桥梁工程毕业设计计算书参考
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0318144班桥梁工程毕业设计计算书
设计资料:
1、桥型:两跨装配式简支钢筋砼T型梁桥,纵横端面布置,
如下图所示:
2、设计荷载:设计汽车荷载汽车——20级,挂车 --100,
人群3KN/m2
3、桥面净宽:净—7+2×0。
75+2×0.25
4、跨径:标准跨径20m,计算跨径19。
5m
5、每侧栏杆及人行道构件重5KN/m
6、砼线膨胀系数ą=1×10-5
7、计算温差=Δt=35o C
8、砼弹性量E h=3×101Mpa(C30砼)
二、基本尺寸拟订
1、主梁由5片T梁组成桥宽(5×1。
6m)每片梁采用相同
的截面尺寸,断面尺寸如上图所示。
各主梁、横隔梁相互
间采用钢板焊接接头‘
2、横隔梁建议采用5片,断面尺寸自定
3、桥墩高度,尺寸自行设计
4、采用u型桥台,台身高5米,其他尺寸自行设计
三、建筑材料
1、主梁、墩帽、台帽为C30砼,重力密度γ1=25KN/m3
2、墩身、台身及基础用7.5级砂浆25#块石,其抗压强度R
α′为 3.7Mpa,重力密度γ
2=24KN/m
3,桥台填土容量γ
3=18KN/m
3
3、桥面铺装平均容重γo=23 KN/m3
四、地质及水文资料
1、此桥位于旱早地,故无河流水文资料,也不受水文力作
用,基本风压值1Kpa
2、地质状况为中等密实中砂地基,容许承载力[σ]
=450kPa;填土摩擦角Ø=35o,基础顶面覆土0。
5m,容量与
台后填土相同
一、桥面板的计算:
(一)计算图式
采用T形梁翼板所构成铰接悬臂板(如右图所示)
1.恒载及其内力(按纵向1m宽的板条计算)
(1)每延米板上恒载g的计算见下表:
(2)每米宽板条
的恒载内力为:
M min,g=-=-×
5.38×
0.712kN·m=-
1.356kN·m
Q ag=gl0=5。
38×
0。
70kN=3。
82kN
1.汽-20级产生的内力
将加重车后轮作用于铰缝轴线上(如上图所示),后轴作用力为P=120kN,轮压分布宽度如下图所示.由《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)查得,汽-20级加重车着地长度为a2=0.20m,宽度为b2=0.60m,则
a1=a2+2H=0.20m+2×0。
11m=0。
42m
b1=b2+2H=0.60m+2×0.11m=0。
82m
荷载对于悬臂根部的有效分布宽度为
a=a1+d=2l0+0。
42m+1。
4m+2×0。
71m=3.24m
由于2l0=1。
40m<5m,所以冲击系数1+μ=1。
3
作用于每米宽板条上的弯矩为
作用于每米宽板条上的剪力为
挂车-100产生的内力
由公路桥规查得,挂车-100车轮的轴重为P=250kN,着地长度为a2=0.20m,宽度为b2=0。
50m,车轮在板上的布置及其压力分布图形如下图所示,则
a1=a2+2H=0。
20m+2×0.11m=0.42m
b1=b2+2H=0。
50m+2×0.11m=0.72m
铰缝处纵向2个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为
a=a1=d=2l0=0.42m+1。
20m+2×0。
71m=3。
04m
悬臂根部的车轮尚有宽度为c的部分轮压作用,即
c= b1 /2-(0。
90-l0)=0。
72/2—(0.90—0。
71)=0。
17m
轮压面c×a1上的荷载对悬臂根部的有效宽度为
= a1 +2c=0。
42+2×0.17=0。
76m
轮压面c×a1上的荷载它并非对称于铰缝轴线,为简化计算,偏安全地仍按悬臂梁来计算内力。
悬臂根部每米宽的弯矩为(如右图)
作用在每米宽板条上的剪力为:
2.内力组合:
(1)承载能力极限状态内力组合:(用于验算强度)
恒+汽(组合Ⅰ)
=1.2×(-1。
356)+1。
4×(—12.16)=—18。
65 kN·m
=1。
2×3.82+1.4×24.07=38。
28 kN
恒+挂(组合Ⅲ)
=1.2×(-1。
356)+1.1×(-12。
55)=—15.43 kN·m
=1.2×3。
82+1.1×39。
98=48.56 kN
所以,行车道板的设计内力为
Mj=-18。
65 kN·m (由汽—20级控制)
Qj=48。
56kN(由挂—100级控制) (二)桥面板截面设计、配筋与强度验算:
悬臂板根部平均高度h=11cm,设保护层厚度a=2cm ,若选用Φ12 HRB400钢筋,=330Mpa,=13.8 Mpa,=0.53则有效高度c为:
h0=110—0.02—0。
006=0。
084m=84mm
由
1。
0×18。
65×=13.8×1000x(84—x/2)
解得x=18.02mm<=0。
53×84=44。
52mm
将所得x 值代入公式,求得所需钢筋面积为:
=
查有关板宽1m内钢筋截面面积表,当选用Φ14(外径16.2㎜)钢筋时,需要钢筋间距为75㎜时,此时所提供的钢筋面积为:按构造配置箍筋,取Φ10,间距25mm.
