东临沂迎宾桥自锚式悬索桥复核报告 - 图文(8)

2019-03-16 13:36

汽车及冲击力弯矩(偏于安全地取冲击系数1??=1.3)

M0P?(1??)[l1403.8325?(?0.6)]?1.3??(?0.6) 2b22?1.552?77.277kN?m

P所以,汽车及冲击力弯矩取用荷载为2?(P?140KN时)的弯矩计算,即

M0p?77.27K7N?m

(三)荷载组合

M0?1.2M0g?1.4M0p

?1.2?14.8992?1.4?77.277?126.07KN?m

0.7M0??0.7?126.?07? M支??8K8N.2 4m?9由于板厚与梁高之比?0.23252?14

M中?0.5M0?0.5?126.07?63.035KN?m

2.3.1.2 边跨桥面板的计算 (一)恒载内力

沿横桥方向取一米宽的板条进行计算 1、每延米板条上的恒载g

沥青混凝土铺装g1: 0.0?91?.0 2?3.0kN2.0m7板的平均厚度t: 0.25?0.15?0.30/3.3?0.26364m 桥面板自重g2: 0.263?64?1.0?26 6k.8N54m6k4N m/合计: g??gi?8.92462、每米宽板条的恒载内力: (1)、板的计算跨径

板的计算跨径按照《桥规》(JTGD 62—2004)规定:

l?l0?t?3.3?0.26364?3.56364m,且不大于l0?b?3.6?0.4?4m,所以板的计算跨

径取为l?3.56364m,上式中l0为板的净跨径,t为板厚,b为中横梁腹板宽度。

(2)、恒载弯矩

M0g?11gl2??8.92464?3.563642?14.1673kN?m 88(二)活载内力

设计荷载为城市-A级,选用的车辆荷载同上。 (1)、荷载取用P?200kN时

①、荷载位于板中央的有效分布宽度

34

b?b1?l3?0.7?83.56364?1.9m6 7932323?3.56364?2.3758m,所以,

《桥规》(JTGD 62—2004)规定b不小于l?b?2.3758m,此时有效工作宽度相互重叠,则取每个车轮荷载的有效分布宽度为 b?(1.8?1.3)/2?1.55m

②、荷载位于板支承处的有效分布宽度

0.78?0.263?64 b'?b1?t?1.0m 4364 《桥规》(JTGD 62—2004)规定b'不小于l??3.56364?1.18788m,所以,

33b'?1.18788m

11③、板的有效工作宽度如下图所示

pg

图51 单向板内力计算图

④、汽车及冲击力弯矩(偏于安全地取冲击系数1??=1.3)

M0P?(1??)P8b(l?a12)?1.3?2008?1.55?(3.56364?0.382)?70.738kN?m

(2)、荷载取用2?(P?140KN)时 板的有效工作宽度同上,如下图所示

35

ppg

图52 单向板内力计算图

汽车及冲击力弯矩(偏于安全地取冲击系数1??=1.3)

l1403.56364?(?0.6)]?1.3??(?0.6) 2b22?1.552?69.384kN?m

所以,汽车及冲击力弯矩取用荷载为P?200kN时的弯矩计算,即M0P?(1??)[M0p?70.738KN?m

P(三)荷载组合

M0?1.2M0g?1.4M0p

?1.2?14.1673?1.4?70.738?116.034KN?m

0.7M0??0.7?116.0?34? M支??8K1N.22?38 m由于板厚与梁高之比?0.263642?14

M中?0.5M0?0.5?116.034?58.017KN?m

2.3.2 桥面板强度复核

迎宾大桥行车道板上下缘纵向钢筋都配置了HRB335等级的钢筋,直径φ20,钢筋间距10cm,即每米板宽配10根φ20钢筋,受力钢筋保护层为5.8cm,行车道板混凝土强度等级为C55。桥面板作为矩形截面受弯构件,按规范第5.2.2条计算截面受弯承载力,计算时偏于安全地不考虑受压钢筋,结果列出在下表。

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桥面板截面抗弯承载力计算见下表:

