì)粘土厚度220厘米</p><p> 粘土厚度590厘
16、米</p><p> 亞粘土厚度490厘米</p><p> 亞粘土厚度430厘米</p><p> 亞粘土厚度400厘米</p><p> 亞砂土厚度400厘米</p><p> 亞砂土厚度490厘米</p><p> 亞粘土厚度660厘米<
17、;/p><p> 粘土厚度670厘米</p><p> 亞粘土厚度570厘米</p><p> 粘土厚度510厘米</p><p> 鉆孔ZKS70的里程是K0+265.00, 從柱狀圖中可以看出: </p><p> 亞粘土厚度50厘米</p><p> 淤泥質(zhì)
18、亞粘土厚度150厘米</p><p> 亞粘土厚度470厘米</p><p> 粘土厚度870厘米</p><p> 亞粘土厚度650厘米</p><p> 亞砂土厚度600厘米</p><p> 亞砂土厚度490厘米</p><p> 亞粘土厚
19、度260厘米</p><p> 粘土厚度640厘米</p><p> 亞粘土厚度450厘米</p><p> 亞粘土厚度450厘米</p><p> 粘土厚度390厘米</p><p> 鉆孔ZKS69的里程是K0+317.50, 從柱狀圖中可以看出: </p><
20、p> 亞粘土厚度760厘米</p><p> 亞粘土厚度600厘米</p><p> 亞粘土厚度690厘米</p><p> 亞砂土厚度500厘米</p><p> 亞砂土厚度700厘米</p><p> 亞粘土厚度330厘米</p><p>
21、; 粘土厚度760厘米</p><p> 亞粘土厚度340厘米</p><p> 亞粘土厚度790厘米</p><p> 鉆孔ZKS68的里程是K0+385.00,從柱狀圖中可以看出: </p><p> 亞粘土厚度240厘米</p><p> 亞粘土厚度650厘米</p
22、><p> 粘土厚度590厘米</p><p> 亞粘土厚度680厘米</p><p> 亞砂土 厚度650厘米</p><p> 亞砂土厚度480厘米</p><p> 粘土 厚度700厘米</p><p> 亞粘土厚度700厘米</p
23、><p> 亞粘土厚度630厘米</p><p> 亞粘土厚度330厘米</p><p> 鉆孔ZKS65的里程是K0+596.20, 從柱狀圖中可以看出: </p><p> 亞粘土厚度60厘米</p><p> 淤泥質(zhì)粘土厚度190厘米</p><p> 亞粘土
24、厚度600厘米</p><p> 粘土厚度400厘米</p><p> 亞粘土厚度370厘米</p><p> 亞粘土厚度560厘米</p><p> 亞粘土厚度490厘米</p><p> 亞砂土厚度800厘米</p><p> 粘土厚度6
25、90厘米</p><p> 亞粘土厚度440厘米</p><p> 粘土厚度880厘米</p><p> 地震設(shè)防烈度為6度,橋址地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,從鉆孔柱狀圖上可以看出本區(qū)段表層為亞粘土,厚度約為50~760厘米左右,整個(gè)區(qū)域軟土層較厚,分布在表層的亞粘土下面,樁基持力層在亞砂土層上或埋藏更深的硬塑性粘土層上,因此設(shè)計(jì)采用φ150和φ
26、130兩種樁基。</p><p><b> 水文氣象</b></p><p> 該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),氣候主要特征為溫和濕潤(rùn),雨量充沛,四季分明。再根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳居^測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫為17.1°C ,月平均最高氣溫為 28°C(7月份),月平均最低氣溫為5.9°C,多年平均降水量為1602.7毫米,平均風(fēng)速為27.9m/s
27、。</p><p><b> 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p> 1.線路等級(jí):一級(jí)n</p><p> 2.車道數(shù)目:?jiǎn)蜗蛉嚨?lt;/p><p> 3.行車速度:120km/h</p><p><b> 4.平面線形:直線</b></p><p
28、><b> 5.線路坡度:平坡</b></p><p> 6.橋面寬度:主橋:12m,引橋:12~16m</p><p> 7.設(shè)計(jì)荷載:公路Ⅰ級(jí)</p><p><b> 方案比選</b></p><p><b> 方案一</b></p><
29、;p> 根據(jù)地理水文地質(zhì)等要求:該橋主橋采用跨徑為45m+80m+45m的三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁,單箱單室;引橋采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的混凝土小箱梁;全橋總長(zhǎng)為376.1米,下部主墩采用實(shí)體墩,其余均采用柱式墩,基礎(chǔ)為樁基;南引橋跨徑為2*26.2米的連續(xù)梁,北引橋是2×25m+2×25m+4×25m的連續(xù)梁。通航凈高為7m,凈寬為:55m,最高通航水位為1.92m。</p><
30、;p> 主橋橋面寬度為2×0.5m+11m,起點(diǎn)處橋面寬度為2×0.5m+11m,終點(diǎn)處橋面寬度2×0.5m+15m;橋面縱坡坡度分別為0.7%和2.35%,橫坡坡度為2%。施工采用階段懸臂澆注施工方法,而邊跨現(xiàn)澆段采用等高度有利于施工。主要材料:箱梁采用C50混凝土。</p><p><b> 方案二</b></p><p>
31、 該橋主橋采用跨徑為40m+90m+40m的三跨預(yù)應(yīng)力混凝土梁拱組合橋,主梁采用箱形梁,等截面單箱單室, 引橋采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)的混凝土小箱梁;全橋總長(zhǎng)為376.1米,下部結(jié)構(gòu)主墩采用實(shí)體墩,其余均采用柱式墩,基礎(chǔ)為樁基;南引橋跨徑為2×26.2米的連續(xù)梁,北引橋是2×25m+2×25m+4×25m的連續(xù)梁。雙向四車道,橋面寬度是2×0.5m+11m,設(shè)計(jì)荷載是:汽車----超20級(jí),掛
32、車----120,設(shè)計(jì)橋面縱坡坡度分別為0.7%和2.35%,橫坡坡度為2%。為了滿足4級(jí)航道通航的要求,設(shè)計(jì)通航凈空為8米,通航凈寬為55米,考慮橋下有足夠的泄洪面積,使河床不產(chǎn)生過大的沖刷,以及墩臺(tái)埋置深度的影響,將該橋主跨設(shè)計(jì)為90m。</p><p> 由于該橋位于杭州灣軟土地基上,地基無法承受拱橋所產(chǎn)生的水平推力,所以傳統(tǒng)拱橋不適宜在該地區(qū)建造。而預(yù)應(yīng)力混凝土梁拱組合橋拱的水平推力有水平預(yù)應(yīng)力束承擔(dān),
