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双柱式桥墩独柱式桥墩毕业设计.doc

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资源描述
第一章 比选桥式方案 第一节 桥址概况 一、 地理位置 该桥位于朔州市,为大运高速公路朔州支线跨越北同蒲铁路,安家岭铁路支线及朔神大道(规划)而设,末端接朔州市民福街。 路线K29+694=北同蒲铁路K125+390,桥梁跨铁路处,北同蒲铁路曲线半径R=800m,安家岭支线曲线半径R=780m。 二、 地质概况 本桥址处于地势平坦,地面以下0~14m为硬塑~坚硬黄土状亚粘土,灰黄色、褐红和灰褐,σ0=200~240Kpa,14~23m为软塑状黄土状亚粘土,灰褐色, σ0=160~200Kpa,23~39m为中密的中砂、细砂,灰褐色,σ0=350Kpa。 第二节 桥式方案比选 一、桥式方案比选的原则和任务 1、桥式方案选择原则 桥式方案的选择应以安全、适用、经济、美观的设计原则,综合考虑桥梁的结构形式,从安全、功能、经济、美观、施工、占地、工期与造价等多方面比选,最终确定桥梁形式。 另外,桥梁设计必须积极采用新结构、新设备、新材料、新工艺,认真学习国外的先进技术,充分利用国际最新科学技术成就,把学习国外和自己独创结合起来。桥梁设计应便于制造和架设,应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备,以利于减少劳动强度,加快施工进度,保证工程质量和施工安全。 2、方案比选任务 方案比选主要包括三个任务,一是拟定桥梁图式,二是编制方案,三是技术经济比较和最优方案的选定。其中,编制设计方案,通常是从桥梁分孔和拟定桥粱图式开始。对一般的大跨度桥梁,依据以往的设计经验,主跨与边跨的比值有一个范围,再由此选定可能实现的桥型图式,鼓励新式桥式的大胆采用。另外,在编制方案中要拟定结构主要尺寸,并计算主要工程量,确定全桥造价。 二、桥式方案 方案1、预应力混凝土连续钢构V型墩 1、 桥跨结构构造 本桥采用64m+107m+64m+43m+42m预应力混凝土连续钢构,桥梁总跨度320m,桥面宽度12.0米, 2、 施工工艺 本桥上部结构施工采用挂蓝悬臂浇注法施工。合拢的顺序是先边跨后中跨,边跨和中跨的合拢均采用支架法,且边跨合拢段与边跨同时浇注施工。两个箱梁分开浇注,分别合拢后,再浇注横梁和桥面板。悬臂施工法,通过挂篮前移对称地向两侧跨中逐段浇筑混凝土,并施加预应力,如此循环作业。其施工工艺流程:挂篮前移就位→调平模板→安装地板及腹板钢筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→安装预应力管道→监理工程师验收→浇筑混凝土→混凝土养护、拆模及接缝处理→预应力筋下料、穿束→张拉预应力筋→封锚、压浆→挂篮前移就位。 在墩柱两侧设墩旁托架浇注0号块,挂蓝的施工阶段最长为4m,其它为3.5m、3.0m长,由于是墩梁固结的形式,如此就省去了临时固结的措施。施工挂篮为斜拉式,其主要特点为自重轻,结构受力明确,拼装方便。 此施工方法优点: (1)、有成套的设备可用,拼装工艺成熟。 (2)、作业人员在挂篮中作业,减少高空作业的时间,对作业人员的安全性保障有所提高。 此施工方法缺点: (1)、对挂篮的承载力有较高的要求,挂篮必须经过设计及安全验算方可投入使用。 (2)、变截面处应严格控制,否则,将会很难合拢。 连续刚构桥是连续梁桥与T形刚构桥的组合体系,也就是墩梁固结的连续梁桥,一般用于大跨径桥梁,可有效减小跨中正弯矩从而增大跨越能力 方案2、钢管混凝土系杆拱 (1)桥跨结构构造 本桥采用89m+142m+89m三跨上承式钢管混凝土系杆拱桥拱轴线采用二次抛物线:。