简支T梁基础工程课程设计计算书讲诉
40米简支T梁计算书word文档

40米装配式预应力混凝土T型梁(先简支后桥面连续梁)上部构造(后张法钢绞线)计算书整体式路基宽21.50米,桥宽2×净-9.50米计算:复核:审核:二○○八年十月本计算以分幅桥梁为例,利用《Dr.Bridge-桥梁博士系统V3.1版》进行验算。
一、设计依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)二、设计基本资料1.设计荷载:局部加载时采用车辆荷载车辆重力标准值:P k=550kN2.标准跨径L b=40,梁长39.96m3.上部构造先简支后桥面连续混凝土T梁。
4.材料预应力钢绞线采用国家标准:预应力钢绞线1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003。
张拉控制应力:腹板束采用σcon=0.72fpk=1339.2Mpa,顶板负弯矩束采用σcon=0.75 fpk =1395Mpa,张拉时采用双控。
锚具:HVM或OVM15系列,连续段预应力为BM15-5型扁锚,锚具采用符合国标GB/T14370-2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》的锚具及其相应配套设备。
普通钢筋:直径≥12mm采用HRB335,直径<12mm采用R235。
钢板:锚头下支承垫板,支座垫板等均采用A3碳素钢。
5.计算方法:1)持久状况承载能力极限状态计算;2)持久状况正常使用极限状态计算;6.桥面净空:净9.75m7.按后张法施工工艺制作主梁。
8.防撞护栏重外侧:(0.69×20×26)/40=8.97kN/m中央分隔带一侧: (0.48×26)/2=6.24KN/m三、主梁跨中截面主要尺寸拟定1.主梁高度 2.50m2.主梁截面细部尺寸(见下图)3.结构离散图见附图14.计算截面的几何特征五、利用《桥梁博士》程序计算的前期工作 1. 本次计算的结构离散图见附图12. 环境的相对湿度:0.83. 环境类别:Ⅰ类;4. 预应力钢筋:弹性模量E p=1.95×105 MPa ,松驰率ρ=0.035,松驰系数ζ=0.3。
简支T型梁计算说明书

预制钢筋混凝土简支T形梁计算说明书姓名 ***学号*******2012年12月5号1)已知设计数据及要求钢筋混凝土简支梁全长o L =9.96m ,计算跨径L=9.5m 。
T 形截面梁的尺寸如图,桥梁处于I 类环境条件,安全等级为二级,o γ=1 。
梁体采用C25混凝土,轴心抗压强度设计值cd f =11.5MPa ,轴心抗拉强度设计值td f =1.23MPa 。
主筋采用HRB335钢筋,抗拉强度设计值sd f =280MPa ;箍筋采用R235钢筋,直径8mm ,抗拉强度设计值sd f =195MPa 。
简支梁控制截面的弯矩组合设计值和剪力组合设计值:l/2,d M =1.2*257.16+1.4*132.89=494.64KNm l/4,d M =1.2*192.87+1.4*88.67=355.58KNm 0,d V =1.2*107,15+1.4*123.45=301.41KN l/2,d V =1.2*0+1.4*36.54=51.16KN2)跨中截面纵向受拉钢筋计算(1)T 形截面梁受压翼板的有效宽度'b f由图所示,T 形截面受压翼板厚度的尺寸,可得翼板平均厚度'h f =mm 1202100140=+,则可得到'1b f =L/3=9500/3=3167mm'2b f =1600mm'3b f =b+2bh+12'h f =170+2*0+12*120=1610mm 故,受压翼板的有效宽度'b f =1600mm (2)钢筋数量计算截面设计l/2M =o γl/2,d M =494.64KNm设s a =300mm+0.07h=30+0.007*800=86mm , 则截面有效高度o h =800-86=714mm ①判定T 形截面类型:cd f 'b f 'h f (o h -'h f /2)=11.5*1600*120(714-120/2)=1444KNm>l/2M (=494.64KNm) ②求受压区的高度494.64*610=11.5*1600x (714-x/2) 得合适解为x=39mm<'h f (=120mm)③求受拉钢筋面积AsAs= f cd 'b f x/f sd =(11.5*1600*39)/280=2563mm 2跨中截面主筋选择为12∅18,焊接骨架的钢筋层数为6层纵向钢筋面积As=3054mm 2 混凝土保护层取30 mm>d=18mm ,及设计要求的最小值30mm 。
30m简支T梁计算书

钢筋混凝土简支梁桥设计计算书摘要:本设计上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为16米×2,桥面净空:净—5+2×0.375米,采用重力式桥墩和桥台。
桥梁全长为37.04m,桥面总宽5.75m,桥梁中心处桥面设计高程664.500米,横坡为2%;桥垮轴线为直线,设计荷载标准为:公路-Ⅱ级,人群荷载3 kN/m。