33、這樣就避免了傳統(tǒng)工藝在軟土地基上建造混凝土拱橋所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn);另外該拱梁組合橋采用中承式結(jié)構(gòu)可以使用較大的矢跨比,該橋f/l=1/4,這樣既可以減少拱所產(chǎn)生的水平推力,又可以提供較大的橋下通航凈空。</p><p><b> 表2.1方案比較</b></p><p><b> 方案優(yōu)缺點(diǎn):</b></p><p>
34、1.預(yù)應(yīng)力混凝土梁拱組合橋</p><p> 特點(diǎn):這種組合式橋型能充分發(fā)揮混凝土拱橋造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn),避免橋臺(tái)承受水平力,是由大噸位預(yù)應(yīng)力索承擔(dān)水平力的一種新橋型。這種橋既可以梁式橋?yàn)橥獠織l件,拱的水平推力有水平預(yù)應(yīng)力束承擔(dān),既避免了傳統(tǒng)工藝在軟土地基上建造混凝土拱橋所承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn),又方便了施工。</p><p><b> 2. 連續(xù)梁橋</b></p>
35、<p> 特點(diǎn):有利于高速行車,在活載作用下因主梁連續(xù)產(chǎn)生支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎距有卸載作用,其彎距分布合理,結(jié)構(gòu)剛度大,動(dòng)力性能好。該橋型屬于超靜定結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)不均勻沉降會(huì)產(chǎn)生附加內(nèi)力,對(duì)基礎(chǔ)要求較高。</p><p><b> 支座及尺寸擬定</b></p><p><b> 支座尺寸</b></p><p&
36、gt;<b> 支座選擇</b></p><p> 支座是支撐上部橋跨結(jié)構(gòu)和傳遞橋梁荷載的結(jié)構(gòu)物。本橋11號(hào)橋臺(tái)及7號(hào)墩處設(shè)置QMF-80型異型鋼伸縮縫,根據(jù)上部結(jié)構(gòu)反力及橋形特點(diǎn),引橋伸縮縫處設(shè)置GYZF4 250×65四氟滑板支座,引橋其余墩采用GYZ 350×74板式橡膠支座。</p><p> 板式橡膠支座由數(shù)層薄橡膠片與薄鋼板鑲嵌、
37、粘合、壓制而成。它具有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,能將上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺(tái);有良好的彈性,以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng);有較大的剪切變形,以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移。板式橡膠支座分矩形和圓形。其結(jié)構(gòu)分別見圖3.1和3.2</p><p> 聚四氟乙烯滑板式橡膠支座是在普通板式橡膠支座頂面粘結(jié)一塊一定厚度的聚四氟乙烯板材形成的支座。分矩形和圓形,其結(jié)構(gòu)分別見圖3.3和3.4。聚四氟乙烯滑板式橡膠支座除具有普通板式橡
38、膠支座的豎向剛度與壓縮變形,且能承受垂直荷載及適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)外,還能利用聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼板間的低摩阻系數(shù),使橋梁上部結(jié)構(gòu)水平位移不受限制。此外,這種支座還可在頂推、橫移等施工中作滑板使用。</p><p> 圖3.1矩形普通板式橡膠支座</p><p> 圖3.2圓形普通板式橡膠支座</p><p> 圖3.3矩形四氟滑板橡膠支座</p>
39、;<p><b> 77777</b></p><p> 圖3.4圓形四氟滑板橡膠支座</p><p><b> 尺寸擬定</b></p><p> 橋梁墩臺(tái)主要由墩臺(tái)帽,墩臺(tái)身和基礎(chǔ)三部分組成。墩臺(tái)除了要承受上部結(jié)構(gòu)的荷載外,還要承受流水壓力,水面以上的風(fēng)力以及可能出現(xiàn)的冰荷載,船只或漂流物的撞擊
40、力。公路上使用的橋梁墩臺(tái)大體上分為兩大類。一類是重力式,其主要特點(diǎn)是依靠自身重力來平衡外力保持其穩(wěn)定性。第二類是輕型墩臺(tái)。</p><p><b> 橋墩形式</b></p><p> 決定橋墩形式的因素除與橋臺(tái)有關(guān)的因素以外,還決定與河水流速、墩旁水深、水流斜交角度、水流通航等條件。本設(shè)計(jì)中根據(jù)結(jié)構(gòu)受力條件、施工要求、水文及水流情況,主橋主墩采用無墩帽式的矩形重
41、力實(shí)體墩;過渡墩采用雙柱式橋墩。實(shí)體墩具有自重大、整體性好和施工方便的優(yōu)點(diǎn);柱式墩具有線條簡(jiǎn)捷、明快、美觀、既節(jié)省材料數(shù)量又施工方便的特點(diǎn)。</p><p><b> 墩臺(tái)帽尺寸擬定</b></p><p> 墩臺(tái)帽平面尺寸因根據(jù)上部構(gòu)造形式、支座布置情況,架設(shè)上部結(jié)構(gòu)施工方的要求而決定。一般用下式求得:</p><p> 順橋向墩帽最小
42、寬度b</p><p> b 式(3.1)</p><p> 式中:——相鄰兩跨支座中心距;</p><p><b> 式(3.2)</b></p><p> ——伸縮縫,中小橋?yàn)?~5cm,大跨徑橋梁可按溫度變化及施工放樣、安裝構(gòu)件的誤差等因素確定,溫度變化引起的變位為:&
43、lt;/p><p><b> 式(3.3)</b></p><p> ——橋跨的計(jì)算長(zhǎng)度;</p><p> ——溫度變化幅度值,可采用當(dāng)?shù)刈罡呒白畹驮缕骄鶜鉁丶皹蚩鐫仓瓿蓵r(shí)的溫度計(jì)算決定;</p><p> ——材料的線膨脹系數(shù),鋼筋混凝土構(gòu)造物為0.000010~0.000015;</p><
44、;p> 、——各該橋跨結(jié)構(gòu)伸過支座中心線的長(zhǎng)度;</p><p> 、——各該橋跨結(jié)構(gòu)支座墊板順橋向?qū)挾龋?lt;/p><p> ——順橋向支座墊板至墩身邊緣最小距離,見表3.1;</p><p> ——檐口寬度,5~10cm。</p><p> 表3.1支座邊緣到墩、臺(tái)身邊緣的最小距離(cm)</p><p