拱肋横截面形式采用双肢哑铃型,截面高度为2m,钢管外径75cm,壁厚14mm, 分别在拱脚、拱肋与桥面系交接处、距拱脚水平30m处共设置六道K型横撑,横撑采用外径为50cm的钢管混凝土构件。 吊杆间距5m,共设56根(2×16+24),每根吊杆采用144根Φ5mm平行钢丝束,两端用镦头锚锚固。 横梁共28根,间距5m,采用矩形截面,高1.6m,宽0.5m,为部分预应力构件。 吊杆中间纵梁采用T型截面,高度0.5m,宽约1m,为钢筋混凝土构件,横向布置56片,长9.96m;其余纵梁全长15.96m。截面为T型,高1.1m,宽度约2.4m,横向布置24片。 桥面与拱轴线在距拱顶约38.73m处相交,即拱肋在桥面以上的中段长约77.46m,两边段长约11.27m。 (2)施工工艺 为了尽可能小的对公路路行车及桥下行人的影响,本桥采用无平衡重的平面转体法施工,把拱圈和索拉力锚固在两岸的岩体中,锚固体系由锚锭、尾索、平撑、锚梁及立柱组成 。锚锭设在引道或边坡岩石中,锚梁支于立柱上。两个方向的平撑及尾索形成三角形稳定体,使锚块和上转轴为一确定的固定点。拱肋转至任意角度,均可由锚固体系平衡拱肋的扣索力。采用两边同时施工,最后合拢成桥。 3、先简支后连续箱型梁桥(推荐方案) (1)桥跨结构构造 本桥桥式为(4*20m+3*25m)先简支后连续部分预应力混凝土连续箱梁+((20m+30m+20m)+3*30m)现浇部分预应力混凝土连续箱梁。先简支后连续箱梁其横断面为四箱,各箱单独预制,简支架设,现现浇连续梁接头后成为连续结构体系。顶板宽12.0m,箱底板宽5.6m,悬臂2.8m,粱高1.5m。 下部结构: 桥台采用钢筋混凝土肋板式桥台及混凝土U型桥台,其中肋板式桥台采用钻孔桩基础,U型桥台采用明挖基础。 桥墩采用柱式墩,其中先简支后连续部分采用双柱墩,现浇连续梁部分采用柱墩,基础均采用钻孔桩。 施工方法: 墩台与基础施工方法按《公路桥涵施工技术规范》办理。 现浇连续箱梁施工:采用现场浇注,箱梁应分二次 完成浇注,第一次浇注顶板以下部分,箱梁混凝土达到40%的强度时拆除非承重侧面模板,达到70%时拆除其余模板。第二次浇筑顶板部分混凝土。混凝土强度达到80%以上张拉该施工阶段相应预应力束。 先简支后连续施工:20和25m采用现场制作,待混凝土强度达到90%方可张拉正弯矩钢绞线。 20m+30m+20m一联为支架现浇施工,一次成桥。桥面宽度11.0+0.5×2m,先搭设支架,现场浇筑混凝土,待混凝土达到预定强度后,张拉预应力筋,锚固,灌浆,养护成桥。 三、 综合评价 1、钢管混凝土结构特点 (1)钢管混凝土本质上属于套箍混凝土,具有强度高、刚度大、塑性好、质量轻、耐疲劳、耐冲击、承载能力大的优点。 (2)钢管本身就是耐侧压的模板,因而浇筑混凝土时,可省去支模、拆模等工序,并可适应先进的泵送混凝土工艺。 (3)钢管本身就是钢筋,它兼有纵向钢筋和横向箍筋的作用,既能受压,又能受拉。 (4)钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段可起劲性骨架的作用,在使用阶段又是主要的承重结构,因此可以节省脚手架,缩短工期,减少施工用地,降低工程造价。 (5)在受压构件中采用钢管混凝土,可大幅节省材料。 (6)钢管混凝土桥线条简单,构造优美,能很好的与与周围景观搭配协调,具有很高的美学价值。 (7)钢管混凝土桥施工较复杂,难度大,转体施工技术不成熟,此桥型对基础要求较高,从而加大了墩台基础的造价。 2、先简支后连续梁桥 (1)、简支梁可以整体预制后统一吊装,有成套的施工设备,施工进度快,工期短,可以节约成本。 (2)、结合成桥过程,存在体系转换,对施工过程要求较高,成桥后形成连续梁,受力如上所述。 (3)、可以承受正负弯矩,减小跨中最大正弯矩。降低危险性。 3、连续梁桥结构特点 (1)在40~200m的跨径范围内,与其它结构体系比较,连续梁桥常成为最佳桥型方案。 (2)预应力混凝土充分发挥了高强材料的特性,具有可靠强度、刚度以及抗裂性能。 (3)结构线条明快,流畅,连续,与周围景观搭配协调。 (4)伸缩缝少,结构刚度大,变形小,动力性能好,主梁变形挠曲线平缓,结构在车辆运营中噪音小,行车舒适,满足高速行车的要求。 (5)连续梁内力的分布较合理,其刚度大,对活载产生的动力影响较小;混凝土收缩徐变引起的变形小,温度产生的附加内力也较小,且全桥有较好的抗震性能;连续梁超载时有可能发生内力重分布,提高梁部结构的承载力。 (6)其施工方法成熟完善,机械化程度高,水平先进,工期短,施工难度小,造价合理效益明显。 (7)连续梁是超静定结构,基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力,因此对桥梁基础要求较高。墩与基础工程量大。 第二章 桥梁方案必选 第一节 方案点评 桥型最终定为预应力混凝土简支转连续梁桥, 表2-7 方案比选表 方案 一 二 三 桥型名称 预应力混凝土简支转连续梁 预应力混凝土连续刚构桥 钢管混凝土系杆拱 1 跨径布置(m) (4*20+3*25)m先简支后连续部分预应力混凝土连续梁+(20+30+19.52)m+(3*30)m现浇部分预应力混凝土 64m+107m+64m+ 43m+42m 89m+142m+89m 2 桥下净空(m) 8 8 8 3 纵向坡度 2.56%及-2.98% 2.56%及-2.98% 2.56%及-2.98% 4 截面形式 两个单箱双室箱形截面 两个单箱单室箱形截面 横梁及纵梁 5 跨中梁高(m) 2.5 2.0 2.0 6 支点梁高(m) 2.5 3.6 2.0 7 工艺技术要求 工艺要求较严格,需要的施工设备少,技术先进,占用施工场地少,施工中利用临时墩,有体系转换 主墩无支座,施工体系转换方便,施工技术易,但工艺复杂,所需设备较少 高度机械化,施工作业周期进行,需一整套机械动力设备,施工速度快,占用场地少。 8 上部结构施工方法 预制吊装及现浇法 悬臂挂篮浇注法 平面转体施工法 9 使用效果 属超静定结构,有可靠的强度、刚度、及抗裂性能,伸缩缝小,行车舒适,易养护 抗扭刚度大,受力性能好,双肢薄壁墩有一定的联合强度 造型新颖美观,为提高抗风稳定性,要采取复杂的措施 10 工程量 钢绞线: 453.33t 普通钢筋:617.5t 砼: 5837m 钢绞线:313.2t 普通钢筋:726.33t 砼:6308.2m 钢绞线:285.2t 普通钢筋:515.7t 砼:5012m 通过仔细比较,预应力混凝土刚构桥虽抗扭强度较大,但施工复杂;斜拉桥虽然桥型美观,但适用于较大跨度,小跨度采用斜拉桥不经济;预应力混凝土连续梁桥结构受力性能较好,且施工方便,养护工程量小,造价相对而言较低。所以本设计最终确定选择预应力混凝土简支转连续梁桥方案。 第二章 细部尺寸拟定 第一节 桥型布置及孔径划分 此桥为大运高速公路跨既有铁路桥梁及民福街高架桥,通过第一章桥式方案的比选,宜采用预应力混凝土连续梁桥,跨径为20+30+20m,施工方法为支架现浇施工,一次成桥。 考虑到伸缩缝的设置,实际桥跨长为69.80m,在两侧桥墩处各设置10cm的伸缩缝。 两边孔计算跨径为19.6m,中孔计算跨径为30m,连续梁两端至边支座中心线之间的距离为19.6m。 箱形梁截面梁高1.5m,高跨比:边跨H/L=3/40,中跨H/L=,1/20。箱梁形式为单箱单室,高度1.50m,箱体尺寸为560cm+40×2+2×280cm,总计1200cm。 第二节 主梁截面形式及截面细部尺寸拟定 一、桥墩数量及墩柱形式 此联为4个桥墩,分别编号为1#、2#、3#、4#墩,采用独柱式桥墩、钻孔灌注桩。 二、桥墩、承台及桩基础细部尺寸拟定 1#墩径130cm,承台全长1371cm,宽度为190cm,高度为140cm;每个承台布设4个GPZ盆式橡胶支座;桩径为150cm。2#-4#墩径150cm,承台全长1371cm,宽度为190cm,高度为140cm;每个承台布设4个GPZ盆式橡胶支座;承台尺寸为250×250cm,桩径为150cm。 