【文章內(nèi)容簡介】 Q4第二節(jié) 作用在鉸縫上的荷載計算荷載按跨中鉸接縫剪力最不利布置如下圖：圖62 作用在鉸縫上的計算荷載計算 人群荷載：，其跨中峰值為：， 汽車荷載：=， =1/21=第三節(jié) 鉸縫剪力計算公路II級： 人群：鉸縫最大剪力發(fā)生在第四號與五號板之間，即最不利， =1= 鉸縫抗剪強度驗算：A——鉸縫I——I受剪面積，縱向取1m長鉸縫：（A=100=875cm2）——鉸縫直接抗剪強度：（=） ——鉸縫材料抗剪安全系數(shù)：（=）則所以，鉸縫抗剪強度滿足要求。第七章 橋面連續(xù)計算橋面連續(xù)的基構(gòu)造對于簡支板橋而言是在橋面鋪裝混凝土中設(shè)置連接鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)跨越板梁兩端接縫處，將混凝土橋面鋪裝層在一定長度范圍內(nèi)與板梁隔開，使梁端之間的變形由這一整段鋪裝層來分層承擔(dān)，從而減小混凝土鋪裝層中的拉應(yīng)力。圖71 車隊荷載最不利分布圖（單位：m）第一節(jié) 按受彎構(gòu)件計算內(nèi)力汽車荷載如上圖布置，在圖示集中荷載作用下，右端梁的轉(zhuǎn)角、垂直位移與左端的轉(zhuǎn)角、垂直位移計算公式=——主梁荷載橫向分布系數(shù)：=——沖擊系數(shù)：=——主梁的彈性模量：=——主梁換算慣矩：=——活載作用下的支座反力：=+=，——支座高度，承壓面積，彈性模量： =，=，=——連接桿長度，暫定=110——兩支座間距離：=40右端的轉(zhuǎn)角與垂直位移分別為：== = ===左端的轉(zhuǎn)角與垂直位移分別為：====根據(jù)梁端的轉(zhuǎn)角與垂直位移值。可求得連接的固端彎矩，計算式為： ——分別為連接桿的彈性模量和慣矩：代入得： ==選擇連接鋼筋為II級鋼，直徑為，則鋼筋應(yīng)力為：， 取y=d/2=㎝ （280——鋼筋抗拉設(shè)計強度）第二節(jié) 按受拉構(gòu)件計算內(nèi)力本計算為四跨一聯(lián)，由于溫度變化和收縮引起的移動系數(shù)值，當(dāng)取計算溫度下降15收縮按降溫5計算時橡膠支座容許最大位移量為： ——橡膠支座容許最大剪力變形，從位移0點到最大位移量點的距離為：=大于四孔梁長的一半，故墩臺上的支座均可采用橡膠支座。各墩在單位水平力作用下的抗水平位移剛度為：=橋臺在單位水平力作用下的抗水平位移剛度為：=則1號墩、2號墩、3號墩的k值為：0號墩與4號墩的k值為：汽車制動力為布置在荷載長度64m內(nèi)的一行汽車車隊總重力的10%，即90010%=90kN，但不得不小于一輛重車的30%，即30030%=90kN，取制動力為H=90kN，制動力在各墩臺上的分配為： kN kN由于溫度下降，混凝土收縮引起墩臺頂端產(chǎn)生的縱向力為：即 如下圖，取各主梁為脫離體，分別計算出在制動力作用下和溫度降低、混凝土收縮時的連接桿中的縱向軸力圖72 各板縱向水平受力圖示（尺寸單位：m，力單位：kN）表71 各連接桿縱向軸力（單位：kN）墩位1號2號3號制動力作用時降溫、混凝土收縮時組合一孔中連接桿用10根20鋼筋，則連接的應(yīng)力為考慮到彎曲與受拉組合時，則連接桿的應(yīng)力為 （280——鋼筋抗拉設(shè)計強度）第三節(jié) 連接桿錨固長度計算連接筋埋入主梁內(nèi)的錨固長度為：——連接筋所承受的最大拉力——連接筋周長：——鋼筋與混凝土的粘著強度：代入 計算所需的錨固長度，可按構(gòu)造要求的錨固長度（以大于鋼筋直徑20倍為宜），取，按構(gòu)造要求鋼筋網(wǎng)用鋼筋，間隔為5㎝。第八章 支座計算由前面計算已知，支座壓力標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值， kN，公路II級和人群荷載作用下產(chǎn)生的跨中撓度f=㎝，主梁的計算溫差。第一節(jié) 確定支座平面尺寸選定支座的平面尺寸為ab=1820=360cm2，采用中間層橡膠片厚度t=㎝。一、計算支座的平面形狀系數(shù)二、計算橡膠支座的彈性模量三、驗算橡膠支座的承壓強度（合格）第二節(jié) 確定支座厚度一、支座每一側(cè)的水平位移㎝二、由汽車荷載指動力引起的水平位移，一個設(shè)計車道上公路II級車道荷載總重：＋=，10%= kN，按《橋規(guī)》不得小于90 kN，則取=90 kN，五塊板20個支座，每支座承受水平力=三、確定需要的橡膠片總厚度不計汽車制動力㎝計入汽車制動力《橋規(guī)》=18=㎝選用4層鋼板和5層橡膠片組成的支座，㎝。㎝，橡膠片總厚度：=3＋2=㎝并㎝（合格）。