阿尔及利亚东西高速公路项目技术总结

S：A 系列活载加载的面积
b)B 系列活载 B 系列活载的制动力取一辆汽车的总重，
B制动力＝300 KN
计算时，取用 A、B 系列活载中制动力的大者。
5 温度力
取温度变化 30 度，根据各墩台的组合刚度可求出各墩台分配的水平力。
6 地震力 6.1 上部结构引起的地震力计算
地震力的计算采用反应波谱理论，计算过程中参考了《 PONTS COURANTS EN ZONE SISMIQUE GUIDE DE CONCEPTION》 （以下简称“指南”）一书。 a)纵向地震力计算
全桥下部计算流程图
墩底截面顺桥 向内力 上部结构计算 成 果 墩底截面组合 内 力 横桥向力 墩底截面配筋 计 算 桩长计算
桥墩自重
单个桥墩顶面 纵向水平力 承台底面顺桥 向内力 全桥纵向水平力分配 （温 度 力 、制 动 力 、 地震力 ）
单个基桩内力
基桩配筋计算
承台验算
横桥向力 单个桥台顶面 纵向水平力 台身顶面内力 上部结构计算 成 果 桥台自重 台身底面内力
Fmax = M × a N × RE (T , ζ )
式中：
M : 一联桥上部结构的总有效质量，可从“3.1 上部计算结果摘要”部分查得。 a N : 地震加速度，根据本桥的地震区域和建筑用途组，在《阿尔及利亚防震标准 RPA
99/2003 年版》表 4.2 可查得该值。
RE (T , ζ ) ：衰减为 5％时的弹性反应波谱
3 下部结构的计算内容、方法和一般过程 3.1 计算内容
下部结构计算，首先进行全桥纵向水平力（包括温度力、制动力、地震力）分配，每个桥墩根 据分配的水平力与其它力进行内力计算，桥台除上述力外尚应考虑台后活载及土压力、地震土压力 的影响，墩台各控制截面根据单项内力进行 ELU-ELS-ELA 组合，然后根据内力组合进行配筋计算， 取 最 不 利 配 筋 作 为 设 计 采 用 配 筋 。 详 细 计 算 流 程 见 下 图 ：
8 桩基础计算
桩基础相对于承台有一个对称面，外力作用于此对称面内，假定承台与桩头的联结为刚性的， 由于各桩与荷载的相对位置不尽相同，桩顶在外荷载作用下其变位就会不同，外荷载分配到桩顶的 Pi、Mi、Qi 也就各异，采用结构位移法解出各桩顶上的 Pi、Mi、Qi 后，即可用单桩的计算方法（弹 性地基梁法）来进行桩的内力计算。 单桩顶的内力计算采用下列公式：
⎧ ⎧Qr ⎪1.5 ⎨ ⎪ ⎩W 1.35 G max +G min + ⎨ +0.8T ⎪Qrp ⎪1.35 ⎧ ⎨ ⎪ ⎪ ⎩[T ] ⎩ 其中
Gmax ：全部不利的长期作用力； Gmin ：全部有利的长期作用力； Qr ：常规活载（A、B 车列及人行道活载）； Qrp ：具有特性的活载（坦克或 D、E 等特殊荷载）； W ：风荷载； T ：温差荷载，取±300
3.6 下部荷载计算方法和过程 1 恒载计算
下部恒载钢筋混凝土重力密度按γ = 25 kN/m3，填土重力密度按γ = 18 kN/m3 计算。
2 土压力计算
台后及台前溜破土压力按库仑主动土压力计算，其计算公式为:
1 E A = γ H 2 Ka ， 2
Ka =
Cos 2 (ϕ − ε )
⎡ Sin(δ + ϕ ) Sin(ϕ − β ) ⎤ Cos (δ + ε ) ⎢1 + ⎥ Cos (δ + ε )Cos (ε − β ) ⎦ ⎣
7.2 E.L.S ⎧Qr Gmax + Gmin + ⎨ + 0.6T ⎩Qrp 7.3 E.L.A ⎧ E L + 0.3( ET + EV )⎫ ⎪ ⎪ + ⎨ ET + 0.3( E L + EV )⎬ ⎪ E + 0.3( E + E )⎪ L T ⎭ ⎩ V
Gmax + Gmin
其中
E L ： 纵向地震力 ET ： 横向地震力 E v ： 竖向地震力
1 。 ∆
台身刚度可视为无穷大， K台身 = ∞
c)墩台组合刚度
K 组合＝
1 1
K 支座
＋
1
K 墩台身
d)全桥纵向总刚度
K 总＝2 × K 桥台，组合＋n × K 桥墩，组合
3.2.4 制动力 a)A 系列活载
A制动力＝A × S /(20 + 0.0035S )
其中
A = a1× a 2 × A( L) ， A( L) = 230 + 36000 /( L + 12)
Pi = ρ1bi = ρ1 (b0 + xi β 0 )⎫ ⎪ Qi = ρ 2 a0 − ρ 3 β 0 ⎬ ⎪ M i = ρ 4 β 0 − ρ 3 a0 ⎭
式中 �
ρ1, ρ 2, ρ 3, ρ 4 为一根桩桩顶的刚度系数，
可按下式计算：