强度验算:=h—a-d/2=0。
11—0。
02—0。
962/2=0。
082m=82mm
x===49.1
将x带入公式=求得截面所能承受的弯矩设计值为:=13。
8×1000×49.1(82-49.1/2)=38.9×N·mm= 38。
9KN·mm〉=1。
0×18.65 KN·mm.(强度满足要求。
)
二、主梁内力计算
梁的纵横端面如下图所示:
纵断面
此桥宽跨比B/L=5×1。
6/20=0.4〈,采用偏压法计算
1.求荷载位于支点时1#,2#,3#梁横向分布系数(杠杆法)
①绘制1#,2#,3#梁的横向分布影响线。
② 确定荷载沿横向的最不利位置。
③ 求出相应于荷载位置的影响线竖标值.
④ 计算1号,2号,3号梁的荷载横向分布系数为:
1号梁: 汽车-20 m oq =错误!=错误!=0.438
挂车-100 m og =∑ηg 2
=错误!=0。
141 人群荷载 m or =∑ηr =1。
422
2号梁: 汽车-20 m oq =∑ηq 2
=错误!=0。
500 挂车—100 m og =错误!=错误!=0.469
人群荷载 m or =∑ηr =0
3号梁: 汽车—20
m oq =错误!=0.5 挂车-100 m og =错误!=0。
469
人群荷载 m or =∑ηr =0
2。
荷载位于跨中时横向分布系数 (偏压法)
求梁的影响线图形的控制竖标,同时绘制影响线图,本桥梁数
n=5,∑a i 2=25。
6m 2
1号梁 η11= 错误!+错误!=错误!+错误!=0.60
η15= 错误!-错误!=错误!-错误!=-0。
20
2号梁 η21= 错误!+错误!=错误!+错误!=0.40
η25= 1n -错误!=错误!-错误!=0
3号梁 η31= 错误!+错误!=0.20 η35= 错误!-错误!=0。
20
① 按最不利位置布载,见影响线图
②计算横向分布系数m c。
1号梁:
汽车—20 m c=错误!=错误!=0.556
挂车-100 m cg=错误!=错误!=0。
344
跨中横向分布系数计算图式人群荷载m cr=∑ηr=0。
684 2号梁:
c 汽车—20 m cq=∑ηq
2
=错误!=0.469
挂车—100
m c=错误!=错误!=0。
272
人群荷载m cr=∑ηr=0.442
3号梁:
汽车—20 m cq=错误!=错误!=0.400
挂车-100 m cg=∑ηg
4
=
0.2+0.2+0。
2+0。
2
4
=0.200
人群荷载m cr=∑ηr=0。
200 ③荷载横向分布系数数据表
活载内力汽车荷载冲击系数:1+μ= 1。
2
1号梁
汽车—20
M cq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i= 1.2×1。
0×(0。
556×120×4.150+0.556×120×4.85+0.556×60×2。
85)=834。
67KN·m
挂车—100
M cg =ξ×∑m c×P i×y i=1。
0×(0。
344×250×4.250+0。
344×250×4.85+0。
344×250×2.850+0.329×250×2.25=1212。
76 KN·m
人群荷载M cr =1。
2×1×0.684×3×0.75×0.5×1×19。
4×
4.85=86。
88 KN·m
2号梁
汽车—20
M cq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
2×1。
0×(0。
469×120×4。
15+0.469×120×4。
85+0。
469×60×2.85)= 704。
06KN·m
挂车-100
M cg = ξ×∑m c×P i×y i
= 1.0×(0。
272×250×4.25+0。
272×250×4.85+0。
272×250×2。
85+0。
286×250×2。
25)= 973。
48 KN·m
人群荷载M cr =1.3×1×0。
442×3×0。
75×0。
5×1×19。
4
×4.85=56.14 KN·m
3号梁
汽车—20
M cq=(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1.2×1.0×(0.400×120×4.15+0.400×120×4。
85+0.40×60×2。
85)= 600.48KN·m
挂车—100
M cg = ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
0×(0.200×250×4.25+0.200×250×4.85+0。
200
×250×2.85+0。
22×250×2.25)= 751。
25 KN·m
人群荷载
M cr =1。
2×1×0。
2×0。
75×3×0.5×1×19.5×4.85=23。
53 KN·m ②计算各主梁跨中剪力Q1/2
1号梁
汽车-20级
