【正文】 （34）3ciiEIKh?????./KKN?圖 311 橋面連續(xù)布置/m The consecutive of bridge arrange/???對(duì)于橋臺(tái)： 04向河方向：???向岸方向：臺(tái)背填硬塑粘性土的地基系數(shù) K 及容重分別為：遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21k= 10 ，?63/KNm= ，0?=1041469 4?/（2）墩（臺(tái)）與支座串連，串聯(lián)后各剛度 為：iK對(duì)橋墩： ??????對(duì)橋臺(tái)： ./r向河方向： ?40K0r?? ???向岸方向： 39。上部構(gòu)造每片內(nèi)中梁支點(diǎn)反力為 ，每片內(nèi)邊梁支點(diǎn)反力為 ，每片外邊梁支點(diǎn)反力為 。???***：女兒河大橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16表 33 各梁反力匯總表 The summary of antibeam force 1 號(hào)梁 2 號(hào)梁 3 號(hào)梁 3 號(hào)梁 3 號(hào)梁荷載情況 /KNR/KN /KNR/KN4/KN5R上部恒載 公路—Ⅱ級(jí) （雙孔雙列對(duì)稱布置） ??1??? 公路—Ⅱ級(jí)（雙孔雙列非對(duì)稱布置） 雙柱反力 計(jì)算iG計(jì)算式為： ；i 123457050106iRRR????圖 39 雙柱反力計(jì)算圖/cm Reactions acting of double Pier/cm表 34 墩柱反力計(jì)算表 Calculation of pier reaction荷載情況 計(jì)算式 1/GKN上部恒載1()????????公路—Ⅱ級(jí)（雙孔雙列對(duì)稱布置）(.4..10340719) 公路—Ⅱ級(jí)（雙孔雙列非對(duì)稱布置）()??????遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17 蓋梁各截面內(nèi)力計(jì)算 1）彎矩計(jì)算支點(diǎn)彎矩采用非對(duì)稱布置時(shí)的計(jì)算值，跨中彎矩采用對(duì)稱布置時(shí)的計(jì)算值。325kNm?? 橋墩截面尺寸擬定根據(jù)女兒河大橋的設(shè)計(jì)資料，參照《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)——墩臺(tái)與基礎(chǔ)》中的有關(guān)規(guī)定和計(jì)算實(shí)例以及其它相關(guān)的規(guī)范中的相關(guān)要求，先初步擬定橋梁橋墩的尺寸如圖 31所示，然后進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)和驗(yàn)算，如不符合要求，進(jìn)行必要的修改。??? 驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 計(jì)算溫度變化引起的水平力 （27）?????? 驗(yàn)算滑動(dòng)穩(wěn)定性 ???????????遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9 ckHFNR???????以及 （合格） 。1465nitm????***：女兒河大橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8 支座偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算 計(jì)算支座的平均壓縮變形 （24）, cmlEl??????????式中： ——橡膠體積模量， 。..??按《橋規(guī)》規(guī)定，制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)不得小于 90 ，故取 90 參與計(jì)算。2406baab為使支座與梁肋等寬，在三根主梁每一梁端設(shè)置一個(gè)橡膠支座。4tC??? 支座平面尺寸的確定對(duì)于橡膠板： ??ckcRAab?????式中： ——橡膠制作承受的平均壓應(yīng)力。板式橡膠支座與原用的鋼支座相比，有構(gòu)造 簡(jiǎn)單，安裝方便；節(jié)約鋼材，價(jià)格低廉；養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便，易于更換等優(yōu)點(diǎn)，且建筑高度低，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)與降低造價(jià)有益；有良好的隔震作用，可減少活載與地震力對(duì)建筑物的沖擊作用，因此本設(shè)計(jì)選用板式橡膠支座。而方案二對(duì)地基承載力的要求相對(duì)較小，節(jié)省材料降低成本。但圬工體積較大，兩側(cè)墻間的填土容易積水，除增大土壓力外還易受凍脹而使側(cè)墻裂縫。不是很符合本設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)和安全的立足點(diǎn)原則，而方案一能夠節(jié)省材料，節(jié)約成本。它的缺點(diǎn)就是圬工材料數(shù)量多、自重大，因而要求地基承載力高。它也是目前運(yùn)用最廣泛的橋墩結(jié)構(gòu)之一。方案三雖然在工期上會(huì)比方案一長(zhǎng)，但在從安全角度看，更具有優(yōu)勢(shì)，而且方案三中混凝土材料以砂、石為主，對(duì)于本設(shè)計(jì)可就地取材，更加經(jīng)濟(jì)合理。 比選結(jié)果綜上所述：結(jié)合青年大橋的地質(zhì)、水文條件進(jìn)行比選，本著安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的橋梁建造原則以及未來(lái)使用條件，青年大橋不是城市的標(biāo)志性建筑，故不用過(guò)多考慮美觀性因素。