道路工程勘察設(shè)計(jì)-3號(hào)路上跨橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書

PAGE9沙坪壩區(qū)井雙片區(qū)道路工程勘察設(shè)計(jì)-3號(hào)路上跨橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書工程編號(hào)：

沙坪壩區(qū)井雙片區(qū)道路工程勘察設(shè)計(jì)-3號(hào)路上跨橋上部結(jié)構(gòu)計(jì)算書工程編號(hào)：設(shè)計(jì)：肖勃

3號(hào)路跨線橋下部結(jié)構(gòu)計(jì)算1、設(shè)計(jì)資料1、上部結(jié)構(gòu)荷載支反力上部結(jié)構(gòu)荷載支反力摘抄于上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，如表1.1。表1.1六跨上部結(jié)構(gòu)恒載、活載支反力標(biāo)準(zhǔn)值表六跨0#軸1#軸2#軸3#軸4#軸5#軸6#軸結(jié)構(gòu)重力231864034985308121942297942二期鋪裝63315031596156825602549950汽車MAXQ2581230033455072333429682383（其中汽車荷載按照2車道并考慮1.15得偏載系數(shù)進(jìn)行計(jì)算） 計(jì)算模型： 詳見橋梁墩臺(tái)一般構(gòu)造圖、箱梁一般構(gòu)造圖橋面寬度： 詳橋梁墩臺(tái)一般構(gòu)造圖車輛荷載： 城－A級(jí)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)： 1.12、下部結(jié)構(gòu)：支座：采用GPZ（Ⅱ）型盆式橡膠支座，盆式橡膠支座應(yīng)滿足交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁盆式橡膠支座》JTT663-2006的要求。材料：墩柱混凝土：C40混凝土；承臺(tái)、樁基混凝土：C35混凝土。普通鋼筋：采用符合GB/T1499－2018的規(guī)定國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，除特殊注明外，直徑≥12mm者采用HRB400熱軋帶肋鋼筋；直徑＜12mm者采用HPB300熱軋圓鋼筋。3、地震根據(jù)國家地震局現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）及《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015）知：本區(qū)抗震設(shè)防烈度小于6度，設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g。下部結(jié)構(gòu)都不做抗震設(shè)計(jì)，僅做構(gòu)造設(shè)防。2、計(jì)算依據(jù)1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）2、《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》（JTG3362-2018）3、《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ11-2011）4、《城市橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（CJJ166-2011）5、《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）3、計(jì)算說明1、計(jì)算原則第一聯(lián)橋0~3#軸，其中1#軸與上部結(jié)構(gòu)固結(jié)，該聯(lián)汽車制動(dòng)力全部由1#軸橋墩承擔(dān)；第二聯(lián)橋3~6#軸，其中4#軸與上部結(jié)構(gòu)固結(jié)，該聯(lián)汽車制動(dòng)力全部由4#軸橋墩承擔(dān)；2、配筋原則截面配筋取用強(qiáng)度配筋、裂縫配筋、以及構(gòu)造配筋三種配筋最多的一種。持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算采用荷載基本組合；持久狀況正常使用極限狀態(tài)計(jì)算采用荷載頻遇組合或準(zhǔn)永久組合，同時(shí)要求裂縫寬度≤0.2mm。3、強(qiáng)度復(fù)核對(duì)設(shè)計(jì)采用的截面配筋進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核，檢查能否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。4、外力計(jì)算1、制動(dòng)力計(jì)算《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）第4.3.5條汽車制動(dòng)力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：①一個(gè)設(shè)計(jì)車道的制動(dòng)力可按下列要求取值（1）當(dāng)采用公路－Ⅰ級(jí)汽車荷載設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)力應(yīng)采用165KN或10%車道荷載，并取兩者中的較大值，但不包括沖擊力。（2）當(dāng)采用公路－Ⅱ級(jí)汽車荷載設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)力應(yīng)采用90KN或10%車道荷載，并取兩者中的較大值，但不包括沖擊力。當(dāng)計(jì)算的加載車道為2條或2條以上時(shí)，應(yīng)以考慮車道折減。②制動(dòng)力的縱向作用點(diǎn)在設(shè)計(jì)車道橋面上方1.2m處，在計(jì)算墩臺(tái)時(shí)，可移到支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動(dòng)支座，橡膠支座，擺動(dòng)支座的底座面上，計(jì)算剛構(gòu)橋，拱橋時(shí)，可移至橋面，但不計(jì)由此引起的豎向力和力矩。