酉阳县木叶乡易地扶贫搬迁集中安置点连接桥梁建设项目
荷载组合 组合Ⅰ 组合Ⅱ Max Min 1100 -742 3150 0.349 0.12 3350 0.221 0.12 跨中截面(节点15) 偏心超限按4.0.10计算 偏心超限按4.0.10计算 满Max 41.9 2420 0.017 0.14 1.536 13690 0.98 20603.6 2420.0 足 满Min 41.9 2420 0.017 0.14 1.536 13690 0.98 20603.6 2420.0 足 9. 由上表可见有部分截面偏心距超过《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4.0.9条的规定,应该按4.0.10的公式计算:
γ0 Nd <=φ
A*ftmd
?A*e??1??W??W=1/6bh2=1/6*12.8*0.4*0.4=0.3413m3 φ=0.98
A=12.8*0.4=5.12m
ftmd=1140kN/m 混凝土弯曲抗拉强度设计值 按表3.3.2。
偏心距超限截面抗力计算表
拱脚(节点1) 荷载组合 M(kN.m) N(KN) e=M/N 1110 -2820 -996 -996 A ftmd W Rn=φγ是否满足 *A*ftmd/(A*e/w-1) 0Nd 2985.5 967.6 2682.9 2682.9 5710 6120 4770 4770 满足 不满足 不满足 不满足 2
2
组合Ⅰ 组合Ⅱ Max Min Max Min 5710 0.194 5.12 1140 0.3413 6120 0.461 5.12 1140 0.3413 4770 0.209 5.12 1140 0.3413 4770 0.209 5.12 1140 0.3413 1/4截面(节点8) 荷载组合 组合Ⅰ Max 荷载组合 组合Ⅰ Max Min 1190 1100 -742 3080 0.386 5.12 1140 0.3413 3150 0.349 5.12 1140 0.3413 3350 0.221 5.12 1141 0.3413 1192.8 1349.7 2465.2 3080 3150 3350 不满足 不满足 不满足 跨中截面(节点15) 由上表可见有部分截面不满足要求。
由于本桥设置了钢筋,进一步考虑钢筋的作用后:
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Rs=As*fsd=128*3.14*(22/2)*280/1000=13616.9KN,128根钢筋的抗压能力。
考虑钢筋参与受压(混凝土仍按全截面)
拱脚(节点1) 荷载组合 组合Ⅰ 组合Ⅱ Min Max Min Max Max Min Rn=φ*A*ftmd/(A*e/w-1) 967.6 2682.9 2682.9 1192.8 1349.7 2465.2 Rs Rn+Rs γ0Nd 是否满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 2
13616.9 14584.5 2610 13616.9 16299.8 2250 13616.9 16299.8 1860 跨中截面(节点8) 13616.9 14809.7 1830 跨中截面(节点15) 13616.9 14966.6 2610 13616.9 16082.1 1240 荷载组合 组合Ⅰ 荷载组合 组合Ⅰ
4、裂缝验算
经计算,裂缝验算结果如下:
单元号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 短期组合裂缝宽度(mm) 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 0.132 4.27E-02 7.07E-02 4.27E-02 3.28E-02 4.20E-02 1.08E-02 4.24E-02 0 3.86E-02 0 3.24E-02 0 4.68E-02 0 5.33E-02 8.65E-03 5.57E-02 1.32E-02 5.64E-02 1.83E-02 容许裂缝宽度(mm) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 是否满足 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 10
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下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 上缘裂缝 下缘裂缝 5.47E-02 2.28E-02 5.13E-02 2.59E-02 4.91E-02 2.73E-02 4.58E-02 2.72E-02 4.23E-02 2.97E-02 4.25E-02 3.09E-02 4.31E-02 3.02E-02 4.31E-02 2.77E-02 4.27E-02 2.38E-02 4.13E-02 1.88E-02 3.76E-02 1.37E-02 3.24E-02 9.56E-03 2.40E-02 7.28E-03 1.19E-02 1.66E-02 1.45E-02 3.48E-02 1.56E-02 6.44E-02 1.43E-02 0.107 1.46E-02 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 是 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
5、依据《公路圬工桥涵设计规范 JTG D61-2005》5.1.4混凝土拱可不考虑横向稳定,整体“强度-稳定”验算需按4.0.8条规定计算,即上述的截面强度验算。
6、本桥采用先施工拱桥再开挖下方土体,故不验算裸拱的稳定性。 7、挠度验算
依据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015),本设计正常使用极限状态的如下两种组合计
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算结果为最大位移=0.004cm,最小位移=-1.11cm,短期荷载效应组合,在一个桥跨范围内的正负挠度的绝对值之和的最大值不应大于计算跨径的1/1000,1400/1000=1.4cm,满足要求。
2、地基承载力、基础稳定性验算
桥台采用重力式桥台,基础为浅基础。故在满足构造要求的前提下,不做强度验算;现对地基承载力和基础稳定性进行验算。(力距逆时针为正,水平力向左为正,竖直力向下为正) 1、作用计算
1)、拱脚反力组合值: 水平力(KN) 竖向力(KN) 弯距(KN*M)
2)、基础以上恒载重(栏杆、填料、铺装、拱座、台身等):P1=3682.8KN,对基底中心轴偏心距e=0.1987(m),力矩M4=731.65(KN*m)。
3)、基础恒载:P2=4780.8KN, 对基底中心轴偏心距e=0(m),力矩M6=0(KN*m)。 4)、土压力(朗肯主动土压力):T=-1355.9KN,土压力合力点距基底的距离e=1.55m,力矩M6=-2012.9(KN*m):
2、以下验算中地基承载力验算和基础稳定性验算取拱脚反力组合值1为例计算。
各力组合后对基底中心有:水平力T=2404.3KN,竖直力P=13243KN,力矩M=1983.1KN。 1)地基承载力验算:
基底应力计算 σmax σmin σmax/min=(ΣP/A)±(ΣM/W) 单位(Kpa) 244.1 169.7 A 64 W 53.3 基宽b 5 基长l 13.8 1 3740 4780 -588 2 1950 4200 2070 3 2690 5100 955 4 2420 4120 438 5 2170 5000 2620 6 3610 4410 -1390 可见基底应力小于持力层容许承载力标准值320kpa,故地基承载力必满足要求。 2)基底偏心距验算
e0=∑M/∑P=0.15≤ρ=W/A=0.63 故满足要求 3)倾覆稳定性验算 主要组合中y=b/2 e0=∑M/∑P =0.15 K0=y/e0=16.7 >1.5
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满足要求
4)滑移稳定性验算 摩擦系数f= 0.32
主要组合Kc=f*/P/N=1.76>1.3 满足要求
经验算,拱脚反力组合取其它各值均能满足地基承载力和基础稳定性要求。
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