【正文】 0四列行車11五列行車1111表322 各梁活載反力計(jì)算表Table 322 Calculation of antibeam live load 荷載橫向分布情況公路Ⅰ級(jí)荷載計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔B/KN/KNB/KN/KN非對(duì)稱布置按鉸接板法原理計(jì)算單列行車雙列行車三列行車四列行車五列行車(4)恒載與活載反力匯總恒載與活載反力匯總見(jiàn)表33。 蓋梁計(jì)算蓋梁截面尺寸見(jiàn)圖32。3 橋墩構(gòu)造設(shè)計(jì) 橋墩類型和主要材料橋墩選用鉆孔灌注樁雙柱式橋墩。2．計(jì)算梁端轉(zhuǎn)角：由關(guān)系式和可得： (29)設(shè)結(jié)構(gòu)自重作用下，主梁處于水平狀態(tài)。2．為了計(jì)算汽車荷載制動(dòng)力引起的水平位移，首先要確定作用在每一支座上的制動(dòng)力：，一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路－Ⅰ級(jí)車道荷載總重為：，則其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為,但按《橋規(guī)》，不得小于90kN，故取總制動(dòng)力為90kN參與計(jì)算，5片梁共10個(gè)支座，作用于一個(gè)支座上的制動(dòng)力。 驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度，滿足規(guī)范要求。采用天然橡膠，適用溫度為40℃~60℃（環(huán)境溫度23℃~℃），硬度取60。2 支座的設(shè)計(jì) 板式橡膠支座的選用板式橡膠支座由多層橡膠片與薄鋼板鑲嵌、粘合壓制而成。綜合上述資料以及查得該地區(qū)地基承載力不是很高。因此，與同跨徑的梁式橋相比，拱橋的彎矩、剪力和變形卻要小得多，拱圈或拱肋以受壓為主。（圖11）圖11 簡(jiǎn)支梁橋Fig 11 Simple beam Bridge方案二：剛架橋橋跨結(jié)構(gòu)主梁與墩臺(tái)整體相連的橋梁稱為剛架橋。同時(shí)，橋型的選擇應(yīng)充分考慮施工及養(yǎng)護(hù)維修的便利程序。設(shè)計(jì)洪水頻率為1/100，179。 水文資料設(shè)計(jì)橋所在位置為獨(dú)流水域，流量隨季節(jié)變化較大。 技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1．橋面凈寬：4+=；2．荷載等級(jí)：公路Ⅰ級(jí)荷載；3．設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100；4．環(huán)境類別：Ⅱ類環(huán)境；5．設(shè)計(jì)安全等級(jí)：二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。所以下部設(shè)計(jì)是要求橋梁設(shè)計(jì)者，從上部得到內(nèi)力組合后，設(shè)計(jì)以適應(yīng)下部使用的尺寸結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書所編寫的是沈陽(yáng)至阜新公路橋的下部設(shè)計(jì)方案。橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)0 前言隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)得到了飛速發(fā)展，它已從最開(kāi)始的方便人們過(guò)河、跨海之用，已廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，它的用途不斷多樣化，它的形式也在最基本的三種受力體系上逐漸多樣化，不僅從功能上、規(guī)模上，還從美觀上、經(jīng)濟(jì)效益上，逐漸與時(shí)代發(fā)展相協(xié)調(diào)。通過(guò)上部荷載傳力，擬定橋墩尺寸，以確定相應(yīng)的尺寸是否滿足要求，配置以合適的鋼筋，使提高橋墩的承載力，使達(dá)到橋梁的耐久性要求。本次設(shè)計(jì)旨在使我鞏固、加深本科期間所學(xué)理論知識(shí)，使自己具備在以后工作中利用知識(shí)解決問(wèn)題的的能力。 主要設(shè)計(jì)依據(jù)1．《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D602004)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》（JTG D622004）3．