雙柱式橋墩、獨(dú)柱式橋墩畢業(yè)設(shè)計(jì)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)比選橋式方案第一節(jié)橋址概況地理位置該橋位于朔州市，為大運(yùn)高速公路朔州支線跨越北同蒲鐵路，安家?guī)X鐵路支線及朔神大道（規(guī)劃）而設(shè)，末端接朔州市民福街。路線K29+694=北同蒲鐵路K125+390，橋梁跨鐵路處，北同蒲鐵路曲線半徑R=800m，安家?guī)X支線曲線半徑R=780m。地質(zhì)概況本橋址處于地勢(shì)平坦，地面以下0~14m為硬塑~堅(jiān)硬黃土狀亞粘土，灰黃色、褐紅和灰褐，σ0=200~240Kpa,14~23m為軟塑狀黃土狀亞粘土，灰褐色，σ0=160~200Kpa，23~39m為中密的中砂、細(xì)砂，灰褐色，σ0=350Kpa。第二節(jié)橋式方案比選一、橋式方案比選的原則和任務(wù)1、橋式方案選擇原則橋式方案的選擇應(yīng)以安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的設(shè)計(jì)原則，綜合考慮橋梁的結(jié)構(gòu)形式，從安全、功能、經(jīng)濟(jì)、美觀、施工、占地、工期與造價(jià)等多方面比選，最終確定橋梁形式。另外，橋梁設(shè)計(jì)必須積極采用新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備、新材料、新工藝，認(rèn)真學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，充分利用國(guó)際最新科學(xué)技術(shù)成就，把學(xué)習(xí)國(guó)外和自己獨(dú)創(chuàng)結(jié)合起來(lái)。橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)便于制造和架設(shè)，應(yīng)盡量采用先進(jìn)工藝技術(shù)和施工機(jī)械、設(shè)備，以利于減少勞動(dòng)強(qiáng)度，加快施工進(jìn)度，保證工程質(zhì)量和施工安全。2、方案比選任務(wù)方案比選主要包括三個(gè)任務(wù)，一是擬定橋梁圖式，二是編制方案，三是技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和最優(yōu)方案的選定。其中，編制設(shè)計(jì)方案，通常是從橋梁分孔和擬定橋粱圖式開始。對(duì)一般的大跨度橋梁，依據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，主跨與邊跨的比值有一個(gè)范圍，再由此選定可能實(shí)現(xiàn)的橋型圖式，鼓勵(lì)新式橋式的大膽采用。另外，在編制方案中要擬定結(jié)構(gòu)主要尺寸，并計(jì)算主要工程量，確定全橋造價(jià)。二、橋式方案方案1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)V型墩1、橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造本橋采用64m+107m+64m+43m+42m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)，橋梁總跨度320m，橋面寬度12.0米，2、施工工藝本橋上部結(jié)構(gòu)施工采用掛藍(lán)懸臂澆注法施工。合攏的順序是先邊跨后中跨，邊跨和中跨的合攏均采用支架法，且邊跨合攏段與邊跨同時(shí)澆注施工。兩個(gè)箱梁分開澆注，分別合攏后，再澆注橫梁和橋面板。懸臂施工法，通過(guò)掛籃前移對(duì)稱地向兩側(cè)跨中逐段澆筑混凝土，并施加預(yù)應(yīng)力，如此循環(huán)作業(yè)。其施工工藝流程：掛籃前移就位→調(diào)平模板→安裝地板及腹板鋼筋→安裝內(nèi)?！壴敯邃摻睢惭b預(yù)應(yīng)力管道→監(jiān)理工程師驗(yàn)收→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模及接縫處理→預(yù)應(yīng)力筋下料、穿束→張拉預(yù)應(yīng)力筋→封錨、壓漿→掛籃前移就位。在墩柱兩側(cè)設(shè)墩旁托架澆注0號(hào)塊，掛藍(lán)的施工階段最長(zhǎng)為4m，其它為3.5m、3.0m長(zhǎng)，由于是墩梁固結(jié)的形式，如此就省去了臨時(shí)固結(jié)的措施。施工掛籃為斜拉式，其主要特點(diǎn)為自重輕，結(jié)構(gòu)受力明確，拼裝方便。此施工方法優(yōu)點(diǎn)：（1）、有成套的設(shè)備可用，拼裝工藝成熟。（2）、作業(yè)人員在掛籃中作業(yè)，減少高空作業(yè)的時(shí)間，對(duì)作業(yè)人員的安全性保障有所提高。此施工方法缺點(diǎn)：（1）、對(duì)掛籃的承載力有較高的要求，掛籃必須經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)及安全驗(yàn)算方可投入使用。（2）、變截面處應(yīng)嚴(yán)格控制，否則，將會(huì)很難合攏。連續(xù)剛構(gòu)橋是連續(xù)梁橋與T形剛構(gòu)橋的組合體系，也就是墩梁固結(jié)的連續(xù)梁橋，一般用于大跨徑橋梁，可有效減小跨中正彎矩從而增大跨越能力方案2、鋼管混凝土系桿拱(1)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造本橋采用89m+142m+89m三跨上承式鋼管混凝土系桿拱橋拱軸線采用二次拋物線：y=4fl2x2。拱肋橫截面形式采用雙肢啞鈴型，截面高度為2m分別在拱腳、拱肋與橋面系交接處、距拱腳水平30m處共設(shè)置六道K型橫撐，橫撐采用外徑為50cm的鋼管混凝土構(gòu)件。吊桿間距5m，共設(shè)56根（2×16+24），每根吊桿采用144根Φ5mm平行鋼絲束，兩端用鐓頭錨錨固。橫梁共28根，間距5m，采用矩形截面，高1.6m，寬0.5m，為部分預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。吊桿中間縱梁采用T型截面，高度0.5m，寬約1m，為鋼筋混凝土構(gòu)件，橫向布置56片，長(zhǎng)9.96m；其余縱梁全長(zhǎng)15.96m。截面為T型，高1.1m，寬度約2.4m，橫向布置24片。橋面與拱軸線在距拱頂約38.73m處相交，即拱肋在橋面以上的中段長(zhǎng)約77.46m，兩邊段長(zhǎng)約11.27m。(2)施工工藝為了盡可能小的對(duì)公路路行車及橋下行人的影響，本橋采用無(wú)平衡重的平面轉(zhuǎn)體法施工，把拱圈和索拉力錨固在兩岸的巖體中，錨固體系由錨錠、尾索、平撐、錨梁及立柱組成。錨錠設(shè)在引道或邊坡巖石中，錨梁支于立柱上。兩個(gè)方向的平撐及尾索形成三角形穩(wěn)定體，使錨塊和上轉(zhuǎn)軸為一確定的固定點(diǎn)。拱肋轉(zhuǎn)至任意角度，均可由錨固體系平衡拱肋的扣索力。采用兩邊同時(shí)施工，最后合攏成橋。3、先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱型梁橋（推薦方案）(1)橋跨結(jié)構(gòu)構(gòu)造本橋橋式為（4*20m+3*25m）先簡(jiǎn)支后連續(xù)部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+（（20m+30m+20m）+3*30m）現(xiàn)澆部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁其橫斷面為四箱，各箱單獨(dú)預(yù)制，簡(jiǎn)支架設(shè)，現(xiàn)現(xiàn)澆連續(xù)梁接頭后成為連續(xù)結(jié)構(gòu)體系。頂板寬12.0m,箱底板寬5.6m,懸臂2.8m,粱高1.5m。下部結(jié)構(gòu)：橋臺(tái)采用鋼筋混凝土肋板式橋臺(tái)及混凝土U型橋臺(tái)，其中肋板式橋臺(tái)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，U型橋臺(tái)采用明挖基礎(chǔ)。橋墩采用柱式墩，其中先簡(jiǎn)支后連續(xù)部分采用雙柱墩，現(xiàn)澆連續(xù)梁部分采用柱墩，基礎(chǔ)均采用鉆孔樁。施工方法：墩臺(tái)與基礎(chǔ)施工方法按《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》辦理?