Q cq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1.2×1。
0×(0.556×120×0.500+0.556×120×
0.428+0.222×60×0.543)=82。
98KN
挂车—100
Q cg = ξ×∑m c×P i×y i
= 1.0×(0。
344×250×0.500+0.344×250×0.438+0.329×250×0.232+0.279×250×0.170)= 116。
608 KN
人群荷载
Q cr = m c×∑P i×y i
=1。
2×1。
0×0。
684×3×0.75×0.5×0。
5×9.7= 4。
47 KN 2号梁
汽车—20
Q cq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
=1。
2×1.0×(0.469×120×0。
500+0.469×120×0。
428+0。
460×60×0.222)=70.23 KN
挂车-100
Q cg = ξ×∑m c×P i×y i
= 1.0×(0.272×250×0。
500+0。
272×250×0。
438+0.286×250×0。
232+0。
335×250×0。
170) = 94.61 KN
人群荷载
Q c= 1.2×1.0×0.442×3×0.75×0。
5×0.5×9。
7= 2。
89
3号梁
汽车-20
Q cq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
2×1。
0×(0.4×120×0.500+0.4×120×0。
427+0。
410×60×0.222)= 60.02KN
挂车—100
Q cg = ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
0×(0.2×250×0。
500+0。
2×250×0。
438+0。
22×250
×0.232+0.286×250×0.170)= 71。
76 KN
人群荷载
Q cr= 1。
2×1。
0×0.2×3×0.75×0.5×0。
5×9.7= 1。
31 KN
计算各主梁支点剪力Q o
1号梁
汽车-20
Q oq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
2×1.0×(0.438×120×1.00+0.472×120×
0.928+0.556×70×0.412+0.535×130×0.21)= 162。
58 KN 挂车—10
Q og = ξ×∑m c×P i×y i
= 1.0×(0.141×250×1+0.191×250×0。
938+0.344×250
×0。
732+0.344×250×0。
67)= 200.61 KN
人群荷载
Q or=1。
2×1×0.684×3×0.75×0。
5×1×19。
4=17.91KN
2号梁
汽车-20
Q oq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
2×1.0×(0。
500×120×1.000+0。
491×120×0。
928+0。
469×70×0。
412+0。
474×130×0。
206)= 169。
08KN
挂车—100
Q og = ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
0×(0.469×250×1+0.42×250×0.938+0.272×250×0.732+0.272×250×0.67) = 311。
08 KN
人群荷载
Q or = 1。
2×1×0.442×3×0。
75×0。
5×1×19。
4= 11。
57
3号梁
汽车-20
Q oq =(1+μ)×ξ×∑m c×P i×y i
= 1.2×1.0×(0.5×120×1。
00+0。
471×120×0.928+0。
4
×70×0.412+0.418×130×0。
206)= 162.22 KN
挂车—100
Q og = ξ×∑m c×P i×y i
= 1。
0×(0。
469×250×1+0。
402×250×0。
938+0.2×250
×0.732+0。
2×250×0.67)= 281。
62
人群荷Q or =1.2×1×0。
2×3×0.75×0.5×1×19。
4= 5.24 KN
④活载内力组合
1.恒载内力
①计算恒载集度
恒载内力计算
1#梁内力组合汇总
2#梁内力组合汇总
3#梁内力组合汇总
由1#、2#、3#内力组合汇总情况可知,计算的设计内力控制值为:
KN
三、主梁的配筋计算:
(一) 钢筋选择:
根据跨中截面正截面承载力极限状态计算要求,确定纵向受拉钢筋数量。
拟采用焊接钢筋骨架配筋,设a s=110mm,
则h0=1400-110=1290mm,h’f=(140+80)/2=110mm.
