公路雙柱式鋼筋混凝土橋墩設(shè)計(jì)

1、公路鋼筋混凝土橋墩設(shè)計(jì)姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 目錄一、設(shè)計(jì)資料- 1 -二、設(shè)計(jì)內(nèi)容- 2 -橋墩尺寸擬定- 2 -蓋梁計(jì)算- 2 -1、恒載下支座反力- 2 -2、蓋梁自重及自重下內(nèi)力計(jì)算- 3 -3、蓋梁活載計(jì)算- 5 -4、蓋梁內(nèi)力計(jì)算- 10 -5、蓋梁配筋計(jì)算- 11 -墩柱計(jì)算- 15 -1、墩柱荷載計(jì)算- 15 -2、墩柱配筋- 20 -一、設(shè)計(jì)資料1. 以一座3孔預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋（面布置如圖1）為設(shè)計(jì)背景，進(jìn)行公路鋼筋混凝土橋墩設(shè)計(jì)。圖1 橋梁立面布置圖2. 橋梁上部結(jié)構(gòu)：例子：（標(biāo)準(zhǔn)跨徑13m,計(jì)算跨徑12.6m，梁全長(zhǎng)12.96m。）3. 橋面凈寬：凈7+2

2、0.75m人行道，橫斷面布置：見(jiàn)圖2（單位：厘米）。圖2 橋梁橫斷面布置圖4.上部結(jié)構(gòu)附屬設(shè)施恒載：?jiǎn)蝹?cè)人行道5 kN/m，橋面鋪裝自己根據(jù)鋪裝厚度計(jì)算。5. 設(shè)計(jì)活載：公路級(jí)6. 人群荷載：3 kN/m27.主要材料：主筋用HRB335鋼筋,其他用R235鋼筋混凝土：混凝土為C40 8. 支座板式橡膠支座，摩擦系數(shù)f=0.059. 地質(zhì)水文資料（1）無(wú)流水，無(wú)冰凍。（2）土質(zhì)情況：考慮墩底與基礎(chǔ)固結(jié)，基礎(chǔ)承載能力良好。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容橋墩尺寸擬定蓋梁計(jì)算1、恒載下支座反力假設(shè)橋面鋪裝人行道等橋面系重量等由五片主梁均攤（1） 橋面鋪裝瀝青混凝土： 混凝土墊層: （2） 欄桿、人行道雙側(cè)：每片主梁均

3、攤g1=（3.22+33.6+10）/5=9.4KN/m（3） 混凝土梁自重（4） 恒載集度（5） 主梁支座反力上部結(jié)構(gòu)恒載引起的支點(diǎn)反力為259.2KN2、蓋梁自重及自重下內(nèi)力計(jì)算整個(gè)蓋梁自重 半個(gè)蓋梁自重 142.8KN1-1自重 彎矩 剪力 2-2自重 彎矩 剪力 3-3自重彎矩剪力 4-4自重彎矩剪力 5-5自重 彎矩 剪力 將計(jì)算結(jié)果列表于下：蓋梁自重及內(nèi)力表截面自重（KN）彎矩（KNm）剪力（KN）Q左Q右1-120.06-6.89-20.06-20.062-227.3-11.58-27.3-27.33-331.16-14.53-31.16111.644-481.212.2761.

4、661.65-5142.861.4003、蓋梁活載計(jì)算橫橋向由于T梁截面位于支座截面，用杠桿原理法分配橫向荷載1號(hào)梁：m0r1=1.422m0q1=0.4382號(hào)梁：m0r2=0m0q2=0.53號(hào)梁：m0r3=0m0q3=1.188/2=0.5944號(hào)梁與2號(hào)梁一樣、5號(hào)梁與1號(hào)梁一樣順橋向車道荷載由均布荷載和集中荷載組成任務(wù)書要求荷載等級(jí)為公路-級(jí)計(jì)算剪力效應(yīng)時(shí)簡(jiǎn)支梁橋反力影響線及按最不利荷載布置如下：計(jì)算剪力時(shí)：沖擊力汽車荷載在T梁上的沖擊系數(shù)采用1.3即=1.3 將上述計(jì)算結(jié)果列表于下：（單孔）墩柱反力計(jì)算雙柱，單柱受一半力：活載：G=恒載：G=4、蓋梁內(nèi)力計(jì)算自重下各截面自重內(nèi)力已求

5、出，活載下內(nèi)力如下計(jì)算：簡(jiǎn)化計(jì)算圖示如下：將活載下各截面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果列表于下：（另一半對(duì)稱）截面彎矩（KNm）剪力（KN）Q左Q右1-100-541.52-2-108.3-541.5-541.53-3-162.45-541.5969.794-4191.5969.79361.395-5769.73361.390同理恒載下個(gè)界面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：截面彎矩（KNm）剪力（KN）Q左Q右1-100-518.42-2-103.68-518.4-518.43-3-155.52-518.4777.64-477.76777.6259.25-5492.48259.20根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范，按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)