，F(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工:采用現(xiàn)場(chǎng)澆注，箱梁應(yīng)分二次完成澆注，第一次澆注頂板以下部分，箱梁混凝土達(dá)到40%的強(qiáng)度時(shí)拆除非承重側(cè)面模板，達(dá)到70%時(shí)拆除其余模板。第二次澆筑頂板部分混凝土?；炷翉?qiáng)度達(dá)到80%以上張拉該施工階段相應(yīng)預(yù)應(yīng)力束。先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工：20和25m采用現(xiàn)場(chǎng)制作，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%方可張拉正彎矩鋼絞線。20m+30m+20m一聯(lián)為支架現(xiàn)澆施工，一次成橋。橋面寬度11.0+0.5×2m，先搭設(shè)支架，現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，錨固，灌漿，養(yǎng)護(hù)成橋。綜合評(píng)價(jià)1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)鋼管混凝土本質(zhì)上屬于套箍混凝土，具有強(qiáng)度高、剛度大、塑性好、質(zhì)量輕、耐疲勞、耐沖擊、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)。(2)鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板，因而澆筑混凝土?xí)r，可省去支模、拆模等工序，并可適應(yīng)先進(jìn)的泵送混凝土工藝。(3)鋼管本身就是鋼筋，它兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用，既能受壓，又能受拉。(4)鋼管本身又是勁性承重骨架，在施工階段可起勁性骨架的作用，在使用階段又是主要的承重結(jié)構(gòu)，因此可以節(jié)省腳手架，縮短工期，減少施工用地，降低工程造價(jià)。(5)在受壓構(gòu)件中采用鋼管混凝土，可大幅節(jié)省材料。(6)鋼管混凝土橋線條簡(jiǎn)單，構(gòu)造優(yōu)美，能很好的與與周圍景觀搭配協(xié)調(diào)，具有很高的美學(xué)價(jià)值。(7)鋼管混凝土橋施工較復(fù)雜，難度大，轉(zhuǎn)體施工技術(shù)不成熟，此橋型對(duì)基礎(chǔ)要求較高，從而加大了墩臺(tái)基礎(chǔ)的造價(jià)。2、先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁橋（1）、簡(jiǎn)支梁可以整體預(yù)制后統(tǒng)一吊裝，有成套的施工設(shè)備，施工進(jìn)度快，工期短，可以節(jié)約成本。（2）、結(jié)合成橋過(guò)程，存在體系轉(zhuǎn)換，對(duì)施工過(guò)程要求較高，成橋后形成連續(xù)梁，受力如上所述。（3）、可以承受正負(fù)彎矩，減小跨中最大正彎矩。降低危險(xiǎn)性。3、連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)在40～200m的跨徑范圍內(nèi)，與其它結(jié)構(gòu)體系比較，連續(xù)梁橋常成為最佳橋型方案。(2)預(yù)應(yīng)力混凝土充分發(fā)揮了高強(qiáng)材料的特性，具有可靠強(qiáng)度、剛度以及抗裂性能。(3)結(jié)構(gòu)線條明快，流暢，連續(xù)，與周圍景觀搭配協(xié)調(diào)。(4)伸縮縫少，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，結(jié)構(gòu)在車輛運(yùn)營(yíng)中噪音小，行車舒適，滿足高速行車的要求。(5)連續(xù)梁內(nèi)力的分布較合理，其剛度大，對(duì)活載產(chǎn)生的動(dòng)力影響較?。换炷潦湛s徐變引起的變形小，溫度產(chǎn)生的附加內(nèi)力也較小，且全橋有較好的抗震性能；連續(xù)梁超載時(shí)有可能發(fā)生內(nèi)力重分布，提高梁部結(jié)構(gòu)的承載力。(6)其施工方法成熟完善，機(jī)械化程度高，水平先進(jìn)，工期短，施工難度小，造價(jià)合理效益明顯。(7)連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)不均勻沉降將在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加內(nèi)力，因此對(duì)橋梁基礎(chǔ)要求較高。墩與基礎(chǔ)工程量大。第二章橋梁方案必選第一節(jié)方案點(diǎn)評(píng)橋型最終定為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋，表2-7方案比選表方案一二三橋型名稱預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋鋼管混凝土系桿拱1跨徑布置（m）(4*20+3*25)m先簡(jiǎn)支后連續(xù)部分預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁+(20+30+19.52)m+(3*30)m現(xiàn)澆部分預(yù)應(yīng)力混凝土64m+107m+64m+43m+42m89m+142m+89m2橋下凈空（m）8883縱向坡度2.56%及-2.98%2.56%及-2.98%2.56%及-2.98%4截面形式兩個(gè)單箱雙室箱形截面兩個(gè)單箱單室箱形截面橫梁及縱梁5跨中梁高（m）2.52.02.06支點(diǎn)梁高（m）7工藝技術(shù)要求工藝要求較嚴(yán)格，需要的施工設(shè)備少，技術(shù)先進(jìn)，占用施工場(chǎng)地少，施工中利用臨時(shí)墩，有體系轉(zhuǎn)換主墩無(wú)支座，施工體系轉(zhuǎn)換方便，施工技術(shù)易，但工藝復(fù)雜，所需設(shè)備較少高度機(jī)械化，施工作業(yè)周期進(jìn)行，需一整套機(jī)械動(dòng)力設(shè)備，施工速度快，占用場(chǎng)地少。8上部結(jié)構(gòu)施工方法預(yù)制吊裝及現(xiàn)澆法懸臂掛籃澆注法平面轉(zhuǎn)體施工法9使用效果屬超靜定結(jié)構(gòu)，有可靠的強(qiáng)度、剛度、及抗裂性能，伸縮縫小，行車舒適，易養(yǎng)護(hù)抗扭剛度大，受力性能好，雙肢薄壁墩有一定的聯(lián)合強(qiáng)度造型新穎美觀，為提高抗風(fēng)穩(wěn)定性，要采取復(fù)雜的措施10工程量鋼絞線：453.33t普通鋼筋：617.5t砼：5837m鋼絞線：313.2t普通鋼筋：726.33t砼：6308.2m鋼絞線：285.2t普通鋼筋：515.7t砼：5012m通過(guò)仔細(xì)比較，預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋雖抗扭強(qiáng)度較大，但施工復(fù)雜；斜拉橋雖然橋型美觀，但適用于較大跨度，小跨度采用斜拉橋不經(jīng)濟(jì)；預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)受力性能較好，且施工方便，養(yǎng)護(hù)工程量小，造價(jià)相對(duì)而言較低。所以本設(shè)計(jì)最終確定選擇預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋方案。第二章細(xì)部尺寸擬定第一節(jié)橋型布置及孔徑劃分此橋?yàn)榇筮\(yùn)高速公路跨既有鐵路橋梁及民福街高架橋，通過(guò)第一章橋式方案的比選，宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，跨徑為20+30+20m，施工方法為支架現(xiàn)澆施工，一次成橋?？紤]到伸縮縫的設(shè)置，實(shí)際橋跨長(zhǎng)為69.80m，在兩側(cè)橋墩處各設(shè)置10cm的伸縮縫。兩邊孔計(jì)算跨徑為19.6m，中孔計(jì)算跨徑為30m，連續(xù)梁兩端至邊支座中心線之間的距離為19.6m。箱形梁截面梁高1.5m，高跨比：邊跨H/L=3/40，中跨H/L=,1/20。箱梁形式為單箱單室，高度1.50m，箱體尺寸為560cm+40×2+2×280cm,總計(jì)1200cm。第二節(jié)主梁截面形式及截面細(xì)部尺寸擬定一、橋墩數(shù)量及墩柱形式此聯(lián)為4個(gè)橋墩，分別編號(hào)為1#、2#、3#、4#墩，采用獨(dú)柱式橋墩、鉆孔灌注樁。二、橋墩、承臺(tái)及樁基礎(chǔ)細(xì)部尺寸擬定1#墩徑130cm,承臺(tái)全長(zhǎng)1371cm，寬度為190cm,高度為140cm；每個(gè)承臺(tái)布設(shè)4個(gè)GPZ盆式橡膠支座；樁徑為150cm。2#-4#墩徑150cm,承臺(tái)全長(zhǎng)1371cm，寬度為190cm,高度為140cm；每個(gè)承臺(tái)布設(shè)4個(gè)GPZ盆式橡膠支座；承臺(tái)尺寸為250×250cm，樁徑為150cm。三、墩、樁截面沿樁長(zhǎng)的變化樁基礎(chǔ)及墩的尺寸延高度方向無(wú)變化，1#樁長(zhǎng)3000cm，2#-4#樁長(zhǎng)3100cm；1#-2#墩長(zhǎng)800cm,3#-4#墩長(zhǎng)700cm；第三節(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算一、設(shè)計(jì)基本資料1、朔州高架橋20+30+20mPc連續(xù)梁下部結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆3孔箱梁，支座采用GPZ盆式橡膠支座；橋面寬度11.0+0.5×2m=12.0m。2、荷載等級(jí)公路Ⅰ級(jí)，車道荷載qk=10.5kN/m,PK=280kN。3、橋梁線性布置平曲線半徑：無(wú)平曲線，橫坡i=2%。豎曲線半徑：無(wú)豎曲線，縱坡i=2.56%。4、主要材料預(yù)應(yīng)力混凝土梁部采用C50混凝土，Ec=3.45×104Mpa;隱形蓋梁采用C50混凝土，Ec=3.45×104Mpa;墩臺(tái)蓋梁、雙柱墩采用C30混凝土，Ec=3.0×104Mpa;獨(dú)柱橋墩采用C40混凝土，Ec=3.25×104Mpa;墩臺(tái)承臺(tái)及橋墩系梁采用C25混凝土，Ec=2.80×104Mpa;樁基采用C25混凝土，Ec=2.80×104Mpa。5、支座GPZ盆式橡膠支座，摩阻系數(shù)f=。6、鋼材（1）、預(yù)應(yīng)力鋼絞線：采用符合ASTMA416-92a標(biāo)準(zhǔn)的Φj15.24mm高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度Ryb=1860Mpa,Ey=1.90×104Mpa。（2）、普通鋼筋采用Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼筋。第三章結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算第一節(jié)支座反力的計(jì)算1、邁達(dá)斯建立的模型：1號(hào)結(jié)點(diǎn)為7號(hào)墩所在位置；15號(hào)結(jié)點(diǎn)為8號(hào)墩所在位置；35號(hào)結(jié)點(diǎn)為9號(hào)墩所在位置；49號(hào)結(jié)點(diǎn)為10號(hào)墩所在位置。7號(hào)墩為過(guò)渡墩。上部恒載：支座支點(diǎn)反力圖示:圖示1一期恒載圖示2二期恒載圖示3公路-Ⅰ級(jí)上部荷載反力匯總：結(jié)點(diǎn)號(hào)一期恒載（KN）二期恒載(KN)活載(KN)恒載合計(jì)(KN)7#墩頂支座3063.81237508.844300.88#墩頂支座4312.41165.9747.585478.39#墩頂支座4312.41165.9747.585478.310#墩頂支座3063.81237508.844300.83、按影響線加載：（1）7#墩反力影響線加載圖示：反力最大值為508.84kN。反力最小值為-85.09KN。（2）8#墩反力影響線加載圖示：反力最大值為747.58kN。反力最小值為-50.61KN（3）9#墩反力影響線加載圖示：反力最大值為747.58kN。反力最小值為-50.61KN。（4）10#墩反力影響線加載圖示：反力最大值為508.84kN。反力最小值為-85.09KN。支座位置剪力（KN） 7#墩頂支座8#墩頂支座9#墩頂支座10#墩頂支座最大值508.48747.58747.58508.84最小值-85.09-50.61-50.61-85.094、沖擊系數(shù)求解：f1=13.6162πL2.EIcf1=23.6512πL2.EIcf1—計(jì)算正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)；f2—計(jì)算負(fù)彎矩效應(yīng)。又知L=30m；E—結(jié)構(gòu)材料的彈性模量(NmIC—結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣性矩（M4）；MC—結(jié)構(gòu)跨中處得單位長(zhǎng)度質(zhì)量。g—重力加速度，g=9.81(m/s2)；故而E=3.45×104Mpa;IC=4.3357M4;MC=5.7464×25÷9.8=14.659(Ns由于f1、f2均小于0.5Hz,故而依據(jù)規(guī)范可得沖擊系數(shù)1+μ=1.05。5、恒載與活載匯總：7#墩頂支座8#墩頂支座9#墩頂支座10#墩頂支座上部恒載（KN）4300.85478.35478.34300.8上部活載(KN)508.84747.58747.58508.84上部恒載×（1+μ）4515.85752.25752.24515.8上部活載×（1+μ）533.9785785533.9第二節(jié)支座型號(hào)及尺寸擬定1、支座類型及尺寸擬定：依據(jù)中華人民共和國(guó)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁盆式橡膠支座規(guī)范》，JT391-1999。本橋?yàn)檫B續(xù)梁橋，根據(jù)當(dāng)?shù)爻Ｄ隃囟葯z測(cè)及氣候資料可知適用常溫型支座，且位于地震區(qū)，需選用抗震型橡膠支座，其水平承載力不小于支座堅(jiān)向承載力的20%；支座轉(zhuǎn)動(dòng)角度不小于0.02rad。故而支座選用一組固定支座和三組活動(dòng)動(dòng)支座。7#墩頂為四套，支座編號(hào)為1#、2#；8#墩頂支座編號(hào)為3#；9#墩頂支座編號(hào)4#支座；10#墩頂支座編號(hào)為5#、6#、7#、8#；具體內(nèi)型與支座編號(hào)對(duì)應(yīng)如下：支座編號(hào)1234支座編號(hào)GPZSX4000GPZSX4000GPZDX6000GPZGD6000支座編號(hào)5678支座編號(hào)GPZDX3500GPZSX3500GPZDX3500GPZSX3500DX為單向活動(dòng)支座，GD為固定支座，SX為雙向活動(dòng)支座。依據(jù)《公路橋梁盆式橡膠支座規(guī)范》，JT391-1999規(guī)范可知，公路盆式橡膠支座無(wú)需進(jìn)行檢算與設(shè)計(jì)，只需要按標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范選型即可，對(duì)于盆式橡膠支座的技術(shù)參數(shù)。需在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)與評(píng)定。第三節(jié)蓋梁的計(jì)算一、8#墩蓋梁的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算圖式如下圖3.1所示：圖3.28#墩蓋梁的計(jì)算圖式單位：（cm）（一）8#墩蓋梁自重及內(nèi)力計(jì)算蓋梁自重及內(nèi)力計(jì)算表截面號(hào)自重KN彎矩KN.M剪力Q左Q右1--127.2-5.304-27.2-27.22--252.33-39.99-52.3188.233--3161121.0100∑q=240.53kN(二)8#墩支座反力計(jì)算1、恒載支反力計(jì)算單箱單室梁體在過(guò)渡墩處設(shè)兩個(gè)支座，所以作用在雙柱墩上的恒載反力為1/2×4312.4kN=2156.2kN。2、活載支反力計(jì)算將單箱單室梁體以兩個(gè)剛性連接的T形梁代替進(jìn)行荷載橫分布計(jì)算，荷載對(duì)稱布置用杠桿法，非對(duì)稱布置用偏心受壓法（又稱為剛性橫梁法）計(jì)算。a單列汽車對(duì)稱布置計(jì)算圖式如下圖所示：圖3.3單列汽車對(duì)稱布置單位：（cm）K1=K2=0.5b雙列汽車對(duì)稱布置計(jì)算圖式如下圖所示：圖3.4雙列汽車對(duì)稱布置單位：（cm）K1=K2=0.5c三列汽車對(duì)稱布置計(jì)算圖式如下圖所示：圖3.5三列汽車對(duì)稱布置單位：（cm）K1=K2=0.5d單列汽車非對(duì)稱布置