方案二：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) T 型梁橋圖 12 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù) T 型梁橋 Prestressed concrete continual Tbeam bridge方案分析：預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的技術(shù)先進(jìn)，工藝要求比較嚴(yán)格，需要專門設(shè)備和專門技術(shù)熟練的隊(duì)伍，但預(yù)應(yīng)力梁的反拱度不容易控制。 橋型擬定從橋梁受力體系可以將橋梁分為梁式橋、拱式橋、懸索橋、斜拉橋和剛架橋，從安全、適用、經(jīng)濟(jì)和美觀四個(gè)方面分析。5）巖土層承載力（表 11）表 11 巖石承載力 Rock capacity list水下鉆孔灌注樁圖層編號(hào) 巖（土）層名稱 容許承載力 [ ]o?極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值（ ）sikq極限側(cè)阻力端準(zhǔn)值 （ ）pkq① 圓礫 400 130② 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖 500 140 1800③ 弱風(fēng)化花崗巖 1200 200 2800注：?jiǎn)挝唬篕Pa 水文資料橋位灘面廣闊，主河槽溝形不太明顯，相對(duì)較窄，河道彎曲。（3）中風(fēng)化花崗巖：黃褐色，花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)少部分破壞，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，礦物成分主要為長(zhǎng)石、石英和云母，巖石硬度較大，巖芯呈短柱狀，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD 較好。 工程地質(zhì)資料根據(jù)地質(zhì)勘察，得出地形、地貌及地層的特征如下：1）地形地貌：女兒河大橋位于葫蘆島市缸屯鎮(zhèn)鋼東村北側(cè)，勘察場(chǎng)地較平坦，屬河谷、洪積相地貌。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1橋梁下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)1 原始資料及方案比選青年大橋位于沈陽(yáng)，橋孔布置為 522m 的預(yù)應(yīng)力混凝土箱型簡(jiǎn)支梁橋，橋梁全長(zhǎng)110m。 主要設(shè)計(jì)依據(jù)1） 《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》 （JTG D602022） ；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 D622022） ；3） 《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （JTG D632022） ；4） 《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)——墩臺(tái)與基礎(chǔ)》 ；5） 《公路橋梁墩臺(tái)設(shè)計(jì)與施工》 ；6）青年大橋設(shè)計(jì)資料?？刂茖雍?—，層底標(biāo)高 —，分布普遍。4）該區(qū)域地震基本烈度為Ⅵ度，標(biāo)準(zhǔn)凍層深度為 。2km 氣候資料該地區(qū)地處嚴(yán)寒地區(qū)，年平均最高氣溫為 30℃，年平均最低氣溫為14℃ ，本區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3方案一：斜拉橋圖 11 斜拉橋示意圖 Cable stayed bridge方案分析：斜拉橋抗風(fēng)能力較大，且跨越能力較強(qiáng)，做成變截面時(shí)，外形也很美觀；但是它風(fēng)險(xiǎn)較大，塔也過(guò)高，支架昂貴，維修費(fèi)用高，多適用于城市橋梁。簡(jiǎn)支梁屬于靜定結(jié)構(gòu)，受力不如連續(xù)梁，同時(shí)伸縮縫多，養(yǎng)護(hù)麻煩，但是造價(jià)低廉勞動(dòng)力耗用少，工作量小，經(jīng)濟(jì)，中小型橋尤其適用。而方案三的簡(jiǎn)支 T 型梁橋具有結(jié)構(gòu)造型靈活、整體性好、重量輕、用料省、造價(jià)低、耐久性強(qiáng)、行車舒適、外形美觀等特點(diǎn)，其跨徑較小，可便于裝配施工，省時(shí)省工，適用于本設(shè)計(jì)的規(guī)模。最重要的是它能減輕墩身重力節(jié)約圬工材料，還能配合各種基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)靈活多樣。它適用于承受作用值較大的大、中型橋梁或流水、漂浮物較多的河流中，或在砂石方便的地區(qū)，小橋也可以采用。方案二雖然有著承載能力強(qiáng)、配用鋼筋少的優(yōu)點(diǎn)，但是其所用的圬工材料巨大、地基承載力要求也高。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5基礎(chǔ)底承壓面積大，應(yīng)力較小。重力式橋臺(tái)體積較大，使用材料較多，不符合節(jié)約的原則，所以方案一不適用。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。?