三、墩、桩截面沿桩长的变化 桩基础及墩的尺寸延高度方向无变化,1#桩长3000cm,2#-4#桩长3100cm;1#-2#墩长800cm,3#-4#墩长700cm; 第三节 结构内力计算 一、设计基本资料 1、朔州高架桥20+30+20mPc连续梁下部结构,现浇3孔箱梁,支座采用GPZ盆式橡胶支座;桥面宽度11.0+0.5×2m=12.0m。 2、荷载等级 公路Ⅰ级,车道荷载qk=10.5kN/m,PK=280kN。 3、桥梁线性布置 平曲线半径:无平曲线,横坡i=2%。 竖曲线半径:无竖曲线,纵坡i=2.56%。 4、主要材料 预应力混凝土梁部采用C50混凝土,Ec=3.45×104Mpa;隐形盖梁采用C50混凝土,Ec=3.45×104Mpa;墩台盖梁、双柱墩采用C30混凝土,Ec=3.0×104Mpa;独柱桥墩采用C40混凝土,Ec=3.25×104Mpa;墩台承台及桥墩系梁采用C25混凝土,Ec=2.80×104Mpa;桩基采用C25混凝土,Ec=2.80×104Mpa。 5、支座 GPZ盆式橡胶支座,摩阻系数f= 。 6、钢材 (1)、预应力钢绞线: 采用符合ASTMA416-92a标准的 Φj15.24mm高强度低松弛钢绞线,标准强度Ryb=1860Mpa,Ey=1.90×104Mpa。 (2)、普通钢筋 采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋。 第三章 结 构 内 力 计 算 第一节 支座反力的计算 1、迈达斯建立的模型: 1号结点为7号墩所在位置;15号结点为8号墩所在位置;35号结点为9号墩所在位置;49号结点为10号墩所在位置。7号墩为过渡墩。 2、 上部恒载: 支座支点反力图示: 图示1 一期恒载 图示2 二期恒载 图示3 公路-Ⅰ级 上部荷载反力汇总: 结 点 号 一期恒载(KN) 二期恒载(KN) 活 载(KN) 恒载合计(KN) 7#墩顶支座 3063.8 1237 508.84 4300.8 8#墩顶支座 4312.4 1165.9 747.58 5478.3 9#墩顶支座 4312.4 1165.9 747.58 5478.3 10#墩顶支座 3063.8 1237 508.84 4300.8 3、按影响线加载: (1)7#墩反力影响线加载图示: 反力最大值为 508.84kN。 反力最小值为 -85.09KN。 (2)8#墩反力影响线加载图示: 反力最大值为 747.58 kN。 反力最小值为 -50.61KN (3)9#墩反力影响线加载图示: 反力最大值为 747.58 kN。 反力最小值为 -50.61KN。 (4)10#墩反力影响线加载图示: 反力最大值为 508.84 kN。 反力最小值为 -85.09KN。 支座位置 剪力(KN) 7#墩顶支座 8#墩顶支座 9#墩顶支座 10#墩顶支座 最 大 值 508.48 747.58 747.58 508.84 最 小 值 -85.09 -50.61 -50.61 -85.09 4、冲击系数求解: f1=.=.=0.334Hz f1=.=.=0.453Hz f1—计算正弯矩效应和剪力效应; f2—计算负弯矩效应。 又知L=30m;E—结构材料的弹性模量(); IC—结构跨中截面的截面惯性矩(M4); MC—结构跨中处得单位长度质量。 g—重力加速度,g=9.81(m/s2); 故而E=3.45×104Mpa; IC=4.3357M4; MC=5.7464×25=14.659)。 由于f1、 f2均小于0.5Hz,故而依据规范可得冲击系数1+µ=1.05。 