計(jì)算圖式如下圖所示圖3.6單列汽車非對(duì)稱布置單位：（cm）∑e雙列汽車非對(duì)稱布置計(jì)算圖式如下圖所示圖3.7雙列汽車非對(duì)稱布置單位：（cm）∑f三列汽車非對(duì)稱布置計(jì)算圖式如下圖所示圖3.8三列汽車非對(duì)稱布置單位：（cm）∑3、活載橫向分配后蓋梁各支點(diǎn)活載反力的計(jì)算計(jì)算式為，計(jì)算結(jié)果如表3.3所示：7號(hào)墩活載反力匯總荷載橫向分配情況汽車荷載計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)B(kN)Ri（kN）按杠桿法計(jì)算單列車對(duì)稱布置K10.51256.4628.2K20.51256.4628.2雙列車對(duì)稱布置K10.52512.81256.4K20.52512.81256.4三列車對(duì)稱布置K10.53012.61506.3K20.53012.61506.3按偏心受壓法計(jì)算單列車對(duì)稱布置K11.4631256.41838.1K2-0.4631256.4-581.7雙列車對(duì)稱布置K11.0752512.82701.3K2-0.0752512.8-188.5三列車對(duì)稱布置K10.6883012.62072.7K20.3123012.6939.9蓋梁上各支座反力按最大值取，故R1=2701.3kN,R2=-581.7kN或R1=-581.7kN,R2=2701.3kN蓋梁上的活載最大支反力為：R=2072.7+939.9=3012.6kN按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行組合N==1.0×（1.2×4312.4＋1.4×3012.6）=9392.5kN4、8#墩雙柱反力計(jì)算計(jì)算圖式如下圖所示：圖3.9雙柱墩的反力計(jì)算圖式單位：（cm）Gi的計(jì)算式為：Gi=×400Ri，即Gi=Ri墩柱反力匯總?cè)缦卤硭荆汉奢d情況上部恒載(KN)蓋梁自重(KN)活載對(duì)稱布置(KN)活載非對(duì)稱布置(KN)Gi2156.2120.261838.12701.3二、蓋梁配筋設(shè)計(jì)（一）配筋設(shè)計(jì)1、基本參數(shù)的選取蓋梁采用C30混凝土，其軸心受壓強(qiáng)度為：=13.8MPa，=16.7MPa；主筋采用鋼筋，d=25mm,截面面積為，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：=280MPa；箍筋采用單肢箍HPB235鋼筋，d=8㎜，其抗拉強(qiáng)度為195MPa，箍筋根數(shù)n=4，箍筋單肢截面面積為0.503,同一截面上箍筋總截面面積為2.012。鋼筋保護(hù)層厚度（鋼筋中心至混凝土邊緣）取。因?yàn)椋?.5，所以可以按簡(jiǎn)支梁計(jì)算配筋。2、彎矩作用時(shí)配筋計(jì)算(1)在1—1截面處，Mu=—5.304kN·m,根據(jù)式可得x=0.13m由下式可得n取整為n=30實(shí)際配筋面積As=147.27,配筋率0.5%＞max(0.2,45)=0.22,滿足最小配筋要求，鋼筋布置一層，間距為76mm。(2)在2——2截面處，Mu=—39.99kN·m,受壓鋼筋按一層布置，受拉鋼筋按兩層布置，，由于α=13.8×2.3××(1-0.5×0.56)=22.3kN·m＜=39.99kN·m所以需要采用雙筋截面。取，代入式可得到==493.63由值可求得所需的AS值，即==1331.57選擇受壓區(qū)鋼筋為102根（As=500.7），受拉區(qū)鋼筋為10根。（二）、截面尺寸的驗(yàn)算當(dāng)r0Vd<0.50×10-3α2ftd（三）、撓度驗(yàn)算《規(guī)范》8.2.9中規(guī)定，當(dāng)跨度比l/h≤5.0時(shí)的鋼筋混凝土蓋梁可以不作撓度驗(yàn)算，故l/h=5.64/1.4=4.03<5.0，所以不作撓度驗(yàn)算。（二）7#過(guò)渡墩蓋梁計(jì)算7#蓋梁自重及內(nèi)力計(jì)算表：編號(hào)自重（KN）彎矩(KN.m)剪力Q左Q右1—153.82-25.20-53.82-53.822—2117.71-124.83-117.71269.663—343.23-167.05226.43226.434—4226.4321.9200（三）、7#過(guò)渡墩支座反力計(jì)算：1、恒載反力計(jì)算：一片主梁斷面面積為5.74m2,橋面鋪裝容重r=47.17KN/m。四片梁設(shè)置四個(gè)支座。則作用在雙柱墩上的恒載反力為1/4×1237=309.25KN。2、活載支反力計(jì)算由于為四片梁，且梁與梁之間連接可靠，故而采用剛接板梁法。荷載橫向分配系數(shù)的計(jì)算（采用剛接板梁法）剛接板梁法：γ──剛度參數(shù)I──主梁抗彎慣矩，由MIDAS得Ix=1.895×10m4Iy=2.874×10m4I1──主梁抗扭慣矩箱梁截面抗扭慣矩近似公式：=由于按此近似公式算得的值比準(zhǔn)確值大30%～40%，所以除以1.3得近似值：I1=0.4568/1.3=0.3514b1──主梁翼緣板全寬，b1=210cmd1──相鄰兩主梁梁肋的凈距之半，d1=40cmh1──計(jì)算單位板寬抗彎慣矩短時(shí)所取的板厚，h1=18cm計(jì)算得：γ=0.022，β=0.002查表得各梁荷載橫向分布影響線下標(biāo)（η×1000）梁號(hào)加載梁號(hào)12341296263263296226325925926332322462462324208232232208從而得到各梁荷載分布影響線：按最不利布置進(jìn)行布載，得到如下結(jié)果（按三車道布載結(jié)果乘以折減系數(shù)0.78）：梁號(hào)加載方式1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁三列車非對(duì)稱0.606530.593400.59340.60653兩列車非對(duì)稱0.550730.517950.517950.55073單列車非對(duì)稱0.293070.261750.261750.29307三列車對(duì)稱0.582430.585970.585970.58243兩列車對(duì)稱0.495620.503060.503060.49562單列車對(duì)稱0.2470.25250.25250.2473、活載橫向分配后蓋梁各支點(diǎn)活載反力的計(jì)算計(jì)算式為，計(jì)算結(jié)果如表3.3所示：7號(hào)墩活載反力匯總荷載橫向分配情況汽車荷載計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)B(kN)Ri（kN）按剛接板梁法計(jì)算單列車對(duì)稱布置K10.2471256.4310.33K20.25251256.4317.24K30.25251256.4317.24K40.2471256.4310.33雙列車對(duì)稱布置K10.495622512.81245.39K20.503062512.81264.09K30.503062512.81264.09K40.495622512.81245.39三列車對(duì)稱布置K10.582433012.61754.63K20.585973012.61765.29K30.585973012.61765.29K40.582433012.61754.63單列車非對(duì)稱布置K10.293071256.4328.86K20.261751256.4368.21K30.261751256.4368.21K40.293071256.4328.86雙列車非對(duì)稱布置K10.550732512.81383.87K20.517952512.81301.50K30.517952512.81301.50K40.550732512.81383.87三列車非對(duì)稱布置K10.606533012.61827.23K20.593403012.61787.68K30.593403012.61787.68K40.606533012.61827.23蓋梁上各支座反力按最大值取，故R1=1827.23KN,R2=1787.68kN或R1=1787.68kN,R2=1827.63kN蓋梁上的活載最大支反力為：R=1787.68+1827.23=3614.91kN按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行組合N==1.0×（1.2×4300.8＋1.4×3614.91）=10221.83kN共有4個(gè)支座承擔(dān)支反力，故而每個(gè)支座的反力為：15×=4、7#過(guò)渡墩雙柱反力計(jì)算：圖3.9雙柱墩的反力計(jì)算圖式單位：（cm）GiG列表計(jì)算如下表：荷載情況計(jì)算式G上部恒載1618.88單列車對(duì)稱布置1393.25單列車非對(duì)稱布置1646.51雙列車對(duì)稱布置12511.02雙列車非對(duì)稱布置12687.08三列車對(duì)稱布置13522.08三列車非對(duì)稱布置13617.565、7#過(guò)渡墩蓋梁各截面的內(nèi)力計(jì)算：（1）、彎矩計(jì)算支點(diǎn)彎矩采用非對(duì)稱布置時(shí)的計(jì)算值，跨中彎矩采用對(duì)稱布置時(shí)的計(jì)算值。