计算内容 设计弯矩 桥梁结构重要性系数 截面宽度 截面高度 混凝土强度等级 受拉钢筋类型 受拉钢筋直径 受拉钢筋根数 受拉钢筋保护层 混凝土轴心抗压强度设计值 受拉钢筋面积 受拉钢筋设计强度 中性轴位置 受压区高度界限 校核 正截面抗弯承载弯矩 校核 ξMd γ0 b h d a fcd As fsd x jgh0主跨桥面板 支点截面 kN·m cm cm mm 根 cm MPa cm2 MPa cm -88.249 1 100 37 55 HRB335 20 10 5.8 24.4 31.42 280 3.6056 16.848 OK -258.63 OK 63.035 1 100 22 55 HRB335 20 10 5.8 24.4 31.42 280 3.6056 8.748 OK 126.661 OK 边跨桥面板 -81.224 1 100 40 55 HRB335 20 10 5.8 24.4 31.42 280 3.6056 18.468 OK -285.02 OK 58.017 1 100 25 55 HRB335 20 10 5.8 24.4 31.42 280 3.6056 10.368 OK 153.054 OK 跨中截面 支点截面 跨中截面 cm kN·m Mj 表14 桥面板强度验算表 桥面板强度复核表明,板的受力是安全的,极限承载力有足够的安全储备。

2.4 上部结构计算复核结论

对迎宾大桥上部结构受力进行的计算复核,得到以下结论:

1、使用阶段主缆的安全系数最小为2.8393,吊杆的安全系数在3.24~7.63之间,均满足规范要求;

2、主梁拉应力不满足规范对A类构件的要求;混凝土主塔的承载能力满足规范要求;

3、对自锚式悬索桥各个部位的横梁进行了抗裂验算和持久状况应力验算,基本满足要求;

4、主梁桥面板极限承载力大于设计内力,板的受力是安全的,满足规范要求。

第3章 下部结构计算复核

3.1 钻孔灌注桩单桩容许承载力计算

根据《临沂市柳清河迎宾悬索桥施工图设计》,桩尖持力层达到3-3层(弱风化安山岩)。根据交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ 024-85)第4.3.4条,支承在基岩上或嵌入基岩内的钻(挖)孔桩的单桩轴向受压容许承载力[P],可按下

37

式计算:

[P]?(c1A?c2Uh)Ra

式中 [P]——单桩轴向受压容许承载力(kN);

Ra——天然湿度的岩石单轴极限抗压强度(kPa); h——桩嵌入基岩深度(m),不包括风化层; U——桩嵌入基岩部分的横截面周长(m); A——桩底横截面面积(m2);

c1,c2——根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的系数,按规范表4.3.4中条件为“一般的”并对钻孔桩系数降低20%取c1=0.4,c2=0.032。

按柱承桩计算的单桩容许承载力结果列于下表:

桥墩台 桩桩径 桩底标高 弱风化安岩 U 号 (m) (m) 顶面标高(m) (m) 11 14 1#塔墩 17 20 23 26 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 51.112 51.112 51.112 47.112 46.112 46.112 54.200 53.590 54.800 50.080 49.470 48.230 A (m2) h (m) Ra MPa 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5 11.5 设计值 kN 13484.0 12426.1 14524.4 13275.9 13952.2 11801.8 4.712 1.767 3.088 4.712 1.767 2.478 4.712 1.767 3.688 4.712 1.767 2.968 4.712 1.767 3.358 4.712 1.767 2.118 表15 单桩容许承载力计算表

因为弱风化安山岩天然湿度下的单轴极限抗压强度Ra远远大于钻孔灌注桩的C25混凝土轴心抗压强度设计值fcd?11.5MPa,因此表中Ra取混凝土的轴心抗压强度设计值。

按柱承桩计算得到1号桥塔基础φ1.5m钻孔灌注桩单桩容许承载力

[P]?11801.K8N。

3.2 桥塔基础计算复核

迎宾桥为独塔自锚式悬索桥,1号墩为悬索桥桥塔中墩,0号、2号桥台分别为悬索桥主跨和边跨桥台。桥塔基础计算包括:承台验算、钻孔灌注桩承载力及桩身强度验算。

3.2.1 作用在承台底面荷载

根据《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-98第4.2.1条,桥塔所受制动力为:10%的车道荷载:0.1?(95?15?300)?2?345KN?2?160?320KN;

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