m板拱桥机耕桥限载结构计算书

宁波沧海路工程 后塘河桥上部结构复核计算 -1-8+13+8m板拱桥（机耕桥、限载10t）结构计算书目录TOC\o"1-1"\h\z\u1.说明32.设计依据和内容33.设计标准34.4设计参数45.拱肋计算5《桥梁博士》3.1版正截面强度计算结果126.支反力结果137.基础钻孔桩柱计算13说明本工程为xx河道整治工程的桥梁工程，本桥为xx河道整治工程的附属工程8+13+8m跨三孔拱桥，矢高3.25m，桥面宽4.6m,图18+13+8m跨拱桥立面图（单位：mm）设计依据和内容设计依据2.1.1《xx河道整治工程岩土工程勘察报告》南京勘察工程公司2004.082.1.2《xx河道整治工程初步设计报告（修订稿）》2004.112.1.3xx河道整治工程初步设计报告的批复。2.1.4《xx河道整治工程初步设计报告评估意见（技术部分）》设计验算内容2.2.1桥梁上部结构设计验算1上部结构正常使用状态截面普通钢筋混凝土裂缝验算2上部结构承载能力极限状态正截面强度验算设计标准设计标准3.1.1公路等级：简易道路3.1.2桥梁宽度：全桥总宽4.6m3.1.3行车道数：单车道；3.1.4荷载标准：设计限载10t（按四级公路荷载标准的70％计算）3.1.5人群荷载：3KN/㎡设计规范3.2.1《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）3.2.2《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3.2.3《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）3.2.4《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）3.2.5《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）3.2.6《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）注：在下文中《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》均简称《公预规》4设计参数主要材料及其设计参数4.1.1混凝土各项力学指标见表1表1混凝土材料力学性质表强强度等级项目C30弹性模量（MPPa）EC30000剪切模量（MPPa）GC12000泊桑比VCC0.2轴心抗压强度标标准值（MMPa）fCK20.1轴心抗拉强度标标准值（MMPa）ftK2.01轴心抗压强度设设计值（MMPa）fCd13.8轴心抗拉强度设设计值（MMPa）ftd1.39热膨胀系数0.000011使用部位拱肋、基础、钻钻孔桩4.1.2普通钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋：直径8～32mm弹性模量：Ⅰ级210000Mpa/Ⅱ级200000Mpa抗拉强度标准值：Ⅰ级235Mpa/Ⅱ级335Mpa热膨胀系数：0.000012设计荷载计算4.2.1恒载1、主梁重量按设计尺寸计，钢筋混凝土容重取25KN/m3。2、拱上填料及护拱结构重：该部分重量按线性荷载施加在拱上，下表给出各断面处荷载大小序号P（KN/m）序号P（KN/m）1-283.36658-225.56632-186.7559-354.14453-125.155610-347.0334-92.911-182.2885-86.1812-92.246-105.54413-32.97557-152.46614-25.50拱肋计算模型及线性荷载施加图结构永久效应计算使用《桥梁博士》程序3.1版计算的恒载内力列入下表：可变活载效应计算1、汽车冲击系数计算等截面拱桥的基频为：结构的计算跨径取=13m跨中断面的截面惯矩＝3.42×10-3m4结构跨中的单位长度质量G/g＝4007/9.81=408.4(Ns2/m2)结构的材料弹性模量＝3.15e10N/m2矢跨比频率系数==18.75＝＝5.74HZ基频介于1.5~14HZ之间，按《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)第4.3.2条第5款规定，冲击系数按下式计算：＝0.1767ln-0.0157=0.292、可变汽车荷载标准值及人群荷载标准值的取用本桥汽车标准荷载取用《公路桥涵设计通用规范》中规定的四级公路的70％，即在公路Ⅱ汽车标准值的基础上折减（0.8×0.7=）0.56。13m跨径的均布荷载q＝10.5KN/m×0.75=7.785KN/m,集中力PK=160KN可变人群荷载标标准集度取取3KNN/㎡3、可变效应计算从4.2.2条活载横向分布宽宽度计算中中得出，单单梁汽车最最大的横向向分布系数数发生在次中梁位置置，此系数数η汽为0.5，考考虑活载标标准的折减减系数0.56，此系系数最终为为0.28,单梁满布布人群最大大的横向分分布宽度为为η人=1.0644。a、汽车效应计算算b、人群效应计算算荷载组合计算按《公路桥涵设设计通用规规范》（JTGD60--20044）要求，验验算持久状状况承载能能力极限状状态下基本本组合和正常使用用状况短期效应应组合。