预应力混凝土简支空心板桥毕业论文.doc

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装配式预应力混凝土简支空心板桥毕业设计任务书第一章 概述发展交通事业,实现四通八达的现代化交通,对发展国民经济,巩固国防具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中,为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路)必建各种类型的桥梁与涵洞,因此,桥涵又成为陆路交通中的重要组成部分。在经济上,桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10%-20%,特别是在现代高等级公路以及城市高架道路的修建中,桥梁不仅在工程规模上十分巨大,而且也往往是保证全线早日通车的关键。在国防上,桥梁是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代战争中具有非常重要的地位。考虑到沙河两岸具有许多工厂、商业区、大量高层建筑房屋,政府有关部门计划在沙河之上建一座桥梁,以方便两岸人民、发展两岸经济,并命名为“利民桥”。第二章 方案比较 为了获得适用、经济和美观的桥梁设计,有关部门进行了深入细致的调查和研究,并结合有关方面的要求综合考虑,满足使用、经济、结构尺寸、构造、施工、美观上的要求,做出几种方案,最后通过技术、经济等方面的综合比较获得最优设计。方案一:预应力混凝土连续梁桥(88m)方案二:预应力混凝土简支板桥(164m)方案三:钢筋混凝土双曲拱桥(322m)表2-1 方案比较表序号 方案类比 别较项目第一方案第二方案第三方案预应力混凝土连续梁(88m)预应力混凝土简支板桥(164m)钢筋混凝土双曲拱桥(322m)1桥高(m)3332桥长(m)6464643最大纵坡(%)1.52.02.04工艺技术要求技术先进,工艺要求严格,所需设备较少,占用施工场地少。技术较先进,工艺要求严格,施工方便,制造工艺简单。已有成熟的工艺技术经验,需用大量的吊装设备,占用施工场地大,需用劳力多。5使用效果属于超静定结构,受力较好,主桥桥面连续,无伸缩缝,行车条件好,养护也容易。属于静定结构,受力不如超静定结构好,但其结构质量安全可靠,耐劳性好,计算简便。拱的承载潜力大。伸缩缝多,养护较麻烦。纵坡较大,东岸广场及引道填土太高,土方量大,土方来源困难。6造价及用材钢材用量大,造价也大。钢材用量小,造价低。造价最低,耗用钢材少,但木材、水泥多。 通过以上三种方案比较,从使用效果、造价、材料等诸多方面看,第二方案优点最多。第一方案由于“利民桥”属于城市桥梁且桥跨较小,造价较高不宜采用;第三方案由于在城市施工,施工场地不宜占大且土方来源困难,不宜采用。所以第二方案最为合理。第三章 初步设计第一节 原始资料一、水文数据资料设计洪水为频率为2%,设计流量为:设计流速为,IL=0.8,e=0.8,波浪高度取0.5。二、气象资料:当地最热日月平均气温23.5,最冷日月平均气温-6.1,极端最高温38,极端最低温度-25.0,地面冻土深0.8,设计风速。三、地质资料据工程地质勘察报告(钻探深度为20),桥位河床下的地质条件如下表:表3-1 河床下地质资料报告表土名土特征参数充填土淤泥质粘土粉质粘土粘 土中 砂砾 砂河流两岸除河床标高下与河中心相同外,岸边河中心标高以上为松散砂土,地基容许承载力,空隙比e=0.95,夹有淤泥质粘土,层厚为1。四、设计荷载公路-II级 人群荷载:3.0桥面宽度:净-721.0道路等级:II级 本河道不通航抗震设防烈度为7度第二节 水文计算一、过水面积计算设计水位拟订为983.33,水面宽度69.606过水面积:A1=0.3330.12=0.02 A2=4.9(0.123.16)=8.036 A3=27.3(3.16+3.91)=96.506 A4=3.4(3.91+4.44)=14.195 A5=15.3(4.44+4.08)=65.178A6=12.9(4.08+2.76)=44.118A7=2.765.496=7.584 Aqx=A1A2A3A4A5A6A7=235.637 设计过水面积:W=qs/v0=962/4.1=234.634 AqxW=235.637234.634=1.003取标准跨径 =16 分为4跨,桥长64,桥墩宽取1.2。