2、恒載與活載反力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果：恒載與活載反力標(biāo)準(zhǔn)值匯總表表4.1.1。表4.1.1恒載與活載反力標(biāo)準(zhǔn)值五跨1#軸2#軸3#軸4#軸5#軸恒載79066581464947544846活載23003345507233342968恒載+活載102069926972180887814支座摩阻力系數(shù)（Kn）μ=0.06。第一聯(lián)橋梁跨數(shù)=3；橋梁長度l=75m；行車道總寬度B=9m，同向行駛一個(gè)設(shè)計(jì)車道數(shù)n=1，設(shè)計(jì)荷載qQ=10.5KN/m，P=310KN；制動(dòng)力計(jì)算=109.75KN。制動(dòng)力計(jì)算為109.75KN與165KN相比，制動(dòng)力取值T=165KN。第二聯(lián)橋梁跨數(shù)=3；橋梁每聯(lián)長度l=117m；行車道總寬度B=9m，同向行駛一個(gè)設(shè)計(jì)車道數(shù)n=1，設(shè)計(jì)荷載qQ=10.5KN/m，P=338KN；制動(dòng)力計(jì)算=156.65KN。制動(dòng)力計(jì)算為156.65KN與165KN相比，制動(dòng)力取值T=165KN。3、橋墩內(nèi)力組合計(jì)算結(jié)果3.1、1#軸由兩根墩柱組成，且墩梁固結(jié)；墩底軸力為墩身自重加上支反力。單柱橋墩墩身最不利內(nèi)力如下（單位：KN，m）：墩號(hào)軸力(KN)縱向彎矩(KN*M)剪力(KN)1#軸標(biāo)準(zhǔn)值58163919280承載能力79315427388短期效應(yīng)54713573255長期效應(yīng)51263226230該固結(jié)墩獨(dú)自承受汽車荷載產(chǎn)生的水平力。3.2、2#軸由兩根墩柱組成；墩底軸力為墩身自重加上支反力。單柱橋墩墩身最不利內(nèi)力如下（單位：KN，m）：墩號(hào)軸力(KN)縱向彎矩(KN*M)剪力(KN)2#軸標(biāo)準(zhǔn)值111442565285承載能力148453386376短期效應(yīng)107932565285長期效應(yīng)99952565285如果考慮墩頂混凝土收縮、徐變及溫度影響產(chǎn)生的墩頂水平力大于支座摩阻力，則選用支座摩阻力進(jìn)行內(nèi)力組合。3.3、3#軸由兩根墩柱組成；墩底軸力為墩身自重加上支反力。單柱橋墩墩身最不利內(nèi)力如下（單位：KN，m）：墩號(hào)軸力(KN)縱向彎矩(KN*M)剪力(KN)3#軸標(biāo)準(zhǔn)值59031883139承載能力83502485184短期效應(yīng)51431883139長期效應(yīng)43821883139如果考慮墩頂混凝土收縮、徐變及溫度影響產(chǎn)生的墩頂水平力大于支座摩阻力，則選用支座摩阻力進(jìn)行內(nèi)力組合。3.4、4#軸由墻式墩組成，且墩梁固結(jié)；墩底軸力為墩身自重加上支反力。墻式墩墩身最不利內(nèi)力如下（單位：KN，m）：墩號(hào)軸力(KN)縱向彎矩(KN*M)剪力(KN)4#軸標(biāo)準(zhǔn)值87743008456承載能力123164210638短期效應(yīng)77742681406長期效應(yīng)67742355357該固結(jié)墩獨(dú)自承受汽車荷載產(chǎn)生的水平力。3.5、5#軸由兩根墩柱組成；墩底軸力為墩身自重加上支反力。單柱橋墩墩身最不利內(nèi)力如下（單位：KN，m）：墩號(hào)軸力(KN)縱向彎矩(KN*M)剪力(KN)5#軸標(biāo)準(zhǔn)值4434800145承載能力61791055192短期效應(yīng)3988800145長期效應(yīng)3543800145如果考慮墩頂混凝土收縮、徐變及溫度影響產(chǎn)生的墩頂水平力大于支座摩阻力，則選用支座摩阻力進(jìn)行內(nèi)力組合。5、橋墩計(jì)算1、1#軸橋墩墩身計(jì)算1.1正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)橋墩內(nèi)力組合結(jié)果：承載能力極限狀態(tài)下彎矩M=5427KN*m；1#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高14m,1#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+12Φ28鋼筋正截面抗彎承載力計(jì)算：M=5427KN*m＜MR=10099KN*m，正截面強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。1.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)下彎矩M=3573KN*m；1#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高14m,1#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+12Φ28鋼筋；根據(jù)規(guī)范《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》（JTG3362-2018）第6.4.3條計(jì)算得：δfmax=0.13≤0.20mm，正截面裂縫寬度滿足規(guī)范要求。2、2#軸橋墩墩身計(jì)算2.1正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)橋墩內(nèi)力組合結(jié)果：承載能力極限狀態(tài)下彎矩M=3388KN*m；2#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高13m,2#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；正截面抗彎承載力計(jì)算：M=3388KN*m＜MR=8191KN*m，正截面強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。