本文主要阐述了该桥设计和计算过程,首先对主桥进行总体结构设计,然后对上部结构进行内力、配筋计算,再进行强度,应力及变形验算,最后进行下部结构设计和结构验算。
同时,也给出了各部分内容相关的表格与图纸。
通过这次设计不但了解设计桥梁的各个步骤,而且也能熟练的运用AUTOCAD进行制图。
关键词:现浇混凝土 T形简支桥梁重力式桥台重力式桥台结构设计验算强度ABSTRACT:The design for the upper structure of reinforced concrete beam bridge, standard span for 14 meters x 3, bridge deck headroom: net - 8 + 2 x 1.0 meters, adopt the piers and gravity type abutment. Bridge deck 42m, stretches for total wide ZongPo 0.3%, 10m bridge deck, deck design elevation 2.00 at the center of the slope for rice, 1.5%; Bridge collapse, design load for linear axis for: highway - Ⅱ standard, the crowd load level 3 kN/m. This paper mainly expounds the bridge design and calculation process, first makes an overall structure design of bridge, then to the upper structure force, reinforcement calculation, again, stress and deformation strength, then check the structure design and structure checking. At the same time, also gives the relevant sections of the form and drawings. This design not only understand each step of designing the bridge, but also can skilled use AUTOCAD for drawing.Keywords: cast-in-situ concrete simply-supported t-shaped bridge abutment gravity type abutment gravity type structure design checking intensity引言(一)设计基本资料1、结构选型与布置:上部结构为钢筋混凝土简支梁桥,标准跨径为16米×2,桥面净空:净—5+2×0.375米,采用重力式桥墩和桥台1、设计荷载:公路—Ⅱ级,环境类别Ⅰ类,设计安全等级二级。
结构设计原理计算书 简支T型梁

钢筋混凝土简支T梁桥主梁配筋设计计算书专业:班级:学号:姓名:(一)基本技术资料标准跨径:20.00m;主梁全长:19.96m;计算跨径:19.50m;桥面净宽:净—7m+2*0.75m=8.5mc;设计荷载:汽车荷载采用公路—B级,人群荷载3kN/m2;主梁纵横面尺寸:见图1、图2;图1主梁横断面图(单位:mm)图 2 主 梁 纵 断 面 图 (单位:mm)主 梁 中 线支 座 中 心 线梁控制截面的作用效应设计值:(1)用于承载能力极限状态计算的作用效应组合设计值 跨中截面弯矩组合设计值1,21892.74d MKN m=⋅,其他各截面弯矩可近似按抛物线变化计算。
支点截面剪力组合设计值,0367.2d V KN=,跨中截面剪力组合设计值1,264.2d VKN=,其他截面可近似按直线变化计算。
(2)用于正常使用极限状态计算的作用效用组合设计值(梁跨中截面) 恒载标准值产生的弯矩750GK M KN m =⋅ 不计冲击力的汽车荷载标准值产生的弯矩1562.4Q K M KN m=⋅短期荷载效应组合弯矩计算值为 1198.68S M KN m =⋅ 长期荷载效应组合弯矩计算值为 1002.46l M KN m =⋅ 人群荷载标准值产生的弯矩值为 255Q K M KN m=⋅材料要求:(1)梁体采用C25混凝土,抗压设计强度11.5cd f Mpa=;(2)主筋采用HRB335钢筋,抗拉设计强度280sd f Mpa =。
(二) 截面钢筋计算一、 跨中截面的纵向受拉钢筋的计算由设计资料查附表得11.5cd f Mpa =, 1.23td f Mpa =280sd f Mpa =,0.56b ξ=,0 1.0γ=,弯矩计算值01,21892.74d M MKN mγ==⋅1、计算T 形截面梁受压翼板的有效宽度:18080180(a)(b)图2 跨中截面尺寸图(尺寸单位:mm )为了便于计算,将图2(a )的实际T 型截面换算成图2(b )所示的计算截面801401102f h mm'=+= 其余尺寸不变。