j=15.1; p=1.2; Qp=9623/s; Lj=60.4 =d/l0=1.2/64=0.01875, =1=0.8982;Aq=221.849AJ=AQ(1-)=217.689二、桥面标高非通航河流: Hmm=HP 查桥涵水文表12-4 =0.5桥面铺装采用防水混凝土铺装,上面层为3厚的细粒式沥青混凝土与5厚的中粒式沥青混凝土,下面层为10厚的C40防水混凝土。波浪高度 hl=0.52/30.5=0.33 HP=983.33 Hmm=983.33+0.33+0.5+0.88=984.95三、桥梁墩台的冲刷计算(一)一般冲刷深度计算河槽为粘土质河槽 Il=0.3; e=0.95; hmax=4.44; Lj=60.4; =Ac/Lc=235.637/64=3.682单宽流量集中系数: =1.3;桥孔侧收缩系数:=0.8982;河槽部分一般冲刷深度:hp= =8.14(二)最大冲刷深度计算:桥墩计算宽度B=1.2; 桥型系数=0.99;冲止流速:=0.22=0.22=1.185;= =0.24;最大冲刷深度:第三节 桥面总体布置一、桥面总体布置:预制板标准跨径:;计算跨径:;板长:15.96;桥面净空:净7+21.0; 设计荷载:公路II级;人群荷载:3.0kN/。图3-1 桥梁立面示意图二、构造型式及尺寸选定桥面净空为:7+21.0;全桥宽采用九块预制预应力空心板,每块空心板宽99。空心板全长15.96,每块板内主筋采用钢铰线13束12.92。图3-2 空心板截面构造及尺寸(尺寸单位)(一)毛截面面积 =6930-1368-2268.2299-87.5=3206.32(二)毛截面对中心的惯矩每个挖空的半圆面积为:R2=2;重心:y=;半圆对其自重重心的轴O-O的惯矩为:4;全截面对1/2板搞出的静矩:S1/2板高= =2538.12;毛截面重心离1/2板高处的距离为:(向下移);铰缝重心对1/2板高处的距离为:;由此得空心板毛截面对重心轴的惯矩Ih: =2829750+4325.013-37789.7688-57216-661619.0107-77651.35875 =1999.81034第四章 作用效应计算第一节 永久作用效应计算一、空心板自重:。二、人行道板及栏杆重力计算人行道板及栏杆重力,参照其他梁桥设计资料,单侧重力取12.0,桥面铺装采用等厚度8沥青混凝土。则全桥宽铺装每延米总重:0.08723=12.88;10cm厚的C40防水混凝土重:0.1725=17.5。三、铰缝重力。由此得空心板的每延米的恒载:四、恒载内力计算表4-1 恒载内力计算组合 项目荷载种类g(kN/m)l(m)M(kNm)Q(kN)跨中一期恒载8.0215.60243.968182.97662.55631.278二期恒载4.71815.60143.521107.64136.80018.400恒载合计12.73815.60387.489290.61799.35649.678第二节 基本可变作用效应计算一、 基本可变作用横向分布系数空心板的可变作用横向分布系数跨中和处按铰接板法计算,支点处按杠杆原理法计算,支点到之间按直线内插求得。(一) 跨中及处的可变作用横向分布系数计算空心板的刚度系数:; I=Ih=1999.81034; b=100; =15.6102;IT空心板截面的抗扭刚度(空心板截面构造简化如下图4-1) =则 =0.01513 图4-1汽车及人群荷载横向最不利加载如下图: 图4-2 横向分布影响线及横向最不利加载图表4-2 