雙柱式橋墩蓋梁的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：大路—Ⅰ級(jí)；面凈空：防撞護(hù)欄+凈行車道+防撞護(hù)欄；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：l 30m,梁長(zhǎng),計(jì)算跨徑29m；上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支5片預(yù)應(yīng)力混凝土T梁；HRB335R235的Ⅰ級(jí)鋼筋；混凝土：蓋梁用C40，墩柱C30，樁根底C30；〔圖〕圖橋墩構(gòu)造圖〔尺寸單位：cm)蓋梁計(jì)算荷載計(jì)算上部構(gòu)造永久荷載見表表永久荷載作用表自重〔KN/m〕每片中梁自重〔KN/m〕造總重每一個(gè)支座恒載反力〔KN〕1〔5〕號(hào)(KN〕邊梁中梁、3、4蓋梁自重及作用效應(yīng)的計(jì)算〔1/2〕見表和圖。圖蓋梁構(gòu)造圖〔尺寸單位：cm)表 蓋梁自重及產(chǎn)生的彎局，剪力計(jì)算截面截面編號(hào)自重〔KN〕彎距〔KN·m〕剪力〔KN〕QQ1-1q0.50.51.6250.520.5 0.5M 10 21122.50.333=3-12-120.21.625102=12M 1.61.50.5250.752-2q 0.71.111.62512220.61.50.51.62522.59.0=31.501.53-48-48=36M 0.51.51.6251.453-3q1.10.71.625330.831 1.5 0.61.51.625 0.72330.80.7275.84M4206.40.62.80.51.61.4254-4q 1.10.61.62541 1.5 1.50.61.6 1.32526.420.61.31.21.323=2.17M5206.42.95.10.51.62255.15-5q1.12.31.6255101.2 1.50.61.611.5233.625000.63.61.61.825109.14i1

qqq1

qqq3 4

206.4kN3、可變荷載的計(jì)算用偏心受壓法。①大路—Ⅰ級(jí)單列車，對(duì)稱布置時(shí)〔如圖：號(hào)號(hào)號(hào)圖荷載布置圖(尺寸單位：cm)==01 52 4

210.60870.60870.6093 2雙列車,對(duì)稱布置時(shí)〔如圖： 號(hào)號(hào)號(hào)號(hào)號(hào)=1 5

圖荷載布置圖(尺寸單位：cm)=10.06520.032622 4

210.71740.71740.7173 2單列車，非對(duì)稱布置時(shí)如圖：由=1ea

/2 a2

圖荷載布置圖(尺寸單位：cm)i n i：n5，e3.4，2 a22(2.324.62)52.9。13.44.600.2000.2960.4961 5 52.913.42.30.2000.1480.3482 5 52.9則 13 5

0.20010.1480.0524 510.2960.0965 5雙列車，非對(duì)稱布置時(shí)如圖：n5，e1.95，2 a252.9。1 1.954.60 1 5 52.9 1 1.952.3

0.2000.1700.37025 52.9

0.2000.0850.2851則 13 5 1

0.200 0.0850.11514 51 0.1700.035 5〔圖〕布載長(zhǎng)度l為：29m用內(nèi)插法求車到的集中荷載得：P180305360180280kNK 505280kN/m10.5kN/m10.5kN/m2900290029001圖影響線加載圖(尺寸單位：cm)①大路—Ⅰ級(jí)：B29210.5280584.5kN2雙孔布載雙列車時(shí)2B1169kN單孔布載單列車時(shí)B29.167.875280394.82kn2單孔布載雙列車時(shí)2B864.5kNB=B1 B+B1

43.5(kN)87(kN)可變荷載橫向散布后各梁支點(diǎn)反力〔計(jì)算的一般公式Ri

Bi

，見表31312計(jì)算荷載橫向分布狀況荷載布 橫向分布系數(shù)單孔大路-Ⅰ級(jí)荷載〔kN〕雙孔方法置 ηBR B1R1η=0100單列行 η=2對(duì)稱車大路- η=Ⅰ級(jí) η=布置4η=000按杠5η=雙列行 η=車大路- η=11693Ⅰ級(jí) η=4η=5非對(duì)η=1稱布單列行 η=2置按車大路- η=3偏心Ⅰ級(jí) η=4壓力η=5法計(jì)算雙列行 η=1車大路- η=11692Ⅰ級(jí)Ⅰ級(jí)η=3η=4η=5〔4〕各梁永久荷載、可變荷載反力組合：1+μ=1+=表各梁永久荷載、可變荷載大體組合計(jì)算表〔單位：kN〕編編號(hào)荷載狀況1R12R23R34R45R5①②③④⑤⑥⑦恒載①+②①+②①+③①+③4.Gi

