某為鋼混組合梁橋的下部結(jié)構(gòu)計(jì)算（手算）過(guò)程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u20971某為鋼混組合梁橋的下部結(jié)構(gòu)計(jì)算（手算）過(guò)程案例 1101071.1設(shè)計(jì)資料 144541.2支座的設(shè)計(jì) 2317451.2.1橡膠支座的選用 2190871.2.2支座反力 2239281.2.3支座平面尺寸的確定 2276321.2.4確定支座的厚度 3251161.2.5支座偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算 4300301.2.6驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性 528881.3墩柱計(jì)算 521941.3.1恒載計(jì)算 523651.3.2活載計(jì)算 5151231.3.3墩柱配筋設(shè)計(jì) 6291191.3.4墩身裂縫計(jì)算 12292191.4樁基的設(shè)計(jì) 13104811.4.1樁長(zhǎng)估算 13115291.4.2樁基強(qiáng)度驗(yàn)算 15301811.4.3樁頂內(nèi)力分配 16286291.4.4最大沖刷線以下深度處截面上的彎矩以及樁側(cè)水平應(yīng)力 18186041.4.5樁截面強(qiáng)度驗(yàn)算 21239741.4.6樁頂水平位移驗(yàn)算 2297101.5本章小結(jié) 231.1設(shè)計(jì)資料1.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造橋面凈寬：8m+2×0.5m=9m；跨徑：35m+50m+35m=120m；上部構(gòu)造：組合鋼箱梁。2.材料鋼筋：蓋梁主筋為HRB335，其他均為R235鋼筋；混凝土：墩柱為C50，灌注樁為C30。3.計(jì)算方法：容許應(yīng)力法1.2支座的設(shè)計(jì)1.2.1橡膠支座的選用采用板式橡膠支座適用溫度為-40℃~60℃（環(huán)境溫度-38.1℃~36.4℃），硬度取60。1.2.2支座反力支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，，其結(jié)構(gòu)自重引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為，公路Ⅰ級(jí)荷載引起的支座反力標(biāo)準(zhǔn)值為891.2kN，主梁的計(jì)算溫差。1.2.3支座平面尺寸的確定面積計(jì)算：故初步選定平面尺寸為：a=800mm（順橋向），b=900mm，，中間層橡膠片厚度t=20mm。（1）平面形狀系數(shù)S（2）抗壓彈性模量（3）驗(yàn)算橡膠支座的承壓強(qiáng)度，滿足規(guī)范要求。1.2.4確定支座的厚度1．溫差引起的水平位移：2．一個(gè)設(shè)計(jì)車道上公路Ⅰ級(jí)車道荷載總重為：，則其制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值為885×10％=88.5kN<90kN，故取總制動(dòng)力為90kN參與計(jì)算，作用于一個(gè)支座上的制動(dòng)力。3．橡膠片總厚度：不計(jì)制動(dòng)力：計(jì)入制動(dòng)力：同時(shí)應(yīng)滿足：則橡膠片總厚度：且小于16cm（合格）4．支座總厚：1.2.5支座偏轉(zhuǎn)情況的驗(yàn)算1．平均壓縮變形：滿足，即0.398cm≤0.427cm，合格。2．梁端轉(zhuǎn)角：由和可得：（5-1）公路Ⅰ級(jí)荷載作用下的跨中撓度，所以得：3．驗(yàn)算偏轉(zhuǎn)：，驗(yàn)算合格。1.2.6驗(yàn)算支座的抗滑穩(wěn)定性1．溫度變化引起的水平力：2．橡膠支座與梁底或與墩底頂面間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，則應(yīng)滿足1）1313.01kN>396.148kN（合格）2）（合格）所以本設(shè)計(jì)選用的支座型號(hào)為GJZ800×900×81。