各板可变作用横向分布影响线坐标表板号单位荷载作用位置(i号板中心)12345678910.0118516213611598867772690.0223619414711388705749460.1513211177142114937867615820.01162158141119102908175720.0219418916012295756253490.1513178174151121998372646130.01136141142129111978781770.02147160164141110877262570.15131421511531351119280726740.011151191291331231089790860.021131221411521341068775700.151311412113514312910792837850.0198102111123131123111102980.02889511013414813411095880.1513939911112914012911199931号板: 2号板: 3号板: (0.142+0.067)=0.2094号板: 5号板: 表4-3 各板可变作用横向分布系数汇总表 板号横向分布系数12345m汽0.22550.23550.24000.24150.2380m人0.29600.23900.20900.19200.1860由此可见,分两行行车时4号板最不利跨中与/4处的荷载分布系数: 2支点处的可变作用横向分布系数计算(杠杆原理法)2号板:, ; 3号板:, ;4号板:, ;5号板:, 图4-3 2号板受力图示3支点到处的可变作用横向分布系数(内插法)表4-4 空心板的可变作用横向分布系数荷载种类 荷载位置跨中及处支点汽车荷载0.24150.5人群荷载0.19200二、活载内力计算(一)均布荷载和内力影响线面积计算表4-5 均布荷载和内力影响线面积计算 类型截面公路II级均布荷载(kN/m)人群(kN/m)影响线面积(或m)影响线图式10.50.75=7.875300.75=2.25 l/47.7852.25 1/2 1/27.7852.253/32=22.815 3l/167.7852.25 3/4 l/47.7852.25 1(二)公路II级中集中荷载Pk计算计算弯矩效应时 Pk计算剪力效应时Pk=180.31.2=216.36(三)计算冲击系数A=0.32063, Ic=0.0199984, G=0.3206325=8.02N/,c=G/g=8.02/9.81=0.817103NS3/,C40混凝土E取3.251010N/自振基频:Hz1.5HzHz则(1+)=1.2936(四)跨中弯矩,跨中剪力Ql/2计算由于双车道不折减,故计算如下表表4-6 跨中弯矩与剪力组合表截面荷载类型或qr(kN/m)PK(kN)(1+)mcS(kNm或kN)SiSML/2公路II级7.875180.301.29360.241530.4274.84294.51/4=3.9219.67人群2.250.192030.4213.14QL/2公路II级7.785216.361.29360.24151.954.8038.600.533.80人群2.250.19201.950.84S汽= S人=(五)跨的弯矩与剪力 (双车道不折减)表4-7 /4跨弯矩与剪力组合表截面荷载类型或qr(kN/m)PK(kN)(1+)mcS(kNm或kN)SiSMl/4公路II级7.875180.301.29360.241522.81556.129220.8843/16=2.925164.755人群2.250.192022.8159.856Ql/4公路II级7.785216.361.29360.24154.387510.79461.4880.7550.694人群2.250.19204.38751.895(六)支点的剪力图4-4 支点剪力计算简图横向分布系数变化的区段的长度:m变化区荷载重心处的内力影响线坐标为: =1.293610.5216.361.0=139.94kN公路II级QO=25.72+139.94=165.66 kN(七)计算支点截面人群荷载最大剪力第三节 作用效应组合一、按承载能力极限状态组合()表4-8 承载能力极限状态组合序号荷 载类 