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拱桥计算任务书目录1.方案比选………………………………………………………………………………31.1设计原则……………………………………………………………………………31.2方案设计……………………………………………………………………………31.3方案选取……………………………………………………………………………62.设计规定及基本数据………………………………………………………………72.1设计规定和数据……………………………………………………………………73.构造计算………………………………………………………………………………7...

拱桥计算任务书
目录1. 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 比选………………………………………………………………………………31.1 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 原则……………………………………………………………………………31.2方案设计……………………………………………………………………………31.3方案选取……………………………………………………………………………62.设计规定及基本数据………………………………………………………………72.1设计规定和数据……………………………………………………………………73.构造计算………………………………………………………………………………73.1主拱圈截面要素及尺寸拟定………………………………………………………73.2拱轴系数拟定……………………………………………………………………93.2.1上部构造设计…………………………………………………………………93.2.2上部恒载计算…………………………………………………………………113.3内力计算……………………………………………………………………………153.3.1主拱圈内力计算………………………………………………………………153.3.2桥面系计算……………………………………………………………………193.3.3盖梁计算………………………………………………………………………283.3.4立柱计算………………………………………………………………………373.4各构造配筋计算及应力验算……………………………………………………393.4.1空心板配筋计算及应力验算…………………………………………………392.4.2盖梁配筋计算及应力验算……………………………………………………443.4.3立柱配筋计算…………………………………………………………………473.4.4主拱圈配筋计算………………………………………………………………483.5支座计算……………………………………………………………………………523.6桥台计算……………………………………………………………………………531.方案比选1.1桥梁设计原则1).合用性:满足车辆个人群通行,即要满足基本交通量问题。此外,除桥面交通量,桥下如果有过水量,桥下通行高度、通行量规定是,设计也需要考虑。并规定考虑到长期发展问题,即将将来交通量增长考虑进去,保证增长后交通量,持续发展还涉及桥梁修理、维护保养,设计都需要考虑到。2).安全与舒服性:在满足交通量同步,还需要保证车辆、人群通行舒服问题。桥面竖向、横向震动要得到控制。安全问题在所有设计中都应放在第一位,桥面系需要有足够承载力安全保障,桥下支撑构造同样需要验算各种受力问题。3).经济性:经济性涉及施工难以限度,桥梁材料消耗,建成后后期维修、保养费用,在设计中都需要考虑到。4).先进性:桥樑设计施工等都应劲量优先使用先进设计、施工技术和理念。便于施工、架设。运用先进施工技术还可以有效减短施工周期,保证在短时间完毕最优、最安全设计工程。5).美观:建筑发展中美观也是一种必不可少因素,桥梁设计需要考虑与周边景色协调,保证整体美观效果。1.2方案设计方案一:双塔三跨式斜拉桥桥梁整体布置:9+32+9,全长50m,布置图见图。②上部构造布置:桥面净宽7.5m+2×1.5m加上0.75m人行道护栏,桥面横坡为双向2%。③下部构造:采用钻孔灌注桩做主塔基本,每个主塔采用4根钻孔桩。④主塔塔柱采用空心矩形截面,外壁厚度取0.5m。双塔整体高度(承台以上)18m。方案桥梁特点概述:1.斜拉桥是由斜拉索、塔柱和主梁构成,用若干高强拉索将主梁斜拉在塔柱上,斜拉索使主梁受到一种压力和一种向上弹性支承反力,这就使得桥梁跨越能力大大增强。