下部驗算m板橋墩

1、XX至XX高 速公 路 橋 涵 設(shè) 計 通 用 圖20米 裝 配 式 預(yù)應(yīng) 力 混 凝 土 簡 支 空 心 板 下 部 構(gòu) 造（ 橋墩 ）計算書計算20 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書1第一部分基礎(chǔ)資料一、計算基本資料1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計規(guī)范：1） 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（JTG B01-2003）2） 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTG D60-2004）3） 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004），以下簡稱規(guī)范4） 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（JTJ 024

2、-85）5） 中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)公路圬工橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D61-2005）6） 交設(shè)發(fā)（2005）040 號關(guān)于修訂橋涵設(shè)計通用圖的通知。2橋面凈空：2x 凈-9.75 米、凈 10.25 米3汽車荷載：公路I級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 1.04設(shè)計環(huán)境條件：I類5材料性能參數(shù)1） 混凝土a） 強(qiáng)度等級為 C30,主要強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fck= 20.1MPa, ftk= 2.01MPa強(qiáng)度設(shè)計值 fcd= 13.8MPa ftd= 1.39MPa彈性模量 E 戶 3.00 x104MPab） 強(qiáng)度等級為 C25,主要強(qiáng)度指標(biāo)：強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fck= 16.7MPa, ftk= 1.78

3、MPa強(qiáng)度設(shè)計值 fcd= 11.5MPa ftd= 1.23MPa彈性模量 E 戶 2.80 x104MPa2） 普通鋼筋20 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書2a） R235 鋼筋其主要強(qiáng)度指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fsk= 235MPa20 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書3抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 fsd= 195MPa彈性模量 Es= 2.1x105MPab) HRB335 鋼筋其主要強(qiáng)度指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fsk= 335MPa抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 fsd= 280MPa彈性模量 Es= 2.0 x105MPa6主要結(jié)構(gòu)尺寸下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩、重力式

4、橋臺、擴(kuò)大基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)。有關(guān)具體尺寸詳見我院2007 年 7 月編制的相關(guān)橋涵設(shè)計通用圖。相配套的上部結(jié)構(gòu)空心板為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝 土簡支梁(后張法鋼絞線)二、采用程序：手算結(jié)合“橋梁通 7.55 網(wǎng)絡(luò)版”作內(nèi)力分析和強(qiáng)度驗算。第二部分墩柱及其基礎(chǔ)I、計算模型計算模型按三跨一聯(lián)計算，一聯(lián)兩端為橋臺，中間為雙柱式墩。橋臺上設(shè)活動支座(GJZF 250X44mm,橋墩墩頂均為板式橡膠支座(GJZ 250X42mr)i,排支座為 個。墩底為地面或沖刷線，樁基嵌巖。n.墩柱驗算一、恒載計算內(nèi)容地面到蓋梁頂高度H(m101214161820上部恒205120512051205120512051蓋梁恒載2

5、64264264264264264柱恒載243300356562639716柱系梁595959樁系梁595959595959樁頂合計255826152671293630133090單位：KN二、活載計算、縱向水平力計算1620 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書41 抗推剛度1) 支座的剛度n=16,A =二*(250/2)2= 49087.4mm2, G=1MPa, t=31.24mm 按 0.71 倍支座厚度計算一排支座支座抗推剛度 Kz=nAG/t=25141 KN/m2) 橋墩墩頂剛度一聯(lián)各橋墩剛度按等剛度計算，按嵌巖樁查表；樁頂為地面或沖刷線按公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)

6、計規(guī)范附錄六查表附表6.11 得：墩頂抗推剛度 Kd=n/ H3/ (3EcI ) +SHH0)+ SHM0)+SMH0)H+SMM0)H2集成抗推剛度 K=2K*Kd/(2Kz+K);總剛度刀 K= 2K橋墩墩頂抗推剛度見下表:地面到蓋梁頂咼度 H (m)101214161820蓋梁高(m)1.4柱數(shù)(根)2直徑(m)橋墩 d11.21.21.21.41.41.4樁基 d21.31.31.31.51.51.5長度(m)橋墩 h18.610.612.614.616.618.6樁基 h2101010101010砼彈性模量(Mpa)橋墩(C30) E130000300003000030000300