M1-1=0；M2-2=-1.77M4-其蓋梁各截面彎矩值如下表：蓋梁各控制截面彎矩計(jì)算表荷載情況墩柱反力梁的反力(KN)各控制截面彎矩（KN.m）G1(KN)R1(KN)R2(KN)1-12-23-34-4上部恒載618.88309.3309.30-577.46-346.23106.30單列車對(duì)稱布置393.25310.33317.240-549.28-495.39273.08單列車非對(duì)稱布置646.51328.86368.210-581.73-375.61101.2雙列車對(duì)稱布置2511.021245.391264.090-2204.34-1381.68469.13雙列車非對(duì)稱布置2687.081383.871301.50-2449.45-1602.36303.65三列車對(duì)稱布置3522.081754.631765.290-3105.70-1956.85627.83三列車非對(duì)稱布置3617.561827.231787.680-3163.40-2070.48548.55（2）、剪力計(jì)算剪力組合計(jì)算如下表：控制截面內(nèi)力組合值（KN）1-12-23-34-41上部恒載Q左0.00309.3309.580.28Q右-309.3-309.3-309.58-0.282蓋梁自重Q左-53.82-117.71226.430.00Q右-53.82269.66226.430.003三列車對(duì)稱布置Q左0.001754.631767.452.16Q右-1754.63-1754.63-1767.45-2.164三列車非對(duì)稱布置Q左0.001827.231790.332.65Q右-1827.23-1827.23-1790.33-2.6551+2+3Q左-2892.18-2686.393117.643.36Q右-2892.18-2504.05-2574.21-3.3661+2+4Q左-2993.87-2478.683149.674.046Q右2993.872278.56-2786.23-3.6817組合公式1.2×S6、7#過(guò)渡墩的雙柱反力計(jì)算：計(jì)算圖示如下圖所示:墩柱反力Gi的計(jì)算式為：Gi列表計(jì)算如下：墩柱反力計(jì)算表荷載情況計(jì)算式G1(KN上部恒載11078.1上部活載1811628.217、7#過(guò)渡墩蓋梁各截面內(nèi)力計(jì)算計(jì)算圖示如下：M1-1M2-2M3-3M4-4其蓋梁各控制截面彎矩值如下表所示：蓋梁各控制截面彎矩組合表單位：KN彎矩組合1-12-23-34-41上部恒載0.000.001078.11102.452蓋梁自重-53.82-117.7143.23226.433上部活載0.000.00628.21686.6941+2+3-64.58-141.252225.092556.025組合公式1.27#過(guò)渡墩蓋梁各控制截面值見下表：蓋梁各控制截面剪力值組合表荷載情況1-12-23-34-41上部恒載Q左0.000.001078.11102.45Q右0.001078.11078.11102.452蓋梁自重Q左-53.82-117.71226.43226.43Q右-53.82269.66226.43226.433上部活載Q左0.000.00628.21686.69Q右0.00628.21628.21686.6941+2+3Q左-64.58-141.252444.932556.02Q右-64.582396.812444.932556.025組合公式1.2三、蓋梁配筋設(shè)計(jì)（一）、配筋設(shè)計(jì)1、基本參數(shù)的選取蓋梁采用C30混凝土，其軸心受壓強(qiáng)度為：=13.8MPa，=16.7MPa；主筋采用鋼筋，d=25mm,截面面積為，其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為：=280MPa；箍筋采用單肢箍HPB235鋼筋，d=8㎜，其抗拉強(qiáng)度為195MPa，箍筋根數(shù)n=4，箍筋單肢截面面積為0.503,同一截面上箍筋總截面面積為2.012。鋼筋保護(hù)層厚度（鋼筋中心至混凝土邊緣）取。因?yàn)椋?.5，所以可以按簡(jiǎn)支梁計(jì)算配筋。2、彎矩作用時(shí)配筋計(jì)算(1)在1—1截面處，Mu=—64.58kN·m,根據(jù)式可得x=0.98m由下式可得An=157.36實(shí)際配筋面積As=147.27,配筋率0.28%＞max(0.2,45)=0.22,滿足最小配筋要求，鋼筋布置一層，間距為76mm。(2)在2——2截面處，Mu=—141.25kN·m,受壓鋼筋按一層布置，受拉鋼筋按兩層布置，，由于α=13.8×2.3××(1-0.5×0.56)=22.3kN·m＜=141.25kN·m所以需要采用雙筋截面。取，代入式可得到=141.=1293.63由值可求得所需的As值，即=13.8=2331.57選擇受壓區(qū)鋼筋為204根（As=1000.7），受拉區(qū)鋼筋為20根。各截面所需鋼筋量與實(shí)際配筋量控制截面M(KN.m)b(m)h(mm)X(mm)A(mm2需鋼筋數(shù)實(shí)配鋼筋數(shù)根數(shù)A(mm2ρ(%)1-1-64.581.77350.99207.750.28157242.20.432-2-141.251.713358.27425.240.64157242.20.353-32225.091.7133564.246275.3413.42157242.20.354-42556.021.7133576.186845.6416.43157242.20.35注：x=h0-h0Z=﹙0.75+0.05l3、剪力作用時(shí)配筋計(jì)算規(guī)范中規(guī)定當(dāng)γ0Vd≤=1577.30KN。故而需進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算見下表：各控制截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算表截面號(hào)Q(KN)b(m)hρ(%)PρQ1-1左-64.581.77350.430.430.0021右-64.580.350.350.00212-2左-141.251.713350.350.350.0021右2396.810.350.350.00211923.433-3左2444.931.713350.350.350.00211932.21右2444.930.350.350.00211932.214-4左2556.021.713350.350.350.00212012.45右2556.020.350.350.00212012.45續(xù)上表：截面號(hào)Q(KN)b(m)h(mm)0.50α(KN)α（°）Q(KN)An實(shí)需斜筋根數(shù)1-1左-64.581.77351012.6右-64.581.71012.62-2左-141.251.713351577.30右2396.811.71577.303-3左2444.931.713351577.30右2444.931.71577.3045764.85465.313.7144-4左2556.021.713351577.3045564.23242.17.58右2556.021.71577.30注：γ0Vd≤0.50QQwAsb=V4、蓋梁各控制截面的扭矩計(jì)算①按構(gòu)造要求配置受扭鋼筋的條件為：τ1按控制斜壓破壞的條件為：τ②驗(yàn)算抗扭強(qiáng)度采用的公式：τ=抗扭縱筋：Anak=TdS蓋梁各控制截面扭矩計(jì)算列于下表：制動(dòng)力：T=98.1KN溫度影響力：H=73.61KN蓋梁各控制截面的扭矩計(jì)算控制截面荷載情況1-12-23-34-4扭矩KN.mT39.2468.6768.6768.67T29.4451.5351.5351.53T219.8219.8219.8219.8T403.9476.0476.0476.0矩形截面受扭塑性抵抗矩：W當(dāng)符合條件γ0γ0故而可以不進(jìn)行構(gòu)件的抗扭承載力計(jì)算，僅按構(gòu)造要求配筋即可。（二）、截面尺寸的驗(yàn)算當(dāng)r0Vd<0.50×10-3α2ftd（三）、撓度驗(yàn)算《規(guī)范》8.2.9中規(guī)定，當(dāng)跨度比l/h≤5.0時(shí)的鋼筋混凝土蓋梁可以不作撓度驗(yàn)算，故l/h=6.4/1.4=4.57<5.0，所以不作撓度驗(yàn)算。第四節(jié)各墩頂水平力的計(jì)算（一）、各墩懸臂剛度計(jì)算K7—k10各墩懸臂剛度計(jì)算：三跨連續(xù)梁布置簡(jiǎn)圖如下圖所示：雙柱墩采用C30混凝土，其彈性模量EC=3.0×104MPa。獨(dú)柱墩采用C40混凝土，其彈性模量EC=3.25×H7=H8其中7#墩為雙柱式過(guò)渡墩，8#、9#墩為獨(dú)柱式墩，10#為雙柱式過(guò)渡墩。