2.梁体尺寸较小,桥梁跨越能力较大。3.对桥下净空、桥面标高限制少。4.桥体为多次超静定构造,设计计算复杂。5.施工时高空作业较多,且施工控制技术规定严格。6.美观方面:斜拉桥美观性较好,但跟本地地形搭配效果很差。7.质量规定严格,成本高。方案二:上承式钢筋混凝土箱型拱桥。①桥梁整体布置:拱桥采用5+40+5布置,中间布置40m跨径箱型主拱,下部用钻孔桩支撑。起拱线以上外侧水平段用搭板与道路连接。②主拱:采用箱型截面,截面高度取1m。桥面及铺装:采用装配式预应力混凝土空心板,40cm厚,长度为500cm。下部构造:采用钻孔灌注桩,运用下部岩体支撑。方案桥梁特点概述:1.拱桥跨越能力得到体现,主拱架设在两侧岩体上,充分运用地形。2.充分发挥圬工材料抗压性能,构造简朴,受力明确。3.拱桥有水平推力,对地基规定高。4.跨径较大时,自重大对稳定不利,本设计中,跨径较小,基本在岩体中,稳定性良好。方案三:简支梁拱组合式桥。(图1.3)此桥下承式,无推力组合体系拱,跨径50m。拱肋采用钢筋混凝土,桥面设立风撑。组合体系定为刚性系杆刚性拱,两端简支支撑在桥台上。方案桥梁特点概述:桥整体为外部静定构造,内部为高次超静定构造,重要承重构件除拱肋之外,尚有加劲纵梁。桥梁没有水平推力,对地基规定相对较低。整体虽是简支桥梁构造,但跟拱组合之后体系跨度得到提高。无推力拱式组合体系可以很大限度保证桥下净空规定。1.3方案选取①经济角度来看,上承式拱桥经济性更好。斜拉桥构件材料种类规定多、质量规定高。简支梁拱体系主拱相比之下需要更大跨径,且两侧拱肋整体性保证规定高。②构造受力角度 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,斜拉桥、简支梁拱组合式桥受力更为复杂。上承拱桥相比下受力简朴明确,拱弯矩、变形等相比之下小得多。上承拱桥、斜拉桥对地基都规定较高,组合体系桥则对地基规定较低。但此例中地基条件良好,地基规定高缺陷不明显。拱桥耐久度良好,且维修养护费用低,相比斜拉桥,更加适合山区桥梁特性。上承式拱桥相比梁拱组合体系桥长处更加明显。④山区桥梁考虑到与周边协调性,上承式拱桥更适合与山区协调搭配。综上所述,采用方案二:钢筋混凝土箱型拱桥。2.设计规定及基本数据2.1设计规定和数据2.1.1设计规定设计车速:40km/h。设计荷载:公路-Ⅰ级汽车荷载。人群荷载3.5kN/。桥面净宽:7.5+2×1.5米设计风速:5m/s桥面横坡:双向2%地震烈度:6度跨径为50m左右(本设计采用5+40+5,即主拱跨径40m,坐落于岩体上,两边采用两个5m搭板,下部设立桩支撑)2.1.2材料选用及数据主拱和空心板为C40钢筋混凝土,拱顶实腹段采用20号片石混凝土,立柱等采用C35混凝土。钢筋混凝土混凝土片石混凝土沥青混凝土3构造计算3.1主拱圈截面要素及尺寸拟定主拱圈采用箱型截面,采用悬链线。3.1.1主拱圈截面数据计算截面高度:截面宽度:其她尺寸如图中所示截面积:=4.902由于截面为上下对称截面,因此:计算截面惯性矩:回转半径:3.2拱轴系数拟定3.2.1上部构造设计①假定,得到如下数据:计算跨径l=40m,计算失高f=5m拱脚截面投影坐标:将主拱匀分24等份,主拱各处坐标求值见下表:截面号(表值)(表值)拱背坐标拱腹坐标5.00004.568275.431744.086453.764384.523123.297422.923083.831312.611312.226923.091312.022511.612772.671911.527801.089772.076911.100000.281871.672310.753800.288771.353610.47728-0.000041.023510.26621-0.221010.779520.11760-0.323910.613450.02929-0.461010.532080.00000-0.500000.50000腹孔初步布置与试算从主拱起拱线开始,向跨中对称布置2组立柱,跨径5m,立柱截面尺寸为1m×0.7m,底梁纵向宽为1.0m。立柱中线高度计算(涉及底梁与盖梁):高度h即为:{相应点拱背坐标值}+0.5m立柱中线高度计算表:项目X坐标拱背h1号立柱15.50441.390680.614250.738212.22692.72042号立柱10.50441.015060.291840.909140.28190.78193号拱座5.50440.674270.057930.99183-0.22100.2790腹孔设立问题讨论与设立修改由高度计算表可得:立柱高度分别2.7204m及0.7819m。