45、> 橫橋向墩帽最小寬度B</p><p> B=橋跨結(jié)構(gòu)兩外側(cè)主梁中心距+支座底板橫向?qū)挾?2×順橋向支座墊板至墩身邊緣最小距離+支座墊板到墩臺(tái)邊緣最小寬度的兩倍。</p><p><b> 蓋梁的尺寸擬定</b></p><p> 蓋梁截面形狀一般為矩形或T形,底面形狀有直線和曲線兩種。直線形施工</p>
46、<p> 簡(jiǎn)單,曲線形施工復(fù)雜,但材料較為節(jié)省。蓋梁寬度B依上部構(gòu)造形式、支座間距和尺寸,同時(shí)加上支座邊緣到蓋梁邊緣的最小距離擬定,也要滿足《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG 004-89)的有關(guān)規(guī)定。蓋梁的高度H一般為梁高的0.8~1.2倍。蓋梁的長(zhǎng)度應(yīng)大于上部構(gòu)造兩邊梁間的距離,并應(yīng)滿足上部構(gòu)造安裝時(shí)的要求。設(shè)置橡膠支座的橋墩應(yīng)預(yù)留更換支座所需的位置。支座下應(yīng)布置鋼筋網(wǎng)以分布應(yīng)力。蓋梁懸臂端高度h應(yīng)不小于30cm。各截面
47、尺寸與配筋需通過計(jì)算確定。</p><p><b> 墩身的尺寸擬定</b></p><p> 墩身是橋墩的主體,墩身尺寸主要以墩帽尺寸確定?!豆蜂摻罨炷良邦A(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)規(guī)定:實(shí)體橋墩墩身的頂寬,小跨徑不宜小于800mm(輕型橋墩不宜小于600mm),中等跨度的橋梁不宜小于1000mm,大跨度橋梁墩身頂寬視上部結(jié)構(gòu)類型而
48、定。</p><p><b> 樁的尺寸擬定 </b></p><p> 樁按施工方法可分為預(yù)制樁及就地灌注樁;按基礎(chǔ)受力條件可分為支承樁、嵌巖樁、摩擦樁;按承臺(tái)位置可分為高承臺(tái)樁和底承臺(tái)樁。</p><p> 樁的尺寸包括樁徑和樁長(zhǎng)。在一定的荷載作用下樁徑和樁長(zhǎng)及根數(shù)之間是互相關(guān)聯(lián)的。對(duì)于柱樁,樁長(zhǎng)主要取決于基巖的埋置深度,樁長(zhǎng)確定后根
49、據(jù)外荷載的大小和單樁容許承載能力等因素取求算所需樁的根數(shù)。對(duì)于摩擦樁可參考跨度相同的既有設(shè)計(jì)資料先擬定樁的根數(shù),再根據(jù)荷載大小,土層的有關(guān)力學(xué)指標(biāo)計(jì)算出所需樁長(zhǎng)。</p><p><b> 7、9號(hào)墩構(gòu)造</b></p><p> 7號(hào)墩為2×25m與4×25m聯(lián)過渡墩;9號(hào)墩為4×25m聯(lián)中間墩</p><p&g
50、t; 圖3.5 7號(hào)墩構(gòu)造</p><p> 圖3.6 10號(hào)墩構(gòu)造</p><p><b> 橋臺(tái)構(gòu)造</b></p><p> 根據(jù)主梁在橋臺(tái)的布置和支座選擇擬定橋臺(tái)尺寸構(gòu)造如圖</p><p> 圖3.7 11號(hào)橋臺(tái)構(gòu)造圖</p><p><b> 橋墩計(jì)算<
51、;/b></p><p><b> 荷載計(jì)算</b></p><p><b> 支座恒載反力計(jì)算</b></p><p><b> 建立模型</b></p><p> 采用Midas程序?qū)ι喜拷Y(jié)構(gòu)建模,加二期恒載。引橋部分由兩聯(lián)組成:2×25m+4
52、15;25m,其中2×25m部分為四片箱梁,4×25m部分為五片箱梁。7號(hào)墩為兩聯(lián)的過渡墩。</p><p><b> 計(jì)算結(jié)果</b></p><p> .兩跨2×25m對(duì)各支座的反力</p><p> 圖4.1 2×25m聯(lián)有限元模型</p><p> 兩跨2
53、5;25m恒載反力匯總見表4.1</p><p> 表4.1 兩跨2×25m恒載反力匯總</p><p> .四跨4×25m對(duì)各支座的反力</p><p> 圖4.2 4×25m聯(lián)有限元模型</p><p> 四跨4×25m恒載反力匯總見表4.2</p><p> 表
54、4.2 四跨4×25m恒載反力匯總</p><p><b> 支座活載反力計(jì)算</b></p><p><b> 按影響線加車道荷載</b></p><p> .兩跨2×25m車道影響線及加載如下</p><p> 圖4.35號(hào)墩反力影響線及車道荷載加載</p
55、><p> 圖4.46號(hào)墩反力影響線及車道荷載加載</p><p> 圖4.57號(hào)墩反力影響線及車道荷載加載</p><p> .四跨4×25m車道影響線及加載如下圖</p><p><b> 計(jì)算結(jié)果</b></p><p> .兩跨2×25m各墩活載反力</
56、p><p> 表4.3兩跨2×25m各墩活載反力</p><p> .四跨4×25m各墩活載反力</p><p> 表4.4四跨4×25m各墩活載反力</p><p><b> 橫向分布系數(shù)計(jì)算</b></p><p> 活載對(duì)稱布置用杠桿法,非對(duì)稱布置用偏
57、心壓力法</p><p> .四跨5片梁7號(hào)墩對(duì)稱布載</p><p><b> 梁中心線間距</b></p><p><b> 單列汽車</b></p><p> 圖4.117號(hào)墩5片梁?jiǎn)瘟衅噷?duì)稱布置(單位:cm)</p><p><b> 雙列汽車
58、</b></p><p> 圖4.127號(hào)墩5片梁兩列汽車對(duì)稱布置(單位:cm)</p><p><b> 三列汽車</b></p><p> 圖4.137號(hào)墩5片梁三列汽車對(duì)稱布置(單位:cm)</p><p> .四跨5片梁8、9、10、11號(hào)墩對(duì)稱布載</p><p>
59、; 8、9、10、11號(hào)墩梁間距a分別為:267.5cm,284.15cm,300.825cm,317.5cm。按上述方法計(jì)算結(jié)果如下表</p><p> 表4.5四跨5片梁各墩對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p> .兩跨4片梁7號(hào)墩對(duì)稱布載</p><p><b> 單列汽車</b></p><p>&
60、lt;b> 兩列汽車</b></p><p> 圖4.157號(hào)墩4片梁兩列汽車對(duì)稱布置(單位:cm)</p><p><b> 三列汽車</b></p><p> .兩跨4片梁5、6號(hào)墩對(duì)稱布載</p><p> 5、6號(hào)墩梁間距a分別為290cm、312.2cm。按上述方法計(jì)算結(jié)果如下表&