雙柱式墩：Ki=6EIHi3I=πd464=π×1.3464K7=K10=獨(dú)柱式墩：Ki=3EIK9=3×3.25×107K8由于為盆式橡膠支座，不計(jì)串聯(lián)剛度。（二）、制動(dòng)力分配1、制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算先計(jì)算設(shè)計(jì)車道上的制動(dòng)力。車道荷載qk=10.5KN/m，T=（p+qk×70）×10%×2=(360+10.5×70)×10%=328.5KN>165KN。依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，公路—Ⅰ級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165KN，故而制動(dòng)力T=328.5KN。2、制動(dòng)力的分配△則各橋墩分配的制動(dòng)力為：H7=H10=△r×K7=0.H9=△r×K9=0.×39824.35=66.H83、7#及8#橋墩的支座最小摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：Fmin=0.03N則Fmin因?yàn)镕min大于7#墩H7=98.1KN及8#墩H8=50.5（三）、溫度影響力的分配1、求溫度變化臨界點(diǎn)（設(shè)溫度上升20℃）求溫度變化臨界點(diǎn)距7#墩的距離：x=i=1nLx=202、計(jì)算各墩溫度影響力：△i=xiαt式中臨界點(diǎn)以左：H7=△7×K7H8=△8×H8=26679.20×臨界點(diǎn)以右：H9=△9×H9=-39824.35×H10=△10×H10=-7#橋墩及8#橋墩最小摩阻力Fmin3、各墩臺(tái)水平力匯總表：橋墩號(hào)7#橋墩8#橋墩9#橋墩10#橋墩1制動(dòng)力（KN）98.150.566.298.12溫度影響力（KN）73.6112.6926.3941.753制動(dòng)力+溫度影響力（KN）171.7163.1992.59139.85第五節(jié)雙柱式橋墩的計(jì)算一、恒載計(jì)算(取7#過(guò)渡墩計(jì)算)連續(xù)梁上部構(gòu)造恒載一期恒載：3063.8KN二期恒載：1237KN半邊蓋梁自重：441.19KN一根墩柱自重（當(dāng)h7G1二、活載計(jì)算1、水平荷載汽車制動(dòng)力與溫度力總和為171.71KN2、垂直荷載連續(xù)梁活載為：584.0KN。三、縱、橫向風(fēng)力在《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》4.3.7中，對(duì)實(shí)體上部構(gòu)造，縱向風(fēng)力無(wú)明確規(guī)定，上承式梁不計(jì)縱向風(fēng)力，下承式梁風(fēng)力為橫向風(fēng)力的40%。本設(shè)計(jì)參照上述公路規(guī)范的規(guī)定，不計(jì)上部構(gòu)造的縱向風(fēng)力。橫橋向風(fēng)力F式中FwhW0_______基本風(fēng)壓值，查的朔州市的百年一遇的基本風(fēng)壓為Awh______橫向迎風(fēng)面積（WdV10_______橋梁所在地區(qū)的設(shè)計(jì)基本風(fēng)速（ms），系按平坦地區(qū)空曠地面，離地面最小10m高，Vd________高度Z處的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速（Z__________γ＿＿＿空氣重力密度（KNmk0______設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，對(duì)于單孔跨徑為特大橋和大橋的橋梁k0=1.0；對(duì)于其他橋梁kk3______地形地面條件系數(shù)，一般地區(qū)k5______陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)，對(duì)A、B類地表，k1______風(fēng)載阻力系數(shù)，光滑表面圓形且DW0=1.g______重力加速度，g=9.81mγVWWW墩身風(fēng)力：橋墩直徑為1.30m，由于蓋梁與橋墩固結(jié)，且其橫截面積與橋墩相差不大，因此可將其與橋墩作為一整體來(lái)計(jì)算，墩身風(fēng)力對(duì)墩身力臂：12Py1對(duì)墩底產(chǎn)生的彎矩Mpy1縱橋向風(fēng)力的計(jì)算橋墩上的順橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按橫橋向風(fēng)壓的70%乘以橋迎風(fēng)面積計(jì)算。W墩身風(fēng)力：P對(duì)墩底產(chǎn)生的彎矩：M荷載計(jì)算及組合墩底截面荷載組合，公式如下：γ0γ0其中：SGSQ1SQ2SQ3SQ4墩頂截面：N=1.2H=1.2M=1.2墩底截面：N=1.2H=1.2M=1.2通過(guò)組合計(jì)算，墩柱控制截面荷載組合計(jì)算如下表：墩柱控制截面荷載組合控制截面H(KN)N(KN)M(KN.m)墩頂截面275.945978.56490.56墩底截面373.976826.38566.87墩柱的配筋設(shè)計(jì)與檢算（一）、配筋設(shè)計(jì)墩柱采用C30混凝土，主筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，取主筋混凝土保護(hù)層厚度為5cm。查規(guī)范可知：fcd=13.8MPa；（1）、計(jì)算偏心距增大系數(shù)為：e又把墩柱看成一端固定一端自由計(jì)算，且長(zhǎng)細(xì)比為l0=2h=2×《公預(yù)規(guī)》中規(guī)定當(dāng)5＜圓形截面偏心受壓構(gòu)件的偏心距增大系數(shù)可按《公預(yù)規(guī)》中的公式計(jì)算：ll0eζηη(2)、計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)按沿周邊均勻配筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行正截面抗壓承載力計(jì)算配筋。由式γ及γ可得墩柱截面配筋率：ρ=由此可得：ρ又由NuNu經(jīng)過(guò)先假定ζ，查規(guī)范，帶入反復(fù)計(jì)算的方法，最終得到配筋率ρ。具體計(jì)算數(shù)據(jù)附下表：ξABCD0.902.42150.48282.01810.87040.912.45010.46992.05070.84830.922.47850.45682.08240.82660.932.50650.44332.11320.8055ρNN(KN)0.0049115290.066826.380.0082416284.316826.380.012117431.706826.380.088133631.066826.38由上述計(jì)算表格可知，當(dāng)ξ=0.91時(shí)，計(jì)算縱向值與設(shè)計(jì)值相差適中。這時(shí)得到ρ=0.00824。（3）、求所需的縱向鋼筋截面積：由于ρ=0.00824大于規(guī)定的最小配筋率ρmin=0.005A實(shí)際選配24Φ25（As=24×409.5=9837.6mm實(shí)際配筋率ρ'（二）、強(qiáng)度檢算（1）、在垂直于彎矩作用平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比l0d==6.15＜7，故穩(wěn)定系數(shù)為N（2）、在彎矩作用平面內(nèi)由e0e在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為：Nu故而，強(qiáng)度檢算滿足要求，墩身材料足夠安全。（三）、墩頂水平位移Δ計(jì)算不考慮基礎(chǔ)變位引起的墩頂位移，則由制動(dòng)力及溫度力產(chǎn)生的墩頂位移為：Δ由《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》可知，墩頂水平位移：Δ≤0.5LL________橋梁跨度（m）,當(dāng)L≤24m時(shí)，取L=24m；當(dāng)為不等跨時(shí)，采用相鄰兩跨中的較小值。Δ_______所以：Δ=0.5L=0.520=2.2cm＞2.16cm，滿足要求。六、橫系梁的設(shè)計(jì)按照構(gòu)造要求配筋，不做專門的設(shè)計(jì)計(jì)算，鋼筋應(yīng)該設(shè)置在橫系梁的四角并伸入樁內(nèi)，且與樁內(nèi)的主筋連接。第六節(jié)獨(dú)柱式橋墩的計(jì)算一、恒載計(jì)算(取8#獨(dú)柱墩計(jì)算)連續(xù)梁上部構(gòu)造恒載一期恒載：4312.4KN二期恒載：1165.9KN一根墩柱自重（當(dāng)h7G1二、活載計(jì)算1、水平荷載汽車制動(dòng)力與溫度力總和為63.19KN2、垂直荷載連續(xù)梁活載為：747.58KN。