重力式桥台桥墩设计文档格式.docx
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(人民交通出版社,姚铃森编)
1.2.1主梁间距与主梁片数
主梁间距通常应随着梁高与跨径的增加而加宽为经济,由此可提高主梁截面效率指标值,采用主梁间距2.3m,考虑人行道可以适当挑出,考虑设计资料给
定的桥面净宽选用7片主梁,其横截面布置形式图1.2.1。
图1.2.1
1.2.2主梁尺寸拟定
1.2.2.1主梁高度
预应力混凝土简支梁桥的主梁高度与其跨径之比在1/15~1/25之间,标准设计中一般取为1/16~1/18。
所以梁高取用175cm。
1.2.2.2主梁腹板的厚度
在预应力混凝土梁中,梁中腹板内主拉应力较小,腹板厚度翼板由布置预制孔管的构造决定,同时从腹板本身的稳定要求出发,腹板厚度一般不宜小于其高度的1/15。
本设计采用16cm.在跨中区段梁腹板下部设置马蹄,设计实践表明马蹄面积与截面面积以10%-20%为宜,马蹄宽:
36cm,高:
30cm。
1.2.3翼板尺寸拟定
在接近梁的两端的区段内,为满足预应力束筋布置锚具的需要,肋厚应逐渐扩展加厚,其过渡段长度不宜小于12倍肋板的增加厚度。
预应力混凝土T梁的下缘,为了满足布置预应力束筋的要求,要扩大成马蹄形,马蹄的尺寸应该满足预应力各个阶段的强度要求。
由于马蹄形部分承受预应力锚具的局部荷载作用,其尺寸不宜过小,否则在施工中易形成水平纵向裂缝,因此马蹄面积一般应占截面总面积的10%-20%。
拟定马蹄宽度为40cm,高度为26cm。
第一章
设计任务书
1.1基本设计资料
1.1.1跨度和桥面宽度
1)标准跨径:
20.00m(墩中心距离)
2)计算跨径:
19.50m(支座中心距离)
3)主梁全长:
19.96m(主梁预制长度)
4)桥面净空:
净7m(行车道)+2×
1m人行道
1.1.2技术标准
1)设计荷载标准:
公路-Ⅱ级,人行道和栏杆自重线密度按单侧6kN/m计算,人群荷载3kN/m2
2)环境标准:
Ⅰ类环境
3)设计安全等级:
二级
1.1.3主要材料
1)混凝土:
混凝土简支T梁及横梁采用C40混凝土;
桥面铺装上层采用0.03m沥青混凝土,下层为0.06~0.13m的C30混凝土,沥青混凝土重度按23kN/m3,混凝土重度按25kN/m3计。
2)钢筋:
主筋用HRB335,其它用R235
1.1.4构造形式及截面尺寸
图1
桥梁横断面和主梁纵断面图(单位:
cm)
如图1所示,全桥共由5片T形梁组成,单片T形梁高为1.4m,宽1.8m;
桥上的横坡为双向2%,坡度由C30混凝土混凝土桥面铺装控制;
设有5根横梁。
第二章
主梁的荷载横向分布系数计算
2.1主梁荷载横向分布系数的计算
2.1.1刚性横梁法计算横向分布系数
因为每一片T型梁的截面形式完全一样,所以:
式中,n=5,
=2×
(3.6
)m
=32.4m
表1
值计算表
梁号
1
0.6
0.4
0.2
-0.2
2
0.3
0.1
3
计算横向分布系数:
根据最不利荷载位置分别布置荷载。
布置荷载时,汽车荷载距人行道边缘距离不小于0.5m,人群荷载取3KN/m
栏杆及人行道板每延米重取6.0KN/m,人行道板重以横向分布系数的方式分配到各主梁上。
图2横向分布系数计算图式(单位:
mm)
从而可以各梁在不同荷载作用下的分布系数:
汽车荷载:
m
=0.5×
(0.5355+0.3387+0.1900-0.0100)=0.5271
(0.3637+0.2689+0.1926+0.095)=0.4601
(0.2+0.2+0.2+0.2)=0.4
人群荷载:
=0.6448
m
=0.4225
=0.2×
2=0.4
人行道板:
=0.6492-0.25=0.3992
=0.4247-0.025=03997
=0.2+0.2=0.4
2.1.2杠杆原理法计算梁端剪力横向分布系数
图3
梁端剪力横向分布系数计算图式(尺寸单位:
0.6475=0.3238
1.0=0.5
(0.9444+0.3333)=0.6389
=1.2222
=-0.2222
=0
一、设计资料、桥墩尺寸
标准跨径
预制板长
计算跨径
桥面净宽
汽车荷载
挂车荷载
净空
汽-20级
挂-100
8
7.96
7.6
5
120
250
4
墩帽厚
墩帽宽
墩帽顶部全长
挡块高
墩顶宽
直线段长m
半径m
全长m
7.7
0.5
8.7
埋深
基础厚
基础层数
基础上层平面尺寸
基础下层平面尺寸
个
0.75
2.08
9.59
2.88
10.39
墩身顶部全长(m)
墩身侧面坡
桥墩高
墩底宽
墩身底部全长
7.51
8.51
30.00
4.20
1.28
8.79
二、荷载计算
1、恒载计算:
a、上部构造恒载计算:
2、墩身自重计算:
桥墩共分为5段,其中墩帽为一段(S1),墩身分为四段(S2、S3、S4、S5)
a、墩帽重力:
b、墩身重力计算:
c、基础重力及基础禁边上的土重力:
2、活载计算:
a、汽车荷载计算:
1)、双孔荷载、单列车布置:
2)、单孔荷载、单列车布置:
3)、汽车横向排列:
b、挂车荷载计算:
1)、双孔荷载
2)、单孔荷载
3)、挂车横向排列:
2、水平荷载计算:
a、汽车制动力按一行车队的10%,不小于一辆重车的30%。
b、汽车制动力对墩身各截面产生的弯矩(按汽车制动力作用点在橡胶支座顶面计算)
1——1截面
M1-1=
29.88
KN.m
5——5截面
M5-5=
353.88
基础底面
M基=
488.88
三、内力汇总及组合
1、顺桥向内力汇总及组合
编号
项目
1——1截面
5——5截面
基底截面
P
H
M
(KN)
(KN.m)
上部结构
644.49
0.00
桥墩
72.31
884.53
2213.76
汽车-20级单跨布载
243.12
48.62
48.62
汽车-20级双跨布载
254.17
10.41
10.41
挂车-100级单跨布载
605.18
121.04
121.04
6
挂车-100级双跨布载
683.35
7
汽车制动力
90
29.88
353.88
488.88
内力组合
(Ⅰ)1+2+3
1200.53
68.07
2175.19
2912.79
(Ⅰ)1+2+4
1216.00
14.58
2190.664
14.57904
3474.492007
(Ⅱ)1+2+3+7
960.4
100.8
87.92
1740.15
450.8
2481.1
72.0
430.00
(Ⅱ)1+2+4+7
972.8
45.1
1752.5
408.0
2489.9
72
399.43
(Ⅲ)1+2+5
1365.92
135.56
2145.65
2770.74
96.83
(Ⅲ)1+2+6
1453.48
2233.21
2833
2213.76
571.33
597.30
挂车-100级
956.69
2205.8
799.9
3770.3
571.3
2190.7
836.2
2928.3
597.3
(Ⅳ)1+2+5
2233.2
1071.5