的計(jì)算〔圖，所以用的各梁反力見表1G1荷載組合狀況計(jì)算式G(kN)組合⑥1大路-Ⅰ級(jí)雙列對(duì)*+*+*+*稱組合⑦大路-Ⅰ級(jí)雙列對(duì)*+*+*+*稱組合⑧大路-Ⅰ級(jí)雙列非*+*+*+*對(duì)稱組合⑨大路-Ⅰ級(jí)雙列非*+*+*+*對(duì)稱 圖蓋梁截面圖(尺寸單位：cm)由表可知，偏載左側(cè)的立柱反力最大〔G>G〕,并由荷載組合⑦時(shí)〔大路-Ⅰ級(jí)，1 2雙列非對(duì)稱布置〕G=，G1 2內(nèi)力計(jì)算恒載加活載作用下各個(gè)截面的內(nèi)力彎距計(jì)算〔圖〕跨中彎距取用對(duì)稱布置時(shí)的數(shù)值。各截面彎矩計(jì)算式如下：M11M22M33M44M55

0R1R1R1R1

11.72.3G14.6G1

0.62.9R2

2.3慮施工荷載的影響。墩柱反力荷載組合狀況墩柱反力荷載組合狀況〔KN〕梁的反力〔KN〕各截面彎距〔KN·m〕G1R1R2截面②-②截面③-③截面④-④截面⑤-⑤組合⑥組合⑦組合⑧組合⑨一般計(jì)算公式為：Q左

0，Q右

R；1Q左Q

Q右R

R；1，Q G

R；左Q左

1 右GR，Q1

1 1GR1

R；2Q左

GR1

R，Q

GRRR1 1 2 3

各截面剪力〔KN〕梁支座反力〔KN〕各截面剪力〔KN〕梁支座反力〔KN〕荷載組合狀況墩柱反力截面①-①截面②-②截面③-③截面④-④截面⑤-⑤1R R R V V V V V V V V V V1 2 3 左 右 左 右 左 右 左 右 左 右組合⑥組合⑥大路-Ⅰ級(jí)0組合⑦大路-Ⅰ級(jí)0組合⑧大路-Ⅰ級(jí)0組合⑨大路-Ⅰ級(jí)0二、蓋梁內(nèi)力匯總〔表〕截面號(hào)內(nèi)力截面號(hào)內(nèi)力①—①②—②③—③④—④⑤—⑤M自重彎距(KN·m)M荷載M計(jì)算0V左-12-480自重右-12-480左0剪力(KN)V荷載右V左-12計(jì)算右值的包絡(luò)圖。截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核承受40號(hào)混泥土，其R 19.1MPa，主筋用Ф32Ⅱ級(jí)鋼筋，并取保護(hù)層厚a度a 5cm〔鋼筋中心至混泥土邊緣。其中fg

18.4Mpa，fsd

330Mpa正截面抗彎承載力驗(yàn)算rM f

xbxh 0 d cd

0 2f Af bxsd s cdf bxA cdS fsd?、邸?截面作配筋設(shè)計(jì),其它截面類似，在此不作具體計(jì)算。bh160cm110cm，Md

3020.427kN.mr1.0，h0 即：

1105105(cm)3024.42710618.41600x1050x 2 2解得x102.88mmf A cdS fcd

18.41600102.88330

91.78cm2s用32鋼筋，其根數(shù)nAsAs1

91.788.042

11.412根。128.0421600105

0.57%該截面實(shí)際承載力為：hM f A xhu sd s0 233096481050102.88223179.26(kN)Md

3024.427(kN).其他截面的配鋼筋設(shè)計(jì)如下表：表各截面鋼筋量計(jì)算表所需鋼

實(shí)際選用截面號(hào)

Mcm2

32根數(shù)根數(shù)

A cm2s

含筋率〔%〕①—① — — 6②—② 8③—③ 12④—④ 8⑤—⑤ 6比照可知，原標(biāo)準(zhǔn)的配筋是適合的，均大于計(jì)算值。斜截面抗剪承載力量驗(yàn)算按《公預(yù)規(guī)》5.2.10條要求，當(dāng)截面符合rv 0.50103 fbh

kN時(shí)能0d 2td 0夠不進(jìn)展斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅需按《公預(yù)規(guī)》條構(gòu)造要求配置鋼筋。式中：2ftd

