【文章內(nèi)容簡介】 m? 。 計算時取 1m寬板條進行計算，計算跨徑為 2m，恒活載均通過人行道板支撐墻緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 21 按集中力的形式傳遞給懸臂板，恒載計算簡圖如圖 45 所示，活載計算簡圖如圖 45所示。 恒載計算簡圖 活載計算簡圖 圖 45：人行道懸臂板計算簡圖 （ 2） 計算結(jié)果： 恒載彎矩： .M kn m?恒 。 活載彎矩： .M kn m?活 （人群活載不考慮 沖擊） 組合彎矩： 1 . 2 1 . 4 = 1 . 2 4 1 . 4 2 1 . 4 6 . 1 2 = 5 8 . 3 .M M M k n m? ? ? ? ?0 活恒 截面抗彎承載力為 ＞ ,滿足規(guī)范要求。 （ 3） 裂縫計算結(jié)果： 矩形截面鋼筋混凝土構(gòu)件最大裂縫寬度 fkW 可按下列公式計算： ???????? ??? ?? 30W 321 dECCC sssfk )(mm 其中0ss hAMss?? 56 5 . 1 3 0 1 6W 1 . 0 1 . 4 8 1 . 1 5 0 . 0 7 5 m m 0 . 2 0 m m2 1 0 0 . 2 8 1 0 0 . 0 0 6fk ???? ? ? ? ? ???? ? ???，滿足要求。 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 22 5 下部結(jié)構(gòu)計算 計算參數(shù) 荷載 ⑴恒荷載 ⑵預(yù)應(yīng)力 ⑶砼收縮及徐變 ⑷汽車制動力 ⑸汽車荷載（計沖擊） ⑹人群荷載 ⑺支座摩阻力（摩阻系數(shù)取 ） ⑻溫度。 荷載組合 （ 1）承載能力極限狀態(tài)組合： 1） 邊墩軸力： （恒荷載 +預(yù)應(yīng)力） +*汽車 (計沖擊 )+*人群荷載 2） 邊墩彎矩： *摩阻力彎矩 1） 中墩軸力： （恒荷載 +預(yù)應(yīng)力） +*汽車 (計沖擊 )+*人群荷載 2） 中墩彎矩： *制動力 +*不平衡力 上述系數(shù)中當自重、預(yù)應(yīng)力為有利時“規(guī)范”規(guī)定 。 （ 2）抗裂驗算組合： 短 期效應(yīng)組合： 恒荷載 + 預(yù)加力 + 砼收縮徐變＋ 制動力（邊墩為摩阻力）+ 降溫＋ 溫度梯度＋ 汽車 (不計沖擊 )+ 人群荷載 長期效應(yīng)組合： 恒荷載 + 預(yù)加力 + 砼收縮徐變 + 制動力（邊墩為摩阻力） + 降溫＋ 溫度梯度 + 汽車 (不計沖擊 )+ 人群荷載 （ 3）偶然組合： 邊、中墩軸力： 恒荷載（不考慮豎向地震） 邊、中墩彎矩： 地震荷載（ E E2） 按照以上組合驗算墩偏心受壓極限承載力。 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 23 主橋橋墩、樁的計算 計算模型 橋墩和橋墩位置樁 基計算，靜力計算和動力計算采用兩種不同的模型，靜力計算采用如圖 51 所示的墩樁承臺的獨立空間模型，把主梁縱向整體模型計算的支點內(nèi)力施加于該模型之上，以簡化模型，減少計算時間；動力計算采用如圖 51 所示的空間模型，采用反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)結(jié)果。 該模型中主梁，支座，橋墩和樁采用空間梁單元模擬，承臺采用厚板單元模擬，樁基利用土彈簧模擬周圍圡抗力的影響，土彈簧系數(shù)根據(jù)土層的性質(zhì)，厚度，深度，根據(jù)《地基基礎(chǔ)規(guī)范》，利用 m 法來求解。橋墩與梁體采用彈性連接的剛性連接模擬，墩與承臺采用剛性連接主從節(jié)點連接模擬，樁頂與 承臺底部采用剛性連接，樁底部采用固結(jié)模擬。 圖 51 靜力計算模型 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 24 圖 52 動力計算模型 墩的類型：上圖之中有兩處橋墩位置，每處橋墩位置上有兩個墩，分別為 1A 類橋墩和1B 橋墩，兩類橋墩的計算截面如圖所示； 1A 橋墩截面俯視圖 1A 橋墩截面?zhèn)纫晥D 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 25 2B橋墩截面俯視圖 2B 橋墩的側(cè)面圖如同一號橋墩，圖中長度單位為厘米。 樁的類型：橋墩下設(shè)直徑 2m 的鉆孔灌注樁，樁長 60m，單樁承載力根據(jù)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ JTGD6320xx） ,結(jié)合地質(zhì)勘察報告，單樁承載力允許值。 ? ? KNUR qAlq rpint ik 1 1 7 0 921 1 ??? ?? 設(shè)計計算參數(shù) 恒荷載 ：此次設(shè)計之中恒荷載包括了結(jié)構(gòu)的自重，二期恒載，節(jié)點荷載。 自重： 箱型截面采用 c50 混凝土制作， Midas 軟件自行計算； 二期恒載：包括橋面鋪裝，人行道板的重量，及欄桿等裝飾材料。根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》，此次設(shè)計橋面鋪裝采用瀝青混凝土鋪裝，容重取 24kN/m3，厚度為十公分，人行道板取 22KN/m3，欄桿 4KN/m3，合計 24+22+4=。 節(jié)點荷載：在支座處，由于支座反力較大，箱型梁在此處一般做為實心體，在橋臺處長為 米，在中間支座處為 3 米，建立模型時，我們都設(shè)計為箱型，因此，把此處混凝土的自重等效為節(jié)點荷載。在橋臺處節(jié)點荷載為 3=，在中間支座處節(jié)點荷載為 =。 