5、恒载与活载汇总: 7#墩顶支座 8#墩顶支座 9#墩顶支座 10#墩顶支座 上部恒载(KN) 4300.8 5478.3 5478.3 4300.8 上部活载(KN) 508.84 747.58 747.58 508.84 上部恒载×(1+µ) 4515.8 5752.2 5752.2 4515.8 上部活载×(1+µ) 533.9 785 785 533.9 第二节 支座型号及尺寸拟定 1、支座类型及尺寸拟定: 依据中华人民共和国交通行业标准《公路桥梁盆式橡胶支座规范》, JT 391-1999。本桥为连续梁桥,根据当地常年温度检测及气候资料可知适用常温型支座,且位于地震区,需选用抗震型橡胶支座,其水平承载力不小于支座坚向承载力的20%;支座转动角度不小于0.02rad。 故而支座选用一组固定支座和三组活动动支座。7#墩顶为四套,支座编号为1#、2#;8#墩顶支座编号为3#;9#墩顶支座编号4#支座;10#墩顶支座编号为5#、6#、7#、8#;具体内型与支座编号对应如下: 支座编号 1 2 3 4 支座编号 GPZSX4000 GPZSX4000 GPZDX6000 GPZGD6000 支座编号 5 6 7 8 支座编号 GPZDX3500 GPZSX3500 GPZDX3500 GPZSX3500 DX为单向活动支座,GD为固定支座,SX为双向活动支座。 依据《公路桥梁盆式橡胶支座规范》, JT 391-1999规范可知,公路盆式橡胶支座无需进行检算与设计,只需要按标准及规范选型即可,对于盆式橡胶支座的技术参数。需在实验室进行相关检测与评定。 第三节 盖梁的计算 一、8#墩盖梁的内力计算 计算图式如下图3.1所示: 图3.2 8#墩盖梁的计算图式 单位:(cm) (一)8#墩盖梁自重及内力计算 盖梁自重及内力计算表 截面号 自重KN 弯矩KN.M 剪 力 Q左 Q右 1--1 27.2 -5.304 -27.2 -27.2 2--2 52.33 -39.99 -52.3 188.23 3--3 161 121.01 0 0 ∑q=240.53kN (二)8#墩支座反力计算 1、恒载支反力计算 单箱单室梁体在过渡墩处设两个支座,所以作用在双柱墩上的恒载反力为 1/2×4312.4kN=2156.2kN。 2、活载支反力计算 将单箱单室梁体以两个刚性连接的T形梁代替进行荷载横分布计算,荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心受压法(又称为刚性横梁法)计算。 a 单列汽车对称布置 计算图式如下图所示: 图3.3单列汽车对称布置 单位:(cm) K1=K2=0.5 b 双列汽车对称布置 计算图式如下图所示: 图3.4 双列汽车对称布置 单位:(cm) K1=K2=0.5 c 三列汽车对称布置 计算图式如下图所示: 图3.5三列汽车对称布置 单位:(cm) K1=K2=0.5 d 单列汽车非对称布置 计算图式如下图所示 图3.6 单列汽车非对称布置 单位:(cm) ∑ e 双列汽车非对称布置 计算图式如下图所示 图3.7 双列汽车非对称布置 单位:(cm) ∑ f 三列汽车非对称布置 计算图式如下图所示 图3.8 三列汽车非对称布置 单位:(cm) ∑ 3、活载横向分配后盖梁各支点活载反力的计算 计算式为 ,计算结果如表3.3所示: 7号墩活载反力汇总 荷载横向分配情况 汽车荷载 计算方法 荷载布置 横向分布系数 B(kN) Ri(kN) 按杠杆法计算 单列车对称布置 K1 0.5 1256.4 628.2 K2 0.5 1256.4 628.2 双列车对称布置 K1 0.5 2512.8 1256.4 K2 0.5 2512.8 1256.4 三列车对称布置 K1 0.5 3012.6 1506.3 K2 0.5 3012.6 1506.3 按偏心受压法计算 单列车对称布置 K1 1.463 1256.4 1838.1 K2 -0.463 1256.4 -581.7 双列车对称布置 K1 1.075 2512.8 2701.3 K2 -0.075 2512.8 -188.5 三列车对称布置 K1 