由由于满布人人群活载工工况不控制制设计，因因此不再对对其进行组组合计算。承载能力极限状状态基本组组合组合效应式及组组合分项系系数如下：：SUd=（）结构重要性系数数永久荷荷载作用分分项系数：：汽车荷载(含冲冲击力)作用分项项系数：正常使用极限状状态组合效效应SSd=式中中用于短期期组合的汽汽车荷载作作用频遇值值系数：结果见下表。截面配筋计算1、配置主筋强度控制估筋按按《公预规规》（JTGDD62-2004）5.2..3条公式式（5.2..3-2）计算:Mu=264..0=，裂缝控制估筋计计算《公预预规》（JTGDD62-2004）6.4..3条公式式（6.4..3-1、2）计算，裂裂缝控制宽宽度根据上上述规范第第6.4..2条按Ⅰ类和Ⅱ类环境裂裂缝限值00.2mmm控制。,式中： C1==1.4C22=1+00.5=11+0.55×=1.4C33=1.00其余材料料参数按材材料设计值值取用。承载能力极限基基本组合内内力表正常使用能力极极限短期组组合内力表表上述参数确定后后，使用《桥桥梁博士》程程序3.1版进行截截面估筋计计算。截面构造尺寸图图《桥梁博士》估估筋结果持久状况承载能能力极限状状态计算将上图配筋代入《桥桥梁博士》程程序3.1版中验算抗力力是否满足足：从上图图看出，程程序计算出出截面抗弯弯极限状态态承载力和和配筋率满满足设计要要求。5.6持久状状况正常使使用极限状态正正截面裂缝缝宽度计算算将上图配筋代入《桥桥梁博士》程程序3.1版截面验验算工具根根据公式（6.4.3-1、2）计算验算裂缝是否满足。程序计算截面最大裂缝为0.166mm,小于规范第6.4.2条按Ⅰ类和Ⅱ类环境裂缝限值0.2mm要求，裂缝验算合格。《桥梁博士》33.1版正截面强度度计算结果果《桥梁博士》33.1版正截面裂缝计算结结果支反力结果根据《桥梁博士士》计算结结果，支反反力列入下下表：基础钻孔桩柱计计算桩身内力计算上表中，1（331）号节点点为边墩，11（22）号为中中墩；边墩墩由双排44根直径为φ10000mm的摩摩擦桩组成成，中墩有有单排2根直径为φ10000mm的摩摩擦桩，根根据单桩“m”可以计算算出桩身内内力：边墩内力表恒载活载承载组合短期组合水平力131.54.9165135竖向力381.246.8523414弯矩293.710.9424300中墩内力表恒载活载承载组合短期组合水平力8.137.55635竖向力484120749767弯矩15.384.213674边墩恒载作用下下单桩桩身内内力图边墩恒载作用下下单桩桩身身内力图中墩恒载作用下下单桩桩身身内力图中墩活载作用下下单桩桩身身内力图截面配筋计算根据桩身内力图图可知，最最大桩身内内力比25m肋拱拱桥小，为为施工方便便，两桥的的桩基配筋筋采用一致致。因此N=987KNN,M=6600KNN-m，使用《桥桥梁博士》程程序3.1版截面估估筋工具进进行估出主主筋需要44460mmm2，考虑最最小配筋率率和构造要要求，配置置主筋16φ22HRBB335,,总配筋面面积为60081mmm2，大于估筋筋数据。承载能力极限强强度验算及及正常使用用极限状态态裂缝验算算经计算，在上述述内力组合合下截面强强度和截面抗裂合格。桩侧极限摩阻力力标准值fs和桩端极极限端阻力力标准值fp根据《六灶西南南片xx河道整整治工程岩岩土工程勘勘察报告》，桩桩侧极限摩摩阻力标准准值fs和桩端极极限端阻力力标准值fp见下表。桩侧极限摩阻力力标准值fs和桩端极极限端阻力力标准值fp一览表层序土层名称一般层底深度(M)Ps

平均值(MMPa)预制桩灌注桩fsi(kPaa)fp(kPa))fsi(kPaa)fp(kPa))①杂填土1.00②1褐黄色粉质粘土土2.000.971212②2灰黄色粉质粘土土3.000.551212③灰色淤泥质粉质质粘土4.500.411212③夹灰色粘质粉土6.001.221212③淤泥质粉质粘土土8.500.376m以上126m以上126m以下156m以下12④灰色淤泥质粘土土19.500.502016⑤灰色粘土25.000.793060025300⑥灰绿~草黄色粉质粘土土28.502.2160150050800⑦草黄~灰黄色砂质粉土土>36.307.75704000551800桥桩基计算根据钻孔平面布布置，会龙龙湖桥采用用G59号孔，其其土层及分分布及层底底标高见下下表。土层及分布及层层底标高表表层序土层名称层底标高(M)③灰色淤泥质粉质质粘土-0.53③夹灰色粘质粉土-2.03③淤泥质粉质粘土土-3.83④灰色淤泥质粘土土-14.73⑤灰色粘土-21.03⑥灰绿~草黄色粉质粘土土-24.53⑦草黄~灰黄色砂质粉土土-31.53计算成功完成采用Ø10000*300000mmm灌注桩，考考虑24..5m入土土深度，则则单桩承载载力为：单根灌注桩承载载力[P]=1/22(ulτp+AσR)=1/2[3..14*11(0.333*122+10..9*166+6.33*25++3.5**50+33.47**55)++0.5**0.5**3.144*18000]=1/2*36616.337=18808.118KN因此[PP]=11808..18KNN>