7、0030000樁基(C25) E2280002800028000280002800028000慣性矩(m4)橋墩 110.1020.1020.1020.1890.1890.189樁基 I20.1400.1400.1400.2490.2490.249樁計算寬度 b1(m)2.072.072.072.252.252.25地基土變形系數(shù) m( KN/尚:30000樁變形系數(shù) a0.4560.4560.4560.4140.4140.414ah24.62.54.62.54.62.54.12.54.12.54.12.5(B2D-B1D) / (A2B1-A1B2)2.400742.400742.40074

8、2.400742.400742.40074(A2D-A1D) / (A2B1-A1B2)1.599791.599791.599791.599791.599791.59979(BC-BQ) / (A2B1-A1B2)1.599791.599791.599791.599791.599791.59979(AC-A1Q)/(AB-A1B2)1.732181.732181.732181.732181.732181.7321820 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書5乂(0)0HH8.05E-068.05E-068.05E-066.09E-066.09E-066.09E-06j(0)0

9、HM2.45E-062.45E-062.45E-061.68E-061.68E-061.68E-06M(0)0MH2.45E-062.45E-062.45E-061.68E-061.68E-061.68E-060(0)0MM1.21E-061.21E-061.21E-067.52E-077.52E-077.52E-07墩頂抗推剛度& (KN/m883655823741449833002492兩排支座抗推剛度 Kz( KN/m50282集成抗推剛度 K ( KN/m751650253482412930972374全橋總剛度刀 K ( KN/m15031100496964825761944

10、7483、混凝土收縮、徐變及溫度影響力在各墩上的分配混結(jié)構(gòu)有效溫度標(biāo)準(zhǔn)值：最高 35C，最低 0C,簡支梁安裝及橋面連續(xù)施工溫度取15C25C,計算溫升為 35E-15C=20C，溫降為 25C-0C=25C?；炷潦湛s、徐變及溫度下降，均屬于同一性質(zhì)，三者加起來，按降溫550C 考慮,線膨脹系數(shù) 0.00001結(jié)構(gòu)為對稱結(jié)構(gòu)，所以上部結(jié)構(gòu)不動點位于一聯(lián)中間點，即x=30 m溫升影響力只與制動力組合，而溫降影響力與制動力、混凝土收縮徐變影響力共同 作用，故只計算溫降影響力。橋墩均為等剛度，故溫降影響力在各墩上的分配如下：R=R=(x-30)KC一個橋墩溫降影響力表地面到蓋梁頂咼度H(m1012

11、14161820線膨脹系數(shù) a0.00001收縮系數(shù) C10.00055膨脹系數(shù) C20.0002混凝土收縮、徐變 及溫降P1(KN-41.3-27.6-19.2-22.7-17.0-13.1溫升P2( KN-15.0-10.0-7.0-8.3-6.2-4.74、汽車制動力在各墩上的分配1)汽車制動力(1) 車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值的 10% 一聯(lián)按 3X20 計算：一個車道產(chǎn)生制動力=(10.5X3X20+237.2)X10% =86.72KN;(2)公路I級汽車荷載制動力標(biāo)準(zhǔn)值限值：一個車道產(chǎn)生制動力二165 KN根據(jù)公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)第 436 規(guī)范公路-I級汽車20

12、 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書6荷載的制動力標(biāo)準(zhǔn)值不小于得小于 165KN 之規(guī)定。一個設(shè)計車道制動力為 165KN2)制動力在各墩上的分配由于兩個橋墩剛度相同，橋臺不參加水平力的分配，貝個橋墩分配制動力為總制 力的 1/2.5、單根墩柱墩頂水平力匯總單根墩柱墩頂水平力=一個橋墩墩頂水平力/2單根墩柱墩頂水平力地面到蓋 梁頂咼度H( m內(nèi)容制動系 數(shù) 1 柱制 動 1 柱溫 度1 柱制+溫彎矩101 列車道141.310.351.65232 列車道282.510.392.8942121 列車道141.36.948.25852 列車道282.56.989.4108614

13、1 列車道141.34.846.06512 列車道282.54.887.31234161 列車道141.35.746.97572 列車道282.55.788.21423181 列車道141.34.345.58262 列車道282.54.386.81574201 列車道141.33.344.58972 列車道282.53.385.81727水平力對墩柱底偏心矩計算已入 10cm 支座墊、4.2cm 支座厚度、垂直荷載1、活載支反力、橫向分布計算活載支反力表內(nèi)容加載方式左支反力 B1右支反力 B2合計1 列車道荷載雙孔加載105.0394.8499.8一孔加載394.80.0394.8柱分配系數(shù)表