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D63—2007）4．《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)墩臺(tái)與基礎(chǔ)》5．沈陽(yáng)至阜新公路橋設(shè)計(jì)資料 工程地質(zhì)資料根據(jù)地質(zhì)勘察，揭露的地層巖性主要為素黏土、礫石、亞砂土、粉砂、泥巖。地下水類型為第四季空隙水，含水層主要為礫砂，厚3m左右。/s。根據(jù)水文，氣象、地質(zhì)等條件，初擬橋型方案有三種。由于梁和柱兩者之間是剛性連接的，在豎向荷載作用下，將在主梁端部產(chǎn)生負(fù)彎矩，在柱腳處產(chǎn)生水平反力，梁部主要受彎，但其彎矩較同跨徑的簡(jiǎn)支梁小，梁內(nèi)有軸力作用，因此，剛架橋的受力狀態(tài)介于梁橋與拱橋之間，在豎向荷載的作用下，都會(huì)產(chǎn)生水平推力，為此，必須要有良好的地質(zhì)條件或較深的基礎(chǔ)，也可以用特殊的構(gòu)造措施來(lái)抵抗水平推力的作用。拱式橋不僅跨越能力大，外形也比較美觀，在允許條件按下，修建拱橋往往是經(jīng)濟(jì)合理的。且當(dāng)?shù)厥a(chǎn)建筑材料（砂、石料等），水泥鋼材運(yùn)輸也方便。有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載，能將上部構(gòu)造的反力可靠地傳遞給墩臺(tái)；有良好的彈性，以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)；又有較大的剪切變形，以滿足上部構(gòu)造的水平位移。 計(jì)算支座反力根據(jù)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，梁體自身構(gòu)造產(chǎn)生的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，其結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，公路－Ⅰ，,公路－Ⅰ級(jí)和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度為；根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，主梁的計(jì)算溫差。 (24)式中：為橡膠支座使用階段的平均壓應(yīng)力限值。3．確定需要的橡膠片總厚度：不計(jì)汽車制動(dòng)力： (26)計(jì)入汽車制動(dòng)力： (27)式中：為支座剪變模量，常溫下。已知公路－Ⅰ級(jí)荷載作用下的跨中撓度，代入上式得：3．驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況：即，驗(yàn)算合格，支座不會(huì)落空。主要材料：混凝土采用C35混凝土；主筋采用HRB400鋼筋；鋼筋混凝土容重取。圖32 蓋梁尺寸/ cmFig 32 The size of bent cap/ cm 垂直荷載計(jì)算1）蓋梁自重及內(nèi)力計(jì)算（表31）2）活載計(jì)算(1)活載橫向分配：荷載對(duì)稱布置用杠桿法,非對(duì)稱布置用鉸接板法。沖擊系數(shù)1+μ=（同上部結(jié)構(gòu)）表33 各梁反力匯總表Table 33 The summary of antibeam force 荷載情況1號(hào)梁2號(hào)梁3號(hào)梁4號(hào)梁5號(hào)梁6號(hào)梁/KN/KN/KN/KN/KN/KN上部恒載公路I級(jí) （雙孔五列對(duì)稱布置）（1+μ）公路I級(jí)（雙孔五列非對(duì)稱布置）（1+μ） 雙柱反力計(jì)算圖311 雙柱反力計(jì)算圖/cmTable 311 Reactions acting of double Pier/cm計(jì)算式為： (31)即 表34 墩柱反力計(jì)算表Table 34 Calculation of pier reaction荷載情況上部恒載公路Ⅰ級(jí)（雙列五孔對(duì)稱布置）公路Ⅰ級(jí)（雙列五孔非對(duì)稱布置） 蓋梁各截面內(nèi)力計(jì)算1）彎矩計(jì)算圖312 蓋梁各截面內(nèi)力計(jì)算圖/ cmTable 312 Interal forces of coping in sections on bent cap /cm其蓋梁各截面彎矩值見(jiàn)表35。其中活載按最不利情況考慮。