⎫ l0 + ζh 1 ⎪ + ⎪ AE C 0 A0 ⎪ ⎪ ⎬ ρ 2 = α 3 EIxQ ⎪ ⎪ ρ 3 = α 2 EIxm ⎪ ⎪ ρ 4 = αEIφ m ⎭
2 项目概况 2.1 工程概况
阿尔及利亚东西高速公路东连突尼斯、西接摩洛哥，它既是阿尔及利亚贯穿东西方向的主要交 通大动脉，又是北非地中海沿岸国家重要的战略要到；该工程也是我国首次通过国际竞标获得的大 型工程项目，根据合同要求，必须遵循欧洲的标准规范进行设计，同时还要考虑当地的法规、工程 习惯。
2.2 地形地貌
2
,
其中
θ = arctan
Kh , K h = aN , K v = 0.5 K h 1 ± Kv
ϕ , ε , δ , β ：意义同前；
地震土压力 E ad =
1 K ad (1 + K v )γH 2 2
6.4 台后活载
本报告考虑了作用在台后破棱体长度范围内 A、B、Mc 和特殊荷载的效应。
7 荷载组合 7.1 E.L.U
本人参加设计的 M1 标段地处阿尔及利亚北部山区， 为 Bouira 和 Bordj Bou Arréridj 两省交界 地区，沿线多低山、峡谷区，部分为浅丘河谷区，地形起伏大，工程较艰巨。沿线有被当地称为森 林的地方较多，但由于全年降雨量少，因此树木并不太茂密，植被也稀疏。有众多季节性河流；沿 线沟槽明显，部分深切，沟槽纵坡较陡；沿线水土保持差。
阿尔及利亚东西高速公路项目技术总结 简支梁桥下部结构的计算内容、方法和一般过程
中铁二院交通院
U412.36+6
衡喜山 四川 成都 610000
1 前言
阿尔及利亚位于非洲西北部，北临地中海。此项目为阿尔及利亚贯通东西全境的第一条高速公 路，全长 927km。针对阿尔及利亚东西高速公路建设项目的特点，桥梁设计综合考虑了满足欧洲规 范的要求、满足当地相关法规并符合当地的工程建设习惯、充分考虑承包人的利益和特长、尽量采 用标准化设计等因素，因此该项目桥梁大量采用结构简单、施工快速的简支桥梁，这一桥梁设计总 体思路得到了阿国管理部门的认可，并且为我国的承包商节约了大量时间和资金，为该项目的顺利 实施打下了良好的基础，并给以后国外的工程项目留下了可供借鉴的成功经验。本次总结主要是针 对本项目简支梁下部结构的计算内容、方法和一般过程，为以后在北非地区进行桥梁下部结构设计 做一个参考。
3.4 主要材料
a)盖梁、墩身、台身、耳背墙、承台、搭板 混凝土：抗压标准强度 f c28 = 27.0 MPa，重力密度 γ = 25 kN/m3 钢 筋： fe = 500 MPa b)基桩 混凝土：抗压标准强度 f c28 = 35.0 MPa，重力密度 γ = 25 kN/m3 钢 筋：fe = 500 MPa c)支撑装置 橡胶支座剪切弹模：G = 1.2 MPa d)台后土体 土的内摩擦角：30.0°，重力密度 γ = 18 kN/m3
TD(s)
0.15
0.3
2.67
S1
RE(T)=2.5 RE(T)=2.2 5 RE(T)=2.0
0.20
0.4
3.20
S2 S3
RE(T)=5.2/T
0.22 0.25
0.6 0.9
3.85 4.44
RE(T)=1.8/T
RE(T)=8/T2
根据算出的系统周期 T，据表 1 可求出 RE (T , ζ ) ，进而可求出一联总的水平地震力 Fmax ，根据 各个墩台的刚度可求出每个墩台的水平地震力 Fi = b)横向地震力计算 横向地震力的计算与纵向地震力的计算相同。 c)竖向地震力计算 竖向地震力的计算采用下列公式进行计算:
台身顶面组合 内 力
台身顶面配筋 计 算
台身底面组合 内 力
台身底面配筋 计 算
桩长计算 台后活载作用 承台底面内力 台后土压力作 用 承台验算
承台底面组合 内 力
基桩配筋计算
3.2 设计标准
设计采用的规范为合同规定的规范和相关技术标准，主要规范和标准如下： * * （阿尔及利亚桥梁抗震规范） * 荷载标准） * * 基础计算标准 土压力计算 : FASCICULE 62 : FASCICULE 62 Titre Ⅴ 荷载 : FASCICULE 61 Titre Ⅱ（阿尔及利亚桥梁 钢筋混凝土规范 : FASCICULE 62 (Titre 1er)(section I)
3.5 上部荷载
上部结构采用梁单元和板单元混合建模，其中预制 T 形梁和现浇横隔板采用梁单元模拟，现浇 桥面板采用板单元模拟。 结构分析采用土木工程专用计算软件 Midas/Civil v.2006 和 Robobat v.20 进行，其中静力计 算及应力验算采用 Midas/Civil v.2006，截面配筋计算采用 Robobat v.20 进行。
系统周期 T = 2 × π ×
M ， K总