第五章下部结构的计算

第五章下部结构的计算

概述，下部结构的设计主要包括盖梁、桥墩、桩柱以及桥台等构件的尺寸设计，荷载计算和验算。

5.1盖梁的计算

5.1.1盖梁的尺寸初定（如图）：

图9

5.1.2荷载计算

2

（1）活载横向分布系数计算，荷载对称布置时用杠杆原理法，非对称时用偏心压力法。

1）双列车对称布置

⨯=143.36

n=7, e=2.15, 2∑2a=268.71

0422.0422

.1438.020.7188.15624/10.28120.8438.28124/10

05078

.0092076.07/108148.006138.07/111217.003069.07/11428

.02042.036.143/2.375.27/12349.036.143/8.475.27/136

.143a 2 2.75,e 7,n 549.00.5937.59382/1438.00.4062.46882/1266.05312.02/10

0709.02148.07/20949.01908.07/21189.01668.07/21428

.07/116685.036.143/6.115.27/11908.036.143/2.315.27/12148.036.143/8.415.27/1543627145376217

6541245362717654321===-=====⨯++==+=======-==-==-===⨯+==⨯+=====+==+===⨯=====-==-==-====⨯+==⨯+==⨯+=∑ηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηηη人群对称布置：）（）（挂车对称布置：挂车非对称布置：

）（）（汽车对称布置时：

人群单侧不对称：

26008

.032.143/2.325.57/131869

.032.143/8.425.57/121=⨯+==⨯+=ηη

03297

.01758.07/102564.011722.07/108425.00586.07/114286.07/120147.032.143/6.125.57/17

6543-=-==-==-====⨯+=ηηηηη

（4）各梁恒载、活载反力组合：

计算见下表，表中取各梁的最大值，其中冲击系数为：1+ =1.04

计算，偏载时左边的柱受力最大。

4、双柱反力G

1

双柱反力G

计算表

1

由上表可见，组合10产生的内力最大，控制设计。 5.1.2内力计算

1、恒载加活载作用下各截面的内力

（1）弯矩计算：截面位子见图示。为求得弯矩最大值，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中的弯矩取用对称布置时数值。

按下图给出的截面位置，各截面弯矩计算（按最大荷载布置）:

M ○1-○1=0

M ○2-○2=-0.81R ⨯=-1021.128； M ○3-○3=-1.61R ⨯=-2042.256

M ○4-○4=-2.41R ⨯-0.82R ⨯+8.01⨯G =52.4126

M ○5-○5=-4.81R ⨯-3.22R ⨯-1.63R ⨯+⨯1G 3.2=1254.9242

上面的弯矩计算均未考虑施工荷载的影响。各截面的相应最大弯矩时剪力计算如下：

截面○

1-○1：Q 左=0，Q 右 =-R 1=-1276.41 截面○

2-○2：Q 左= Q 右 =-R 1=-1276.41 截面○

3-○3：Q 左=-R 1=-1276.41， Q 右 =G 1-R 1=3805.5418-1276.41=2529.062；

截面○

4-○4：Q 左=-R 1,=2529.062， Q 右 = G 1-R 1-R 2=2529.062-993.213=1535.8488；

截面○

5-○5：Q 左= G 1-R 1-R 2=1535.8488； Q 右 = G 1-R 1-R 2-R 3=1535.8488-1011.1=524.7488

盖梁内力汇总表

5.1.3截面配筋设计与承载力校核

采用25号混凝土，主筋用16锰钢22Φ，保护层用5㎝（钢筋支混凝土边缘）。查“桥规”得到[w σ]=11000kPa,[g σ]=185000kPa.

1、 弯矩作用时配筋计算

各截面所需钢筋量，见下表。配筋图如下

2、 建立作用时配筋计算 （1） 各截面主拉应力计算，在盖梁悬臂部分变高度区间主拉应力的计

算公式为： 1/)ta n /(z bz M Q σατ=-= 其它等高区间用计算式为： 1/z bz Q στ==

具体计算表如下，查桥规，25号混凝土容许主拉应力值为： kPa z 7501=σ （2）

斜筋、箍筋的配置。由于各截面的主拉应力

5.2桥墩墩柱计算

墩柱直径为130㎝，用25号混凝土，I 级钢筋。 5.2.1荷载计算

1、恒载计算:

（1）上部构造恒载，一孔总重6180.29kN ； （2）盖梁自重，723.5kN ；

（3）墩柱自重，44.18×21=927.78kN/m 。

作用于墩柱底面的恒载垂直力为：

N 恒=6180.29/2+723.5/2+44.18⨯21=4379.685kN 。

2、活载计算：荷载布置如前所述

活载中双孔荷载产生支点处最大反力值，即产生最大墩柱垂直力;活载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱低弯矩。

3、 双柱反力横向分布系数计算: