高架區(qū)間雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁橋墩計(jì)算書(shū)

1、高架區(qū)間雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁橋墩計(jì)算書(shū)計(jì)算：復(fù)核：2016年9月 成都計(jì)算單內(nèi)容說(shuō)明：本計(jì)算書(shū)針對(duì)雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁墩高H10m、10mH15m、H15m橋墩計(jì)算編制，包含主墩墩身配筋設(shè)計(jì)、主力和主力+附加力作用下墩頂位移計(jì)算、主力和主力+附加力作用下墩身裂縫寬度計(jì)算、地震力作用下墩身鋼筋應(yīng)力計(jì)算、罕遇地震作用下墩梁相對(duì)位移計(jì)算。計(jì)算單中所列計(jì)算結(jié)果：分別采用H=10m、15m、17m橋墩作為墩高H10m、10mH15m、H15m的代表性橋墩進(jìn)行計(jì)算。1、概況雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁橋墩采用花瓶式板式橋墩，配套支座采用GJQZ球形鋼支座，墩底為矩形截面。雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁橋墩分級(jí)及結(jié)構(gòu)尺寸如下：雙線(xiàn)簡(jiǎn)支梁橋墩信息表橋墩縱向尺寸(m)

2、橫向尺寸(m)H10m1.82.510mH15m2.22.5H15m2.52.52、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.1設(shè)計(jì)規(guī)范1.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50157-2013)2.鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB10002.1-2005）3.鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.3-2005）4.鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.5-2005）5.鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.2-2005）6.鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50111-2006）(2009年版)7.鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10005-2010）8.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2010）9.公路橋涵設(shè)計(jì)

3、通用規(guī)范(JTG D60-2004)10.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62-2004)2.2工程材料2.2.1.梁體25m、30m簡(jiǎn)支梁梁體采用C50混凝土，單箱雙室斜腹板斷面形式，梁高1.8m，箱梁頂寬10.2m，底寬5.0m。斷面如下：跨中截面如下圖所示，單位cm。梁端截面如下圖所示，單位cm。2.2.2.橋墩橋墩采用花瓶式板式橋墩，墩身采用C50混凝土，橋墩構(gòu)造如圖所示，單位cm。H10m橋墩10<H15m橋墩H15m橋墩2.2.3.承臺(tái)承臺(tái)均采用矩形承臺(tái)，承臺(tái)采用C35混凝土。2.2.3.樁基基礎(chǔ)均采用摩擦樁基礎(chǔ)，樁基采用C35混凝土，樁徑1.2m。3、荷

4、載標(biāo)準(zhǔn)3.1、主力荷載（1）恒載結(jié)構(gòu)自重：梁體混凝土采用C50混凝土，容重=26kN/m3；橋墩采用C40混凝土，容重=25kN/m3；承臺(tái)和樁基采用C35混凝土，容重=25kN/m3；二期恒載：二期恒載設(shè)計(jì)按雙線(xiàn)90kN/m。收縮和徐變：預(yù)加應(yīng)力、次應(yīng)力、土壓力、混凝土收縮及徐變、靜水壓力及浮力等按鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范(TB10002.1-2005)計(jì)算采用。混凝土收縮的影響按現(xiàn)行鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，徐變系數(shù)（t、）和徐變影響按現(xiàn)行公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范附錄F辦理，預(yù)應(yīng)力梁二期恒載加載齡期不小于60天，徐變齡期計(jì)算至3600天。（2）活載車(chē)輛豎向荷