三、荷載計(jì)算及組合墩底截面荷載組合，公式如下：γ0γ0其中：SGSQ1SQ2SQ3SQ4墩頂截面：N=1.2H=1.2M=1.2墩底截面：N=1.2H=1.2M=1.2通過(guò)組合計(jì)算，墩柱控制截面荷載組合計(jì)算如下表：墩柱控制截面荷載組合控制截面H(KN)N(KN)M(KN.m)墩頂截面275.947620.57727.97墩底截面319.337991.30771.96四、墩柱的配筋設(shè)計(jì)與檢算（一）、配筋設(shè)計(jì)墩柱采用C30混凝土，主筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，取主筋混凝土保護(hù)層厚度為5cm。查規(guī)范可知：fcd=13.8MPa；（1）、計(jì)算偏心距增大系數(shù)為：e又把墩柱看成一端固定一端自由計(jì)算，且長(zhǎng)細(xì)比為計(jì)算長(zhǎng)度l0=0.《公預(yù)規(guī)》中規(guī)定當(dāng)5＜圓形截面偏心受壓構(gòu)件的偏心距增大系數(shù)可按《公預(yù)規(guī)》中的公式計(jì)算：ll0eζζ2=1.15-0.01lηη(2)、計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)按沿周邊均勻配筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行正截面抗壓承載力計(jì)算配筋。由式γ及γ可得墩柱截面配筋率：ρ=由此可得：ρ又由NuNu經(jīng)過(guò)先假定ζ，查規(guī)范，帶入反復(fù)計(jì)算的方法，最終得到配筋率ρ。具體計(jì)算數(shù)據(jù)附下表：ξABCD0.902.42150.48282.01810.87040.912.45010.46992.05070.84830.922.47850.45682.08240.82660.932.50650.44332.11320.8055ρNN(KN)0.0049110620.997991.300.0082416284.317991.300.012117431.707991.300.088133631.067991.30由上述計(jì)算表格可知，當(dāng)ξ=0.91時(shí)，計(jì)算縱向值與設(shè)計(jì)值相差適中。這時(shí)得到ρ=0.00824。（3）、求所需的縱向鋼筋截面積：由于ρ=0.00824大于規(guī)定的最小配筋率ρmin=0.005A實(shí)際選配26Φ25（As實(shí)際配筋率ρ'（二）、強(qiáng)度檢算（1）、在垂直于彎矩作用平面內(nèi)長(zhǎng)細(xì)比l0d==6.15＜7，故穩(wěn)定系數(shù)為Nu（2）、在彎矩作用平面內(nèi)由e0e在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為：Nu故而，強(qiáng)度檢算滿足要求，墩身材料足夠安全。第四章樁的計(jì)算第一節(jié)雙柱式橋墩樁基礎(chǔ)的計(jì)算一、設(shè)計(jì)資料地基土土層分為多層土質(zhì)，硬塑~堅(jiān)硬黃土狀亞粘土，厚5.0m；硬塑粘土，厚5.0m；軟塑~堅(jiān)硬狀亞粘土，厚7.0m；軟塑黃土狀亞粘土、亞砂土，厚7.0m，σ0=160KPa由《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007，可知換算深度：h由于5.0m范圍內(nèi)只有一層土，故而不進(jìn)行地基系數(shù)m的迭代計(jì)算，直接取硬塑~堅(jiān)硬黃土狀亞粘土的地基系數(shù)m，m=15000KPam下臥層土質(zhì)為密實(shí)中砂、細(xì)砂，下層土質(zhì)為中密中砂、細(xì)砂，樁端容許承載力[二、樁墩尺寸及材料墩帽頂標(biāo)高為1096.04，墩底標(biāo)高為1088.04，墩長(zhǎng)8.0m，墩身直徑1.30m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，fcd=13.8MPa；樁身直徑1.50m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25混凝土，fcd=11.三、荷載情況橋墩為雙柱式橋墩，橋面寬12.0m，設(shè)計(jì)荷載為車道荷載，上部為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室箱梁。分三跨布置，最大跨徑為30m,最小跨徑為20.0m。樁承受荷載計(jì)算如下：兩跨恒載反力：N蓋梁自重反力：N2系梁自重反力：N一根墩柱自重：N樁每延米自重：G=π活載反力：兩跨活載反力：N順橋向彎矩：M制動(dòng)力：T=98.1KN，作用在支座中心，距樁頂為8.0m，樁基采用鉆孔灌注樁。四、樁長(zhǎng)的確定根據(jù)地勘報(bào)告及巖土工程分析和評(píng)價(jià)，樁底土層為中密中砂、細(xì)砂。作為了持力層，由于其自身并不是絕對(duì)的穩(wěn)定，故而選用摩擦樁，選用鉆孔灌注樁的施工方法，根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007，當(dāng)ftk五、樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）1、單排樁的計(jì)算寬度bb1=kkb1______樁的計(jì)算寬度（kf______樁形狀換算系數(shù)k______平行于水平力作用方向的樁間相互影響系數(shù)，對(duì)于單排樁k=1.0；2、樁的變形系數(shù)樁身截面慣性矩：I=樁身抗彎剛度：EI=0.8其中Eh樁的變形系數(shù)α樁的換算深度h=3、樁頂上外力計(jì)算NHM4、土面處樁的內(nèi)力QNM5、土面處樁的柔度ααα樁端支持在非巖石地基上，h=αh=0.2063×B3D4A3則土面處樁的柔度：δδδ6、樁在土面處的橫向位移和轉(zhuǎn)角xψ式中“-”號(hào)表示順時(shí)針?lè)较颉?、土中任意深度y處樁身彎矩My、剪力(1)、土中任意深度y處樁身彎矩M由公式得：M=2.367按h=4.0查表，將hy(m)A3B3C3D30.0000.000000.000001.000000.000000.301.5-0.00450-0.006700.999940.300000.602.9-0.03600-0.010800.998060.599740.904.4-0.12144-0.054660.985240.897051.205.8-0.28737-0.172600.937831.183421.507.3-0.55870-0.420390.810541.436801.808.7-0.95564-0.867150.529971.611622.2010.7-1.69334-1.90567-0.270871.575382.6012.6-2.62126-3.59987-1.877340.916793.0014.5-3.54058-5.99979-4.68788-0.891263.5017.0-3.91921-9.54367-10.34040-5.854024.0019.4-1.61428-11.73070-17.91860-15.07500續(xù)上表h=α.yy(m)1288.1A31818.4B3529.66C3332.9D3My(KN.m0.00.00.000.00729.660.00729.660.31.5-5.80-12.18729.6299.87811.510.62.9-46.37-19.64728.24199.65861.890.94.4-156.43-99.39718.89298.63761.701.25.8-370.16-313.86684.30393.963-719.66-764.44591.42478.31-414.371.88.7-1230.96-1576.83386.70536.51-1884.582.210.7-2181.19-3465.27-197.64524.44-5319.662.612.6-3376.45-6546.00-1369.82305.20-10987.073.014.5-4560.62-10910.0-3420.56-296.70-19187.903.517.0-5048.33-17354.2-7544.98-1948.8-31896.324.019.4-2079.35-21331.1-13074.4-5018.4-41503.41彎矩計(jì)算示意圖：（2）、土中任意深度y處樁身剪力Q由規(guī)范可知:Qy按h=4.0查表，將hy(m)A4B4C4D4000.000000.000000.000001.000000.31.5-0.04500-0.00900-0.001010.999920