四、支座厚度h=＋4=＋=㎝第三節(jié) 支座偏轉(zhuǎn)的驗算一、計算支座的平均壓縮變形 ㎝（合格）二、計算梁端轉(zhuǎn)角 三、驗算偏轉(zhuǎn)情況㎝（合格）第四節(jié) 支座抗滑穩(wěn)定性的驗算一、計算溫度變化引起的水平力二、驗算滑動穩(wěn)定性（合格）以及（合格）所以，選用1820㎝的支座滿足規(guī)范要求，支座不會發(fā)生相對滑動。第九章 橋臺設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計資料一、上部構(gòu)造裝配式混凝土空心板橋四孔橋跨標(biāo)準(zhǔn)跨徑：；計算跨徑：。采用板式橡膠支座，㎝。二、設(shè)計荷載汽車II級，人群荷載3kN/㎡三、建筑材料臺帽為C25混凝土，臺身采用200號砂漿砌塊石。第二節(jié) 橋臺尺寸擬定一、臺帽尺寸的擬定（一）順橋向臺帽最小寬度b 由《墩臺和基礎(chǔ)》的公式213得： 式中：——支座縱橋向?qū)挾? ——各橋跨結(jié)構(gòu)伸過支座中心線的長度 ——兩跨間伸縮縫寬度 =4——出臺寬度，取=10——順橋向支座邊緣到臺身邊緣的最小距離，由《橋梁工程》的表411得 =20 取b=82（二）橫橋向臺帽最小寬度B 除應(yīng)考慮支座布置情況外，還應(yīng)結(jié)合橋面寬度（包括人行道）及接線路基寬度決定，使車輛、行人交通安全方便，取用B=900。（三）臺帽高度 臺帽高度取為50。二、橋臺的一般構(gòu)造采用埋置式橋臺，臺高H=，下設(shè)樁基礎(chǔ)，采用鉆孔灌注樁，為摩擦樁。三、臺身尺寸的擬定 ，臺背1：4在順橋向方向下放坡，橫橋向不設(shè)斜坡。第十章 混凝土橋墩第一節(jié) 上部結(jié)構(gòu)重力計算上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)跨徑16m，雙車道凈寬7m，每孔上部結(jié)構(gòu)自重：瀝青混凝土橋面鋪裝厚8㎝瀝青混凝土：=10cm厚的防水混凝土重力：=273 kN 鉸縫重力：= kN9塊板重：= kN人行道、欄桿及緣石：= kN合力： kN自重反力： kN第二節(jié) 汽車荷載與人群荷載計算圖101 橋墩活載計算圖示一、汽車荷載計算兩跨荷載時，在右跨左支點設(shè)集中荷載，均布荷載集中荷載左反力右反力反力合力順橋向偏心彎矩：M=（）橫橋向偏心彎矩：M== Kn二、人群荷載人群荷載兩跨均設(shè)有荷載，每側(cè)第三節(jié) 橋帽與墩身自重圖102 橋墩尺寸構(gòu)造圖（尺寸單位：分米）墩帽與墩身自重：=第四節(jié) 墩身底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值表101 墩身底豎向標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) 項目上部結(jié)構(gòu)墩帽與墩身汽車荷載人群荷載R（kN）——R（kN）——自重（kN）——————縱向偏心彎矩（kNm）——————橫向偏心彎矩（kNm）——————第五節(jié) 風(fēng)荷載， ， ， 一、橫橋向風(fēng)荷載計算，每跨迎風(fēng)面積為上部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：==上部結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載對墩身底彎矩為： （——板高，——支座高，——墩帽與墩身高度）二、縱橋向風(fēng)荷載計算， ， ， ， ， 墩身迎風(fēng)面積：第六節(jié) 縱向力 縱向力中溫度、混凝土收縮和徐變作用等跨簡支梁的橋墩、兩排支座相互抵消。制動力按《通規(guī)》規(guī)定為加載長度上總重力的10%，橋墩承受加載長度2=，本橋為雙向兩車道，采用一個車道的汽車重力，按《通規(guī)》，計入制動力時不計流水壓力。制動力作用于支座中心，+制動力對墩身底彎矩M=165=m第七節(jié) 墩身底截面按承載能力極限狀態(tài)驗算橋墩墩身用C25混凝土，墩身底截面按混凝土結(jié)構(gòu)計算一、豎向力較大時計算結(jié)構(gòu)自重豎向力，汽車、人群荷載豎向里機器縱橫向彎矩，縱向風(fēng)荷載彎矩，制動力彎矩等作用效應(yīng)（不計橫向風(fēng)荷載彎矩）組合。