钢筋混凝土简支T型梁桥设计计算书

钢筋混凝土简支T 型梁桥设计计算书一, 设计资料(一)桥面净空净-920.3+⨯人行道 (二)主梁跨径和全长标准跨径 18.00b l m =(墩中心距离)计算跨径 17.50l m =(支座中心距离)主梁全长17.96l m =全(主梁预制长度)(三)公路等级公路I 级 (四)气象资料桥位处年平均气温为21.3ºC ,年平均最高气温为37.4ºC ,年平均最低气温为5.8ºC 。
(五)施工方法采用焊接钢筋骨架设计。
施工方法如下:预制部分主梁,吊装就位后现浇接缝混凝土形成整体,最后进行桥面系施工。
(六)桥面铺装8cm 钢筋混凝土+7cm 沥青混凝土 (七)栏杆采用普通钢筋混凝土立柱和花色栏板,单侧宽度30cm ,其单侧栏杆集度3KN/m 。
(八)材料钢筋:主筋采用HRB335(Ⅱ级螺纹钢筋),其它则采用R235(Ⅰ级光圆钢筋)。
混凝土:C30普通混凝土 (九)计算方法 极限状态法 (十)结构尺寸 如图:(十一)设计依据(1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60——2004) (2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62——2004)二, 主梁的计算(一)1,(1) 平均板厚:1103h =+(18016)10.151301638.34()xa cm =-⨯+⨯=32326424110.1516410.1516410.15(38.34)12211301613016130(38.34)1226.26410()6.26410()xI cm m -=⨯⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯=⨯ 主梁腹板的抗扭惯矩:3Tx I cbt =其中: c ——截面抗扭刚度系数(查表) b 、t ——矩形的宽度与厚度。
查表可知:/(1.30.1015)/0.167.49b t =-=0.3053c ='33340.3053(1.30.1015)0.16 1.49910()Tx I cbt m -==⨯-⨯=⨯单位抗弯及抗扭惯矩: 224/ 6.26410/1.8 3.48010(/)x x J I b m m --==⨯=⨯''344/ 1.49910/1.8Tx Tx J I b --==⨯=(2) 横梁抗弯和抗扭惯矩翼板有效宽度λ计算:横梁长度取为两边主梁的轴线间距,即4 1.87.2()l m =⨯= 横梁翼板的宽度(单边): 1(4.3750.15) 2.1125()2c m =-='0.98h m =横梁平均宽度:'0.1515b m cm ==/ 2.1125/7.20.2934c l ==根据/c l 比值可查表1,求得/0.645c λ= 所以, 0.6450.645 2.1125 1.3625()c m λ==⨯=求横梁截面重心位置y a :'''11''12222220.10150.982 1.36250.15222 1.36250.10150.150.980.2032()yh h h h b a h h bm λλ⋅⋅+⋅⋅=⋅+⋅⨯⨯+⨯=⨯⨯+⨯=横梁的抗弯惯矩y I 和横梁腹板的抗扭惯矩'Ty I :'32''3''21113232241122()()12212210.10152 1.36250.10152 1.36250.1015(0.2032)12210.980.150.980.150.98(0.2032)1223.05210()yy y h h I h h a b h b h a m λλ-=⨯⨯+-++-=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯-=⨯'''31()Ty I c h h b =-其中,''1()/(0.980.1015)/0.15 5.86h h b -=-=查表,可得0.297c ='''33441()0.297(0.980.1015)0.158.82010()Ty I c h h b m -=-=⨯-⨯=⨯所以,横梁的单宽抗弯惯矩y J 和单宽抗扭惯矩Ty J 为: 2341/ 3.05210/4.375 6.97710(/)y y J I b m m --==⨯=⨯''4441/8.82010/4.375 2.01610(/)Ty Ty J I b m m --==⨯=⨯总上述: 243.48010/x J m m -=⨯346.97710/y J m m -=⨯3''344134110.10158.32610 2.01610331.38310(/)Tx Ty Tx Ty J J h J J m m ---+=++=⨯+⨯+⨯=⨯(3) 计算抗弯参数θ和扭弯参数α0.384θ==其中, B ——取桥宽的一半 L ——取计算跨径。
装配式钢筋混凝土简支T行梁设计与计算书课程设计说明书