型弯矩(kNm)剪力(kN)支点/4截面跨中支点/4截面跨中结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600人群荷载09.85613.1402.5971.8950.8401.20348.740464.987119.22759.6140.0001.40309.238412.314213.92486.08354.0400.81.4011.03914.7172.9082.1220.941Sud=+0669.017892.018354.060147.81954.981二、正常使用状态长期效应组合()表4-9 正常使用状态长期效应组合序号荷 载类 型弯矩(kNm)剪力(kN)支点/4截面跨中支点/4截面跨中结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600人群荷载09.85613.1402.5971.8950.8400.4(+)092.296123.06067.30325.35315.760SSD=+0382.913510.549166.65975.03115.760三、正常使用状态短期效应组合 ()表4-10 正常使用状态短期效应组合序号荷 载类 型弯矩(kNm)剪力(kN)支点/4截面跨中支点/4截面跨中结构自重0260.617387.48999.35649.6780.000汽车荷载0220.884294.510165.66061.48838.600人群荷载09.85613.1402.5971.8950.8400.70154.619206.157115.96243.04227.020SSD=+0455.092606.786217.91594.61527.860第五章 预应力钢筋设计第一节 预应力钢筋截面积的估算采用先张预应力混凝土空心板桥,预应力采用钢铰线1312.92,沿空心板跨径方向采用直线布置。设预应力钢筋束的截面积为Apl,其一般由空心板的跨中截面内力控制,按以下三个条件估算:一、按极限状态抗弯承载力要求估算Apl在跨中截面的抗弯能力极限的状态下,预应力钢筋达到抗拉设计强度,混凝土达到抗压设计强度,取空心板受压翼缘计算宽度=99,且忽略铰缝由 得 +2567.1 图5-1 空心板换算等效工字形截面=3597337.174 (尺寸单位:)得 , 则等效工字形截面的上翼缘板厚度:等效工字形截面的下翼缘板厚度:等效工字形截面的肋板厚度:设预应力钢筋布置在空心板下部一排,空心板跨中截面MD=892.018kNm,并假定预应力钢筋重心距下板边缘距离为ay,取ay=4,则板的有效高度。由公式和可以求得预应力钢筋面积Apl为:= =0.00101989=1019.892用选定的单根预应力钢筋束的面积可得所需要的预应力筋根数。单根预应力钢筋束的面积为采用钢铰线1312.92(三股):板所需筋根数二、按施工阶段混凝土正应力要求估算(一)预拉区边缘混凝土拉应力控制条件公式:相应阶段预应力钢筋的合力;构件截面上边缘到截面重心轴的距离:0.79+35=35.79;构件截面下边缘到截面重心轴的距离:35-0.79=3.21;全截面回转半径:;全截面面积:=3206.32;全截面惯性矩:=1999.81034;构件恒载在计算截面处引起的弯矩:=243.968kNm。张拉时混凝土强度达到设计强度的80%,相当于40号混凝土在张拉时为35号,查公预规轴心抗拉强度标准值ftk=2.2MPa,故张拉时构件上缘混凝土限制值, MPa,其轴心抗压强度标准值 MPa。张拉时构件下缘混凝土压力限制值为:, MPa。 (二)按预应力区边缘混凝土压应力控制条件可得公式:三、按使用阶段混凝土正应力估算(一)按受压区不开裂控制条件可得传力锚固之后所承受的后加恒载与活载在计算截面处引起上午弯矩:Mg2=143.521kNm,Mp=297.51+13.14=307.65 kNm ;考虑预应力损失全部出现后的有效预加应力与传力锚固时有效力的比值;分别为使用阶段对混凝土拉压力和压应力的限值: MPa (二)按受压区边缘混凝土压应力控制条件可得 Np应满足以上四个不等式的要求,可以用图解法,如下图所示:图5-2 Np计算图示 由图可知,当epn=250时,取,此时,所以所需预应力钢筋的束数为:(根)综合考虑,故选用18作用预应力钢筋,采用钢铰线13束,则板内布置18根钢铰线。