翼缘计算宽度b’f按下式计算,并取其中较小者:
故取
首先判断截面类型,由
=1。
0×2360.28×=2360。
28× KN/m
=13.8×1500×110×(1290-110/2)=2812.095× KN/m
2360。
28× KN/m<2812。
095× KN/m,故应按第一类T形计算。
确定混凝土受压区高度,由
1。
0×2360。
28×=13。
8×1500x(1290—x/2)
解得x=91.6mm<=0.53×1200=636mm
<=110mm
将所得x值代入公式中求得所需钢筋截面面积为:
=
采用二排焊接骨架,选用6Φ36(外径40.2mm),供给, 钢筋截面重心至截面下边缘的距离
梁的实际有效高度=1400-110.4 =1289.6截面最小宽度不满足要求。
选用8Φ32(外径35。
8mm),供给,
钢筋截面重心至截面下边缘的距离
梁的实际有效高度=1400-101。
6=1298。
4截面最小宽度
符合要求。
(二) 跨中截面正截面承载力复核:
由公式
确定混凝土受压区高度,得:
将x值代入公式
M
满足要求。
(三) 斜截面抗剪承载力计算:
1.抗剪强度上、下限复核:
对于腹板宽度不变的等高度简支梁,距支点h/2处的第一个计算截面的截面尺寸控制设计,应满足下列要求:根据构造要求,仅保持最下面两根钢筋(2Φ32)通过支点,其余各钢筋在跨间不同位置弯起或截断。
支点截面的有效高度h=1400-(30+35.8/2)=1352.1mm
将有关数据代入上式得:
=1。
0×559.50=559。
50KN
=1.0×128。
27=128.27KN
≤KN
部分可不进行斜截面抗剪承载力计算。
结果表明,截面尺寸满足要求,但应计算要求配置箍筋和弯起钢筋。
2.设计剪力分配(见图)
支点剪力组合设计值=1。
0×554。
594=554.594KN
跨中剪力组合设计值=1。
0×128。
27=128。
27KN
其中部分可不进行斜截面承载力计算,箍筋按构造要求配置。
不需要进行斜截面承载力计算的区段半跨长度为:
距支点h/2=1400/2=700mm处的设计剪力值为V d1=528。
54kN,其中应由混凝土和箍筋承担的剪力组合设计值为:
0。
6=0。
6×528.54=317.12KN
应由弯起钢筋承担的剪力组合设计值为:
0。
4=0。
4×528。
54=211.42KN
3.箍筋设计
确定箍筋配筋率:
式中:按伸入支点计算,可得:
取取;
取=0.0021.选用直径为10mm的双肢箍筋,单肢箍筋的截面面积A sv1=78。
54mm2,
箍筋间距为:,取S v=300mm。
在支承截面处自支座中心至一倍梁高的范围内取
S v=100mm
4.弯起钢筋设计
根据《桥规》(JTG D62)规定,计算第一排弯起钢筋时,取用距支座中心h/2处,应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值,即
0。
4=0.4×528。
54=211。
42KN
第一排弯起钢筋的截面面积为:
由纵筋弯起钢筋,提供的
计算第二排弯起钢筋时,应取第一排弯起钢筋起弯点(即距支座中心,其中44mm为架立钢筋的净保护层厚度,22.7mm为架立钢筋的外径,30mm为纵向钢筋的净保护层厚度,35。
8mm为纵向钢筋的外径),应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值,按比例关系求得187.9KN
第二排弯起钢筋的截面面积为:
由纵筋弯起,提供的
计算第三排弯起钢筋时,应取第二排弯起钢筋弯点处(即距支座中心),应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值,从图按比例关系求得135.01KN
第三排弯起钢筋的截面面积为:
由纵筋弯起,提供的
计算第四排弯起钢筋时,应取第三排弯起钢筋弯点处(即距支座中心),应由弯起钢筋承担的那部分剪力组合设计值,从图按比例关系求得83。
70KN