（一）豎向力=[（2+）＋（+）＋2]=（二）縱向彎矩（繞x軸）= kNm（三）橫向彎矩（繞y軸） kNm（四）偏心矩驗算 截面重心至偏心方向邊緣距離 滿足要求（五）墩身底截面承載能力極限狀態(tài) X=5050㎜， y=550㎜， ㎜， ㎜， m=8 =雙偏心受壓的受壓面積==值計算，按《規(guī)范》，雙向偏心受壓取截面最小回轉(zhuǎn)半徑，當(dāng) 滿足要求二、偏心矩較大時計算，結(jié)構(gòu)自重豎向力設(shè)計值達(dá)較大值，截面偏心矩達(dá)較小值。，豎向力設(shè)計值將達(dá)較小值，此時偏心矩可達(dá)較大值。結(jié)構(gòu)自重豎向力、汽車和人群荷載豎向力及其縱橫向彎矩，縱向風(fēng)荷載彎矩，制動力彎矩等作用效應(yīng)組合（不計橫向風(fēng)荷載彎矩）。（一）豎向力=[（2+）＋（+）＋2]=（二）縱向彎矩（繞x軸） kNm（三）橫向彎矩（繞y軸） kNm（四）偏心矩驗算 截面重心至偏心方向邊緣距離 （符合規(guī)定）（五）墩身底截面承載能力極限狀態(tài)驗算 雙偏心受壓的受壓面積==滿足要求第八節(jié) 內(nèi)力組合表102 基底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng) 部位上部結(jié)構(gòu)墩帽、墩身汽車人群合計豎向力（kN）橫向偏心矩（kNm）——————縱向偏心矩（kNm）——————表103 基底風(fēng)荷載和制動力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值 作用 效應(yīng)風(fēng)荷載制動力合計上部結(jié)構(gòu)墩身橫向力（kN）————橫向彎矩（kNm）————縱向力（kN）——156縱向彎矩（kNm）——一、荷載組合I（一）橫橋向豎向力：V= 彎矩：M= kNm（二）縱橋向豎向力：V= 彎矩：M=+= kNm二、荷載組合II（一）橫橋向豎向力：V= 彎矩：M=+= kNm（二）縱橋向豎向力：V= 彎矩：M=+= kNm第九節(jié) 橋墩穩(wěn)定性驗算橋墩抗傾覆穩(wěn)定性和抗滑穩(wěn)定性按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》僅作荷載組合縱向受力驗算。一、抗傾覆穩(wěn)定性驗算y——基底截面重心軸至截面最大受壓邊緣距離：y=——所有外力的合力R的豎向分力對基底重心的偏心矩==（《JIJ02485規(guī)范》） 滿足要求二、抗滑動穩(wěn)定性橋墩基底承受兩個相反反向的水平力，風(fēng)力和制動力引起滑移，基底摩擦阻力則作為穩(wěn)定力阻止滑移，基礎(chǔ)與地基摩擦系數(shù)按《JIJ02485規(guī)范》滿足要求第十節(jié) 墩帽配筋墩帽縱橋向鋼筋為128，箍筋間距為20cm，采用6鋼筋。其每個支座下為防止支座對墩帽的破壞，都設(shè)有12290cm2的鋼筋網(wǎng)，其縱橋向間距10cm，橫橋向間距15cm，鋼筋網(wǎng)采用型號為鋼筋，保護(hù)層厚度為4cm。第十一章 樁基礎(chǔ)設(shè)計第一節(jié) 設(shè)計資料一、地基土的特性為了滿足地基土承載力的要求，本橋基礎(chǔ)設(shè)計選用混凝土鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，承臺及樁身所用的混凝土采用25號，其受壓彈性模量為：。二、汽車荷載汽車II級 人群荷載為3Kn/㎡ 橋面寬度凈72上部結(jié)構(gòu)為等跨16m的混凝土預(yù)應(yīng)力板橋，荷載為縱向控制設(shè)計混凝土橋墩，承臺底面上縱橋向荷載恒載及一孔活載時 恒載及二孔活載時 第二節(jié) 樁的設(shè)計一、基礎(chǔ)類型樁基礎(chǔ)采用高樁承臺式摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬采用直徑d=，以沖抓錐施工。二、樁長的計算用確定單樁容許承載力的經(jīng)驗公式反算樁長，設(shè)樁長為h，則該樁埋入最大沖刷線以下深度為（h+1）m，埋入一般沖刷線深度為（h+）m。由《基礎(chǔ)工程》中p82的公式314得，鉆孔灌注樁單樁軸向受壓容許承載力為：式中：——一根樁樁底面所受到的全部豎向荷載，當(dāng)兩跨活載時： （樁每延米重） ——樁的周長，按成孔灌注樁計算，則 ——樁在承臺底面以下的第i層 ——第i層土對樁壁的極限摩阻力（KPa） ——考慮樁入土長度影響的修正系數(shù)，由《基礎(chǔ)工程》中p84的公式37查得= ——考慮孔底沉淀淤泥影響的清底系數(shù)，由《基礎(chǔ)工程》中p84的公式38查得= A——樁底截面積，一般用設(shè)計直徑計算A= ——樁底的埋置深度對有沖刷的基