盖梁截面高度取为1m,2号立柱处高度0.7819m将不可以设立盖梁等构造。由此,初步设计2号立柱改为横墙构造,去掉底梁与盖梁构造。纵向宽度取与立柱尺寸相似。3.2.2上部构造恒载计算空心板及桥面铺装计算:①空心板空心板宽度取为99cm。空心板截面见下图:空心板截面积:=2873.22空心板自重计算:桥面护栏护栏质量较混凝土很小,此处不计入③人行道(布置如图)人行道截面尺寸图如下截面面积150×20+2×10×20=3400双向人行道自重=2×3400××25=17将荷载平摊到各主梁=17/10=1.7空心板铰接缝计算铰接缝面积:铰接缝自重:=515××24=1.24平摊到各主梁上=1.24×9/10=1.12底梁梁自重,盖梁自重立柱(横墙)集中压力号立柱:立柱自重:好横墙:横墙自重:拱座:实腹某些:按二次抛物线类似估算重心横坐标X=左边界高度换算成集中力拱轴系数验算:主拱自重:集中力:最后计算弯矩:不符合理论值,需要重新计算拱轴系数偏差解决:依然假定m=2.240,并结合实际状况,第一跨空心板左边从起拱线向左再移动0.35m(立柱截面宽度一半)。对新方案重新计算荷载。由于m值同上,大某些数据相似,此处不再计算,下面只计算由方案改动导致数据变化。新方案立柱高度计算表:项目X坐标拱背h1号立柱15.85441.405120.634210.748212.52693.02692号立柱10.85441.123410.301510.918140.31420.81423号拱座5.85440.693140.060410.99293-0.21910.2809新方案立柱计算:号立柱:立柱自重:好横墙:横墙自重:拱座:实腹某些:按二次抛物线类似估算重心横坐标X=左边界高度换算成集中力拱轴系数验算:主拱自重:集中力:最后计算弯矩:因此,由此拟定拱轴系数m=2.2403.3内力计算3.3.1主拱圈内力计算①弹性中心②压缩系数③主拱圈恒载内力计算拱轴系数拟定为2.240,实际拱轴系数并不是与拱轴线完全重叠,存在偏差。本例中偏差较大,需要用“假载法”。最后求内力为弹性压缩假载内力加上不计假载恒载内力之和。本设计拱桥跨径40m,为较小跨径拱桥,设计中将只计算拱顶、拱脚、1/4截面这三个截面。其她截面可以用同样环节计算,本设计不在考虑1/8及3/8截面内力计算。求假载:解得=2.7858KN/m不计入弹性压缩假载内力:截面项目力臂力/力矩拱顶0.00725-0.004560.002694.4561712.414990.069130.059030.1281626.0709172.623131/4面0.00882-0.01047-0.001652.733337.614510.040350.087810.1281626.0709172.62834拱脚0.01994-0.014090.005859.6909326.996990.092420.035750.1281726.0729572.634020.170670.329330.520.3504856.69238、值均为表(Ⅲ)-14(59)值。计入弹性压缩假载内力计算项目拱顶截面1/4截面拱脚截面00.240580.7009710.942120.7131972.62331372.6283472.6340256.692381.0034051.0034771.00355571.61972564.4743790.8257912.4139987.6145126.996992.715261.00515-5.4281413.41748.6179428.00055不计假载拱轴线恒载计算:推力:考虑弹性压缩拱轴线恒载拱顶1/4面拱脚10.942120.713191294.5166011294.5166011294.5166011276.630781276.630781276.630781294.5166011374.04641815.107617.8858116.8505912.7655991276.630791357.195811802.3422.715261.00515-5.4281448.5646517.97793-97.0867恒载内力(不计假载恒载内力加上假载产生内力)截面项目N(KN)M(KN·m)拱顶不计内力1276.6307948.56465产生内力71.6197313.41740共计1348.2505261.982051/4截面不计内力1357.1958117.97793产生内力67.474378.61794共计1424.6701826.59587拱脚不计内力1802.342-97.0867产生内力90.8257928.00055共计1893.