—預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本設(shè)計(jì)取—混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，本設(shè)計(jì)取1—1截面：0.5100.32

f bhtd 0

0.51031.01.651061.60.75990(kN)2—25—5截面：0.5100.32

f bhtd 0

0.51031.01.651061.61.051386(kN)按《公預(yù)規(guī)》5.2.9條規(guī)定rv 0.51103 f bh0.51103 40160011005676.92(kN)0d cu.k 0因此，本設(shè)計(jì)能夠按構(gòu)造要求設(shè)置斜鋼筋和箍筋見圖.圖蓋梁鋼筋構(gòu)造圖(尺寸單位：cm)橋墩墩柱設(shè)計(jì)荷載計(jì)算C30HRB335R235由前計(jì)算得:⑴上部構(gòu)造恒載，一孔重；⑵蓋梁自重〔半根蓋梁；⑶墩柱自重3.140.6210.325291.08kN;作用墩柱底面的恒載垂直力為：N 恒汽車荷載計(jì)算

15442.23291.083012.19kN2荷載布置及行駛情形見前述圖圖，由蓋梁的計(jì)算得知：⑴大路—Ⅱ級(jí)：B0，B2=，B+B=1 1 2相應(yīng)的制動(dòng)力：T=432.2520.186.45KN，按《公預(yù)規(guī)》制動(dòng)力Q小于190KN,90KN。B=相應(yīng)的制動(dòng)力：T=584.520.1116.9KN90KN取中單孔荷載產(chǎn)生最大偏心彎矩，即產(chǎn)生最大墩柱彎矩。雙柱反力橫向散布計(jì)算〔汽車荷載位置見圖〕2P195雙列車195雙列車R1R單列車290290RR單列車290290R1 2圖汽車荷載位置(尺寸單位：cm)⑴單列車時(shí)：η=〔290+290〕/580=；1 1100.733雙列車時(shí)：η= ；1 10.7330.2672荷載組合⑴最大最小垂直反力時(shí)，計(jì)算見下表。表可變荷載組合垂直反力計(jì)算〔雙孔〕最大垂直反力〔kN〕最大垂直反力〔kN〕最小垂直反力〔kN〕編號(hào)荷載狀況橫向分布η1Bη〔1+μ〕1橫向分布η1Bη〔1+μ〕11單列車00大路-Ⅰ級(jí)2雙列車表中汽車-Ⅰ級(jí)已乘以沖擊系數(shù)，1+μ=⑵最大彎距時(shí)，計(jì)算見下表(表中水平力由兩墩柱平均分派)。垂直反力〔kN〕對(duì)柱頂中心彎矩垂直反力〔kN〕對(duì)柱頂中心彎矩編號(hào)荷載狀況墩柱頂反力計(jì)算式水平力(kN)B1B2B+B1 2(B1-B)1上部構(gòu)造與蓋梁計(jì)算----002單孔雙列車1169**0873人群?jiǎn)慰纂p側(cè)174*87-87--截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算作用于墩柱頂?shù)耐饬D.MHMH1030ⅠⅠR=60圖墩柱頂?shù)耐饬D〔尺寸單位:cm)⑴垂直力：

max

2927.521345.09121.894394.5KN〔需考慮與最大彎矩值相適應(yīng)〕由表取得：N 2927.521095.09874109.61KNmin⑵水平力： H=87KN⑶彎距：Mmax=++= 2.作用于墩柱底的外力NmaxNmin

4394.569.784464.28KN4109.6169.784179.39KNMmax

394.78710.31290.8KN.m3.截面配筋計(jì)算301222HRB235Ag

向鋼筋配筋率

Agg

45.61602

0.40%，由于l 210.32r020.62r

17.17,查《公預(yù)規(guī)》表5.3.1。取1.064。⑴雙孔荷載，最大垂直反力時(shí)，墩柱按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：依據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.10rN f0dcdd

Af Acd s 0.9

f Af Acd cd

0.90.75

13.81.130410628045.6102

=11391.71KNrN0 d

4394.5KN⑵單孔荷載，最大彎距時(shí)，墩柱按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算：N 4109.61KNdM 394.7KN.mMdMe d0.096m96mm0 Nd1.064 102.14mme0依據(jù)《公預(yù)規(guī)》5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合以下規(guī)定：rN Ar2f crf0 d cd sdrNe Ar3f0 d0 cd