61、lt;/p><p> 表4.6兩跨4片梁各墩對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p> .四跨5片梁7號(hào)墩非對(duì)稱布載</p><p><b> 單列汽車</b></p><p><b> 兩列汽車</b></p><p> 圖4.187號(hào)墩5片梁兩列汽車非對(duì)稱布置(
62、單位:cm)</p><p><b> 三列汽車</b></p><p> .四跨5片梁8、9、10、11號(hào)墩非對(duì)稱布載</p><p> 按計(jì)算四跨5片梁7號(hào)墩處活載非對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)的計(jì)算方法計(jì)算出結(jié)果如下</p><p> 表4.7四跨5片梁各墩非對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><
63、;p> .兩跨4片梁7號(hào)墩非對(duì)稱布載</p><p><b> 單列汽車</b></p><p><b> 兩列汽車</b></p><p><b> 三列汽車</b></p><p> .兩跨4片梁5、6號(hào)墩非對(duì)稱布載</p><p>
64、 按計(jì)算兩跨4片梁7號(hào)墩處活載非對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)的計(jì)算方法計(jì)算出結(jié)果</p><p> 表4.8四跨5片梁各墩非對(duì)稱布置橫向分布系數(shù)計(jì)算</p><p><b> 活載橫向分布情況</b></p><p> 表4.9兩跨4片梁5號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.10 兩跨4片梁6號(hào)墩處支座反
65、力計(jì)算</p><p> 表4.11兩跨4片梁7號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.12四跨5片梁7號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.13 四跨5片梁8號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.14 四跨5片梁9號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.15 四跨5片梁10號(hào)墩
66、處支座反力計(jì)算</p><p> 表4.16 四跨5片梁11號(hào)墩處支座反力計(jì)算</p><p><b> 蓋梁設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 沖擊系數(shù)的計(jì)算</b></p><p><b> 沖擊系數(shù)時(shí)的計(jì)算:</b></p><p>
67、<b> 當(dāng)時(shí),</b></p><p> 當(dāng)時(shí), 式(4.1) </p><p><b> 當(dāng)時(shí),</b></p><p> 式中:——結(jié)構(gòu)基頻()。</p><p><b> 對(duì)于連續(xù)梁有: </b></p><p><
68、;b> 式(4.2)</b></p><p><b> 式(4.3)</b></p><p> 式中:——結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑(m);</p><p> ——結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(N/m);</p><p> ——結(jié)構(gòu)跨中截面的慣性矩(m);經(jīng)Midas計(jì)算箱型梁跨中截面的慣性矩;</p>
69、<p> ——結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量(kg/m),;</p><p> ——結(jié)構(gòu)跨中處延迷米結(jié)構(gòu)重力(N/m);</p><p> ——重力加速度,g=9.81m/s。</p><p><b> 代入各參數(shù)算得</b></p><p><b> 。</b></p>
70、;<p><b> 7號(hào)墩蓋梁的計(jì)算</b></p><p> 7號(hào)墩是引橋上的過渡墩,其左側(cè)是一聯(lián)兩跨4片箱梁,右側(cè)是一聯(lián)四跨5片箱梁</p><p> 作用在7號(hào)墩蓋梁上的荷載考慮沖擊系數(shù)后分別為</p><p> 表4.17 兩跨4片箱梁荷載</p><p> 表4.18 四跨5片箱梁荷
71、載</p><p> 圖4.247號(hào)墩控制截面(單位:cm)</p><p> 經(jīng)Midas計(jì)算,各截面彎矩組合見表4.19</p><p> 表4.19 各截面彎矩組合 單位:</p><p> 經(jīng)Midas計(jì)算,各截面剪力組合如下:</p><p> 表4.20 各截面剪力
72、組合 單位:</p><p> 圖4.257號(hào)墩蓋梁非對(duì)稱組合彎矩圖(單位:kNm)</p><p> 圖4.267號(hào)墩蓋梁對(duì)稱組合彎矩圖(單位:kNm)</p><p> 圖4.277號(hào)墩蓋梁非對(duì)稱組合剪力圖(單位:kN)</p><p> 圖4.287號(hào)墩蓋梁對(duì)稱組合剪力圖(單位:kN)</p&
73、gt;<p><b> 10號(hào)墩蓋梁的計(jì)算</b></p><p> 10號(hào)墩是四跨連續(xù)梁的一個(gè)墩,作用在上面的荷載如下</p><p> 圖4.2910號(hào)墩上部反力加載情況(單位:cm)</p><p> 表4.21 10墩荷載反力</p><p> 圖4.3010號(hào)墩控制截面(單位:cm
74、)</p><p> 10墩蓋梁各截面彎矩組合值見表4.22</p><p> 表4.22 10墩蓋梁各截面彎矩組合</p><p> 10墩蓋梁各截面剪力組合值見表4.23 </p><p> 表4.23 10墩蓋梁各截面剪力組合</p><p> 圖4.3110號(hào)墩蓋梁非對(duì)稱組合彎矩 (單位:kNm
75、)</p><p> 圖4.3210號(hào)墩蓋梁對(duì)稱組合彎矩 (單位:kNm)</p><p> 圖4.3310號(hào)墩蓋梁非對(duì)稱組合剪力 (單位:kN)</p><p> 圖4.3410號(hào)墩蓋梁對(duì)稱組合剪力 (單位:kN)</p><p><b> 蓋梁配筋</b></p><p> 正