16779-69.08615车道荷载内力计算:不计弹性压缩均布荷载内力计算:截面项目荷载KN/m影响线面积力或力矩表值乘数面积拱顶10.50.005038.04180.41相应10.50.059216.4537172.7510.5-0.00421-9.1253-95.82相应10.50.0524416.8325176.741/4截面10.50.0072415.5812162.57相应10.50.037419.248594.2410.5-0.0082-18.5839-187.33相应10.50.0752928.481930.52拱脚截面10.50.0152426.396827.24相应10.50.077217.341218.20相应V10.50.146336.121262.8510.5-0.01352-30.4861-310.31相应10.50.0342812.4392132.62相应V10.50.2908115.5910167.44人群荷载内力计算:不计弹性压缩人群荷载内力计算:截面项目荷载KN/m影响线面积力或力矩表值乘数面积拱顶3.50.005038.04127.23相应3.50.059216.453757.653.5-0.00421-9.1253-33.93相应3.50.0524416.832558.741/4截面3.50.0072415.581260.57相应3.50.037419.248532.113.5-0.0082-18.5839-68.12相应3.50.0752928.481910.42拱脚截面3.50.0152426.39689.54相应3.50.077217.34126.20相应V3.50.146336.121222.453.5-0.01352-30.4861-110.31相应3.50.0342812.439244.26相应V3.50.2908115.591068.33计入弹性压缩人群荷载内力计算:项目拱顶截面1/4截面拱脚截面轴力57.6558.7432.1110.426.2044.2622.4568.3357.6558.7430.349.8112.7763.744.0124.0333.9734.0756.1342.2184.0124.0333.8673.96246.1816.39393.73115.37322.05212.62156.11217.9弯矩27.23-33.9360.57-68.129.54-110.318.989.252.772.77-28.09-10.1636.21-24.6863.34-65.35-18.55-120.473.3.2桥面系计算由上数据得恒载集度:=1.7+7.43+1.12=10.25跨中截面内力计算:支点截面内力计算:l/4截面内力计算:活载内力计算:汽车荷载:公路Ⅰ级活载横向分布系数计算:荷载横向分布影响线计算一下将用杠杆原理发和偏心压力法分别计算。杠杆原理法是假设横向联结完全没有,而偏心压力法是假定横向联结非常可靠。本设计将从两种办法计算来讨论构造内力。(1)一方面用杠杆原理法分析以横截面中心对称布载,并考虑各种布载状况考虑到杠杆原理法特性,结合实际状况,对称车辆荷载分析时,人群荷载将不影响计算。a单车对称荷载荷载布置如图所示:b双车对称荷载荷载布置图:c依照桥面道路宽度实际状况三车对称荷载状况不符合路面宽度规定。非对称荷载,最不利位置布置荷载。a最不利荷载人行道构造如图所示荷载布置图此段布载接近人行道,按杠杆原理来看,此处应当考虑人群荷载进去,但由影响线来看,左半段人群荷载负反力在考虑荷载组合时反而会减小2号梁受力,正好与另一半人群荷载抵消为零。(2)偏心压力法分析梁数n=10,梁间距离为1.0m,则求得分布系数计算:为汽车荷载p/2对第i号梁荷载横向分布系数,为汽车荷载到横截面中心距离,为i好梁到截面中心距离。将两轮荷载p/2,转换为两点中心集中荷载P来计算,成果相似。人群荷载同理求。单车荷载下,最不利位置布载分布系数。荷载布置图:如图,=235,带入式计算各号梁分布系数:此时荷载偏左布置,截面中心以右梁(即6至10号梁)系数降逐渐减小,但当荷载偏右布置时,分布系数大小等于此时对称梁号分布系数大小,且不不大于荷载偏左布置时分布系数。由此,只取对称面来计算,同样可以计算出各梁最不利荷载分布系数。即双车荷载下,最不利位置布载分布系数。荷载布置图:如图,=80,带入式计算各号梁分布系数:双车与单车荷载不影响人群荷载分布系数,此处不再计算人群荷载分布系数。此时等效荷载为2P。同上,对称梁号有考虑安全选用最不利系数来计算依照上面计算横向分布系数,在杠杆原理法、偏心压力法,及单车、双车布载各种状况下,取最不利状况计算反力。