第四排弯起钢筋的截面面积为:
采用加焊的斜筋,提供
依此类推,求得第五排弯起钢筋的截面面积为:193.11
采用加焊的斜筋,提供
三。
横隔梁的计算
1。
确定作用在中横隔梁上的计算荷载:对于跨中横隔梁的最不利荷载布置如图。
纵向一列车轮对于中横隔梁的计算荷载为:
汽车-20
P oq = 错误!∑P i y i = 错误!(120×1。
000+120×0.711+60×0。
175)= 107。
91kN
挂车-100
P og = 错误!∑P i y i = 错误!(250×1。
000+250×0.753+250×0.175)= 120.50 kN
人群:=3×0。
75×4.85=10.91KN
2.按偏心压法可算得1,2号梁的荷载横向分布影响线竖标值,
则M r的影响线竖标可计算如下:
P=1作用在1号梁轴上时:
ηM r1 =η11×1.5d+η21×0。
5d-1×1。
5d
= 0。
6×1.5×1.6+0.4×0.5×1。
6—1×1。
5×1。
6 = -0。
64
P=1作用在5号梁轴上时:
ηM r5 =η15×1。
5d+η25×0。
5d
= —0。
2×1。
5×1.6+0×0。
5×1。
6 = —0。
48
P=1作用在2号梁轴上时:
ηM r2 =η12×1.5d+η22×0。
5d—1×0。
5d
= 0。
4×1。
5×1。
6+0.3×0。
5×1。
6—1×0。
5×1。
6
= 0。
4
3.绘制剪力影响线
对于1号主梁处截面的Q1右影响线计算如下:
P=1作用在计算截面以右时:
ηl1右=ηl1=0.6
ηl2右=ηl2=0.4
ηl5右=ηl5=—0.2
P=1作用在计算截面以左时:
ηl1右=ηl1-1=0。
6-1=—0.4
4。
截面内力计算
将计算荷载P oq,P og在相应的影响线按最不利荷载位置加载,对于汽车荷载并记入冲击影响力(1+μ)
横隔梁内力组合:(恒载内力不计)
承载能力极限状态内力组合(强度验算)
正常使用极限状态内力组合
5.横隔梁截面配筋与验算:
(1)、正弯矩配筋:
取横隔梁的高度为100cm,顶宽为16cm,下部宽为14cm,平均宽度为15 cm,钢筋选用HRB400,抗拉强度标准值为400MPa,抗拉强度设计值为330MPa。
相对界限高度为ζ=0。
53,弹性模量
=2.0×MPa,箍筋采用HRB330,抗拉强度设计值为280MPa。
主梁采用混凝土。
横隔梁截面配筋按矩形截面设计,宽度去平均值155mm,设=90mm,则横隔梁有效高度值:=990-90=900mm
(1)、求混凝土受压区高度:
由公式:
得1。
0×166。
351×=1.38×150x(900—
X=96.63mm〈=0。
53×900=477mm
将X=162.43mm代入公式求所须钢筋截面面积:
=
选用2Ф22钢筋(外筋25。
1mm)提供=760
布置两排并每排两根焊接。
截面最小宽度=2×30+3×25。
1=135.1mm<b=150mm,则梁的实际有效高度为990—30-25。
1/2=947.5mm。
(2)。
跨中截面正截面承载力复核
确定混凝土受压区高度:
x===121.16〈=0。
53×927。
3=491。
58mm
将x带入公式=求得截面所能承受的弯矩设计值为:=13.8×150×121。
16(947。
5-121.16/2)=222.441×KN·mm=222.441 KN·mm〉=1。
0×166.351 KN·mm (满足要求)
四、支座设计计算(采用板式橡胶支座)
恒载作用下的支座反力N0=167。
51KN,汽车荷载:N p,
max=252.91KN 1。
4(汽车荷载+人群荷载)
N p,min=167.46KN (汽车+人群)
汽车—20级和人群荷载作用下产生的跨中饶度ƒ=1.82,取主梁的计算温差为△t=
1.确定支座几何尺寸:
a 确定平面尺寸
试取板式橡胶支座形状系数S>8,取橡胶支座的容许应力[δ]=10 MPa。
支座的平面面积A≥==0。
042042m2
取支座的横桥向长度为 0。