6、，荷載組合按下式： 截面恒載(蓋梁自重及上部恒載)活載荷載組合彎矩（KNm）剪力（KN）彎矩（KNm）剪力（KN）彎矩（KNm）剪力（KN）Q左Q右Q左Q右Q左Q右1-1-6.89-20.06-538.4600-541.5-8.268-24.072-1404.252-2-115.26-545.7-545.7-108.3-541.5-541.5-289.932-1412.94-1412.943-3-170.05-549.56889.24-162.45-541.5969.79-431.49-1417.572424.794-490.03839.2320.8191.5969.79361.39376.1

7、362364.746890.905-5553.88259.20769.73361.3901742.28816.98605、蓋梁配筋計(jì)算材料：主筋用HRB335鋼筋 混凝土：混凝土為C40 1）受彎配筋正彎矩最大值負(fù)彎矩絕對(duì)最大值5-5截面（正彎矩最大值） 由正截面強(qiáng)度計(jì)算公式：得解得查鋼筋表，選用鋼筋，面積鋼筋凈間距 滿足要求3-3截面（負(fù)彎矩最大值） 用彎起鋼筋抵抗負(fù)彎矩，若不能滿足條件，再配鋼筋。解得彎起兩根主筋 滿足條件，不需再配筋。4-4截面以左開(kāi)始彎起至3-3截面彎起結(jié)束2）受彎承載力驗(yàn)算根據(jù)公預(yù)規(guī)5-5截面蓋梁支承中心距離蓋梁凈跨徑 取較小者 內(nèi)力臂 應(yīng)滿足經(jīng)檢驗(yàn)滿足條件3）斜截面

8、抗剪箍筋設(shè)計(jì)由斜截面抗剪承載力：得到：配四肢箍滿足要求在1-1截面之前及4-4截面之后只需按構(gòu)造配筋就行，配此外還需設(shè)立四根架立縱筋來(lái)固定四肢箍，采用配筋圖見(jiàn)圖紙墩柱計(jì)算1、墩柱荷載計(jì)算（1）恒載計(jì)算上部結(jié)構(gòu)恒載 蓋梁自重 單墩柱自重 系梁自重 恒載下單柱豎向承受恒載力 1829.1KN（2）活載計(jì)算雙孔荷載：?jiǎn)味辗戳?單孔荷載：?jiǎn)味辗戳?彎矩：（3）水平荷載計(jì)算采用集成剛度法進(jìn)行各墩水平力分配1） 墩臺(tái)剛度計(jì)算支座抗推剛度：墩柱橡膠支座橡膠板尺寸選擇200mm300mm49mm，剪切模量每個(gè)墩支座抗推剛度：橋臺(tái)支座抗推剛度（單孔）：墩柱抗推剛度：雙柱墩，C40混凝土，彈性模量截面慣性矩墩高橋

9、墩（臺(tái)）與支座串聯(lián)，其剛度為：橋墩： 橋臺(tái)： 2） 汽車制動(dòng)力的計(jì)算和分配汽車制動(dòng)力計(jì)算（因?yàn)闃蛎孢B續(xù)，最大制動(dòng)力在一聯(lián)上布載計(jì)算）雙孔布載 ，按車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值在加載長(zhǎng)度上的總重力10%計(jì)算，且公路-級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165KN。取165KN制動(dòng)力的分配：則橋墩摩阻力 ，取制動(dòng)力控制設(shè)計(jì)制動(dòng)力作用于橋面，所以墩頂受彎矩=161.7KNm單墩承受制動(dòng)力彎矩：M1=80.85KN將上述計(jì)算結(jié)果列于下表并進(jìn)行荷載組合恒載活載制動(dòng)力荷載組合單孔雙孔單孔雙孔M（KNm）0188.9080.85377.65113.19N（KN）1829.1755.651511.303252.834310.7

10、4Q（KN）00053.975.46將墩柱視為梁體，其內(nèi)力圖如下：2、墩柱配筋由內(nèi)力圖可得出材料: C40混凝土 HRB335鋼筋 取保護(hù)層厚度：假設(shè)墩柱一端一端自由需要考慮撓曲對(duì)縱向彎曲的影響 沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，正截面抗壓承載力計(jì)算應(yīng)滿足：經(jīng)過(guò)excel寫入公式試算之后得到：時(shí) 若繼續(xù)減小，配筋率會(huì)小于最小配筋率，弱繼續(xù)增大，軸向力會(huì)比實(shí)際大，浪費(fèi)鋼筋，故按此時(shí)配筋。配置，承載力驗(yàn)算承載能力滿足要求由公預(yù)規(guī)，箍筋間距不應(yīng)大于縱向受力鋼筋直徑15倍、不大于構(gòu)件短邊尺寸（圓形截面采用0.8倍直徑）并不大于400mm。鋼筋混凝土梁中應(yīng)設(shè)置直徑不小于8mm，且不小于1/4主鋼筋直徑的箍筋，其配筋率R235鋼筋不應(yīng)小于0.18%。綜上，箍筋配螺旋箍筋，R235鋼筋。此外縱向受力鋼筋應(yīng)伸入基礎(chǔ)和蓋梁，伸入長(zhǎng)度按規(guī)范查詢?nèi)?0d=440mm。具體配筋見(jiàn)配筋圖。參考文獻(xiàn)1