公路－Ⅱ級(jí)荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度 ，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料，?算溫差 。??c???10cMPa??則有， 24875..10kcRAcm???選定支座的平面尺寸為 ， 為順橋方向長(zhǎng)， 為橫橋方向?qū)?。eG3）橡膠支座的應(yīng)力驗(yàn)算： （23）?? ??????? 確定支座的厚度主梁上的計(jì)算溫差為 44℃，伸縮變形為兩端均攤，則每一支座的水平位移：51104(30) m?????????車道荷載在一個(gè)設(shè)計(jì)車道上的總重力為。0..tc??支座總厚度 。已知公路－Ⅱ級(jí)荷載作用下的跨中撓度，代入上式得：???? 驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)情況 （26）,2acml??即 ，驗(yàn)算合格，支座不會(huì)落空。主要材料：混凝土采用 混凝土；主筋采用 鋼筋；鋼筋混凝土容重取40C35HRB。a. 單列公路— Ⅱ級(jí)荷載對(duì)稱布置：圖 33 單列公路—Ⅱ級(jí)荷載對(duì)稱布置 Single row roadⅡ level of load symmetrical arrangement， ， 150?????????b. 雙列公路—Ⅱ級(jí)荷載對(duì)稱布置：圖 34 雙列公路—Ⅱ級(jí)荷載對(duì)稱布置 Double row roadⅡ level of load symmetrical arrangement， ， ?????????????????c. 單列公路— Ⅱ級(jí)荷載非對(duì)稱布置：圖 35 單列公路—Ⅱ級(jí)荷載非對(duì)稱布置 Single row roadⅡ level of load asymmetrical arrangement遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13， ，5n?3em2321(04)0ia????? （31）21iinie???????????d. 雙列公路—Ⅱ級(jí)荷載非對(duì)稱布置 圖 36 雙列公路—Ⅱ級(jí)荷載非對(duì)稱布置 Double row roadⅡ level of load asymmetrical arrangement， ， 5n?180em2321(04)0ia????????????***：女兒河大橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)14（2）公路－Ⅱ級(jí)荷載順橋行駛：a. 單孔單列公路－ Ⅱ級(jí)荷載圖 37 公路—Ⅱ級(jí)荷載單孔單列布置 RoadⅡ level of load singlehole and single row KNKN?????b. 雙孔單列公路—Ⅱ級(jí)荷載圖 38 公路—Ⅱ級(jí)荷載雙孔單列布置 Road Ⅱ level of load twohole and single row . ??????（3）活載橫向分配后各梁支點(diǎn)反力：計(jì)算式為： iRB???計(jì)算結(jié)果見表 32遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15表 32 梁活載反力計(jì)算表 Calculation of antibeam live load荷載橫向分布情況 公路—Ⅱ級(jí)荷載單孔 雙孔計(jì)算方法 荷載布置 橫向分布 系數(shù) /BKN/iR/BKN1/R01??0 . 單列行車 5??0 ?? 對(duì)稱布置按杠桿理法計(jì)算雙列行車 ?? 單列行車 51? ?? 非對(duì)稱布置按偏心受壓法計(jì)算雙列行車 （4）恒載與活載反力匯總恒載與活載反力匯總見表 33雙孔布載 L=＞45m ，故表中沖擊系數(shù) 。表 37 彎矩組合表 Combination of moments截面號(hào)彎矩組合值 /KNm?11 22 33 44 551 上部恒載 0 2 蓋梁自重 3 公路—Ⅱ級(jí)對(duì)稱布置 0 4 公路—Ⅱ級(jí)非對(duì)稱布置 0 5 1+2+3 6 1+2+4 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19（2）剪力組合見表 38表 38 剪力組合表 Combination of shear forces截面號(hào)剪力組合值/KN 11 22 33 44 55V左0 1 上部恒載 右 02 蓋梁自重 V右 0左0 3 公路—Ⅱ級(jí) 對(duì)稱布置 右 0 4 公路—Ⅱ級(jí) 非對(duì)稱布置 右 5 1+2+3 V右 6 1+2+4 右 各墩水平力計(jì)算采用集成剛度法進(jìn)行水平力分配。1）橋墩（臺(tái)）剛度計(jì)算墩（臺(tái)）采用 C40 混凝土，其彈性模量 。單列行車產(chǎn)生的制動(dòng)力：雙孔布載時(shí)： ???????單孔布載時(shí)： 9圖 312 公路—Ⅱ級(jí)荷載布置/m RoadⅡ level of load arrange/m***：女兒河大橋下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22但按照《橋規(guī)》 [4]的規(guī)定，T 不得小于 165KN，故取 T=165KN。（2）對(duì)橋臺(tái)及兩聯(lián)間橋墩設(shè)板式橡膠支座的情況：板式橡膠支座的摩阻力為 ，大于溫度影響力，故 0 號(hào)臺(tái)為 ，4 號(hào)臺(tái)為 。 (1)j tdVfbh?????? （39）???? （310）? （311）sbdcsV?.???S?表 311 各截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算表 Shear strength of every section checking11 22 33 44 55截面號(hào)