14、內(nèi)容橫向布載1 號柱 K12 號柱 K2合計1 列車道偏載1.1422-0.1422120 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書72 列車道偏載1.750.252注 ： 1 、 表 中 活 載 橫 向 作 用 視 上 部 與 蓋 梁 為 整 體 形 成 雙 懸 臂 簡 支 梁 計 算 柱 的 橫 向 分 配 系 數(shù) 得 到 柱 頂 豎 直 力2、最大、最小垂直力、相應(yīng)彎矩表加載方式左支反力 B1右支反力 B2合計B最大垂直力最小垂直力1 墩底 彎矩2 墩底 彎矩K1BxK1K2BxK20.35x(B1-B2)xK10.35x(B1-B2)xK21 列車 道雙孔加載105394

15、.8499.81.1422571-0.1422-71116-14單孔加載394.80394.81.1422451-0.1422-56158-202 列車道雙孔加載105394.8499.81.758750.2512517825單孔加載394.80394.81.756910.259924235注：表中（B1-B2）取絕對值代入計算3、汽車沖擊系數(shù)（1 +卩）=1.25，參見蓋梁計算三、荷載組合1、 基本組合（用于承載能力極限狀態(tài)計算）,按規(guī)范 JTG D60-2004 第 4.1.6 條規(guī) 定計算：1.0X1.2X恒載+1.4X汽車（含沖擊力）+0.7X（1.4X制動力+1.4X溫降 影響力）2

16、、 短期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算），按規(guī)范 JTG D60-2004 第 4.1.7 條規(guī) 定計算：1.0X（1.0X恒載+0.7X汽車+1.0X制動力+1.0X溫降影響力）3、 長期組合（用于正常使用極限狀態(tài)計算），按規(guī)范 JTG D60-2004 第 4.1.7 條規(guī) 定計算：1.0X（1.0X恒載+0.4X汽車+1.0X制動力+1.0X溫降影響力）墩柱底荷載計算：豎向力 P=EP縱向水平力 V=EV彎矩 M=EPei+EVe單根墩柱底荷載組合見下表。20 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書8基本組合高度(m)內(nèi)容加載方式1 墩底截面2 墩底截面N1M1N2M21

17、0恒+1 道+制動+溫雙孔加載40697152945487單孔加載38597892972478恒+2 道+制動+溫雙孔加載460012333288967單孔加載42791346324398312恒+1 道+制動+溫雙孔加載41377763013548單孔加載39278493039539恒+2 道+制動+溫雙孔加載4668137533561108單孔加載434714873310112414恒+1 道+制動+溫雙孔加載42058413081613單孔加載39959143107604恒+2 道+制動+溫雙孔加載4736152034241254單孔加載441516333378127016恒+1 道+制

18、動+溫雙孔加載45229453399717單孔加載431210193425708恒+2 道+制動+溫雙孔加載5054170637421439單孔加載473218183696145518恒+1 道+制動+溫雙孔加載461410123491784單孔加載440510853517775恒+2 道+制動+溫雙孔加載5146185338341587單孔加載482419663788160320恒+1 道+制動+溫雙孔加載470710813583853單孔加載449711553610844恒+2 道+制動+溫雙孔加載5238200439261737單孔加載4917211638801753作用短期效應(yīng)組合高度

19、(m)內(nèi)容加載方式1 墩底截面2 墩底截面N1M1N2M210恒+1 道+制動+溫雙孔加載29586042508513單孔加載28746342519509恒+2 道+制動+溫雙孔加載317010662646959單孔加載30421111262796612恒+1 道+制動+溫雙孔加載30146662565575單孔加載29306952575571恒+2 道+制動+溫雙孔加載3227121027021103單孔加載309812552684111020 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書914恒+1 道+制動+溫雙孔加載30717322622641單孔加載298776226326

20、37恒+2 道+制動+溫雙孔加載3284135927591252單孔加載315514042740125916恒+1 道+制動+溫雙孔加載33358392886747單孔加載32528682897744恒+2 道+制動+溫雙孔加載3548154830231441單孔加載342015933005144818恒+1 道+制動+溫雙孔加載34129072963816單孔加載33299362974812恒+2 道+制動+溫雙孔加載3625169831001592單孔加載349617433082159820恒+1 道+制動+溫雙孔加載34899783040887單孔加載340510073051883恒+2