0.688 3012.6 2072.7 K2 0.312 3012.6 939.9 盖梁上各支座反力按最大值取,故 R1 =2701.3 kN, R2=-581.7kN 或 R1=-581.7 kN , R2 =2701.3 kN 盖梁上的活载最大支反力为: R=2072.7+939.9=3012.6 kN 按承载能力极限状态进行组合 N==1.0×(1.2×4312.4+1.4×3012.6)=9392.5kN 4、8#墩双柱反力计算 计算图式如下图所示: 图3.9 双柱墩的反力计算图式 单位:(cm) Gi的计算式为: Gi=×400Ri,即Gi=Ri 墩柱反力汇总如下表所示: 荷载情况 上部恒载 (KN) 盖梁自重 (KN) 活载对称布置(KN) 活载非对称布置(KN) Gi 2156.2 120.26 1838.1 2701.3 二、盖梁配筋设计 (一)配筋设计 1、基本参数的选取 盖梁采用C30混凝土,其轴心受压强度为:=13.8 MPa,=16.7 MPa;主筋采用钢筋,d=25mm, 截面面积为,其抗拉强度设计值为:=280MPa;箍筋采用单肢箍HPB235钢筋,d=8㎜,其抗拉强度为195 MPa,箍筋根数n=4,箍筋单肢截面面积为0.503,同一截面上箍筋总截面面积为2.012。钢筋保护层厚度(钢筋中心至混凝土边缘)取。 因为>2.5,所以可以按简支梁计算配筋。 2、弯矩作用时配筋计算 (1)在1—1截面处,Mu=—5.304 kN·m,根据式 可得 x=0.13m 由下式 可得 n取整为n=30 实际配筋面积As=147.27,配筋率0.5%>max(0.2,45)=0.22,满足最小配筋要求,钢筋布置一层,间距为76mm。 (2)在2——2截面处,Mu=—39.99 kN·m,受压钢筋按一层布置,受拉钢筋按两层布置,,由于 =13.8×2.3××(1-0.5×0.56) =22.3 kN·m<=39.99 kN·m 所以需要采用双筋截面。 取,代入式 可得到 = =493.63 由值可求得所需的AS值,即 = =1331.57 选择受压区钢筋为 102根(As=500.7),受拉区钢筋为10根。 (二)、截面尺寸的验算 当r0Vd<0.50×10-3bh0时,《规范》5.2.10中规定可不进行斜截面抗承载力的验算,只需按构造要求配置箍筋即可。 (三)、挠度验算 《规范》8.2.9中规定,当跨度比l/h≤5.0时的钢筋混凝土盖梁可以不作挠度验算,故l/h=5.64/1.4=4.03<5.0,所以不作挠度验算。 (二)7#过渡墩盖梁计算 7#盖梁自重及内力计算表: 编 号 自 重(KN) 弯 矩(KN.m) 剪 力 Q左 Q右 1—1 53.82 -25.20 -53.82 -53.82 2—2 117.71 -124.83 -117.71 269.66 3—3 43.23 -167.05 226.43 226.43 4—4 226.43 21.92 0 0 (三)、7#过渡墩支座反力计算: 1、恒载反力计算: 一片主梁断面面积为5.74m2,桥面铺装容重r=47.17KN/m。四片梁设置四个支座。则作用在双柱墩上的恒载反力为 1/4×1237=309.25KN。 2、活载支反力计算 由于为四片梁,且梁与梁之间连接可靠,故而采用刚接板梁法。 荷载横向分配系数的计算(采用刚接板梁法) 刚接板梁法: γ──刚度参数 I──主梁抗弯惯矩, 由MIDAS得Ix=1.895×10m4 Iy=2.874×10m4 I1──主梁抗扭惯矩 箱梁截面抗扭惯矩近似公式: = 由于按此近似公式算得的值比准确值大30%~40%,所以除以1.3得近似值: I1=0.4568/1.3=0.3514 b1──主梁翼缘板全宽,b1=210cm d1──相邻两主梁梁肋的净距之半,d1=40cm h1──计算单位板宽抗弯惯矩短时所取的板厚,h1=18cm 计算得:γ=0.022, β=0.002 