76、截面抗彎承載力計(jì)算</p><p> 蓋梁應(yīng)按矩形截面配筋,正截面抗彎承載力計(jì)算應(yīng)符合</p><p><b> 式(4.4)</b></p><p> ——計(jì)算截面上的彎矩組合設(shè)計(jì)值;</p><p> ——結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù);</p><p> ——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;</
77、p><p> ——縱向受拉鋼筋的截面面積;</p><p> ——按等效矩形應(yīng)力圖的計(jì)算受壓區(qū)高度</p><p><b> ——截面寬度;</b></p><p> ——截面有效高度。;</p><p> 由公式(4.4)可得;</p><p> 蓋梁使用C40混
78、凝土,HRB335鋼筋;</p><p> 按《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》(JTG D62-2004)8.2.4條規(guī)定:鋼筋混凝土蓋梁的正截面抗彎承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:</p><p><b> 式(4.5)</b></p><p> ——縱向受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;</p><p> 受拉鋼筋
79、面積式(4.6)</p><p><b> 蓋梁計(jì)算跨徑</b></p><p> 表4.24 7號(hào)、10號(hào)墩蓋梁配筋</p><p> 7號(hào)墩正負(fù)最大彎矩處均采用18φ28鋼筋,提供鋼筋面積,按兩排布置,靠近保護(hù)層的一排布置12根φ28,第二排布置6根φ28。布置鋼筋所需最小寬度,</p><p><
80、b> 實(shí)際</b></p><p><b> 合格</b></p><p><b> 滿足要求。</b></p><p> 按同樣的方法對(duì)10號(hào)蓋梁配筋檢算:上下截面均配置8φ32鋼筋提供面積為:,經(jīng)檢算合格。</p><p><b> 斜截面承載力計(jì)算<
81、/b></p><p><b> .抗剪強(qiáng)度復(fù)核</b></p><p> 對(duì)于矩形截面受彎構(gòu)件的剪力組合設(shè)計(jì)值應(yīng)控制在抗剪強(qiáng)度上、下限之間,即</p><p><b> 式(4.7)</b></p><p> 當(dāng)不滿足上述公式中上限要求時(shí),表明構(gòu)件將發(fā)生斜壓破壞,即應(yīng)修改截面尺寸;當(dāng)
82、不滿足下限要求時(shí),表示構(gòu)件的混凝土即可承擔(dān)此剪力組合設(shè)計(jì)值,則不需進(jìn)行斜截面抗剪承載力的計(jì)算,僅需按構(gòu)造要求配置箍筋。</p><p> 表4.25 7號(hào)、10號(hào)墩蓋梁抗剪強(qiáng)度復(fù)核</p><p> 由上表可知7號(hào)橋墩蓋梁剪力組合值滿足公式,10號(hào)橋墩的蓋梁剪力組合值,所以10號(hào)墩蓋梁僅需按構(gòu)造要求配置箍筋</p><p> .7號(hào)橋墩蓋梁箍筋計(jì)算</
83、p><p><b> 距支點(diǎn)處剪力</b></p><p><b> 箍筋承受的剪力</b></p><p><b> 彎起鋼筋承受的剪力</b></p><p> 由規(guī)范(JTG62-2004)8.2.6</p><p><b> 式(
84、4.8) </b></p><p> 驗(yàn)算截面處的剪力組合設(shè)計(jì)值;</p><p> 連續(xù)梁異號(hào)彎矩影響系數(shù)。</p><p><b> 其中 </b></p><p><b> 代入上式計(jì)算得:</b></p><p> 箍筋采用6肢10 提供=
85、471</p><p><b> 取</b></p><p><b> 支點(diǎn)至一梁高取</b></p><p><b> 彎起鋼筋計(jì)算</b></p><p> 由彎起鋼筋承擔(dān)的剪力設(shè)計(jì)值</p><p><b> 第一排彎起鋼筋&l
86、t;/b></p><p> 所需彎起鋼筋全部加焊斜筋提供,加焊12φ32鋼筋,提供面積:</p><p><b> 第二排彎起鋼筋</b></p><p> 取用第一排彎起鋼筋起彎點(diǎn)處應(yīng)由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力設(shè)計(jì)值此時(shí)第一排彎起鋼筋起彎點(diǎn)距支點(diǎn)水平投影長(zhǎng)為</p><p><b> 則<
87、;/b></p><p> 彎起6φ28,加焊6φ32斜筋,共提供面積:</p><p><b> 第三排彎起鋼筋</b></p><p><b> 由圖可知無需彎起</b></p><p> 圖4.357號(hào)墩蓋梁彎起鋼筋承受的剪力</p><p><b
88、> 墩柱設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 地震力計(jì)算</b></p><p><b> 7號(hào)樁地震力計(jì)算</b></p><p> .地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度的計(jì)算</p><p><b> 計(jì)算樁基礎(chǔ)的性質(zhì)</b></p><p&
89、gt;<b> 1.計(jì)算寬度</b></p><p> 根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D63-2007) 公式(P.0.1-1—P.0.1-4)計(jì)算:</p><p> 因,故仍用2.07m。(為樁排兩端外緣線間距)</p><p><b> 2.設(shè),</b></p><p>
90、 地面下4.6m范圍內(nèi)均為亞粘土或淤泥質(zhì)亞粘土,樁采用C25混凝土,查m值表,取</p><p> 樁的換算深度,屬?gòu)椥詷?lt;/p><p><b> 3.土面處樁的柔度</b></p><p> 樁尖支撐于非巖石的地基上,可令,則按查表</p><p><b> 地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度</b>&
91、lt;/p><p> 7號(hào)墩處樁為單排雙柱樁,所以順橋向地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度</p><p><b> .自震周期的計(jì)算</b></p><p> 墩柱采用C30混凝土,,墩底至蓋梁頂?shù)母叨?lt;/p><p> 基本公式: </p><p><b> 式(4.9)</b&