装配式钢筋混凝土简支T 行梁设计与计算书 一、设计资料 (一)桥梁大体概况一、桥面净空:净72 1.5m m -+⨯;二、设计荷载:公路-Ⅱ级汽车荷载,人群23.5/KN m ,结构安全品级为二级,01γ=;3、材料规格:钢筋:主筋采用400HRB 钢筋,箍筋采用400HRB ,Ⅰ类环境; 混凝土:采用30C 混凝土; 4、结构尺寸: 标准跨径 20.00b L m =; 计算跨径19.50j L m =;主梁全长 19.96L m =;图1 20m 钢筋混凝土简支梁尺寸(尺寸单位:mm )(二)内力计算结果表1 弯矩标准值d M 汇总表(单位:KN m ⋅) 内力横载G M汽车1Q M人群2Q Md /2L M ,d L/4M ,表2 弯矩标准值d V 汇总表(单位:KN )内力横载G V 汽车1Q V人群2Q V,d o Vd /2V ,L注:车辆荷载引发的弯矩已计入冲击系数,1 1.19μ+= 二、跨中截面的纵向受拉钢筋计算 一、承载能力极限状态计算时作用效应组合0,/201111()1.0(1.2702.0 1.4608.00.8 1.455.0)1755.2mnd L Gi Gik Q Q k c Qj Qjk i j M S S S kN mγγγγϕγ===++=⨯⨯+⨯+⨯⨯=⋅∑∑ 二、T 形截面受压翼板有效宽度'f b'140100120()2f h mm +== '111195006500()33f b L mm ==⨯='21600()f b mm =''321218020121201620()f h f b b b h mm =++=+⨯+⨯=所以,受压翼板的有效宽度:'1600()f b mm =3、主钢筋数量计算由规范查得013.8, 1.39,330,0.53, 1.0cd td sd b f MPa f MPa f MPa ξγ=====。
T型简支梁计算书

40米后张法预应力混凝土简支T形梁计算书1.概况与基本数据1.1概况依据《西部地区中小跨径桥梁技术研讨会》会议纪要、《西部地区中小跨径适用桥梁形式研究下一步工作内容和计划》及我院任务通知单编号:桥-施-技科(2004)字第67号。
课题组进行课题相关设计开发。
开发原则为:(1)上部构造形式采用5梁式(2)梁宽模数B=2.4米,T梁预制高度为2.25米。
明确10厘米现浇混凝土铺装不参与受力。
(3)混凝土强度等级:C50(4)边梁悬臂长度120厘米。
(5)T梁两端及顺桥向采用单支座。
(6)适用路基宽度:整体式路基24.50米、12.0米。
(7)适用于直线桥。
1.2基本数据(1)结构:预应力混凝土简支T形梁(2)计算跨经:40米(3)路基宽度:整体式路基24.5米、12米(4)车道数:双向4车道(5)汽车荷载:公路-Ⅰ级2. 技术规范2.1《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2.2《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2.3《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ 022-85)2.4《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)2.5《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)2.6《公路工程抗震设计规范》(JTJ 004-89)2.7《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)3.材料主要指标3.1混凝土表1 T形梁混凝土主要指标3.2 预应力钢绞线表2 钢绞线主要指标3.3 钢筋表3 钢筋主要指标4.主要材料选用(1) 沥青混凝土:桥面铺装 。
(2) C40混凝土:桥面铺装 。
(3) C50混凝土:预制T 形梁、现浇连续段。
(4)24.15jφmm 钢绞线:预制T 形梁及顶板束。
5.荷载横向分布系数采用刚接梁法计算荷载横向分布系数,采用老规范的计算方法,梁宽采用 2.4m ,共5片T 梁,行车道宽度11m ,分别输入各片梁的抗弯、抗扭惯矩、桥面板沿梁长方向单位长度的抗弯惯性矩和悬臂长度,采用编制程序进行计算,结果如下表所示:6.结构分析说明 6.1 T 形梁施工阶段简支T 形梁施工阶段共划分为5个,各阶段工作内容见表5。
简支T梁桥课程设计计算书

钢筋混凝土桥梁计算一、设计资料 1.结构形式及基本尺寸某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。
主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高100cm ),桥梁横截面布置见图1。
80015035035013020100090201830821304825251.5% 1.5%图 1 主梁横截面主要尺寸(单位:cm )2.桥面布置桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、厚0.20m 。
桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。
横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。
3.主梁表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征 标准跨径/m 计算跨径/m梁长 /m梁高 /m支点 肋宽 /cm跨中 肋宽 /cm翼板端部厚度 /cm 翼板根部厚度 /cm 梁肋变化长度/ cm 横隔 梁数最大 吊重 /t2019.519.961.330181220479532.5注:梁肋变化长度从支截面点算起。
4.材料 1)梁体:主梁混凝土:C35; 横梁混凝土:C30; 钢筋混凝土容重:25kN/m 3 2)钢筋主 筋:热轧HRB335钢筋; 构造钢筋: 热轧R235钢筋 3)桥面铺装沥青混凝土,容重为22kN/m 3 ;混凝土垫层C25,容重为24kN/m 3 4)人行道人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载6.设计规范及参考书目1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004) 3)《桥梁工程》4)《混凝土结构设计原理》 5)《结构力学》6)《桥梁通用构造及简支梁桥》二、主梁的计算 (一)主梁内力计算 1.恒载内力计算(1)计算各主梁的恒载集度 主梁:kN/m53.11253.118.0218.06.1)2.012.0('1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=g kN/m 625.14253.13.023.06.1)2.012.0("1=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=gkN/m 08.132/)("1'11=+=g g g横隔梁: 对于边主梁A 组 汽车荷载 人群荷载 公路—I 级3.0 kN/m 2)kN/m (53.05.19/25516.0248.082.0218.060.100.1g 2=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⨯⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯--⨯= 对于中主梁(kN/m)06.153.02g 12=⨯=桥面铺装层)kN/m (03.36/2400.7)12.006.0(212200.702.0g 3=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯++⨯⨯=栏杆和人行道)k N /m(2/626g 4=⨯= 作用于边主梁的全部恒载g 为∑=+++==)k N /m (64.18203.353.008.13g g i 作用于中主梁的恒载为)kN/m (17.19203.306.108.13g 1=+++=(2)荷载内力计算各主梁距离支座为x 的横截面弯矩和剪力: )(222x l gx x gx x gl M x -=⋅-⋅= )2(22x l ggx gl V x -=-=各计算截面的剪力和弯矩值列于表2内 表2 边(中)主梁的恒载内力截面位置 内力剪力kN /V弯矩kN /M 0=x74.18119.5218.64=⨯=V (186.9)0=M (0)4/l x =86.9019.5/4)/22-18.64(19.5=⨯=V (93.44)45.664419.5-19.5419.5218.64=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=M(683.34)2.活载内力计算(1)a.荷载位于支座处时,应按杠杆原理法计算荷载横向分布系数首先绘制1/2和三号梁的荷载横向影响线如图2 ①②③所示图2 杠杆原理法计算横向分布系数(尺寸单位:cm)根据《桥规》(JPG D60)的规定,在横向影响线上确定荷载沿横向最不利的布置位置。
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基础工程课程设计计算书1设计资料1.1初始条件东莞市常虎高速公路某高架桥梁,上部构造采用装配式钢筋混凝土简支T 梁,标准跨径25m ,计算跨径24.3m 。
桥面宽度为5.172⨯米,参照《公路桥梁地基基础设计规范》进行设计计算。
1.2设计荷载公路一级,人群荷载3.53/m KN 。
后台填土高度为8.5米。
桥台竖直反力8676KN 。
1.3材料台帽、耳墙、台身和基础(承台)为20号钢筋混凝土。
31/00.25m KN =γ;后台及溜坡填土的32/00.17m KN =γ;填土的内摩擦角,35︒=φ粘聚力0=c 。
1.4地质资料,上部尺寸图1结构尺寸图图中的H=5.4m,d=0.35m2基础类型的选择由于采用浅基础的时候,其基础深度不会超过5米,一般在3米左右,但是,此处地形在5米深度内承载力很小,根本不能满足桥台稳定性的要求,故在此处选择桩基础作为承台基础。