5、載應(yīng)按其實(shí)際軸重和排列計(jì)算，并考慮沖擊力的影響，其沖擊系數(shù)取1+，值按現(xiàn)行鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范規(guī)定的值乘以0.8，同時(shí)尚應(yīng)采用線(xiàn)路通過(guò)的重型設(shè)備運(yùn)輸車(chē)輛荷載進(jìn)行驗(yàn)算。本線(xiàn)采用地鐵A型車(chē)，8輛編組。列車(chē)荷載圖示如下（示意兩輛車(chē)）：列車(chē)荷載加載示意圖（3）列車(chē)的離心力位于曲線(xiàn)上的高架結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮列車(chē)產(chǎn)生的離心力，其大小等于列車(chē)凈活載乘以離心力率C，C=V2(127*R)計(jì)算。式中：V一計(jì)算行車(chē)速度（km/h），R一曲線(xiàn)半徑（m）。離心力作用于軌頂以上車(chē)輛重心處。（4）列車(chē)的橫向搖擺力：按相鄰兩節(jié)車(chē)四個(gè)軸軸重的15%計(jì)(即84kN)，以集中力形式作用于軌頂面處。3.2、附加力荷載（1）制動(dòng)力或牽引力按

6、豎向靜活載的15%計(jì)算，當(dāng)與離心力同時(shí)計(jì)算時(shí)，可按豎向靜活載的10%計(jì)算。區(qū)間雙線(xiàn)橋采用一線(xiàn)的制動(dòng)力或牽引力，制動(dòng)力或牽引力作用于軌頂以上車(chē)輛重心處（即軌頂以上1.5m），但計(jì)算橋梁墩臺(tái)時(shí)移至支座中心，計(jì)算剛架結(jié)構(gòu)時(shí)移至橫梁中心處，計(jì)算臺(tái)頂活載的制動(dòng)力時(shí)移至軌底，均不計(jì)移動(dòng)作用點(diǎn)所產(chǎn)生的豎向力或力矩。（2）風(fēng)力：基本風(fēng)壓值取500Pa，作用點(diǎn)位于結(jié)構(gòu)物受風(fēng)面重心處，列車(chē)風(fēng)力作用點(diǎn)在軌頂以上2m高度處。（3）流水壓力按鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范（TB10002.1-2005）辦理。3.3、地震力成都地鐵5號(hào)線(xiàn)一、二期工程高架段擬建場(chǎng)地位于抗震設(shè)防烈度7度區(qū)內(nèi)，地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，設(shè)計(jì)地震分組為

7、第三組，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期均為0.45s。高架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防分類(lèi)為B類(lèi)，抗震設(shè)防烈度為7度。4、內(nèi)力計(jì)算結(jié)果表4.14.3為簡(jiǎn)支梁橋墩墩底主力及主加附加力內(nèi)力組合；表4.44.6為簡(jiǎn)支梁橋墩墩底多遇地震力組合；表4.74.9為簡(jiǎn)支梁橋墩墩底罕遇地震力組合。4.1、靜力荷載組合表4.1 H=10m主力和主力+附加力墩底荷載組合表工況墩底內(nèi)力垂直力（KN）縱向水平力（KN）縱向彎矩（KN·m）橫向水平力（KN）橫向彎矩（KN·m）工況1主力9024.3750101工況2主力9497.2750212.801135工況3主力9720.2750313.201670

8、.2工況4主力10018.9806.602387工況5主力9024.3751501575.01501工況6主力9497.2750212.8962373.41工況7主力9720.2750313.2962908.61工況8主力10018.9806.6963625.409工況9主力9970.1750425.6961238.41工況10主力10416.180626.3961238.41工況11主力11013.58013.2961238.41工況12主+縱附9497.275208.34382293.563962373.41工況13主+縱附9720.275208.34382393.963962908.61

9、工況14主+縱附10018.98208.34382087.364963625.409工況15主+縱附9497.275264.34382881.569962373.41工況16主+縱附9720.275264.34382981.969962908.61工況17主+縱附10018.98264.34382675.369963625.409工況18主+縱附9970.175133.34381718.856961238.41工況19主+縱附10416.18133.34381919.556961238.41工況20主+縱附11013.58133.34381306.456961238.41工況21主+縱附997

