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文档简介
1、第一章 方案比选桥址位于某高速公路 K1486+313处。路线跨越河谷,沟宽 24m该谷内有一条深 10的沟,平时干涸,雨季又山洪流过,设计流量 Q%=106m3/s。设计流速5.34m/s。该 地区属于黄土高原地区,地质条件较为简单。上部覆盖8m的一般新黄土,下部为一般半坚硬新黄土。地质承载力较低。根据地质情况提出三种比选方案:一. 6x 40m连续梁方案(推荐方案)上部采用预应力混凝土连续箱梁,等跨布置,梁高2m下部采用桩柱式桥墩,轻型 桥台。整孔架设,简支转连续体系,梁体通过预制厂预制。先期主梁自重内力即为简支 梁内力Mg! Iql2,当全部结构连成连续体系后,再施工桥面铺装,则Mg?按
2、最终的连8续梁体系进行计算。连续梁在恒载作用下,由于支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显 著减小,其弯矩图形与同跨悬臂梁相差不大,但连续梁在活载作用下,因主梁连续产生 支点负弯矩,对跨中正弯矩仍又卸载作用,其弯矩分布要比悬臂梁合理。由于采用的是 等跨布置,则边跨内力控制全桥的设计。此外边跨过长,削弱了边跨的刚度将增大活载 在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值,增加预应力束筋数量。但是由于该桥长度较长而且 采用先简支后连续的施工方法,则等跨结构受力性能差的缺点完全可以从施工经济效益 提高得到补偿。连续梁在恒载活载作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来 看,支点截面的负弯矩往往大于跨中截面的正弯矩
3、,因此采用变高度梁能较好的符合梁 的内力分布规律。另外,变高度梁使梁体外形和谐节省材料并增大桥下净空。等高连续 梁的缺点是,梁在支点上不能利用增加梁高而只能增加预应力束筋来抵抗较大的弯矩, 材料用量大,但其优点是结构构造简单。则综合采用箱梁外轮廓等高,内轮廓变高度的 方式。预应力混凝土连续梁设计中的一个特点是,必须以各个截面的最大正、负弯矩的绝 对值之和,也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋。在公路桥中,因为恒载弯矩占总弯的 比例较大,实际上支点控制设计的负弯矩,跨中控制设计的是正弯矩。在梁体中,弯矩 又正、负变号的区段仅在支点到跨中的某一区段。这样,预应力束筋并不增大用量,就 能满足设计的要求。
4、为克服钢筋混凝土连续梁因支点负弯矩在梁顶面产生裂缝,影响使 用年限,在支点负弯矩区段布置预应力束筋,以承担荷载产生的负弯矩,在梁的正弯矩 区段仍布置普通钢筋,构成局部预应力混凝土连续梁。这种结构具有良好的经济及使用 效果,施工较预应力混凝土连续梁方便。连续梁是超静定结构,基础不均匀沉降将在结 构中产生附加应力,因此对桥梁基础要求较高,通常宜用于地基较好的场合。此为,箱 梁截面局部温差,混凝土收缩、徐变及预应力均会在结构中产生附加内力,增加设计计 算的复杂性。预应力充分利用施工设备机械化,生产工厂化,从而提高了施工质量,降低了施工 费用。其突出优点是结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线
5、平缓,又利于 高速行车。6X4000图1 1方案一立面图(单位:cm)图12方案一横断面图二. 预应力混凝土连续刚构方案(比选方案)连续刚构桥是预应力混凝土大跨度梁式桥的主要桥型之一,它综合了连续梁和T形钢构桥的的受力特点,将主梁做成连续梁体,与薄壁桥墩固结而成。连续刚构桥是墩梁 固结的连续梁桥。因为这种体系利用主墩的柔性来适应梁的纵向变形。梁墩的固结点设 置在中跨的1号墩上,因为利用高墩的柔度可以适应结构的预加力、混凝土徐变和温度 变化所引起的纵向位移。边跨较矮的墩,相对刚度较大,可将铰设在桥墩的底部。桥梁 饿伸缩缝设在连续梁两端的桥台上。为保证结构的水平稳定性,桥台处需设置控制水平 位移的