92、gt;</p><p> 式中: ——自震頻率(Hz);</p><p> ——廣義質(zhì)量(Kg);</p><p><b> ——廣義柔度();</b></p><p> ——上部結(jié)構(gòu)及蓋梁的質(zhì)量(Kg);</p><p> ——墩身質(zhì)量(Kg);</p><p&g
93、t; ——地面處轉(zhuǎn)角柔度。</p><p> 由立柱彈性變形引起的水平側(cè)移柔度為</p><p><b> 廣義撓度:</b></p><p><b> 廣義質(zhì)量:</b></p><p><b> .加速度反應(yīng)譜計(jì)算</b></p><p>
94、 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜計(jì)算</p><p> 阻尼比為5%的設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜由下式確定</p><p><b> 式(4.10)</b></p><p><b> 圖形由以下曲線表示</b></p><p> 圖4.36 加速度反應(yīng)譜</p><p> 設(shè)計(jì)加速度反
95、應(yīng)譜最大值由下式確定</p><p><b> 式(4.11)</b></p><p> 式中:Ci————為重要性系數(shù),取0.43;</p><p> Cs————為場(chǎng)地系數(shù),取1.2;</p><p> Cd————為阻尼調(diào)整系數(shù),取1.0</p><p> A——為相應(yīng)設(shè)計(jì)烈度的
96、地震加速度值峰值,取0.2g。</p><p><b> 則</b></p><p><b> 加速度反應(yīng)譜</b></p><p> 場(chǎng)地特征周期Tg取0.55,代入反應(yīng)譜公式得</p><p><b> .地震力的計(jì)算</b></p><p&
97、gt; 由公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 7.7.3規(guī)定:規(guī)則性橋梁的柱式墩,采用反應(yīng)譜方法計(jì)算時(shí),其順橋向水平地震力可采用下列簡(jiǎn)化公式計(jì)算</p><p><b> 式(4.12)</b></p><p> 式中:——作用于支座頂面處的水平地震力 kN;</p><p> ——支座頂面處的換算質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量 Kg;</p><p&
98、gt;<b> 式(4.13)</b></p><p> ——橋梁上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋,為相應(yīng)于墩頂固定支座的一孔梁的質(zhì)量;對(duì)于連續(xù)梁橋,為相鄰兩孔梁質(zhì)量之和的一半Kg;</p><p> ——蓋梁的質(zhì)量Kg;</p><p> ——墩身質(zhì)量,對(duì)于擴(kuò)大基礎(chǔ),為基礎(chǔ)頂面以上墩身的質(zhì)量;對(duì)于樁基礎(chǔ),為一般沖刷線以上墩身的質(zhì)量Kg;&
99、lt;/p><p> ——墩身質(zhì)量換算系數(shù);</p><p><b> 式(4.14)</b></p><p> ——考慮地基變形時(shí),順橋向作用于支座頂面上的單位水平力在墩身計(jì)算高度處引起的水平位移與支座頂面處的水平位移之比值。</p><p> 作用于支座頂單位水平力,則作用于一墩頂處的力</p>&
100、lt;p> 作用于地面處樁的力,</p><p> 樁在地面處的橫向位移及轉(zhuǎn)角</p><p><b> m</b></p><p><b> rad</b></p><p><b> m</b></p><p><b> m
101、</b></p><p><b> 則 </b></p><p> 由于7號(hào)墩連接兩聯(lián)的過渡墩,采用的是四氟滑板支座,所以不承受上部結(jié)構(gòu)順橋向?qū)ζ洚a(chǎn)生的水平地震力。所以,作用在支座頂面處的水平地震力只有蓋梁和墩柱產(chǎn)生的地震力。</p><p> 對(duì)每柱底截面產(chǎn)生的彎矩</p><p> 柱底、
102、樁頂截面偶然組合:上部恒載+蓋梁重+墩重+地震作用</p><p> 經(jīng)Midas建模計(jì)算得:</p><p><b> 基本組合</b></p><p> 10號(hào)樁的地震力計(jì)算</p><p> .地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度的計(jì)算</p><p><b> 計(jì)算樁基礎(chǔ)的性質(zhì)</b
103、></p><p><b> 1.計(jì)算寬度</b></p><p> 根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D63-2007) 公式(P.0.1-1—P.0.1-4)計(jì)算:</p><p> 因,故仍用2.07m。(為樁排兩端外緣線間距)</p><p><b> 2.設(shè),</b>
104、;</p><p> 地面下4.6m范圍內(nèi)均為亞粘土或淤泥質(zhì)亞粘土,樁采用C25混凝土,查m值表,取</p><p> 樁的換算深度,屬?gòu)椥詷?lt;/p><p><b> 3.土面處樁的柔度</b></p><p> 樁尖支撐于非巖石的地基上,可令,則按查表</p><p><b>
105、; 地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度</b></p><p> 10號(hào)墩處樁為單排三柱樁,所以順橋向地面轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧柔度</p><p><b> .自震周期的計(jì)算</b></p><p> 墩柱采用C30混凝土,,墩底至蓋梁頂?shù)母叨?lt;/p><p> 基本公式: </p><p>&
106、lt;b> 式(4.15)</b></p><p> 式中:——自震頻率(Hz);</p><p> ——廣義質(zhì)量(Kg);</p><p><b> ——廣義柔度();</b></p><p> ——上部結(jié)構(gòu)及蓋梁的質(zhì)量(Kg);</p><p> ——墩身質(zhì)量(
107、Kg);</p><p> ——地面處轉(zhuǎn)角柔度。</p><p> 由立柱彈性變形引起的水平側(cè)移柔度為</p><p><b> 廣義撓度:</b></p><p><b> 廣義質(zhì)量:</b></p><p><b> .加速度反應(yīng)譜計(jì)算</b&g