預(yù)應(yīng)力荷載 ：如同上部結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用極限抗拉應(yīng)力為 1860Mp 的鋼絞線，兩端同時張拉，使鋼絞線的拉應(yīng)力達到 1935Mp，鋼絞線的布置形狀如下圖： 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 26 混凝土收縮徐變： 將混凝土材料其定義時間依存材料，在定義施工階段時給其賦予足夠的時間，軟件將自行計算收縮徐變對結(jié)構(gòu)的影響。 汽車制動力： 根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》查的，一個設(shè)計車道上的由汽車產(chǎn)生的汽車制動力是車道荷載在加載長度上的總重力的 10％，一個車道 上的荷載由均布荷載和集中荷載構(gòu)成，一級公路的車道均布荷載為 ，均布荷載根據(jù)規(guī)范取 360kN，該半幅橋梁為同向四車道，根據(jù)規(guī)范，為一個車道的 倍，則汽車制動力為（ 140+360）10％ =490KN。 汽車荷載和人群荷載： 根據(jù)規(guī)范，在 Midas 軟件中，定義汽車荷載及人群荷載工況，軟件將自行計算，只需根據(jù)不同需要將其組合而已。 下部主要構(gòu)件的模擬 （ 1） 支座：支座是將上部結(jié)構(gòu)自重及各種荷載傳遞到樁基礎(chǔ)的主要構(gòu)件，在下部結(jié)構(gòu)靜力計算時，該橋采用剛性連接，給予正 確的約束方式。在 E2 地震作用下，該支座將會損壞，兩側(cè)用彈性橡膠來緩沖地震作用。 （ 2） 橋墩：采用梁單元模擬 （ 3） 承臺：采用厚板單元模擬 （ 4） 樁：緯一河二號橋采用的鉆孔灌注樁，樁身用 60 份長為一米的梁單元模擬，周圍土對樁的水平抗力利用土彈簧模擬，根據(jù)地質(zhì)勘探報告，雖然有多層土質(zhì)，但我們等效為單一土質(zhì)， m值取 5000KN/m4。如圖 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 27 主要構(gòu)件間的連接 （ 1） 支座與梁體的連接：采用彈性連接中的剛性連接。 （ 2） 橋墩與承臺的連接：采用主從節(jié)點連接。 （ 3） 樁頂與承臺連接：采用彈性連接的剛性連接。 （ 4） 樁底：采用一般支撐的全方位固結(jié)，包 括（ x,y,z方向的位移及轉(zhuǎn)動）。 靜力計算結(jié)果 （ 1） 從模型輸出結(jié)果查看，在極限承載力組合下 ,找出一個受力最為不利的墩， 其最大的豎向力值（軸力值） Nmax=23754KN 其最小的豎向力值（軸力值） Nmin =16924KN (2) 全橋的只設(shè)制一個制動墩，單 墩的水平荷載： 汽車制動力： F= 支座摩阻力： F=21457= 支座摩阻力對制動墩產(chǎn)生的彎矩： M== 汽車制動力與支座摩阻力不同時參與參合運算，計算時取支座摩阻力作為水平荷載參與墩樁承載力運算。 （ 3）墩運算結(jié)果 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 28 全橋只有一個制動墩，在下部結(jié)構(gòu)的靜力計算中，各墩的豎向力相差無幾，但制動墩在順橋向的彎矩較大，也最為危險，所以取該墩進行承載力和裂縫寬度驗算。結(jié)果見下表 表一、 橋墩承載力計算結(jié)果 墩號 控制截面 承載能力極限狀態(tài)組合內(nèi)力 承載力 結(jié)論 最大彎矩 M（ ） 對應(yīng)的軸力（ KN） 彎矩承載力（ ） 軸力承載力（ KN） 1143號 墩底 1043247 571436 通過 表二、 橋墩的裂縫寬度計算結(jié)果 墩號 控制截面 短期效應(yīng)狀態(tài) 組合內(nèi)力 長期效應(yīng)組合內(nèi)力 裂縫寬度（ mm） 最大彎矩 M（ ） 對應(yīng)的軸力（ KN） 彎矩承載力（ ） 軸力承載力（ KN） 1143號 墩底 （ 4） 樁的計算結(jié)果 樁頂?shù)淖畲筝S力 Nmax =8672KN11709KN,滿足地基基礎(chǔ)規(guī)范要求，樁頂?shù)淖钚≥S力Nmin =5804KN,對應(yīng)的彎矩為 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 29 6 承臺計算 計算參數(shù) 荷載 ⑴ 恒荷載； ⑵ 汽車荷載（計沖擊，沖擊系數(shù)的選取見主梁縱向計算總說明）； ⑶ 人群荷載； ⑷ 地震荷載（承臺為能力保護構(gòu)件，取 E2 地震力）； 荷載組合 荷載組合按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（ JTG D6020xx）和《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 D6220xx）規(guī)定進行。 恒荷載 + 汽車 (計沖擊 )+ 人群 恒荷載 + 地震荷載 按照第一個組合做承 臺沖切驗算，按第二個組合做撐桿系桿、斜截面抗剪、邊角樁沖切驗算。 主橋橋墩承臺 主墩承臺根據(jù)《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 D62— 20xx)進行驗算，承臺外排樁中心距小于承臺高，因此按照“撐桿 — 系桿體系”驗算。 緯一河 2橋設(shè)計計算書（上部結(jié)構(gòu)） 30 致 謝 歷經(jīng)幾個月的的畢業(yè)設(shè)計接近尾聲了。心理頗多感慨，從一開始對模型方案圖