Dr2fg sdBfe cd

Dfg sdr0 Af cfcd sd設(shè)g=,代入f ，fcd sd

后整理得e0

13.8B0.764Dr。13.8A0.868CA,B,C,D設(shè)0.86，A=,B=,C=,D=代入得：0.530413.80.96360.764e 0.60.102m0.10m0 2.304713.81.87860.868Ar2fcd

cr2f 2.304713.81.87862800.00316002sd=12038.4KNrN 4109.01KN 0 d Ar3fcd

Dr3f g sd

0.530413.80.96390.880.00312806003=〔〕>rNe 394.7(KN.m)0 d0墩柱承載力知足標(biāo)準(zhǔn)要求。鉆孔樁計(jì)算鉆孔灌注樁直徑為,采用C30 混凝土，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f 13.8Mpa, fcd

1.39MpaHRB33525mm,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值f 280MPa，抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fsk

280MPa。灌注樁按m 法計(jì)算，m100000kN/m2.樁身混凝土受壓彈性模量E 3.0104Mpa.c荷載計(jì)算每一根樁經(jīng)受的荷載為：①一孔恒載反力： N 5442.23kN1②蓋梁恒載重反力：N 206.40kN2③一根墩柱橫重： N 291.08kN33.14161.4224④樁〔直徑自重每延米q4

36.95kN(已扣除浮力〕⑤兩跨活載反力：N 1345.10kN4⑥單跨活載反力：N 1095.09kN5T=87kN,作用在支座中心，距離樁頂距離為：10.051.110.311.425m2⑧作用于樁頂?shù)耐饬Γ篘 5442.23206.40291.081345.107284.81kNmaxN 5442.23206.40291.081095.097034.8kNmaxT87kNM1039.090.58711.4251513.52kNm⑨作用于地面處樁頂?shù)耐饬Γ篘 7284.810.36236.957298.19kNmaxN 7034.810.36236.957048.19kNmminM 1513.520.362871544.69kNmo樁長(zhǎng)的計(jì)算h，則a

1u2

qliki

Aqp r式中：

q mr o

i1faof

2

(h3)2aA 樁端面積(m2)，Ap3.14160.491.54m2;pl承臺(tái)底面或局部沖刷線以下各土層的厚度〔m〕；iq 與l對(duì)應(yīng)的各土層與樁側(cè)的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa取qik i

130kPa;q樁端處土的承載力容許值〔kPa);ff ,ffao

2023kPa〔kPa);k 容許承載力隨深度的修正系數(shù),對(duì)于弱風(fēng)化巖石不修正；2 樁端以上土層的加權(quán)平均重度〔kN/m3)；2:R1(4.561403.724.5616044.56180(h3.720.364))a 21.540.70.6520237298.19求得：h16.08m取樁長(zhǎng)h18m,17.64m,由上式反求得：R4048.028142.3412190.36kN a

max

7298.1917.6436.957940.99kN可知樁的軸向承載力能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。樁的內(nèi)力計(jì)算

bk(1d)0.92.42.16m15mb5mb0.8EIc

51000002.160.851000002.160.83.01070.04911.44h0.54417.649.60m 2.5m 取h4.0可按彈性樁設(shè)計(jì)。M

的計(jì)算。xN 7298.19kNo

H 87kN Mo

1544.69kNmox

MxHoA m

MBo mA,Bm m

可由表格查得，計(jì)算見下表.表樁身彎矩Mx計(jì)算〔單位：zazahAmBmHo*Am/aBmMoMx0.180.14.00.1001.00015.9931544.6901560.6830.370.24.00.1970.99831.5061541.6011573.1060.550.34.00.2900.99446.3791535.4221581.8010.740.44.00.3780.98660.4521523.0641583.5170.920.54.00.4580.97573.2461506.0731579.3191.290.74.00.5940.93994.9961450.4641545.4601.650.94.00.6930.886110.8291368.5951479.4242.211.24.00.7700.777123.1431200.2241323.3682.571.44.00.7760.691124.1031067.3811191.4843.311.84.00.7050.503112.748776.979889.7274.042.24.00.5590.32189.399495.845585.2444.412.44.00.4720.23975.485369.181444.6665.152.84.00.2940.09947.018152.924199.9436.433.54.00.005-0.0790.800-122.031-121.2317.354.04.0-0.184-0.181-29.426-279.589-309.015樁身截面配筋及承載力的計(jì)算z=處，該截面的掌握內(nèi)力為：M1583.801kNm N7298.1936.950.747325.5