108、t;</p><p> 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜計(jì)算</p><p> 阻尼比為5%的設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜由下式確定</p><p><b> 式(4.16)</b></p><p> 設(shè)計(jì)加速度反應(yīng)譜最大值由下式確定</p><p><b> 式(4.17)</b></
109、p><p> 式中:Ci————為重要性系數(shù),取0.43;</p><p> Cs————為場(chǎng)地系數(shù),取1.2;</p><p> Cd————為阻尼調(diào)整系數(shù),取1.0</p><p> A——為相應(yīng)設(shè)計(jì)烈度的地震加速度值峰值,取0.2g。</p><p><b> 則</b><
110、/p><p><b> 加速度反應(yīng)譜</b></p><p> 場(chǎng)地特征周期Tg取0.55,代入反應(yīng)譜公式得</p><p><b> .地震力的計(jì)算</b></p><p> 由公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 7.7.3規(guī)定:規(guī)則性橋梁的柱式墩,采用反應(yīng)譜方法計(jì)算時(shí),其順橋向水平地震力可采用下列簡(jiǎn)化公式
111、計(jì)算</p><p><b> 式(4.18)</b></p><p> 式中:——作用于支座頂面處的水平地震力 kN;</p><p> ——支座頂面處的換算質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量 Kg;</p><p> ——橋梁上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋,為相應(yīng)于墩頂固定支座的一孔梁的質(zhì)量;對(duì)于連續(xù)梁橋,為相鄰兩孔梁質(zhì)量之和的一半Kg
112、;</p><p> ——蓋梁的質(zhì)量Kg;</p><p> ——墩身質(zhì)量,對(duì)于擴(kuò)大基礎(chǔ),為基礎(chǔ)頂面以上墩身的質(zhì)量;對(duì)于樁基礎(chǔ),為一般沖刷線以上墩身的質(zhì)量Kg;</p><p> ——墩身質(zhì)量換算系數(shù);</p><p><b> 式(4.19)</b></p><p> ——考慮地基變形
113、時(shí),順橋向作用于支座頂面上的單位水平力在墩身計(jì)算高度處引起的水平位移與支座頂面處的水平位移之比值。</p><p> 作用于支座頂單位水平力,則作用于一墩頂處的力</p><p> 作用于地面處樁的力,</p><p> 樁在地面處的橫向位移及轉(zhuǎn)角</p><p><b> m</b></p>&l
114、t;p><b> rad</b></p><p><b> m</b></p><p><b> m</b></p><p><b> 則 </b></p><p> 作用在每根墩底、樁頂?shù)膬?nèi)力</p><p&g
115、t;<b> 汽車制動(dòng)力的計(jì)算</b></p><p> 采用集成剛度法進(jìn)行水平制動(dòng)力的分配。</p><p><b> 支座抗推剛度</b></p><p> 中墩橡膠支座采用板式橡膠支座, 剪切模量,支座中橡膠層總厚度53mm,每片梁在橋墩處設(shè)兩個(gè)橡膠支座,每個(gè)橡膠支座的抗推剛度</p><
116、p><b> 式(4.20)</b></p><p> 式中 ——橡膠板支座平面面積;</p><p> ——橡膠支座剪切模量;</p><p> ——支座橡膠層厚度;</p><p> 兩跨4片梁每個(gè)墩上設(shè)有8個(gè)橡膠支座 </p><p> 四跨5片梁每個(gè)墩上設(shè)有10個(gè)橡膠支
117、座 </p><p> 取橋臺(tái)及兩聯(lián)間橋墩的滑板支座的摩阻系數(shù),其最小摩阻系數(shù)</p><p><b> 橋墩剛度</b></p><p> 橋墩采用混凝土,其彈性模量</p><p> .各墩懸臂剛度的計(jì)算</p><p><b> 式(4.21)</b><
118、/p><p> 式中——一橋墩中柱的數(shù)量</p><p><b> ——柱高,</b></p><p> .墩與支座串聯(lián),串聯(lián)后各剛度</p><p><b> 式(4.22)</b></p><p> 表4.26 墩與支座串聯(lián),串聯(lián)后各剛度</p>&
119、lt;p><b> 制動(dòng)力分配</b></p><p><b> .制動(dòng)力計(jì)算</b></p><p><b> 兩跨連續(xù)梁部分</b></p><p> 先計(jì)算一個(gè)設(shè)計(jì)車道上的制動(dòng)力。引橋?yàn)?5m一跨,公路-Ⅰ級(jí)荷載,安內(nèi)插法求得車道荷載,,加載長(zhǎng)度為50m,作用在其上的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值
120、產(chǎn)生的總重力為</p><p> 故一個(gè)車道上的制動(dòng)力取為,同向行駛3車道的制動(dòng)力為一個(gè)車道的2.34倍,其值為。</p><p><b> 四跨連續(xù)梁部分</b></p><p> 先計(jì)算一個(gè)設(shè)計(jì)車道上的制動(dòng)力。引橋?yàn)?5m一跨,公路-Ⅰ級(jí)荷載,安內(nèi)插法求得車道荷載,,加載長(zhǎng)度為100m,作用在其上的車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的總重力為<
121、/p><p> 故一個(gè)車道上的制動(dòng)力取為,同向行駛3車道的制動(dòng)力為一個(gè)車道的2.34倍,其值為。</p><p><b> .制動(dòng)力分配</b></p><p><b> 式(4.23)</b></p><p><b> 各墩分配的制動(dòng)力</b></p>&l
122、t;p><b> 式(4.24)</b></p><p> 制動(dòng)力分配結(jié)果如表所示</p><p> 表4.27 制動(dòng)力初分配</p><p> .5、7、11號(hào)墩(臺(tái))的支座摩阻力</p><p><b> 式(4.25)</b></p><p> 表4