21、 道+制動+溫雙孔加載3702185231771745單孔加載3573189731591752作用長期效應(yīng)組合高度(m)內(nèi)容加載方式1 墩底截面2 墩底截面N1M1N2M210恒+1 道+制動+溫雙孔加載27875702530517單孔加載27395862536515恒+2 道+制動+溫雙孔加載290810132608952單孔加載28351038259895512恒+1 道+制動+溫雙孔加載28436312586579單孔加載27956482592577恒+2 道+制動+溫雙孔加載2965115726651096單孔加載289111822654109914恒+1 道+制動+溫雙孔加載2900

22、6972643645單孔加載28527142649643恒+2 道+制動+溫雙孔加載3021130527211245單孔加載294813312711124816恒+1 道+制動+溫雙孔加載31648042907752單孔加載31168212913750恒+2 道+制動+溫雙孔加載3286149429861433單孔加載321215202975143718恒+1 道+制動+溫雙孔加載32418722984820單孔加載31938892990818恒+2 道+制動+溫雙孔加載3363164530631584單孔加載328916713052158820 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗

23、算計算書1020恒+1 道+制動+溫雙孔加載33189433061891單孔加載32709603067889恒+2 道+制動+溫雙孔加載3440179831401738單孔加載3366182431291741四、持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算墩柱為偏心受壓構(gòu)件；構(gòu)件計算長度按 1.5 倍墩咼計算，即 10= 1.5H。 驗算公式：丫 oMwAr2fcd+Cpr2fsd/；33YoMneo Br fcd+Dp gr fsd7。A B-有關(guān)混凝土承載力的計算系數(shù)，按規(guī)范附錄C 的迭代法由表 C.0.2 查得;C D-有關(guān)縱向鋼筋承載力的計算系數(shù)，按規(guī)范附錄 C 的迭代法由表 C.0.2 查 得。對本

24、通用圖，墩柱長細(xì)比 l/i 均大于 17.5，需考慮偏心矩增大系數(shù)nZ1=0.2+2.7e0/h01.0; Z2=1.15-0.01l0/hw1.0e-初偏心距，e=M/N; h0-截面有效高度，h=葉 rs； h-截面高度，h=2r。持久狀況承載能力極限狀態(tài)驗算表7-墩.高H(m)項目101214161820設(shè)計彎矩 M(KN*m)134614871633181819662216設(shè)計軸力 N(KN)427943474415473248244917初偏心距 e=M/Nd(m)0.3150.3420.3700.3840.4080.451桿件穩(wěn)定系數(shù)1.51.51.51.51.51.5lo = 1

25、.5H(m)151821242730主筋根數(shù)、直徑(mm)28 22 28 2228 2528 2228 2528 28面積 A；(mnn)10642.810642.813745.210642.813745.217239.62p=A/nr0.00940.00940.01220.00690.00890.0112rs(m)0.540.540.540.640.640.64r(m)0.60.60.60.70.70.7g= rs/r0.90.90.90.9142860.9142860.914286n=1 11400e0/ h0(沽220 米裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支空心板通用圖下部結(jié)構(gòu)驗算計算書11偏心矩

26、增大系 數(shù)計算Z10.9451.0001.0000.9741.0001.000Z21.0001.0000.9750.9790.9570.936ho(m)1.141.141.141.341.341.34h(m)1.21.21.21.41.41.4n1.3821.5361.6571.6981.8361.913neo(m)0.4350.5250.6130.6520.7480.862系數(shù)計 算E0.540.450.460.420.410.41A1.29961.01821.0490.92680.89660.8966B0.64830.58980.59820.5620.55190.5519C0.1941-0

27、.2377-0.1903-0.3798-0.4273-0.4273D1.87441.90651.90811.89431.88781.8878結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)丫0111111fcd(Mpa)13.813.813.813.813.813.8fsd (Mpa)280280280280280280YQM(KN)427943474415473248244917Ar2fcd+Cpr2fsd(KN)664148334978590755395406是否滿足是是是是是是YQNne(KN*m)186022832706308736104238Br3fcd+Dp gr3fsd (KN*m)289327353045381040924469是否滿足是是是是是是五、持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗算墩柱最大裂縫寬度 W 驗算，驗算公式：Wfk=CIC20.03広(0.004 d 1.52C) 0.20mm