2.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)下彎矩M=2567KN*m；2#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高13m,2#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；根據(jù)規(guī)范《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》（JTG3362-2018）第6.4.3條計(jì)算得：δfmax=0.11≤0.20mm，正截面裂縫寬度滿足規(guī)范要求。3、3#橋墩墩身計(jì)算3.1正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)橋墩內(nèi)力組合結(jié)果：承載能力極限狀態(tài)下彎矩M=2485KN*m；3#橋墩單柱尺寸1400×1400mm,墩高12m,3#橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；正截面抗彎承載力計(jì)算：M=2485KN*m＜MR=6925KN*m，正截面強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。3.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)下彎矩M=1883KN*m；3#橋墩單柱尺寸1400×1400mm,墩高12m,3#橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；根據(jù)規(guī)范《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》（JTG3362-2018）第6.4.3條計(jì)算得：δfmax=0.07≤0.20mm，正截面裂縫寬度滿足規(guī)范要求。4、4#橋墩墩身計(jì)算4.1正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)橋墩內(nèi)力組合結(jié)果：承載能力極限狀態(tài)下彎矩M=4210KN*m；4#橋墩尺寸4000×1000mm,墩高6.6m,4#橋墩墩身單側(cè)配筋：38Φ28+38Φ28鋼筋；正截面抗彎承載力計(jì)算：M=4210KN*m＜MR=16305KN*m，正截面強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。4.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)下彎矩M=2681KN*m；4#橋墩尺寸4000×1000mm,墩高6.6m,4#橋墩墩身單側(cè)配筋：38Φ28+38Φ28鋼筋；根據(jù)規(guī)范《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》（JTG3362-2018）第6.4.3條計(jì)算得：δfmax=0.04≤0.20mm，正截面裂縫寬度滿足規(guī)范要求。5、5#軸橋墩墩身計(jì)算5.1正截面抗彎承載力計(jì)算根據(jù)橋墩內(nèi)力組合結(jié)果：承載能力極限狀態(tài)下彎矩M=1055KN*m；5#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高5.5m,5#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；正截面抗彎承載力計(jì)算：M=1055KN*m＜MR=8443KN*m，正截面強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。5.2持久狀況正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)下彎矩M=800KN*m；5#軸橋墩尺寸1400×1400mm,墩高5.5m,5#軸橋墩墩身單側(cè)配筋：12Φ28+8Φ28鋼筋；根據(jù)規(guī)范《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》（JTG3362-2018）第6.4.3條計(jì)算得：δfmax=0.04≤0.20mm，正截面裂縫寬度滿足規(guī)范要求。6、橋墩承臺(tái)計(jì)算1、4#軸橋墩承臺(tái)計(jì)算依據(jù)《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》(JTG3362-2018)8.5.4條，按照“拉壓桿模型”計(jì)算斜壓桿承載力和拉桿承載力。數(shù)據(jù)計(jì)算順橋向承臺(tái)的極限承載力計(jì)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果，橋墩承臺(tái)設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。7、橋墩樁基計(jì)算1、1#軸橋墩樁基計(jì)算選取樁徑φ1600mm的樁基承受最大豎向承載力的1#軸來進(jìn)行樁基承載力計(jì)算。（1）豎向承載力計(jì)算根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3363-2019）第6.3.7條計(jì)算各樁基嵌巖深度如下：樁基嵌入中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖（取1#軸樁基豎向承載力最大值）：設(shè)計(jì)豎向力7701KN適用于Φ1600圓樁鉆孔號(hào)DC3-2土層編號(hào)土層深度土層側(cè)阻力側(cè)阻力系數(shù)周長承載力1000.55.030側(cè)阻力發(fā)揮系數(shù)為0.5土層合計(jì)0巖層編號(hào)巖層深度巖石強(qiáng)度系數(shù)c2周長承載力1660000.045.035429巖層合計(jì)5429樁端巖石巖石強(qiáng)度系數(shù)c1面積承載力160000.52.014524結(jié)論：滿足要求Ra99532、4#軸橋墩樁基計(jì)算（1）豎向承載力計(jì)算根據(jù)