查表得各梁荷载横向分布影响线下标(η×1000) 梁号加载 梁号 1 2 3 4 1 296 263 263 296 2 263 259 259 263 3 232 246 246 232 4 208 232 232 208 从而得到各梁荷载分布影响线: 按最不利布置进行布载,得到如下结果 (按三车道布载结果乘以折减系数0.78): 梁号 加载方式 1号梁 2号梁 3号梁 4号梁 三列车非对称 0.60653 0.59340 0.5934 0.60653 两列车非对称 0.55073 0.51795 0.51795 0.55073 单列车非对称 0.29307 0.26175 0.26175 0.29307 三列车对称 0.58243 0.58597 0.58597 0.58243 两列车对称 0.49562 0.50306 0.50306 0.49562 单列车对称 0.247 0.2525 0.2525 0.247 3、活载横向分配后盖梁各支点活载反力的计算 计算式为 ,计算结果如表3.3所示: 7号墩活载反力汇总 荷载横向分配情况 汽车荷载 计算方法 荷载布置 横向分布系数 B(kN) Ri(kN) 按 刚 接板梁法计算 单列车对称布置 K1 0.247 1256.4 310.33 K2 0.2525 1256.4 317.24 K3 0.2525 1256.4 317.24 K4 0.247 1256.4 310.33 双列车对称布置 K1 0.49562 2512.8 1245.39 K2 0.50306 2512.8 1264.09 K3 0.50306 2512.8 1264.09 K4 0.49562 2512.8 1245.39 三列车对称布置 K1 0.58243 3012.6 1754.63 K2 0.58597 3012.6 1765.29 K3 0.58597 3012.6 1765.29 K4 0.58243 3012.6 1754.63 单列车非对称布置 K1 0.29307 1256.4 328.86 K2 0.26175 1256.4 368.21 K3 0.26175 1256.4 368.21 K4 0.29307 1256.4 328.86 双列车非对称布置 K1 0.55073 2512.8 1383.87 K2 0.51795 2512.8 1301.50 K3 0.51795 2512.8 1301.50 K4 0.55073 2512.8 1383.87 三列车非对称布置 K1 0.60653 3012.6 1827.23 K2 0.59340 3012.6 1787.68 K3 0.59340 3012.6 1787.68 K4 0.60653 3012.6 1827.23 盖梁上各支座反力按最大值取,故 R1 =1827.23KN,R2=1787.68kN 或 R1=1787.68kN , R2 =1827.63 kN 盖梁上的活载最大支反力为: R=1787.68+1827.23=3614.91 kN 按承载能力极限状态进行组合 N==1.0×(1.2×4300.8+1.4×3614.91)=10221.83kN 共有4个支座承担支反力,故而每个支座的反力为: = 4、7#过渡墩双柱反力计算: 图3.9 双柱墩的反力计算图式 单位:(cm) 的计算式为: 列表计算如下表: 荷载情况 计算式 上部恒载 618.88 单列车对称布置 393.25 单列车非对称布置 646.51 双列车对称 布 置 2511.02 双列车非对 称布置 2687.08 三列车对称 布 置 3522.08 三列车非对称布置 3617.56 5、7#过渡墩盖梁各截面的内力计算: (1)、弯矩计算 支点弯矩采用非对称布置时的计算值,跨中弯矩采用对称布置时的计算值。 ;;; 。 