第二节 预应力钢筋的布置先张法预应应力钢筋的构造布置应满足公预规的要求,取预应力钢筋净保护层为3,得钢筋重心离板底边缘距离为:,取4cm。18根钢铰线在板横截面中呈不均匀分布,预应力钢筋在截面中的分布见下图:图5-3 预应力钢筋在截面中的分布(单位:)第三节 换算截面几何特性计算一、换算截面面积钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比:二、换算截面重心位置钢筋换算截面对毛截面重心的静矩:;换算截面重心对毛截面重心的偏离:;换算截面重心到截面下缘距离:;换算截面重心到截面上缘距离:;钢筋重心至换算截面重心的距离:。三、换算截面的惯矩 四、截面抗弯模量, 第四节 空心板强度计算一、正截面强度计算工字形截面总有上翼板或下翼板位于受压区,故正截面承载力可按T形截面计算,由水平力平衡,即,可求得所需混凝土受压区面积为:属第II类T形截面,则由=129.47 =1231.96kNm kNm 可以认为截面满足不需配置普通钢筋。二、斜截面强度计算复核主梁截面尺寸:根据公预规第条,矩形,T形和I形截面的受弯构件,其抗剪截面应符合下列要求: , =354.060kN, , b=234.8, =700-30=670代上式得:截面尺寸满足要求。三、箍筋设计(一)核算是否需要根据计算配置箍筋根据公预规第5.2.10条,矩形,T形和I形截面的受弯构件,当符合时可不进行斜截面抗剪承载力验算,仅需要按公预规第9.3.13条构造要求配制箍筋。空心板仅沿跨长相当一部分区段需计算箍筋,为构造与施工方便,本设计预应力混凝土空心板不设斜筋,计算剪力全部由混凝土与箍筋承担。(二)计算箍筋的最大间距计算不需配置剪力筋区段长度xx=3027.57按计算设置剪力钢筋梁段长度L1=7980-3027.57=4952.43计算 采用直径为的双肢箍筋(HRB335级钢筋),则278.54=157.082,一般受弯构件箍筋常按等间距布置,为计算简便,计算公式中截面有效高度ho=700-30=670,纵向配筋百分率:由混凝土和箍筋承受全部计算剪力的条件得: 取(三)箍筋布置根据公预规构造要求调整后,空心板的箍筋布置如下:图5-4 箍筋布置图示由支座至跨中距离x=70,取7根,由70到跨中距离x=470,取20根,间距为20,由470到跨中取12根,间距为25。(四)截面抗剪强度验算由公预规第5.2.7条知,斜截面抗剪承载力计算应满足下式规定:由于剪力全部由混凝土和箍筋共同承担,故:选择演算截面的起点位置1距支座中心处: =610.71kN354.06kN2距支座距离70处(箍筋间距变化处): =431.74kN326.7kN3.距支座距离470处(箍筋间距变化处): =386.46kN161.79kN综上所述,空心板各截面抗剪强度均满足要求,空心板的预应力钢筋没有在跨间截断或减少,故斜截面抗弯强度可不验算。第五节 预应力损失计算 按公预规的规定,钢铰线张拉控制应力取=0.81720=1376 MPa。一、锚具变形引起的应力损失先张法施工采用带螺帽的锚具端张拉(采用起张拉),设用一块垫板预应力钢筋的有效长度取为张拉台座的长度,设台座长L=50m。由公预规,则 MPa 二、加热养护引起的应力损失预应力钢筋与台座间的温度 MPa 三、钢筋松弛损失 MPa 四、混凝土弹性压缩引起的应力损失=(1376-24-40-60)32.66=40890.32kN五、混凝土收缩徐变引起的应力损失设桥梁所处环境的相对湿度为70%,构件受载龄期为14天,查表得: 六、永存预应力值预加应力阶段,第一批应力损失为: =24400.560.3396 =190.17MPa使用荷载作用阶段,第二批应力损失为:=0.560.33276.3=306.47MPa全部应力损失: MPa预应力钢筋永存预应力值为: MPa第六节 短暂状态应力验算预应力混凝土结构按短暂状态设计时,应计算构件在制造、运输及安装等施工阶段,由预加力、构件自重及及其它施工荷载引起的截面应力。一、上缘混凝土边缘应力 : =5.087MPa二、下缘混凝土边缘应力: = =12.43MPaMPa计算结果表明,在预施应力阶段,梁的上缘不出现拉应力,下缘混凝土的压应力满足规范要求。