18m,顺桥向长度为 0.25m,则
A=0。
18×0。
25=0.045 m2>0。
0420m2
确定支座的厚度
由于温度产生的梁的伸长量由两端的支座均摊,则每一支座承受的水平位移为
Δ=αΔt 错误!=1×10-5×35×错误!=0。
0034m
取橡胶片容许剪切角正切值[tgγ]=0.7。
∑t≥错误!= =0.0049m
选用4层钢板和5层橡胶片组成的板式橡胶支座。
上、下表层橡胶片厚0。
0025m,其余均为常用厚度,即钢板厚为0。
002m,橡胶片厚为0.005m.
支座总厚0。
0025×2+0。
005×3+0。
002×4=0。
028m
橡胶片总厚为∑t=0。
0025×2+0。
005×3=0。
02m>0.0049m且
0.0025cm≤0.036cm,满足要求
支座总厚h=0。
028m
3、支座偏转验算
a、计算形状系数
b/a=0.25/0。
18=1.39〈2
s=ab/2t(a+b)=10。
47>8
若橡胶邵氏温度为50o c,可知橡胶的弹性模量并乘以0.7,
则
E=448.85Mpa
支座的平均压缩变形为
ΔS=错误!
=420.42×0。
02/448。
85×0。
18×0。
25=0。
382≤5%
∑t
=0.05×20mm=0。
75mm(满足要求)
b、支座偏转验算
主梁在最不利荷载下梁端产生的转角为θ=0.003rad
ΔS2=ΔS —错误!θa =0。
288×10-3—0。
5×0.18×0。
003=0。
000018
>0(满足要
求)抗滑性验算
板式橡胶支座在活载作用下必须满足
μ(N p,min+ N0)≥1。
4GA错误!+H T
冲击系数为0.2,对与汽—20级一辆加重车的总重为300KN,制动力为300×30%=90KN,经比较取制动力为90KN参与计算,五根梁共10个支座,每一个支座所受水平力为H T=9KN。
则 1.4GA错误!+H T=1。
4×0。
647×103×0。
30×0.18×0。
0035/0.05+9=43。
24KN
μ(N p,min+ N0)=0。
2×(167。
46+167.5)=66.99KN>43.24 KN(满足要求)
五、轻型桥墩配筋计算(按构造配)
(一)、设计资料
墩柱采用C30混凝土浇注,
盖梁采用C40混凝土
系梁采用C25混凝土,,
(二)、盖梁配筋
按要求取配筋率=0。
45×1。
65/280=0。
265%
所需钢筋截面面积:
取箍筋间距S<15d=15×25.1=376.5mm取S=350mm
(三)、墩柱配筋
按要求取配筋率为0.265%,墩柱截面3.14×
所需钢筋截面面积:
取箍筋间距S<15d=15×28。
4=426mm取S=400mm
距端顶400mm内S取100mm。
(四)、系梁配筋
按要求取配筋率=0.45×1.23/280=0.2%
所需钢筋截面面积:
取箍筋间距S<15d=15×20。
5=307.5mm取S=300mm
(一)桥台设计计算:
本设计桥台采用重力式U形桥台,台身高5m,前墙顶宽0。
4m.背坡4:1,侧墙顶宽0。
4m。
前坡直立,背坡4:1,基础为双层刚性扩大基础,每层厚0。
8m,顺桥向襟边为30cm(内侧),20cm(外侧)横桥向襟边20cm,上层基础平面尺寸为415cm×890㎝。
下层基础平面尺寸535㎝×930㎝。
铺装层平均厚按11㎝计入。
1.截面几何尺寸
(1)台身底面:面积:A=4.15×8.5-2.0×5。
0=25。
275m2形心位置=(4.15×8.5×4。
15/2-2×5×2。
0/2)/25.275=2.5m
=4.15-2.5=1。
65m惯性矩为:(2)基础底面:面积:A=9.3×5。
35=49.755惯性矩:核心半径:=5。
35/6
=0.892
2.外力计算:
采用第二种活载布置(即台后破坏棱体上布置车辆荷载,温度下降并考虑台后土侧压力)
(1)台后主动土侧压力
①土压力系数计算:
,
②台后破坏棱体长度
=35+17.5+14.036=66。
536
则桥台底面以上破坏棱体长度