1.3墩柱計(jì)算1.3.1恒載計(jì)算1）中跨上部構(gòu)造恒載：6837.4kN2）蓋梁自重：636kN3）墩柱自重：4）承臺(tái)自重：5）樁身每米自重：1.3.2活載計(jì)算1）水平方向：制動(dòng)力與溫度影響力總和為：H=588.45kN2）垂直方向：公路I級(jí)荷載：?jiǎn)慰讍瘟校弘p孔單列：1.3.3墩柱配筋設(shè)計(jì)2）活載內(nèi)力計(jì)算公路I級(jí)荷載，雙孔布載產(chǎn)生的支點(diǎn)反力最大，單孔布載產(chǎn)生的偏心彎矩最大。 （1）最大最小垂直力計(jì)算表見下表。表1.3-1垂直力計(jì)算表荷載情況(1+μ)×B汽車-Ⅰ級(jí)雙孔，單列367.58851252.52158.06雙孔，雙列735177025054316.12（2）相應(yīng)于最大最小垂直力時(shí)的彎矩計(jì)算見下表。表1.3-2相應(yīng)最大最小垂直力時(shí)的彎矩計(jì)算荷載情況墩底彎矩/KNm6H/20.3()×（1+μ）公路Ⅰ級(jí)雙孔單列367.5885182.00雙孔雙列7351770364.00制動(dòng)力90270溫度影響力498.451491.35（3）最大彎矩計(jì)算見下表。表1.3-3最大彎矩計(jì)算荷載情況公路Ⅰ級(jí)制動(dòng)力溫度影響力單孔單列單孔雙列90498.45008851770垂直力（1+μ）×（）1037.492074.97墩底彎矩6H/22701491.20.3()×（1+μ）311.85622.49內(nèi)力組合見下表。表1.3-4內(nèi)力組合表截面位置內(nèi)力名稱A柱底截面1上部恒載6837.42墩帽自重6363墩柱自重381.514公路-Ⅰ級(jí)雙孔單列2158.06182.005公路-Ⅰ級(jí)雙孔雙列4316.12364.006公路-Ⅰ級(jí)單孔單列8851037.497公路-Ⅰ級(jí)單孔雙列17702074.978溫度影響力498.451491.359制動(dòng)力90270101+2+3+4+8+910012.97588.451947.35111+2+3+5+8+912171.03588.452129.35121+2+3+6+8+98739.91588.452802.84131+2+3+7+8+99624.91588.453840.32141+2+3+410012.97182.00151+2+3+512171.03364.00161+2+3+69739.911037.49171+2+3+79624.912047.97 4）墩柱強(qiáng)度驗(yàn)算（1）a.恒載+雙孔雙列汽車荷載+制動(dòng)力+溫度影響力：=112171.03KN，=2129.35KNmb.恒載+單孔雙列汽車荷載+制動(dòng)力+溫度影響力：=9624.91KN，=3840.82KNmc.恒載+雙孔雙列汽車荷載：=12171.03KN，=364.00KNm（2）墩柱配筋設(shè)計(jì)墩柱采用C30混凝土，主筋采用HRB400鋼筋，并取主筋保護(hù)層厚度c=60mm，則：，圓形截面：假定按墩柱一端固定，一端自由計(jì)算。則有：對(duì)，，取取對(duì)=9624.91KN，=3840.82KNm，故取,故取對(duì)=12171.03KN，=364.00KNm，取，取利用公式：（5-2）(5-3)按上兩式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見表1.3-51.3-5配筋系數(shù)表η和ABCDρ1.1310.1751.49080.66510.50211.78560.012312536.1612171.031.031.0990.3991.04900.5982-0.19031.90810.00599817.419624.911.022.3120.0302.09260.59821.59381.14960.002218013.1212171.031.481.3.4墩身裂縫計(jì)算(mm)（5-4）（5-5）對(duì)組合：恒載+單孔雙列汽車荷載+溫度力+制動(dòng)力，，，，故取。取44根φ32鋼筋，則則，滿足要求。1.4樁基的設(shè)計(jì)按m法計(jì)算。恒載+單孔雙列汽車荷載+溫度影響力+制動(dòng)力：＝9624.91KN；=588.45KN；=3840.32KNm。