中墩橡膠支座中鋼板總厚度20mm，剪切模量，每跨梁一端設(shè)有6個(gè)支座，每個(gè)支座的抗推剛度為： (32)表38 剪力組合表Table 38 Combination of shear forces截面號(hào)剪力組合值1122334455661上部荷載/KN00/KN002蓋梁自重/KN0/KN45603公路Ⅰ級(jí)荷載對(duì)稱布置/KN00/KN004公路Ⅰ級(jí)荷載對(duì)稱布置/KN0/KN51+2+3/KN/KN61+2+4/KN0/KN0每個(gè)墩上設(shè)有兩排橡膠支座，則支座剛度為取橋臺(tái)及兩聯(lián)間橋墩的橡膠支座的摩擦系數(shù)，其中最小摩擦系數(shù)。(2)制動(dòng)力分配 (34)則各墩臺(tái)分配的制動(dòng)力為： （向河方向） （向岸方向）(3)號(hào)及5號(hào)臺(tái)的最小摩阻力 ，其中則：。4）各墩臺(tái)水平力匯總（表39）表39 各種水平力匯總表Table 39 The summary of horizontal forces墩（臺(tái)）號(hào)荷載名稱012345制動(dòng)力/KN溫度影響力/KN制動(dòng)力+溫度影響力/KN注：0號(hào)臺(tái)和5號(hào)臺(tái)未計(jì)臺(tái)后填土壓力，各墩臺(tái)均未考慮土壓力。mb/mm/mm/mm11240022240015403324001540442400154055240015406624001540注：表中結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)；對(duì)于HRB400級(jí)鋼筋，對(duì)于表中所述x均小于表3102 截面配筋設(shè)計(jì)Table 3102 The design section of steel reinforcement 截面號(hào)所需Φ32鋼筋根數(shù)實(shí)用Φ32鋼筋根數(shù)ρ%11108042221512063332520105442520105552520105662520105注：①，故?、诮Y(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)2）剪力作用時(shí)各截面的強(qiáng)度驗(yàn)算（1）計(jì)算公式《公路橋規(guī)》規(guī)定，因本設(shè)計(jì)的跨高比為，故可按鋼筋混凝土一般構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算與驗(yàn)算，且需進(jìn)行撓度驗(yàn)算。③計(jì)算剪力圖分配（圖3151所示），彎起區(qū)段長(zhǎng)度，即在長(zhǎng)度內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋。設(shè)焊接鋼筋骨架的架立鋼筋（HRB400）為φ14，鋼筋重心至蓋梁的上邊緣距離，故取。首先計(jì)算彎起鋼筋的上下彎起點(diǎn)的垂直距離。表312 各截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算表Table 312 Shear strength of every section checking截面號(hào)112233左右左右左右b/mm240024002400/mm15401540P%%%/176。 （1）最大最小垂直力計(jì)算表見(jiàn)表315。3）墩柱底截面內(nèi)力組合表見(jiàn)表318。對(duì) ， (320)故取 （321）,故取 （322） （323）對(duì) ，故取,故取 對(duì) ，故取 ，故取 利用公式： (324) (325) 式中 為軸向力的偏心距，應(yīng)乘以偏心增大系數(shù)A、B為有關(guān)混凝土承載力的計(jì)算系數(shù)，按規(guī)定查表；C、D為有關(guān)縱向鋼筋承載力的計(jì)算系數(shù)，按規(guī)定查表。按照設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D622004），裂縫計(jì)算公式： (mm) (326) (327)對(duì)組合：恒載+單孔雙列汽車荷載+溫度力+制動(dòng)力對(duì)于帶肋鋼筋，＝。計(jì)算方法：按m法計(jì)算。（2）樁長(zhǎng)估算：，那么作用于每根樁頂?shù)耐饬椋罕?20 承臺(tái)底內(nèi)力組合表Table 320 Combination of inner force for bearing platform end內(nèi)力荷載名稱1恒載2公路Ⅰ級(jí) 雙孔，雙列3公路Ⅰ級(jí) 雙孔，三列4公路Ⅰ級(jí) 單孔，雙列5公路Ⅰ級(jí) 單孔，三列6溫度影響力7制動(dòng)力81+291+3101+4111+5121+2+6+7131+3+6+7141+4+6+7151+5+6+7 注：①表中恒載N＝（++）2＋＝；