【正文】 載計算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔B/KN/KNB/KN/KN非對稱布置按鉸接板法原理計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表33。3 橋墩構(gòu)造設(shè)計 橋墩類型和主要材料橋墩選用鉆孔灌注樁雙柱式橋墩。2．為了計算汽車荷載制動力引起的水平位移，首先要確定作用在每一支座上的制動力：，一個設(shè)計車道上公路－Ⅰ級車道荷載總重為：，則其制動力標(biāo)準(zhǔn)值為,但按《橋規(guī)》，不得小于90kN，故取總制動力為90kN參與計算，5片梁共10個支座，作用于一個支座上的制動力。采用天然橡膠，適用溫度為40℃~60℃（環(huán)境溫度23℃~℃），硬度取60。綜合上述資料以及查得該地區(qū)地基承載力不是很高。（圖11）圖11 簡支梁橋Fig 11 Simple beam Bridge方案二：剛架橋橋跨結(jié)構(gòu)主梁與墩臺整體相連的橋梁稱為剛架橋。設(shè)計洪水頻率為1/100，179。 技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1．橋面凈寬：4+=；2．荷載等級：公路Ⅰ級荷載；3．設(shè)計洪水頻率：1/100；4．環(huán)境類別：Ⅱ類環(huán)境；5．設(shè)計安全等級：二級，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。本設(shè)計說明書所編寫的是沈陽至阜新公路橋的下部設(shè)計方案。通過上部荷載傳力，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，使達到橋梁的耐久性要求。 主要設(shè)計依據(jù)1．《公路橋涵設(shè)計通用規(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)計規(guī)范》（JTG D622004）3．《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG D63—2007）4．《公路橋涵設(shè)計手冊墩臺與基礎(chǔ)》5．沈陽至阜新公路橋設(shè)計資料 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。/s。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)造措施來抵抗水平推力的作用。且當(dāng)?shù)厥a(chǎn)建筑材料（砂、石料等），水泥鋼材運輸也方便。 計算支座反力根據(jù)上部結(jié)構(gòu)計算結(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，主梁的計算溫差。3．確定需要的橡膠片總厚度：不計汽車制動力： (26)計入汽車制動力： (27)式中：為支座剪變模量，常溫下。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。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號梁2號梁3號梁4號梁5號梁6號梁/KN/KN/KN/KN/KN/KN上部恒載公路I級 （雙孔五列對稱布置）（1+μ）公路I級（雙孔五列非對稱布置）（1+μ） 雙柱反力計算圖311 雙柱反力計算圖/cmTable 311 Reactions acting of double Pier/cm計算式為： (31)即 表34 墩柱反力計算表Table 34 Calculation of pier reaction荷載情況上部恒載公路Ⅰ級（雙列五孔對稱布置）公路Ⅰ級（雙列五孔非對稱布置） 蓋梁各截面內(nèi)力計算1）彎矩計算圖312 蓋梁各截面內(nèi)力計算圖/ cmTable 312 Interal forces of coping in sections on bent cap /cm其蓋梁各截面彎矩值見表35。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個支座，每個支座的抗推剛度為： (32)表38 剪力組合表Table 38 Combination of shear forces截面號剪力組合值1122334455661上部荷載/KN00/KN002蓋梁自重/KN0/KN45603公路Ⅰ級荷載對稱布置/KN00/KN004公路Ⅰ級荷載對稱布置/KN0/KN51+2+3/KN/KN61+2+4/KN0/KN0每個墩上設(shè)有兩排橡膠支座，則支座剛度為取橋臺及兩聯(lián)間橋墩的橡膠支座的摩擦系數(shù)，其中最小摩擦系數(shù)。