=hcota-1.0=5.00。
4647-1.0=1.3235m
基础底面以上破坏棱体长度
=(5+1.6)×0。
4647+0。
6-1.0 =2。
667m
③土侧压力(车辆及填土)
1)、桥台底面深度土压力
a.汽-20级重车后轴作用在破坏棱体上
=E=
=1/2×18×5.0×(5.0+2×2。
37)×8.5×0。
161=599.81KN 作用点距台底:
=2。
072m
b。
挂-100作用在破坏棱体上=2。
47m E=
=612。
13KN
作用点距台底:
=2.08m
2)、基础底面处压力
a。
汽-20级作用在破坏棱体上=1.18m E=
=728。
35KN
作用点距台底:
=2.49m
b。
挂-100级作用在破坏棱体上
=1。
23m E=
=736。
48KN 作用点距台底:
=2.50m
3)垂直力计算(见下表)
(3)水平力计算(见下表)
求支摩阻力:按最不利布载,支座反力为:R支=554.6kN 因为摩阻系数μ=0.3
则J支=554.6×0。
3=166.38kN
3。
台身截面强度和偏心验算
(1)台身内力组合:
组合Ⅰ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(汽车+填土)=1.2×(51+153+32.64+569。
16+877.5+1828。
13+857。
33+313.72)=5618.976KN
=1.2×(117。
3+283.05+58.752+1166.778—570。
375-1188。
281+2049.019—818.809)=1316.921 kN·m
组合Ⅱ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(汽车+填土)+支摩阻力
=5618。
976+1。
2×166.38=5818。
632KN
=1316。
921-1.2×515.778=697。
987 kN·m
组合Ⅲ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(挂车+填土)=5618。
976-1。
2×(320。
16-313.72)=5626.704KN
=1316。
921+1。
2×(818.809—838.819)=1292.909kN·m (2)台身截面强度和偏心验算(见下表)
注:①组合Ⅰ:组合Ⅱ, Ⅲ:
②
4.基底应力和偏心验算:
(1)基底应力组合:
组合Ⅰ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(汽车+填土)=1。
2×(51+153+32。
64+569.16+877.5+1828。
13+1800。
72+857.33+380.95)=7860.516KN
=1。
2×(95。
625+218。
025+1464.883+924。
885—943。
313-1965。
234+1684。
653-1460.943-1545。
742)=—1832。
593kN·m 组合Ⅱ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(汽车+填土)+支摩阻力
=7860.516+1。
2×166。
38=8060。
172KN
=1832.593+1.2×781.986=2770.976 kN·m
组合Ⅲ:上部结构重力+台身重力+土侧压力(挂车+填土)=7860。
516+1。
2×(385.2-380。
95+627.71—620。
78)
=7873。
932KN
=1832.593+1。
2×(—1460。
943+1477。
242—1545。
742+1569.275)=1880.391 kN·m
(2)基底应力及偏心验算(见下表)
注:①A=49。
755 W=44。
36
②组合Ⅰ:k=1; 组合Ⅱ,Ⅲ:k=1。
25
③450+2×19。
5×(5。
35—2)=576。
75kPa 5.倾覆和抗滑移验算(见下表)。