第七节 持久状况应力验算按持久状况设计的预应力混凝土受弯构件,尚应计算其使用阶段正截面混凝土的法向应力,受拉钢筋的拉应力及斜截面的主压应力,计算时作用取其标准值,不计分项系数。一、跨中截面混凝土法向正应力验算; ;受压翼缘换算截面面积预应力钢筋合力及其偏心矩受压翼缘换算截面的受压边缘弹性抵抗矩:(=521.771033)永久荷载弯矩标准值=结构自重弯矩标准值恒载弯矩标准值(=387.489kNm)汽车荷载弯矩标准值:(=294.51 kNm)人群荷载弯矩标准值:(=13.14 kNm)则,混凝土受压边缘的法向压应力为: =20.33MPa0.8fck=0.826.8=21.44MPa二、跨中截面受拉钢筋拉应力验算; =879 MPa; 受拉区预应力钢筋合力点处混凝土法向拉应力受拉钢筋偏心矩:(=289.7)全截面换算截面惯性矩:(=2143836.471044)= = =16.29 MPa MPa0.651720=1118 MPa三、斜截面的主压应力计算 一般取变截面分别计算截面形心轴处在标准值效应组合作用下的主压应力,应满足,本设计取支点处。计算主应力点的混凝土法向压应力=10.569 MPa换算截面面积对其截面重心轴的面积矩:=33.691.476=49.7261033 =2.5 MPa =11.13 MPa0.6fck=0.626.8=16.08 MPa计算结果表明,使用阶段正截面混凝土法向应力、预应力钢筋拉应力及斜截面主压应力满足规范要求。第八节 正常使用极限状态应力验算一、正截面抗裂性验算正截面抗裂性验算以跨中截面受拉边的正应力控制,在荷载短期效应组合作用下应满足:为在荷载短期效应组合作用下截面受拉边应力=, 其中为截面下边缘的有效预应力=29.07 MPa=10.55 MPa=10.55 MPa0.8529.07=24.71 MPa计算结果表明,正截面抗裂性满足要求。二、斜截面抗裂性验算斜截面的抗裂性是通过斜截面混凝土的主拉应力来控制的,全预应力混凝土构件在作用荷载短期效应组合下应满足:tp在作用短期效应组合下构件抗裂性验算截面混凝土的主拉应力混凝土抗拉强度标准值:(=2.4 MPa)=18.656-6.095+6.15=16.711 MPa = =0.9 MPa MPa(压应力)斜截面主要出现压应力,所以斜截面抗裂性满足要求。第九节 变形计算一、使用阶段挠度计算使用阶段的挠度值按短期荷载效应组合计算,并考虑挠度长期影响系数,对C40混凝土,=1.60,刚度。预应力混凝土简支梁的挠度计算按等截面梁计算,截面刚度按跨中截面尺寸及配筋情况确定,即取: =荷载短期效应组合作用下的挠度值,可简化为按等效均布荷载作用情况计算; =60.11自重产生的挠度值按等效均布荷载作用情况计算: =47.69消除自重产生的挠度,并考虑挠度长期影响系数后,使用阶段挠度值为:0.467并3.6(合格)。四、支座厚度h=40.2=2.00.8=2.8第三节 支座偏转的验算一、计算支座的平均压缩变形 (合格)二、计算梁端转角 三、验算偏转情况(合格)第四节 支座抗滑稳定性的验算一、计算温度变化引起的水平力二、验算滑动稳定性(合格)以及(合格)所以,选用1820的支座满足规范要求,支座不会发生相对滑动。第九章 桥台设计第一节 设计资料一、上部构造装配式混凝土空心板桥四孔桥跨标准跨径:;计算跨径:。采用板式橡胶支座,高出台帽2.8。二、设计荷载汽车II级,人群荷载3kN/三、建筑材料台帽为C25混凝土,台身采用200号砂浆砌块石。第二节 桥台尺寸拟定一、台帽尺寸的拟定(一)顺桥向台帽最小宽度b 由墩台和基础的公式2-1-3得: 式中:支座纵桥向宽度 各桥跨结构伸过支座中心线的长度 两跨间伸缩缝宽度 =4出台宽度,取=10顺桥向支座边缘到台身边缘的最小距离,由桥梁工程的表4-1-1得 =20 取b=82(二)横桥向台帽最小宽度B 除应考虑支座布置情况外,还应结合桥面宽度(包括人行道)及接线路基宽度决定,使车辆、行人交通安全方便,取用B=900。(三)台帽高度 台帽高度取为50。二、桥台的一般构造采用埋置式桥台,台高H=8.15m,下设桩基础,采用钻孔灌注桩,为摩擦桩,承台尺寸为2.011.04.0m,桩径取用1.0m。