6、挡块。由于结构上墩梁固结,为减少次内力的敏感性,从而选择抗压刚度大、抗 推刚度小的双薄壁桥墩,是墩适应梁的结构的变形。采用平衡悬臂施工法,跨径采用70+100+70m箱梁的根部梁高取5m,跨中取2m加 大的箱梁根部梁高,通常可使正弯矩减小,正弯矩区缩短,是主梁大部分承受负弯矩, 这样可使大多数预应力钢束布置在梁的顶部,构造与施工都比较简单。随着高的增加, 薄壁桥墩对上部梁体的嵌固作用越来越小,逐步蜕化为柔性墩的作用。当薄壁墩高度大 于10m是,跨中恒载正弯矩Mg!与支点恒、活载负弯矩Mg?、Mp2于连续梁的相应弯矩 值Mg!、Mg2、Mp2相差无几,而跨中活载最大正弯矩 Mp!,在H大于20m
7、时亦接近连 续梁的相应弯矩值。由此可见,连续刚构体系上部结构的受力性能如同连续梁一样,而 薄壁墩底部所承受的弯矩,梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。在跨径大而墩高 小的连续刚构桥中,由于体系温度的变化,混凝土收缩等将在墩顶产生较大的水平位移。 为减少水平位移在墩中产生的弯矩,连续刚构桥常采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩。由于连续刚构体系除了保持了连续梁的各个优点外,墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩及基础的工程量,并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能,即柔 性墩按刚度比分配水平力。悬臂施工可以使用少量的机具设备免去设置支架,方便的跨越深谷、大河和交通量 大的道路,施工不受跨径限制,
8、但因施工受力特点,悬臂施工宜在变截面梁中使用。 由于施工的主要作业都是在挂篮中进行,挂篮可设顶棚和外罩以减少外界气候影响,便 于养护和重复操作,有利于提高效率和保证质量;同时在悬臂浇筑过程中还可以不断的 调整阶段的误差,提高施工精度,但施工工期比较长。图1 3方案二立面图(单位:cm)三预应力混凝土 T 形刚构方案(悬臂施工法)T 形刚构是一种墩梁固结、 具有悬臂受力特点的梁式桥。 由于悬臂梁承受负弯矩, T 形刚构选用预应力混凝土结构 , 在跨中设剪力铰。它的上部结构全部是悬臂部分,相邻 两悬臂端通过剪力铰连接 , 剪力铰是一种只能竖向传递剪力,但不能传递水平力和弯矩 的结构构造。当在一个T
9、形结构单元上作用有竖向力时,相邻的 T形单元将因剪力铰的 存在而同时受力,从而减轻了直接受荷的 T形单元的结构内力。从结构受力与牵制悬臂 的变形来看,剪力铰起了有利的作用。带铰的、对称的 T形刚构桥在恒载作用下是静定 结构,在活载作用下是超静定结构。带铰的 T形刚构桥由日照、温差、混凝土收缩需徐 变和基础的不均匀沉降等因素的影响,剪力铰两侧的悬臂的挠度不会相同,必然产生附 加内力。这些挠度的和附加内力事先难以准确估计,又不易采取适当的措施加以清除和 调整。其次,中间铰接结构复杂,用钢量和费用也将增加。此外,在运营中发现,铰处 往往因下挠角形成折角,导致车辆跳动,且剪力铰也易损坏。采用悬臂施工的
10、预应力混 凝土 T形刚构,由于施工阶段的受力于结构使用状态下的受力一致,是比较经济的方案。T形刚构的桥型方案分跨的选择布置是本着一般桥型设计所遵循的共同原则外,对T形刚构桥还考虑到全桥的T形单元尺寸经可能相同,以简化设计与施工。T形刚构的布置应尽可能对称,以避免T形刚构桥墩承受不平衡的弯矩。为达到上述要求,本方案采用 30+30+60+60+30+30n分跨布置。为此边跨上必须由桥台挑出悬臂,而是桥台受力不利。 悬臂直接支承在墩台的单方向活动支座上,虽可减少活载的挠度,但当活载全部通过支 座时,将产生拍击作用。从施工方便方面考虑梁高沿桥纵向的变化曲线选择折线形底版, 在折线夹角的角平 分线上布
11、置一些斜向横隔板通至梁顶,一平衡折线底版的向空推力,则课节省曲线底版 的作为曲杆受压而增设的钢筋。在支点处选梁高3m,而跨中梁高1m必须指出,预应力混凝土 T形刚构的受力特点是长悬臂体系,全跨以承受负弯矩为 主,预应力束筋布置于梁的顶面,它与节段悬臂施工方法的协调配合是它的主要特点。 并为这种桥型的施工悬空作业机械化、装配化提供了有利的条件,尤其是对跨越深水、 深谷、大河、急流的大跨径桥梁,施工十分有利,并能或得满意的经济指标。这主要是与连续梁相比,同样采用悬臂施工方案,而后者要增加一道工序在墩上临 时固结以利于悬臂施工。T形刚构桥虽桥墩很大但在大跨度桥中省去了价格昂贵的大型 支座和避免今后更