其盖梁各截面弯矩值如下表: 盖梁各控制截面弯矩计算表 荷载情况 墩柱反力 梁的反力(KN) 各控制截面弯矩(KN.m) G1(KN) R1(KN) R2(KN) 1-1 2-2 3-3 4-4 上部恒载 618.88 309.3 309.3 0 -577.46 -346.23 106.30 单列车对称布置 393.25 310.33 317.24 0 -549.28 -495.39 273.08 单列车非对称布置 646.51 328.86 368.21 0 -581.73 -375.61 101.2 双列车对称布置 2511.02 1245.39 1264.09 0 -2204.34 -1381.68 469.13 双列车非对称布置 2687.08 1383.87 1301.5 0 -2449.45 -1602.36 303.65 三列车对称布置 3522.08 1754.63 1765.29 0 -3105.70 -1956.85 627.83 三列车非对称布置 3617.56 1827.23 1787.68 0 -3163.40 -2070.48 548.55 (2)、剪力计算 剪力组合计算如下表: 控制截面 内力组合值(KN) 1-1 2-2 3-3 4-4 1 上部恒载 Q左 0.00 309.3 309.58 0.28 Q右 -309.3 -309.3 -309.58 -0.28 2 盖梁自重 Q左 -53.82 -117.71 226.43 0.00 Q右 -53.82 269.66 226.43 0.00 3 三列车对称布置 Q左 0.00 1754.63 1767.45 2.16 Q右 -1754.63 -1754.63 -1767.45 -2.16 4 三列车非对称布置 Q左 0.00 1827.23 1790.33 2.65 Q右 -1827.23 -1827.23 -1790.33 -2.65 5 1+2+3 Q左 -2892.18 -2686.39 3117.64 3.36 Q右 -2892.18 -2504.05 -2574.21 -3.36 6 1+2+4 Q左 -2993.87 -2478.68 3149.67 4.046 Q右 2993.87 2278.56 -2786.23 -3.681 7 组合公式 1.2× 6、7#过渡墩的双柱反力计算: 计算图示如下图所示: 墩柱反力的计算式为:。 列表计算如下: 墩柱反力计算表 荷载情况 计算式 G1(KN 上部恒载 1078.1 上部活载 ) 628.21 7、7#过渡墩盖梁各截面内力计算 计算图示如下: ; ; ; 。 其盖梁各控制截面弯矩值如下表所示: 盖梁各控制截面弯矩组合表 单位:KN 弯矩组合 1-1 2-2 3-3 4-4 1 上部恒载 0.00 0.00 1078.1 1102.45 2 盖梁自重 -53.82 -117.71 43.23 226.43 3 上部活载 0.00 0.00 628.21 686.69 4 1+2+3 -64.58 -141.25 2225.09 2556.02 5 组合公式 7#过渡墩盖梁各控制截面值见下表: 盖梁各控制截面剪力值组合表 荷载情况 1-1 2-2 3-3 4-4 1 上部恒载 Q左 0.00 0.00 1078.1 1102.45 Q右 0.00 1078.1 1078.1 1102.45 2 盖梁自重 Q左 -53.82 -117.71 226.43 226.43 Q右 -53.82 269.66 226.43 226.43 3 上部活载 Q左 0.00 0.00 628.21 686.69 Q右 0.00 628.21 628.21 686.69 4 1+2+3 Q左 -64.58 -141.25 2444.93 2556.02 Q右 -64.58 2396.81 2444.93 2556.02 5 组合公式
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