三、台身尺寸的拟定 台身高取7.0m,台背1:4在顺桥向方向下放坡,横桥向不设斜坡。第十章 混凝土桥墩第一节 上部结构重力计算上部结构标准跨径16m,计算跨径15.6m,双车道净宽7m,两边人行道净宽1.0m,每孔上部结构自重:沥青混凝土桥面铺装厚8沥青混凝土:12.8815.6=200.928kN10cm厚的防水混凝土重力:17.515.6=273 kN 铰缝重力:0.37815.6=5.8968 kN9块板重:8.0215.6=125.112 kN人行道、栏杆及缘石:12.015.6=187.2 kN合力:586.84 kN自重反力: kN第二节 汽车荷载与人群荷载计算图10-1 桥墩活载计算图示一、汽车荷载计算两跨荷载时,在右跨左支点设集中荷载,均布荷载集中荷载左反力右反力反力合力顺桥向偏心弯矩:M=(555.57-122.85)0.5/2=108.18kN横桥向偏心弯矩:M=678.420.55=373.131 Kn二、人群荷载人群荷载两跨均设有荷载,每侧第三节 桥帽与墩身自重图10-2 桥墩尺寸构造图(尺寸单位:分米)墩帽与墩身自重:=2343.62kN第四节 墩身底竖向荷载效应标准值表10-1 墩身底竖向标准值效应 项目上部结构墩帽与墩身汽车荷载人群荷载R(kN)293.42122.8546.8R(kN)293.42555.5746.8自重(kN)2343.62纵向偏心弯矩(kNm)108.18横向偏心弯矩(kNm)373.131第五节 风荷载, , , 一、横桥向风荷载计算上部结构高度为0.7m,每跨迎风面积为上部结构风荷载标准值:=0.91.31.00.019611.2=0.2568kN上部结构风荷载对墩身底弯矩为: (0.7板高,0.028支座高,7.2墩帽与墩身高度)二、纵桥向风荷载计算, , , , , 墩身迎风面积:第六节 纵向力 纵向力中温度、混凝土收缩和徐变作用等跨简支梁的桥墩、两排支座相互抵消。制动力按通规规定为加载长度上总重力的10%,桥墩承受加载长度215.6=31.2m上制动力的一半,本桥为双向两车道,采用一个车道的汽车重力,按通规表4.1.5,计入制动力时不计流水压力。制动力作用于支座中心,对墩身底力臂为7.2+0.028/2=7.214m制动力对墩身底弯矩M=1657.214=1190.31kNm第七节 墩身底截面按承载能力极限状态验算桥墩墩身用C25混凝土,墩身底截面按混凝土结构计算一、竖向力较大时计算结构自重竖向力,汽车、人群荷载竖向里机器纵横向弯矩,纵向风荷载弯矩,制动力弯矩等作用效应(不计横向风荷载弯矩)组合。(一)竖向力=0.91.2(2293.4+2343.62)1.4(122.85+555.57)0.81.4246.8=4114.05kN(二)纵向弯矩(绕x轴)=1190.28 kNm(三)横向弯矩(绕y轴) kNm(四)偏心矩验算 截面重心至偏心方向边缘距离 满足要求(五)墩身底截面承载能力极限状态 X=5050, y=550, , , m=8 =双偏心受压的受压面积=值计算,按规范表4.0.8注2,双向偏心受压取截面最小回转半径,当 满足要求二、偏心矩较大时计算第1款考虑结构自重分项系数1.2,结构自重竖向力设计值达较大值,截面偏心矩达较小值。现在就结构系数分项系数取1.0,竖向力设计值将达较小值,此时偏心矩可达较大值。结构自重竖向力、汽车和人群荷载竖向力及其纵横向弯矩,纵向风荷载弯矩,制动力弯矩等作用效应组合(不计横向风荷载弯矩)。(一)竖向力=0.91.0(2293.4+2343.62)1.4(122.85+555.57)0.81.4246.8=3586.57kN(二)纵向弯矩(绕x轴) 1190.28 kNm(三)横向弯矩(绕y轴) kNm(四)偏心矩验算 截面重心至偏心方向边缘距离 (符合规定)(五)墩身底截面承载能力极限状态验算 双偏心受压的受压面积=满足要求第八节 内力组合表10-2 基底竖向荷载效应标准值效应 部位上部
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