12、换支座的困难。它在跨中有一伸缩缝,行车平顺条件不如连续梁,但 由于上述各种因素, 其综合的材料用量和施工费用却比连续梁经济。 当然,在结构刚度、变形、动力性能方面,T形刚构都不如连续梁表14方案三立面图(单位:cm)综合以上方案,遵照“适用、经济、安全、美观、技术先进和环保可持续”的基本 原则。必须适用,要有足够的承载能力,能保证行车的通畅、舒适和安全;既满足当前的需要又考虑今后的发展;既满足交通运输本省的需要,也要考虑到支援农业,满足农 田排水灌溉的需要;靠近城市、农村、铁路及水利设施的桥梁,还应结合各有关方面的 要求,考虑综合利用;桥梁还应考虑在战时适应国防的要求;在特定地区,桥梁还应满
13、足特定条件下的特殊要求。只有在满足了适用这一基本条件后,才能谈的上对桥梁结构 的其他要求,既做到总造价经济,又保证工程质量和适用的安全可靠。在适用、经济和 安全的前提下,尽可能是桥梁具有优美的外形,并与周围的环境相协调,这就是美观的 要求。合理的轮廓是美观的主要因素。但不要把美观片面理解成为豪华的细部这方面增 加的费用是不妥当的。由于高速公路要求行车平顺舒适,则方案三提供的预应力混凝土 T形刚构方案不适 用。因为支座沉降变化产生的附加力,连续刚构比连续梁稍大。本着以上的原则综合考 虑,决定采用方案一提供的6 40m连续梁方案(简支转连续施工)。第二章桥墩设计第一节活载计算一. 活载横向分布系数
14、荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心受压法(一)单列汽车对称布置.9090卜2 111f 3421Z1295147.5147.5,295)f1*r<图2 1单列汽车对称布置(单位:cm)K1 K4 0K21 147.5 902 2951 147.5 902 2950.5(二)双列汽车对称布置KK4118065 147.50.1652295K2K31295147.5 18065 1147.5 651147.5 130 652295229522950.83518065 . 65180' 111V,295147.5147.52951W 2!丨 /3 J4気S込7T图2 2双列汽车对称
15、布置(单位:cm)(三)三列汽车对称布置295147.5147.5295K1K4190 130 147.51 90 130147.51800 55122952295K2 K31295 147.5 13090 1801295147.5 130 90229522951 147.5 90 1147.5 900.94922952295图2 3三列汽车对称布置(单位:cm)(四)单列汽车非对称布置1801309090130180295147.5147.51295fH1图24单列汽车非对称布置(单位:cm)Ki - 詈 n=4e=347.5n 2 ai2i 12ai2i 12(147.52440.52)4
16、31593 1347.5 440.50.605K21347.5 147.50.369K1-44315934431593K3-347.5 147.50.131K41347.5 440.50.10544315934431593n137.5 440.5(五)双列汽车非对称布置n=4e=192.5n52ai2i 12 22 (147.5440.5 )4315931192.5 440.5K10.4464431593 1147.5 192.5K2 一0.3164431593 1192.5 147.5K30.1844431593 1192.5 440.5K40.184443159318013090 ,901
17、301801I 1 F > 1!11 *V 42 S25S295147.5147.5L295I1图2 5双列汽车非对称布置(单位:cm)(六)三列汽车非对称布18013037.5130180>If180r1237SL295l 147.5147.5 l295lq<3W50J图2 6三列汽车非对称布置(单位:cm)nn=4e=37.52 2 22 ai2 (147.5440.5 ) 431593i 14315930.288K2空竺0.263431593K337.5竺 0.237431593K4375 44°5 0.212431593二汽车顺桥行驶(一)单孔单列车山山1川