10、0.175189.34382306.862961238.41工況22主+縱附10416.18189.34382507.562961238.41工況23主+縱附11013.58189.34381894.462961238.41工況24主+橫附9497.2750212.8201.653677.595工況25主+橫附9720.2750313.2201.654212.795工況26主+橫附10018.9806.6229.155358.698工況27主+橫附9970.1750425.6201.652542.695工況28主+橫附10416.180626.3201.652542.695工況29主+橫附11

11、013.58013.2229.152971.698表4.2 H=15m主力和主力+附加力墩底荷載組合表工況墩底內(nèi)力 垂直力（KN）縱向水平力（KN）縱向彎矩（KN·m）橫向水平力（KN）橫向彎矩（KN·m）工況1主力 8996.7250245.501工況2主力 9469.6250458.301135工況3主力 9692.6250558.701670.2工況4主力 9782.0250272.501884.7工況5主力 8996.725149.62564.31501工況6主力 9469.6250458.3962853.41工況7主力 9692.6250558.7963388.6

12、1工況8主力 9782.0250272.5963603.11工況9主力 9942.5250671.2961718.41工況10主力 10388.530871.9961718.41工況11主力 10567.330299.5961718.41工況12主+縱附9469.625216.89383599.558962853.41工況13主+縱附9692.625216.89383699.958963388.61工況14主+縱附9782.025216.89383413.758963603.11工況15主+縱附9469.625272.89384467.564962853.41工況16主+縱附9692.6252

13、72.89384567.964963388.61工況17主+縱附9782.025272.89384281.764963603.11工況18主+縱附9942.525142.09382653.051961718.41工況19主+縱附10388.53142.09382853.75961718.41工況20主+縱附10567.33142.09382281.351961718.41工況21主+縱附9942.525198.09383521.056961718.41工況22主+縱附10388.53198.09383721.756961718.41工況23主+縱附10567.33198.09383149.35

14、6961718.41工況24主+橫附9469.625 0,458.3 206.96634670.7270工況25主+橫附9692.625 0,558.7 208.05875227.4470工況26主+橫附9782.025 0,272.5 231.39665922.4760工況27主+橫附9942.525 0,671.2 209.28283581.3620工況28主+橫附10388.53 0,871.9 211.46733624.3970工況29主+橫附10567.33 0,299.5 235.24314113.5530表4.3 H=17m主力和主力+附加力墩底荷載組合表工況墩底內(nèi)力 垂直力（K

15、N）縱向水平力（KN）縱向彎矩（KN·m）橫向水平力（KN）橫向彎矩（KN·m）工況1主力 75900000工況2主力 8062.90212.801135工況3主力 8285.90313.201670.2工況4主力 8584.606.602387工況5主力 75901507500工況6主力 8062.90212.8961413.4工況7主力 8285.90313.2961948.6工況8主力 8584.606.6962665.4工況9主力 8535.80425.696278.4工況10主力 8981.80626.396278.4工況11主力 9579.2013.296278

16、.4工況12主+縱附8062.9187306.3961413.4工況13主+縱附8285.9187406.7961948.6工況14主+縱附8584.6187100.1962665.4工況15主+縱附8062.9243334.3961413.4工況16主+縱附8285.9243434.7961948.6工況17主+縱附8584.6243128.1962665.4工況18主+縱附8535.8112481.696278.4工況19主+縱附8981.8112682.396278.4工況20主+縱附9579.211269.296278.4工況21主+縱附8535.8168509.696278.4工況2

17、2主+縱附8981.8168710.396278.4工況23主+縱附9579.216897.296278.4工況24主+橫附8062.90212.8192.21711.7工況25主+橫附8285.90313.2192.22246.9工況26主+橫附8584.606.6219.73117.8工況27主+橫附8535.80425.6192.2576.8工況28主+橫附8981.80626.3192.2576.8工況29主+橫附9579.2013.2219.7730.84.2、多遇地震計(jì)算多遇及罕遇地震的計(jì)算采用有限元軟件midas Civil進(jìn)行計(jì)算，建立全橋模型。本計(jì)算單僅列出多遇地震計(jì)算過(guò)程，