另外,由于底下土层的极限摩阻力很小,不能满足要求,此外,在距离地层表面11.2m的地方含有承载力很大的持力岩层,故在本地形时,柱桩基础是最好的选择。
3荷载计算3.1 上部构造恒载反力及桥台台身、基础上的土重计算图2结构分块图 表1恒载计算表 恒载计算表序号计 算 式竖直力p(KN) 对基础中心轴 偏心距 e(m)弯距M(KN.m)备注1 0.75⨯3.0⨯0.5⨯25 28.13 3.27 -91.99弯距正负值规定如下:逆时针方向取“-”号;顺时针方向取“+”2 3⨯2.35⨯0.5⨯0.5⨯25 44.06 2.7 -118.963 0.5⨯3.1⨯0.5⨯25 19.38 1.45 -28.104 0.5⨯3⨯16.99⨯25 637.13 1.45 -923.84 5 3⨯0.4⨯0.3⨯1.1⨯25 9.9 0.65 -6.446 1.1⨯1.2⨯17.49⨯25 577.17 0.65 -375.16 7 3⨯0.5⨯5.4⨯1.8⨯0.8⨯25 291.6 0.4 116.6483⨯1.4⨯5.4⨯0.8⨯25453.60.9-408.24 9 ()17141.04.04.58.15.03.2297.55.4⨯⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-⨯⨯-⨯+1707.65 1.422424.86 序计 算 式竖直力对基础弯距kN P 04.17547=∑ m kN M ⋅-=∑98.8139各序号含义及承台尺寸的设计见图。
3.2土压力的计算土压力按台背竖直,0=α;填土内摩擦角︒=35φ,台背(圬工)与填土间的外摩擦角︒==5.1721φδ计算;台后填土为水平,0=β。
3.2.1台后填土表面无活载时土压力的计算台后填土自重所引起的主动土压力计算式为a a B H E μγ2221=式中:2r =17.00kN/3m ;B 为桥台的有效宽度取2.4m ;H 为自基底至台土表面的距离等于10m ;a μ为主动土压力系数222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβφδφδαααφμa225.17cos 35sin 5.52sin 15.17cos 35cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒︒︒+︒︒==0.246所以 kN B H E a a 84.501246.04.21000.17212122=⨯⨯⨯⨯==μγ 其水平向的分力kN E E o a ax 61.4785.17cos 84.501)cos(=⨯=+=δα离基础底面的距离:m e y 33.31031=⨯= 对基底形心轴的弯距为=ex M m KN ⋅=⨯77.159333.396.501 在竖直方向的分力)sin(δα+=a ay E E =kN o 91.1505.17sin 84.501=⨯作用点离基底形心轴的距离:m e x 60.15.022.4=-= 对基底形心轴的弯距:m kN M ey⋅-=⨯-=45.24160.191.1503.2.2台后填土表面有汽车荷载时由汽车荷载换算的等代均布土层厚度为:γ0Bl Gh ∑= 式中:0l 为破坏棱体长度,对于台背为竖直时,θHtg l =0,而()()αφθtg tgw tgw ctg tgw tg -++=︒=++=15.52αδφw所以有()()()mtg tgw tgw ctg tgw H l 83.5303.1303.1428.1303.1(10)(0=++-⨯=-++=αφ 又因为在破坏棱体内只能放一辆重车,因是4车道,故: KN G 147467.05504=⨯⨯=∑m h 20.11783.5131474=⨯⨯=则台背在填土连同破坏棱体上车辆荷载作用下引起的土压力为 ()()kN B H h H E a a 28.622246.04.2102.120.1000.17212212=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+=μγ其水平向的分力kN E E o a ax 48.5935.17cos 28.622)cos(=⨯=+=δα离基础底面的距离:m e y 66.320.121020.1310310=⨯+⨯+⨯=对基底形心轴的弯距为=ex M m KN ⋅=⨯14.217266.348.593在竖直方向的分力)sin(δα+=a ay E E =kN o 12.1875.17sin 28.622=⨯作用点离基底形心轴的距离:m e x 60.15.022.4=-=对基底形心轴的弯距:mkN M ey ⋅-=⨯-=40.29960.112.1873.2.3台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力在计算时,以基础前侧边缘垂线作为假想台背,土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5算得o 