18、川L3950t ifr3950,1* 丿.4000B* B>4000图2 7顺桥向单孔车布置(单位:cm)39.5B, 0B2 10.5338 545.375 kN2B B1 B2 545.375 kN(二)双孔单列车10.5 39.5 B1207.375kN239.5B210.5338545.375 kN2B Bi B2 752.75 kN3950A3950”?4000A4000Rk图2 8顺桥向双孔车布置(单位:cm)三活载横向分配后各梁支点反力当桥梁横向布置车队数大于2时,应考虑计算荷载效应的横向折减,但折减后的效应不得小于两行车队布载的计算结果。车队数为3时,折减系数0.78计算
19、式为:Ri B Ki计算结果如下表:表2 1表2-1各梁活载反力表荷载横向分配情况汽车荷载计算方法荷载布置分布系数单孔荷载(kN)双孔荷载(kN)杠杆法单列车对称布置0=0545.3750752.750k2=0.500272.688376.375k3=0.500272.688376.375k4=000双列车对称布置ki=0.165545.37589.987752.75124.204k2=0.835455.388628.546k3=0.835455.388628.546k4=0.16589.987124.204三列车对称布置ki=0.551545.375300.502752.75414.765k
20、2=0.949517.561714.360k3=0.949517.561714.360k4=0.551300.502414.765(续上表)偏 心受压法单列车 非对称 布置k仁 0.605545.375329.952752.75455.414k2=0.369201.243277.765k3=0.13171.44498.610k4=0.105-57.264-79.039双列车 非对称 布置k仁 0.4461090.75486.4751505.5671.453k2=0.316344.677475.738k3=0.184200.698277.012k4=0.05458.90181.297三列车非对称
21、布置ki=0.2881276.178367.5391761.435507.293k2=0.263335.635463.257k3=0.237302.454417.460k4=0.212270.550373.424第二节恒载活载反力汇总冲击系数计算2.26 HzEl: 3.25 10102I2 I mc2 39.5. 0.305 21160l=39.5Ec :结构材料的弹性模量,C40混凝土 Ec=3.25 1010N/m2lc:结构跨中横截面截面惯性矩lc = 0.3045m4mc :结构跨中单位长度质量 21160kg/m,m。二G/g,G=207584N/m,结构跨中处延米结构重力,g 9
22、.81m/s2=0.1767l nf-0.0157=0.128.各梁恒载反力表2 -2各梁反力汇总荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁R(kN)R2 (kN)Ra (kN)R4 (kN)上部恒载2069.9951998.6511998.6512069.995双孔双列对称(1+ )283.601187.652187.652283.601双孔双列非对称(1+ )757.399536.632312.47091.703双孔二列对称(1+ )471.251377.851377.851471.251双孔二列非对称(1+ )572.227522.554470.895421.222表2 -3各梁恒载反力中梁(kN
23、 /m)边梁(kN /m)一孔上部(kN)各梁支座反力(kN)边梁中梁50.98652.8068137.296999.3261034.998第三节双柱反力G计算1Gi(762.5R 467.5R2 172.5R 122.5R4)表2 -4墩柱反力计算表荷载情况Gi (kN)上部恒载4068.648双孔双列对称布置1531.573双孔双列非对称布置11535.243双孔三列对称布置1957.787双孔三列非对称布置11251.8104 M:295J 空.1严1图2-9双柱反力计算简图(单位:cm)第四节 盖梁各截面内力计算一 盖梁自重及内力计算00图2-10盖梁内力计算单位(cm)自重计算:1.