4）各墩臺水平力匯總（表39）表39 各種水平力匯總表Table 39 The summary of horizontal forces墩（臺）號荷載名稱012345制動力/KN溫度影響力/KN制動力+溫度影響力/KN注：0號臺和5號臺未計臺后填土壓力，各墩臺均未考慮土壓力。③計算剪力圖分配（圖3151所示），彎起區(qū)段長度，即在長度內(nèi)可按構(gòu)造配置箍筋。首先計算彎起鋼筋的上下彎起點的垂直距離。 （1）最大最小垂直力計算表見表315。對 ， (320)故取 （321）,故取 （322） （323）對 ，故取,故取 對 ，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算系數(shù)，按規(guī)定查表。計算方法：按m法計算。則 （330）樁基采用C35混凝土，（3）樁頂內(nèi)力分配樁的計算長度為：，故可以按照彈性樁進行計算。（6）樁頂水平位移驗算a．樁在最大沖刷線處的水平位移和轉(zhuǎn)角(，)的計算 (334)當(dāng)，Z=0時，通過查表可得到：，故符合m法計算要求。圖41 橋臺一般構(gòu)造圖/ cmFig 41 General structure of abutment/ cm 臺帽計算 荷載計算1）上部構(gòu)造恒載支點反力每片邊梁（1號梁）的支點反力：2號中梁支點反力： 3號中梁支點反力： 2）活載支點反力（1）計算橫向分布系數(shù)公路Ⅰ級荷載（四列或五列）作對稱布置或非對稱布置，分配系數(shù)的假定同上文的橋墩即荷載非對稱布置時，用鉸接板法計算，荷載對稱布置時用杠桿法計算。表44 恒載、活載剪力計算表Table 44 Calculation of shear forces for live and dead loa荷載情況112233445566上部恒載公路Ⅰ級五列非對稱對稱2）上部構(gòu)造恒載、活載產(chǎn)生的臺帽各截面彎矩計算見表45。表48 內(nèi)力匯總表 Table 48 The summary of inter force 截面位置恒載公路Ⅰ級上部構(gòu)造臺帽合計11Q/ KN左00右M/ KNm+00033/ KN左右/ KN（1）臺前溜坡土壓力（根據(jù)河道水流情況，溜坡不可能被沖毀，考慮按主動土壓力計算。2）由活載引起的水平土壓力臺后公路Ⅰ級荷載，橋上無活載時，由汽車荷載換算的等代均布土層厚度為：式中：為橋臺后填土的破壞棱體長度，對于臺背為豎直時；，而；；所以。各部水平地震力計算：耳墻：； ；擋塊：； ；背墻：； ；臺帽：； ；臺墻中部：； ；臺墻底：； ；承臺：； 。33截面：；；；。177。8地震土壓力9支座摩阻力177。 樁基的設(shè)計計算方法：按m法計算。b．求 無量綱系數(shù)及由《基礎(chǔ)工程》中表413查得，值的計算見表414。，通過查表可得到：，故b．墩頂縱向水平位移驗算在公式 中， ，其中，則墩頂縱向水平位移：水平位移容許值；滿足要求。它借助于結(jié)構(gòu)物的整體剛度和材料強度承受外力，降低對地基強度的要求和擴大應(yīng)用范圍。本設(shè)計中根據(jù)上部荷載給的內(nèi)力值，進行內(nèi)力組合，找到最不利荷載，設(shè)計中考慮了理論上的各種因素。橋墩選擇的形式對整個橋的穩(wěn)定性有重要影響，影響橋梁的穩(wěn)定，橋墩設(shè)計時應(yīng)本著安全性、耐久性、省時省料的原則來進行設(shè)計。0000000（5）樁截面強度驗算由表413可知，樁截面最大彎矩發(fā)生在Z= m處，故只需對此處樁截面的強度進行驗算。截面55（承臺底面）中心受力情況為：計入荷載效應(yīng)系數(shù)時：P=，H=，M=；不計入荷載效應(yīng)系數(shù)時：P=，M=1）樁入土長度的計算樁基頂部豎向力為：樁的容許承載力按下式計算：式中：當(dāng)采用沖擊鉆頭鉆孔時，成孔直徑為d+。）2）臺墻中部（33截面）3）臺墻底部（44截面）4）鋼筋配置22截面：，由=10179。177。55截面：；；；。33截面：；；；；；；。各截面水平土壓力總和及彎矩計算：11截面：。b．各部分土壓力計算背墻：； ；臺帽：；；臺墻中部：； ；臺墻底：； ；承臺：；。m+00055/ KN左右/ KNm+000033Q/ KN左右M/ KN耳墻： 擋塊：背墻：（）臺帽： (每米重96kN)合計：（+）2+2++2+2+=圖44 臺帽各截面內(nèi)力計算圖/cmTable 44 Interal forces of coping in sections on bent cap/cm每片墻反力：臺帽各截面自重剪力計算見表46。表41 橫向分布系數(shù)表（五片梁）Table 41 Horizontal distribution coefficient (five beams)荷載情況公路Ⅰ級四列對稱布置11非對稱布置公路Ⅰ級五列對稱布置1111非對稱布置（2）沖擊系數(shù)按上部結(jié)