69.33-=β,则基础边缘至坡面的垂直距离为97.55.175.08.610'=--=H m ,取δ为土的内摩擦角35o ,主动土压力系数a μ为: 222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-+++-=βαδαβφδφδαααφμa18.069.33cos 35cos 69.68sin 70sin 135cos 35cos 2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒⨯︒︒⨯︒+︒︒=则主动土压力为: kN B H E a a 87.13018.04.297.500.1721'2122'=⨯⨯⨯⨯==μγ在水平方向的分力:kN E E oa ax 21.10735cos 87.130)cos(''=⨯=+=δα 作用点离基础底面的距离:m e y 99.197.531'=⨯=对基底形心轴的弯距为m kN Mex.34.21399.121.107'-=⨯-=竖直方向的分力kN E E oa ay 06.7535sin 87.130)sin(''=⨯=+=δα作用点离基底形心轴的距离m e x 1.2'=对基底形心轴的弯距为m kN M ey .63.1571.206.75'=⨯=3.3支座活载反力计算按下列情况进行计算支座反力:第一,桥上有汽车及人群荷载,台后无活载;第二,桥上有汽车及人群荷载,台后也有汽车荷载,而重车在台后填土上。
下面分别计算:3.3.1桥上有汽车及人群荷载,台后无活载3.3.1.1 汽车及人群荷载反力桥跨上的汽车荷载布置采用等代荷载与反力影响线面积乘积求得,如图2所示图3荷载布置图所以有,支座反力kN R 20.103167.04)13.245.105.02.257(1=⨯⨯⨯⨯⨯+=人群荷载的支座反力KN R 53.4213.245.35.0'1=⨯⨯⨯=支座反力作用点离基底形心轴的距离:me x 75.085.05.022.4=--= 对基底形心轴的弯距:m kN M R ⋅-=⨯+-=30.80575.0)53.4220.1031(13.3.1.2汽车荷载制动力计算一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值为车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算,但不小于165kN 。
四车道为一个设计车道的2.68倍。
根据桥墩计算结果,得一个设计车道的制动力标准值为kN kN 16537.1071.0)53.4220.1031(<=⨯+取165kN四车道的制动力标准值为kN 2.44216568.2=⨯kN T 55.1102.44225.025.01=⨯=3.3.2桥上、台后均有汽车荷载,且车辆在台后3.3.2.1 汽车及人群荷载反力由于支座作用点在基底形心轴的左侧,为了使在活载的作用下得到最大的顺时针向的力矩,因而将重车后轴贴近桥台的后侧边缘,使得在桥跨上的活载所产生的逆时针向的力矩为最小,得荷载布置如图3所示:图4荷载布置图则汽车支座反力kN R 90.34167.0413.245.105.01=⨯⨯⨯⨯⨯=人群荷载的支座反力KN R 53.4213.245.35.0'1=⨯⨯⨯=支座反力作用点离基底形心轴的距离:m e x 75.085.05.022.4=--=对基底形心轴的弯距:m kN M R ⋅-=⨯+-=32.28875.0)53.4290.341(13.3.2.2汽车荷载制动力计算同上,摆动支座支座应计算的制动力为:kN T 55.11025.01=3.3.3桥上无汽车荷载且台后有汽车荷载此时,将车辆荷载转化为均布土层,与前面计算有车辆荷载作用下台背产生的主动土压力一样。
3.4支座摩阻力计算摆动支座摩擦系数取05.0=f ,则支座摩阻力为:KN f P F 8.43305.08676=⨯=•=恒对基底的形心弯距为m KN M F ⋅=⨯=3.36875.88.433(方向按组合荷载组合需要来决定) 因为摩阻力大于制动力,所以以后的计算以摩阻力作为控制计算。
3.5荷载组合荷载组合共分为3种情况 1.桥上有活载,后台无汽车荷载 2.桥上有活载,后台也有汽车荷载 3.桥上无活载,后台有汽车荷载荷载组合系数如下: 承载力极限状态基本组合:1.2*永久作用+1.4*汽车活载+0.6*(人群+汽车土压力+支座摩阻力) 正常使用极限状态长期效应组合:永久作用标准值+0.4*汽车荷载(不计冲击力)+0.4*人群荷载 短期效应组合:永久作用标准值+0.7汽车荷载(不计冲击力)+1.0*人群荷载+1.0*其他因此,可得工况1的基本组合为最不利情况,取该组数据进行验算。
4桩径和桩长的拟定本方案采用就地钻孔灌注钢筋混凝土桩,桩身为实心断面,钻孔灌注桩设计直径1m ,以冲抓锤施工。
另外,根据地质条件及施工的需要,桩基础采用低承台基础,桩为嵌岩桩。
由于持力层深度的关系,桩长初步拟订为17m ,其中,深入持力层5.8m ,满足相关规范的要求。