24、356 0.801 1 截面:1.45 26 2.160.965kN21 3561 52 2 截面:0.375 26 2.141.771kN23 3截面:0.85 1.5 26 2.1 49.725kN4 4截面:1.95 1.5 26 2.1 100.913kN5 5截面:1.475 1.5 26 2.186.288kN弯矩计算:1 1 截面:60.965(0.66)=-40.237 kN m2 2截面:41.771 ( 0.1)+60.965(0.66+0.375) =-70.618 kN m3 3截面:41.771(0.1+0.85) +60.965(0.66+1.225)49.725
25、0.425179.08kN m4 4截面:41.771(0.1+2.83) +60.965(0.66+3.205)49.725 ( 2.405)100.913 ( 0.99) 339.662 1.98 30.229kN m5 5截面:41.771(0.1+4.30) +60.965(0.66+4.308)236.951 ( 3.305)339.662 3.455 33.408kN m表2 -5盖梁自重及内力表截面编号自重(kN)弯矩(kN m)剪力(kN)Q左Q右160.965-40.237-60.965-60.965241.771-70.618-102.736-102.736349.725-
26、179.08-152.461187.2014100.91330.22986.28886.288586.28833.40800.弯矩计算支点弯矩采用非对称布置时的计算值,跨中弯矩采用对称布置时的计算值。M1 10M 2 20.375 R1M3 31.225RM4 42.95R 1.725GM5 55.73R, 1.475R2 3.2G1表2-6反力计算表何载情况墩柱反力G1(kN)梁反力R (kN)R2 (kN)上部恒载4068.6482069.9951998.652汽车对称布置957.781471.251377.851汽车非对称布置1535.243957.399536.632表2-7弯矩计算表
27、何载情况M( kN m)1-12-23-34-45-5上部恒载0-787.498-2535.744911.9331789.408汽车对称置0-176.719-577.282261.982192.699汽车非对称0-284.025-927.814413.967281.651表2-8剪力计算表(单位:kN)何载情况截面1 122334 455上部左0-2069.995-2069.9951998.6530恒载右-2069.995-2069.9951998.65300汽车左0-471.251-471.251486.53108.679对称右-471.251-471.251486.53108.679108
28、.679汽车左0-757.399-757.399777.844241.212非对称右-757.399-757.399777.844241.212241.212表2-9弯矩组合表(单位:kN m )编号何载情况1 1223 344551上部恒载0-787.498-2535.744911.9331789.4082盖梁自重-40.237-70.618-176.08030.22933.4083汽车对称0-176.719-577.282261.982192.6994汽车非对称0-284.025-927.814413.967281.65151+2+3-40.237-1034.835-3289.106120
29、4.1442015.51561+2+4-40.237-1142.141-3639.6381356.1292104.467表2-10剪力组合表(单位:kN)编号荷载情况截面1 1223 344551上部恒载左0-2069.995-2069.9951998.6530右-2069.995-2069.9951998.653002盖梁自重左-60.965-102.736-152.46186.2880右-60.965-102.736187.20186.28803汽车对称左0-471.251-471.251486.53108.679右-471.251-471.251486.53108.679108.6794
30、汽车非对称左0-757.399-757.399777.844241.212右-757.399-757.399777.844241.212241.21251+2+3左-60.965-2643.982-2694.2072571.471108.679右-2602.211-2643.9822672.3842862.785108.67961+2+4左-60.965-2930.130-2980.355194.967241.212右-2888.359-2930.1302963.698327.500241.213第五节盖梁配筋设计.3 3、5 5截面纵向受拉钢筋计算对33截面:Mmax1 fcbh023639
31、.638 1061.0 14.3 2100面0 °.°62As0.5(1Mmax0.0643639.638 106y sh 360 0.968 14007460mm2选配钢筋3522,实配As 7600mm2对55截面:2104.467 106Mmax1 fcbho21.0 14.3 2100而 °.。36As0.5(1Mmaxy sh0.036,1 2 s) 0.9822104.467 1063600.982 14004252mm2选配钢筋3222,实配As24561mm二.复核截面尺寸hwh01400b 21000.674.00.25hfcbh00.25 1.