18、取15m墩高。罕遇地震計(jì)算類(lèi)似。圖4.1 midas Civil計(jì)算模型圖4.2 多遇地震參數(shù)圖4.3 多遇橫向無(wú)車(chē)計(jì)算結(jié)果（H=15m）圖4.4 多遇橫向有車(chē)計(jì)算結(jié)果（H=15m）表4.4 H=10m多遇地震墩底荷載組合表序號(hào)方向彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫向無(wú)車(chē)819779588072橫向有車(chē)1036882998613縱向無(wú)車(chē)12313125088074縱向有車(chē)98289989861表4.5 H=15m多遇地震墩底荷載組合表序號(hào)方向彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫向無(wú)車(chē)822456497812橫向有車(chē)10213601108353縱向無(wú)車(chē)112

19、3376697814縱向有車(chē)11233157110835表4.6 H=17m多遇地震墩底荷載組合表序號(hào)方向彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫向無(wú)車(chē)8457533103552橫向有車(chē)10425559114503縱向無(wú)車(chē)15512936103554縱向有車(chē)124011571114504.3、罕遇地震荷載組合表4.7 H=10m罕遇地震墩底荷載組合表序號(hào)工況彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫向罕遇28692278288072縱向罕遇3611836668807表4.8 H=15m罕遇地震墩底荷載組合表序號(hào)工況彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫

20、向罕遇28784197497812縱向罕遇4126228139781表4.9 H=17m罕遇地震墩底荷載組合表序號(hào)工況彎矩(kN·m)剪力(kN)軸力(kN)1橫向罕遇296001867103552縱向罕遇455001230103555、橋墩計(jì)算橋墩計(jì)算內(nèi)容包括：（1）主力和主力+附加力作用下墩頂縱橫向位移計(jì)算；（2）主力和主力+附加力作用下墩身鋼筋應(yīng)力計(jì)算；（3）罕遇地震作用下墩梁縱橫向相對(duì)位移計(jì)算；（4）地震力作用下墩身鋼筋應(yīng)力計(jì)算；主力和主力+附加力作用下墩身鋼筋應(yīng)力，主力和主力+附加力作用下墩身裂縫寬度均很小，本計(jì)算書(shū)未列出該部分結(jié)構(gòu)。（1）主力和主力+附加力作用下墩頂縱橫向

21、位移計(jì)算計(jì)算結(jié)果如下表：表5.1 H=10m主力和主力+附加力作用下墩梁相對(duì)位移主力主力+附加力縱向位移（mm）橫向位移（mm）縱向位移（mm）橫向位移（mm）4.17.27.611.7表5.2 H=15m主力和主力+附加力作用下墩梁相對(duì)位移主力主力+附加力縱向位移（mm）橫向位移（mm）縱向位移（mm）橫向位移（mm）4.996.288.9110.24表5.3 H=17m主力和主力+附加力作用下墩梁相對(duì)位移主力主力+附加力縱向位移（mm）橫向位移（mm）縱向位移（mm）橫向位移（mm）4.46.348.2412.4結(jié)論：墩梁相對(duì)位移滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。（2）罕遇地震作用下墩梁縱橫向相對(duì)位移計(jì)算：表5.4 H=10m罕遇地震墩梁相對(duì)位移縱向相對(duì)位移（mm）橫向相對(duì)位移（mm）5531表5.5 H=15m罕遇地震墩梁相對(duì)位移縱向相對(duì)位移（mm）橫向相對(duì)位移（mm）7545表5.6 H=17m罕遇地震墩梁相對(duì)位移縱向相對(duì)位移（mm）橫向相對(duì)位移（mm）51