1.4.1樁長(zhǎng)估算（1）按允許應(yīng)力法進(jìn)行承臺(tái)底垂直荷載的組合：恒載+雙孔雙列汽車荷載：=12171.03KN（2）樁長(zhǎng)估算：作用于每根樁頂?shù)呢Q向力為：表1.4-1承臺(tái)底內(nèi)力組合表內(nèi)力荷載名稱1恒載8980.912公路-Ⅰ級(jí)雙孔，單列2158.061823公路-Ⅰ級(jí)雙孔，雙列4316.123644公路-Ⅰ級(jí)單孔，單列8851037.495公路-Ⅰ級(jí)單孔，雙列17702074.976溫度影響力498.451491.357制動(dòng)力90270.081+211138.9718291+313297.03364101+49861.911037.49111+510750.912074.97121+2+6+711138.97588.451947.35131+3+6+713297.03588.452129.35141+4+6+79861.91588.452802.84151+5+6+710750.91588.453840.32 樁的容許承載力按下式計(jì)算：，式中（5-6）（5-7）由=，，，，所以（5-8）有偏安全樁長(zhǎng)取。1.4.2樁基強(qiáng)度驗(yàn)算（1）順橋向,故?。?）樁的變形系數(shù)則（5-9），1.4.3樁頂內(nèi)力分配，按照彈性樁進(jìn)行計(jì)算。a.值的計(jì)算（5-10），，，，土的內(nèi)摩擦角，可得,故取，有，所以，，所以，，b.計(jì)算承臺(tái)發(fā)生位移時(shí)引起的基樁反力c.計(jì)算承臺(tái)底位移a，c，β＝9624.91KN；=588.45KN；=3840.32KNm-d.計(jì)算外力作用下各樁頂內(nèi)力軸向力：水平力：彎矩：校核得所以得樁頂內(nèi)力為：；；1.4.4最大沖刷線以下深度處截面上的彎矩以及樁側(cè)水平應(yīng)力a.求：（5-11）值計(jì)算見表1.4-2。表1.4-2值計(jì)算表z286.49959.5800.3883501.0000959.58959.580.20.7766990.1970.99856.43853957.66081014.0990.41.1650490.3770.986108.0067946.14591054.1530.61.5533980.5290.959151.5532920.23721071.790.81.9417480.6460.913181.0725876.09651061.1691.02.3300970.7230.851207.1323816.60261023.7351.22.7184470.7620.774218.3054742.7149961.02031.43.1067960.7650.687219.1649659.2315878.39631.63.4951460.7370.594211.1431569.9905781.13371.83.8834950.6850.499196.2457478.8304671.07612.04.2718450.6140.407171.9049390.5491566.45392.24.6601940.5320.320152.4127307.0656459.47832.41.0485440.4430.243126.9151233.1779360.0932.61.8252430.3550.175101.704167.9265269.63053.06.7961170.1930.07651.2925772.92808128.22073.50.388350.0510.01414.6109913.4341228.04511b.求（5-12）值的計(jì)算見表1.4-3。1.4-3值計(jì)算表31.660106.044/KN/m200.38835000000.20.7766990.4240.25813.4238427.3593540.783190.41.1650490.7210.40022.8268642.417661.244460.61.5533980.9020.45028.5573247.719876.277120.81.9417480.9790.43030.9951441.5989276.594061.02.3300970.9700.36130.710238.2818868.992081.22.7184470.8950.26328.335727.8895756.225271.43.1067960.7720.15124.4415216.0126440.454161.63.4951460.6210.03919.660864.13571623.796581.83.8834950.457-0.06414.46862-6.786827.6818042.04.2718450.2940.1519.30804-16.0126-6.70462.24.6601940.142-0.2194.49572-23.2236-18.72792.41.0485440.008-0.2650.25328-28.1017-27.84842.61.825243-0.104-0.290-3.29264-30.7528-34.04543.06.796117-0.262-0.284-