32、014.31400 2100 10 33051.5kNV3 3左 2980.355kN截面尺寸满足受剪要求三. 验算是否需要按计算配置腹筋30.7 h ftbhg 0.7 1.0 2100 1400 102942.940kN V3 3右 2963.698kN需要按计算配置腹筋四计算腹筋为了充分利用纵向钢筋,考虑部分弯起作为抗剪腹筋,并伸入支座截面作为承受负弯矩的纵向钢筋,因此先配置10161和10150 , d 10mm dmin 6mm,S 161 Smax250mm;nSv12 78.52SVbS 2100 1610.106%0.24 ftsv,min0.24yv1.430.0935%36
33、0sv0.106%55截面所配3222的抵抗弯矩为:满足最小配箍率要求1.75ftbh。1.01.75 d ”1.431.5 1.0yv 佗S1400 2100210竺 21001502372.983kN2980.355kN对33截面:0.8 fy sin45°2963.698 2372.9830.8 360 sin45°2909.926mm22取 Asb'3041mm对55截面:0.8fy si n45°2372.983 241.2160.8 360 sin45°21050.238mm2取 Asb'1140mm代 fy 12160 30
34、0x121mmifcb 1.0 14.3 2100Mu1fcbx(h°)21211.0 14.3 121 2100 (1400)24867.247kN m其中122的抵抗弯矩值:丽 344.87 57附 m图2-11承台配筋图1 (单位:cm)图2-12承台配筋图2 (单位:cm)第六节 各墩水平力计算抗推刚度的计算上部构造每片边梁支座反力10mm,剪切模量1200kN/m2,每跨梁一端设41034.998kN ,每片中梁支座反力 999.326 kN 。中墩橡胶支座中钢板总厚度各橡胶支座,每排支座抗推刚度: FG 1.45 1.19 1200 ,2Krn4 66120kN /mh0
35、.2F 橡胶板支座平面面积G 橡胶板支座剪切模量h支座橡胶板厚度n墩上支座设置的数量每墩设两排橡胶支座:Kr'2 66120132240kN /m2取桥墩台及两联间桥墩的滑板支座摩阻系数f =0.05最小摩阻系数f =0.03二. 桥墩台刚度计算墩台采用C30混凝土, Ec43.0 10 MPah116mh229m一墩两柱:Ki6EIVh323m h4I工6422mh5 16md 1.5mKih31636EI63.01040.66234h232936EI63.01040.66234%32336EI63.01040.66234h432236EI1833.130kN/m3674.546kN
36、 / mK44198.742kN/m6 3.0 104 0.66234K3109155.089kN/mK56EI 6 3.0 104 0.66234h5316109155.08$N/m墩与支座串联,串联后刚度Ki :K, Kr'Kr'10915.089089851kN/mK3K3Kr'心Kr'K4K;Kr'Kr'K5心Kr'K7Kr'3674.546 1322403674.546 1322404198.742 1322404198.742089 1322
37、4010915.089 1322403575.202kN / m4059.531kN/m10082.851kN/m三. 制动力计算先计算一个设计车道上的制动力,车道荷载 qk , Pk,加载长度I,作用在其上的 车道荷载标准产生的总重力:240 10.5 338 2858kN2858 10% 285.8 165kN则一车道上制动力取285.8kN,通向行驶的3车道制动力为一个设计车道的 2.34 倍,即 285.8 2.34 668.772kN四. 制动力分配H4rK40.022587 4059.53191.693kNrKs 0.022587 10082.851227.743kNT668.77
38、20.022587rKi29668.501KiK1K2 K 3 K4K5296680501H1rK10.02258710082.851227.743 kNH2rK20.0225871808.06640.839 kNH3 rK30.022587 3575.20280.753kN0号台,6号台的最小摩阻力Fmin 0.03 N 4068.649 0.03122.059kN桥台滑板支座的水平力,取摩阻系数f=0.05,则滑板支座产生的摩阻力F 0.05 N 4068.649 0.05203.432kN五温度影响力分配(设温度上升20C)对一联中间各墩设橡胶支座的情况LiKii 1n(一)求温度变化临
39、界点距0号台的距离iLiLjKii 1j i40 10082.851 2 40 1808.066 3 40 3575.202 4 40 4059.5375 4010082.857x10082.8511808.066 3575.202 4059.537 1008.85712.793m(二)计算各墩台温度影响力iXi t0.00001t20 riXi t0.0002xi临界点以左:H1K1110082.8510.0002(122.79340)166.958k NH2K2 21808.066 0.0002(122.7932 40)15.475kNH3K333575.20210.0002(122.79
40、33 40)1.997kN临界点以右:H4K444059.5390.0002(4 40122.793)30.209kNH5K5510082.8510.0002 (5 40122.793)155.693kN六.各墩台水平力汇总表2-11相应于双孔布载是水平力汇总表(单位:kN)荷载名称墩台号01234561制动力122.059227074340.83980.75391.693227.743122.0592温度影响力122.059166.95815.4751.99730.209155.693122.05931+2244.118394.70156.31482.750121.902383.436244