123、.28 5、7、11號(hào)墩(臺(tái))的支座摩阻力</p><p> 可見四跨連續(xù)梁部分在7、11號(hào)墩處的支座摩阻力均大于分配的水平制動(dòng)力,所以四跨連續(xù)梁部分的制動(dòng)力無需再分配。而兩跨連續(xù)梁部分在5、7號(hào)墩處的支座摩阻力小于分配的水平制動(dòng)力,所以5、7號(hào)墩承受的最大水平力即為支座摩阻力,要對(duì)兩跨連續(xù)梁部分的水平力進(jìn)行重新分配</p><p> 表4.29 兩跨連續(xù)梁制動(dòng)力重新分配</
124、p><p> 表4.30 重新分配后各支座的水平制動(dòng)力</p><p><b> 風(fēng)力計(jì)算</b></p><p> 橫橋向風(fēng)荷載假定水平地垂直作用與橋梁各部分迎風(fēng)面積的形心處,其標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算:</p><p><b> 式(4.26)</b></p><p>&
125、lt;b> 式(4.27)</b></p><p><b> 式(4.28)</b></p><p><b> 式(4.29)</b></p><p><b> 式(4.30)</b></p><p> 式中:——橫橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值();</p
126、><p> ——基本風(fēng)壓(),?。?lt;/p><p> ——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓();</p><p> ——橫向迎風(fēng)面積();</p><p> ——橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速,??;</p><p> ——高度Z處的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速();</p><p> Z——距地面的高度(m);</p&g
127、t;<p> ——空氣重力密度();</p><p> ——設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù),取為1.0;</p><p> ——地形地理?xiàng)l件系數(shù),取為1.0;</p><p> ——陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù),取為1.38;</p><p> ——風(fēng)速高度變化修正系數(shù),取為1.098;</p><p> ——風(fēng)載阻
128、力系數(shù),取為0.8;</p><p><b> ——重力加速度,。</b></p><p><b> 7號(hào)墩風(fēng)力計(jì)算</b></p><p> Z=4.63m,</p><p> 橋墩上的順橋向的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積,即</p><p&g
129、t; 順橋向風(fēng)荷載對(duì)單個(gè)墩柱底的彎矩為:。</p><p><b> 10號(hào)墩風(fēng)力計(jì)算</b></p><p> Z=1.959m,</p><p> 橋墩上的順橋向的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積,即</p><p> 順橋向風(fēng)荷載對(duì)單個(gè)墩柱底的彎矩為:</p><
130、p><b> 墩柱配筋</b></p><p> 由結(jié)構(gòu)可知墩底與樁頂荷載是相同的,因此樁頂?shù)膬?nèi)力組合就是墩底內(nèi)力組合</p><p><b> 7號(hào)墩配筋</b></p><p><b> .內(nèi)力組合</b></p><p> (見第五節(jié)一、(一)樁頂荷載組合
131、表),由內(nèi)力組合表知,以下組合控制設(shè)計(jì):</p><p> 上部恒載+蓋梁及墩柱自重+制動(dòng)力+風(fēng)荷載+單聯(lián)兩列非對(duì)稱汽車荷載</p><p> 上部恒載+蓋梁及墩柱自重+制動(dòng)力+風(fēng)荷載+兩聯(lián)兩列非對(duì)稱汽車荷載</p><p> 用最大彎矩組合進(jìn)行配筋計(jì)算,用最大軸力檢算</p><p><b> .配筋設(shè)計(jì)</b>
132、;</p><p> 沿圓周均勻配置鋼筋的圓形截面偏心受壓構(gòu)件,其正截面承載力按下列公式計(jì)算:式(4.31-1)</p><p><b> 式(4.31-2)</b></p><p> 式中:A,B,C,D——圓形截面偏心受壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù);</p><p> ——縱向鋼筋所在圓
133、周半徑與圓截面半徑之比,;</p><p><b> ——配筋率,。</b></p><p><b> 回轉(zhuǎn)半徑m,</b></p><p> 所以不用考慮偏心距增大系數(shù)。</p><p><b> 設(shè),則</b></p><p> 由《公路鋼
134、筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)條文說明</p><p> 5.3.5條規(guī)定:配筋設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)時(shí),可按小偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。因此只需按構(gòu)造鋼筋配筋即可</p><p> 《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》(JTG D62-2004) 9.1.12規(guī)定:軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋率百分率不應(yīng)小于0.5。</p><
135、;p><b> 故取</b></p><p> 墩身材料足夠安全,所以不必驗(yàn)算裂縫寬度。</p><p><b> 10號(hào)墩配筋</b></p><p><b> .內(nèi)力組合</b></p><p> (見第五節(jié)二、(一)樁頂荷載組合表),由內(nèi)力組合表知,以下組
136、合控制設(shè)計(jì):</p><p> (1) 偶然組合:蓋梁及墩柱自重+上部恒載+地震荷載</p><p> (2)基本組合:上部恒載+蓋梁及墩柱自重+三列對(duì)稱荷載+制動(dòng)力+風(fēng)荷載 </p><p> 用最大彎矩組合進(jìn)行配筋計(jì)算,用最大軸力檢算</p><p><b> .配筋設(shè)計(jì)</b></p><
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