.62.9-0.17997-0.07199-0.016200.997410.94.4-0.40443-0.24284-0.081980.980321.25.8-0.71573-0.57450-0.258860.917121.57.3-1.10468-1.11609-0.630270.747451.88.7-1.54728-1.90577-1.299090.373682.210.7-2.12481-3.35952-2.84858-0.691582.612.6-2.43695-5.14023-5.35541-2.82106314.5-1.96928-6.76460-8.84029-6.519723.517.01.07408-6.78895-13.69240-13.82610419.49.24368-0.35762-15.61050-23.14040續(xù)上表：h=α.yy1288.1A41818.4B47529.66C4529.6D4Qy(KN)0.00.00.000.000.00332.90332.900.31.5-57.96-16.37-0.23332.87258.320.62.9-231.82-130.91-3.64332.04-34.330.94.4-520.95-441.58-18.42326.35-654.601.25.8-921.93-1044.67-58.16305.31-1719.451.57.3-1422.94-2029.50-141.60248.83-33-1993.05-3465.45-291.85124.40-5625.962.210.7-2736.97-6108.95-639.96-230.23-9716.112.612.6-3139.04-9346.99-1203.15-939.13-14628.33.014.5-2536.63-12300.7-1986.06-2170.4-18993.83.517.01383.52-12345.0-3076.13-4602.-18640.34.019.411906.78-650.30-3507.05-7703.445.99其結(jié)果示意圖如下：8、樁頂水平位移及轉(zhuǎn)角的檢算（1）、樁頂柔度δ1由于沒(méi)有承臺(tái)，故l0δδδ(2)、樁頂水平內(nèi)位移及轉(zhuǎn)角xiψ樁頂?shù)目v向水平位移：x縱向水平位移容許值[Δ]=0.5∵xi＜[Δ六、樁身彎矩配筋及各項(xiàng)檢算（一）單樁承載力驗(yàn)算由《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，樁端支承在中密的中砂、細(xì)砂上的單樁軸向承載力可由摩擦樁的經(jīng)驗(yàn)公式求得：Rq式中：Rau—樁身周長(zhǎng)（m）；Ap—樁端截面面積（n—圖的層數(shù)；li_____qik______qr________fa0h—樁端的埋置深度（m），h的計(jì)算值不大于40m，當(dāng)大于40m時(shí)，按40m計(jì)算。k2_____λ—修正系數(shù)；m0___γ2——樁端以上各土層的加權(quán)平均重度（KNu=2πr=23.1×0.75=4.71m；Apfa0=350KPa；K2=1.5；r=24.45KNm樁身自重：π樁側(cè)土的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值：第一層土：l1=24m，q第二層土：l第三層土：l第四層土：l故而：qR則由單樁承載力P=5978.562所以單樁軸向受壓容許承載力滿足要求，且有富余。(二)、樁身截面配筋及強(qiáng)度計(jì)算驗(yàn)算在最大彎矩處，即在y=2.9m處：Mmax=樁內(nèi)豎向鋼筋按最小配筋率0.5%配置，縱向鋼筋所在圓周半徑：erh=2r=2×0.75=1.50mh計(jì)算長(zhǎng)度將樁長(zhǎng)看成兩端固定，l0(1)、偏心距增大系數(shù)：eζζ2=1.15-0.01ηη(2)、計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)按沿周邊均勻配筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行正截面抗壓承載力計(jì)算配筋。由式γ及γ可得墩柱截面配筋率：ρ=由此可得：ρ又由NuNu經(jīng)反復(fù)試算，由ξ=0.50時(shí)，查得：A=1.1735；B=0.6271；C=0.0000；D=1.9018。

ρ此時(shí)與承載力N接近。由于ρ=-0.01071＜0.005，故而取最小配筋率ρ=0.005。A選用HRB335鋼筋：24Φ22，實(shí)配As實(shí)際配筋率ρ（3）、正截面強(qiáng)度檢算由式γ0γ由式γ0γ承載力滿足要求。第二節(jié)獨(dú)柱式橋墩樁基礎(chǔ)的計(jì)算一、設(shè)計(jì)資料地基土土層分為多層土質(zhì)，硬塑~堅(jiān)硬黃土狀亞粘土，厚5.0m；硬塑粘土，厚5.0m；軟塑~堅(jiān)硬狀亞粘土，厚7.0m；軟塑黃土狀亞粘土、亞砂土，厚7.0m，σ0=160KPa由《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007，可知換算深度：h由于5.0m范圍內(nèi)只有一層土，故而不進(jìn)行地基系數(shù)m的迭代計(jì)算，直接取硬塑~堅(jiān)硬黃土狀亞粘土的地基系數(shù)m，m=15000KPam下臥層土質(zhì)為密實(shí)中砂、細(xì)砂，下層土質(zhì)為中密中砂、細(xì)砂，樁端容許承載力[二、樁墩尺寸及材料墩帽頂標(biāo)高為1096.04，墩底標(biāo)高為1088.04，墩長(zhǎng)8.0m，墩身直徑1.30m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，fcd=13.8MPa；樁身直徑1.50m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25混凝土，fcd=11.三、荷載情況橋墩為獨(dú)柱式橋墩，橋面寬12.0m，設(shè)計(jì)荷載為車道荷載，上部為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土單箱單室箱梁。分三跨布置，最大跨徑為30m,最小跨徑為20m。樁承受荷載計(jì)算如下：兩跨恒載反力：N墩身自重：N樁每延米自重：G=π4承臺(tái)自重：N活載反力：兩跨活載反力：N順橋向彎矩：M制動(dòng)力：T=50.5KN，作用在支座中心，距樁頂為8.0m，樁基采用鉆孔灌注樁。四、樁長(zhǎng)的確定根據(jù)地勘報(bào)告及巖土工程分析和評(píng)價(jià)，樁底土層為中密中砂、細(xì)砂。作為了持力層，由于其自身并不是絕對(duì)的穩(wěn)定，故而選用摩擦樁，選用鉆孔灌注樁的施工方法，根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD63-2007，當(dāng)ftk五、樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）1、單排樁的計(jì)算寬度bb1=kkb1______樁的計(jì)算寬度（kf______樁形狀換算系數(shù)k______平行于水平力作用方向的樁間相互影響系數(shù)，對(duì)于單排樁k=1.0；2、樁的變形系數(shù)樁身截面慣性矩：I=樁身抗彎剛度：EI=0.8其中Eh樁的變形系數(shù)α樁的換算深度h=3、樁頂上外力計(jì)算NHM4、土面處樁的內(nèi)力QNM5、土面處樁的柔度ααα樁端支持在非巖石地基上，h=αh=0.2063×B3D4A3則土面處樁的柔度：δδδ6、樁在土面處的橫向位移和轉(zhuǎn)角xψ式中“-”號(hào)表示順時(shí)針?lè)较颉?、土中任意深度y處樁身彎矩My、剪力(1)、土中任意深度y處樁身彎矩M由公式得：M=2.367按h=4.0查表，將hy(m)A3B3C3D300.00.00000.00001.00000.00000.31.5-0.0045-0.00670.99990.30000.62.9-0.0360-0.01080.99810.59970.94.4-0.1214-0.05470.98520.89711.25.8-0.2874-0.17260.93781.18341.57.3-0.5587-0.42040.81051.43681.88.7-0.9556-0.86720.53001.61162.210.7-1.6933-1.9057-0.27091.57542.612.6-2.6213-3.5999-1.87730.9168314.5-3.5406-5.9998-4.6879-0.89133.517.0-3.9192-9.5437-10.3404-5.8540419.4-1.6143-11.7307-17.9186-15.0750續(xù)上表h=α.yY(m)1170.8A31089.30