10米空心板梁桥下部结构计算书
4、截面中心荷载
荷载作用情况 序 号 计算项目 1 台身顶截面 竖直力(kN) 2 台身变截面 竖直力(kN) 3 台身底截面 竖直力(kN) 7.2、正常使用极限状态短期组合
按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)要求,验算正常使用极限状态抗裂性使用短期效应要求,组合式按下式计算:
SSd=
桥有载,台后无载 1513.83 2726.13 3260.52 公路-II级 桥有车道荷载,台后有车辆荷载载 1295.91 2572.94 3125.83 桥无载,台后有车辆荷载 1185.85 2462.88 3015.77 ?i?1nSGik???1(2)jSQjk
j?1n用于短期组合的汽车荷载作用频遇值系数:?1?0.7 1、截面中心荷载
荷载作用情况 序 号 计算项目 1 台身顶截面 竖直力(kN) 2 台身变截面 竖直力(kN) 3 台身底截面 竖直力(kN)
8 截面验算
从台身各控制断面内力组合表中,可以得出控制台身承载能力极限强度设计的最大内力,如下表:
1 2 3
经过估算,台前侧采用58φ12HRB335钢筋,台背采用58φ16HRB335钢筋。
台身顶截面 台身变截面 台身底截面 竖直力(kN) 竖直力(kN) 竖直力(kN) 1212.81 2223.06 2668.39 桥有载,台后无载 1212.81 2223.06 2668.39 公路-II级 桥有车道荷载,台后有车辆荷载载 1126.23 2179.13 2639.87 桥无载,台后有车辆荷载 988.21 2052.4 2513.14
1、垂直与弯矩作用平面的承载力Nuo(Nuo=0.9*φ*(fcd*A+fsd'*As'))计算:
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顶截面 变截面 底截面 φ 1.0 1.0 1.0 fcd(MPa) 11.5 11.5 11.5 A(m) 8.6 13.28 19.18 2f'sd(MPa) 280 280 280 As'(m) 0.01822 0.01822 0.01822 2Nuo(kN) 9360.14 14203.94 20310.44 2、弯矩作用平面的承载力Nux计算
项目 eox (m) 0.1687 ho' 0.96 ho 0.96 ζ1 1 ζ2 1 增大系数η 1 es (m) 0.6287 es'(m) -0.2913 顶截面 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 0.1785 0.96 0.96 1 1 1 0.6385 -0.2815 0.203 0.1635 0.96 0.96 1 1 1 1 1 1 0.663 0.8955 -0.257 -0.5685 变截面 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 1.504 1.504 0.2635 1.504 1.504 1 1 1 0.9955 -0.4685 0.2661 0.0577 1.504 1.504 2.26 2.26 1 1 1 1 1 1 0.9981 1.1677 -0.4659 -1.0523 底截面梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 0.1782 2.26 2.26 1 1 1 1.2882 -0.9318 0.1861 2.26 2.26 1 1 1 1.2961 -0.9239 3、偏心假定(先假定为大偏心)
顶截面 项目 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 x (m) 1.609 1.59 1.541 3.351 3.550 3.555 4.647 4.887 4.903 2*αg' 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08 ξb*ho 0.5376 0.5376 0.5376 0.842 0.842 0.842 1.266 1.266 1.266 x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho x>ξb*ho 偏心情况 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 大偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 变截面 底截面 第 10 页 共 12页
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4、偏心校验
项目 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 5、Nux计算
(α) 49.45 49.45 49.45 49.45 49.45 49.45 49.45 49.45 49.45 (b) 1.2030 1.3938 1.8709 -13.7174 -16.0019 -16.0613 -28.3796 -31.9750 -32.2106 (c) -4.8008 -4.8288 -4.8989 -6.4044 -6.1185 -6.1110 -10.2556 -9.9110 -9.8884 受压区高x 相对受压区高ξ 偏心情况 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 小偏心受压 0.3000 0.2987 0.2964 0.5244 0.5490 0.5496 0.8252 0.8755 0.8789 0.3121 0.3112 0.3088 0.3487 0.3650 0.3655 0.3651 0.3874 0.3889 顶截面 变截面底截面 项目 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 梁上有载,台后无载 梁上车道荷载,台后车辆荷载 梁上无载,台后有载 σs 1031.54 1036.87 1050.12 854.38 786.52 784.79 786.01 702.92 697.70 Nux 18674 18522 18144 42385 45546 45629 72159 77973 78359 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 Nux>2726.13 截面检查 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 设计截面弯矩满足 顶截面变截面底截面 由于台后添土较高,桥台承受台后土侧压力较大,因此应进行受弯构件的正截面验算。从桥台各控制断面内力组合表中,可以得出控制桥台承载能力极限强度设计的最大内力M=-612.66KN-m,最小弯矩M=-1163.27KN-m, 因此桥台承载能力极限强度设计控制内力M==-1163.27KN-m。
经计算得受压区高度x=14.43mm<ζbh0(=0.563960=537.6mm),故Mu =3003.10(kN2m)>M,截面设计满足要求。
9 桩基础计算
根据《昆山浦东软件园桥梁工程地质勘探报告》2010.7,本桥采用Φ600钻孔灌注桩基础,
桩底标高-14.28m,桩底持力层6层(粉砂);
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根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)规定,单桩承载力按下式估算为:
Rb?层序 ① ③ ④ ⑤ ⑥ ⑥-1 ⑦ ⑧ 土层名称 杂填土 粘土 粉质粘土 粉砂 粉砂 粉土夹粉质粘土 粉质粘土 粘土 Up?fsili?fpAPi?l层厚 (M) 4.25 1.8 5 3.95 汇总
∑Fsili 60 45 45 70 40 45 70 255 81 225 276.5 fp(kPa) 0 1250 fsi(kPa) Up?fsili i1578.65 353.43 ?l Rd 2 966.04 KN fpAP (由于勘察报告中未给出钻孔灌注桩的桩端承载力标准值,因此采用《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)中该土层的桩端承载力标准值的底限进行计算)
由荷载组合计算表知,桥有载,台后无载工况,桩顶竖向承载力最大, P=F/n±Mx/Wx±My/Wy
Wx=43(0.8+0.9)/0.9=6.44,Wy=43(1.15+3.45)/3.45=15.33
Pmax=3717.68/8+612.21/6.44+(215.9931.1+50.1933.25)/15.33=585.91(kN)
单桩承载力计算 [P]= 966.04KN>P=585.91KN(标准值组合),因此桩基承载能力满足要求。 10 补充
本工程上部结构空心板梁采用上海市常规标准形式,因此本计算书不再进行上部计算。
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