41、.118第七节 墩柱荷载计算(选取2号墩计算)一 恒载计算一孔上部构造恒载8137.296kN盖梁自重627.374kN一根墩柱自重d226 291334.753kN4d 1.5m承台自重2 5.7 8.6 26 2549.041kN桩身每米自重d22634.493kN/m4d 1.3m二. 活载计算(一)水平荷载:当汽车荷载为双孔布置时,制动力与温度影响力总和为H 56.314kN(二)垂直荷载:1.当汽车荷载为单孔单列车布置时B2 10.5 竽B10338 545.375kNB B, B2545.375kN2.当汽车荷载为双孔单列车布置时Bi 207.375kNB210.5395 338
42、545.375kN2B B, B2752.750kN三.双柱反力横向分布计算(一)汽车单列布载横向分布系数计算4.375 3.20K,K21 1.1840.1841.1846.40(二)汽车双列布载横向分布系数计算1 925 3 2000.801K2 1 0.801 0.1996.40(三) 汽车三列布载横向分布系数K10.375 3.20 0.559K2 1 0.559 0.4416.40四. 活载内力计算统计汽车双孔荷载产生的支点反力最大,单孔荷载产生的偏心弯矩最大表2-12相应于最大最小垂直力时的弯矩计算表荷载情况H(kN)1号柱底弯矩(kN m)2号柱底弯矩(kN m)30.5H20.
43、32(1)(B2 BJK130.5H20.32(1)(B2 BJK2双孔单列157.996-24.553双孔双列213.76253.107双孔三列174.551137.705制动力40.839622.794622.794温度影响力15.475235.994235.994表2-13最大最小垂直力表荷载情况B1(kN)B2(kN)B(kN)最大垂直力(kN)最小垂直力(kN)K1(1 )BK1K2(1)BK2双孔单列207.375545.375752.751.184891.256-0.184138.506双孔双列414.791090.751505.540.8011205.9380.199299.6
44、02双孔三列485.2581276.1781761.4360.559984.6420.441776.793表2-14相应于最大最小垂直力时的弯矩计算表何载情况H(kN)1号柱底弯矩(kN m)2号柱底弯矩(kN m)30.5H20.32(1)(B2 B1)K130.5H20.32(1)(B2 B1)K2单孔单列157.996-24.553单孔双列213.76253.107单孔二列174.551137.705制动力40.839622.794622.794温度影响力15.475235.994235.994表2-15最大弯矩对应的垂直力荷载情况B1(kN)B2(kN)B(kN)K1K2垂直力(kN)
45、(1)BK1(1 )BK2单孔单列0545.375545.3751.184-0.184728.517-113.194单孔双列01090.751090.750.8010.199985.523244.843单孔二列01276.1781276.1780.5590.441804.697634.832表2-16荷载组合计算表截面位置内力名称1号柱底截面2号柱底截面N(kN)H(kN)M (kN m)N(kN)H (kN)M(kN m)1上部恒载4068.6274068.5982盖梁重627.374627.3743墩柱自重1331.7511331.751(续上表)4单孔单列728.377215.314-1
46、13.194-33.4615单孔双列985.523344.933244.84385.5966单孔二列804.697281.643634.832222.1917双孔单列891.256157.996138.506-24.5338双孔双列1205.938213.762299.60253.1079双孔三列984.642174.551776.793137.70510制动力40.839622.79440.839622.79411温度影响力15.475235.99415.475235.994121+2+3+4+10+116756.10056.3141074.1025914.72356.314825.3271
47、31+2+3+5+10+117013.24656.3141203.7216452.56656.314944.483141+2+3+6+10+116832.42056.3141140.4316842.55556.3141080.979151+2+3+7+10+116918.97156.3141016.7846166.22956.314834.255161+2+3+8+10+117233.66156.3141072.5506327.32556.314911.895171+2+3+9+10+117012.36556.3141033.3396804.51656.314996.493五墩柱强度验算由内力组合表得知,以下组合控制设计:恒载+单孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力Mj 1203.721kN mNj 7013.246kN恒载+双孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力M j 7233.661
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