重力式桥墩课程设计

混凝土桥课程设计任务书

1．混凝土桥课程设计概况

本次混凝土桥课程设计为一座两跨布置（等跨度、等高度）混凝土简支梁桥在ZK 作用下桥墩的设计。上部结构为跨度L 的预应力混凝土简支箱梁，外形详见下图。墩柱采用矩形截面，基础为明挖扩大基础。

墩柱截面尺寸自拟。

单位：mm

2．基本设计资料

2.1. 桥上线路情况：高速铁路，双线，直线，设计行车速度V=300km/h 。

2.2．基础：明挖扩大基础，基础平面形状为矩形。

2.3．土质情况

粘土，液性指数13.0=L I ，空隙比69.0=e ，基本承载力kPa 400=σ，土的容重3/5.19m kN =γ

2.5．水文、气象：无水、无冰冻

2.6．技术标准和规范：

（1）《铁路桥涵设计基本规范》 TB10002.1-2005

（2）《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005

（3）《高速铁路设计规范（试行）》TB10621-2009

3．主要计算参数取值

3.1．设计荷载

1） 自重及二期恒载：包括结构自重及桥面二期恒载，其中桥面二期恒载包括线路设施、电缆、栏杆等，其重量按134kN/m 计。

2） ZK 活载

ZK 活载图式

② 列车车辆冲击力的影响，计算竖向动力作用时，则乘以动力系数（μ+1），其值取：

]18.0)2.0/(44.1[115.0--+=+φμL ，其中L φ为荷载加载长度。

③列车制动力或牵引力按作用在桥跨范围内的列车竖向静活载的10％计算，但当其与离心力或冲击力同时计算时，则按列车竖向静活载的7％取值。固定支座传递制动或牵引力为全孔的100％，活动支座为全孔的50％，作用点位于支座中心处。

④ 列车的横向摇摆力：以集中力的形式作用在轨顶面处，其值为100kN 。列车横向摇摆力不与离心、风力组合。

⑤ 计算风压强度按W ＝1.10kN ／m 2 （此值已考虑各种系数，计算时直接采用）计算。列车受风面积按3m 高的长方带计算，其作用点在轨顶以上2m 高度处。

⑥ 列车产生的离心力，其大小等于列车静活载乘以离心C 。C 值按下式计算：

R

V C 1272

= V ——本线设计最高列车速度（km/h ）

R ——曲线半径（m ）

3.2．主要材料

1）混凝土 C30混凝土，E ＝3.4×104 MPa ，γ＝25kN/m 3。

2）普通钢筋 主要采用HRB335

3.3．荷载组合及应力提高系数

1）荷载分类

主 力：恒载、列车竖向静活载、离心力、冲击力 附加力：制动力或牵引力、风力、列车横向摇摆力

2）荷载组合 组合Ⅰ：主力

组合Ⅱ：主力+附加力（设计中仅考虑主力与一个方向的附加力相结合）

3.4．耐久性要求

墩柱：主筋保护层为30mm ，箍筋保护层为20mm 。

3.5．结构布置

等跨钢筋混凝土简支箱梁，采用C50混凝土，桥跨度为L ，梁高h ，支座中心到梁端的距离为0.55m ，梁缝0.10m 。轨道高度为0.15m ，轨底至梁顶高度为0.35m 。采用盆式橡胶支座，两支座中

心之间的距离为4.5 m，支座全高0.40m，支承垫石高度为0.20m。

4．活载布置

本次设计考虑以下4种活载布置方式，注意以下均为双线加载情况：

①单孔重载

②单孔轻载

③双孔重载

④双孔空车

5．设计及检算要求

本次设计应对如下项目进行检算。

①桥墩配筋

②桥墩强度及裂缝检算

③桥墩整体纵向弯曲稳定检算

④墩顶弹性水平位移检算

⑤墩帽局部抗压检算

6．课程设计结果表现形式

①文整规范，编写计算书。计算书应条理清楚，有必要的文字说明和计算简图。不允许用电子版，

②绘制全桥布置图（包括梁、桥墩、桥台）、桥墩一般构造图（平面图、立面图、侧面图、墩身横剖面图）、桥墩配筋图（主筋、箍筋）。要求A3纸出图，注意：要有图号、图名。标明比例、单位。主要线要加粗、尺寸线最细，字体用仿宋，字号统一、与全图协调。。