这样可以以最大限度考虑安全因素。单车荷载:双车荷载车道荷载内力问题均载集载如果要计算剪力,则有冲击系数:旧桥规计算:C35混凝土梁重G=7.43×主梁I=0.0835简支梁基频冲击系数新规范略不不大于0.4,按0.34计算冲击系数。车道荷载内力梁各截面弯矩和剪力图如下(影响线)计算弯矩跨中截面:影响线面积跨中峰值为:主梁:=1.34×1×0.475(10.05×3.125+180×1.25)=163.2l/4截面:峰值:影响线面积主梁弯矩:=1.34×1×0.475(10.05×2.35+180×0.94)=122.73计算剪力计算跨中截面:峰值:0.5影响线面积剪力:=1.34×1×0.475(10.05×0.63+180×0.5)=15.56计算1/4截面:峰值:0.75影响线面积剪力:122.17=1.34×1×0.475(10.05×1.41+180×0.75)=94.95支点:按最不利状况计算1.34×1×0.475(10.05×0.475×+180×1)=122.17(3)人群荷载计算弯矩:跨中截面l/4截面计算剪力:跨中截面l/4截面支点(4)荷载组合效应组合:项目弯矩剪力梁位跨中l/4面支点梁位跨中L/4面支点32.0324.02①012.8226.631.238.4426.42②1.2015.3831.96163.2122.7315,5694.95122.17④228.48146.7621.78132.93171.043.772.84⑤0.0761.73.024.223.180.091.983.38②+④+⑥271.14176.36②+④+⑥21.87150.29206.383.3.3盖梁计算①一方面,将盖梁构造简化为持续梁计算其构造如图:现运用力法来计算,盖梁自重和图如下:弯矩M=30×0.5×0.25+15×0.5×0.5÷2+15×0.5÷2×0.5÷3=6.25KN·m集中力P=(15+30)×0.5/2+30×0.5=26.25KNC30混凝土E=30000M对于盖梁I=b/12=0.1盖梁力法计算:因,可计算得到=72.6KN即中间立柱反力。由力平很可得到此外两个立柱反力=109.95自重作用下剪力和弯矩计算。截面选用见下图:1-1截面:剪力Q=30×(0.5×0.5+0.5×)=11.25弯矩M=-7.5×-3.75×=2.81同1-1截面,其她截面有:2-2截面:剪力Q=39.25弯矩M=4.983-3截面:剪力Q=0弯矩M=50.014-4截面:剪力Q=46.21弯矩M=44.20此处计算为左边一半对称截面,右边与此处数据对称相等。②可变移动荷载下支座反力依照公路Ⅰ级荷载原则有:=10.5,=180。双车道时,折减系数1.0。单孔时单列车双列车双孔时单列车双列车荷载横向分布后樑、支点反力公式:支点反力计算表如下:表1:荷载状况公路Ⅰ级荷载单车对称布载横向分布系数单孔双孔FRR0199.69000199.69000199.69000199.69000.3199.6959.90765.81250.3199.6959.90765.81250199.69000199.69000199.69000199.6900表2:荷载状况公路Ⅰ级荷载单车偏心布载横向分布系数单孔双孔FRR0.228199.6944.343245.2310.2199.6939.93843.8690.171199.6934.39938.2410.143199.6928.25135.1410.114199.6922.44124.5780.114199.6922.44124.5780.143199.6928.25135.1410.171199.6934.39938.2410.2199.6939.83843.8690.228199.6962.34245.231表3:荷载状况公路Ⅰ级荷载双车对称布载横向分布系数单孔双孔FRR0399.38000399.38000,475399.38189.71208.410399.38000.425399.38169.74186.470.425399.38169.74186.470399.38000,475399.38189.71208.410399.38000399.3800表4:荷载状况公路Ⅰ级荷载双车偏心布载横向分布系数单孔双孔FRR0.228399.3891.01100.060.268399.38107.18114.740.248399.3899.05108.810.229399.3891.46127.240.21399.3883.8792.140.21399.3883.8792.140.229399.3891.46127.240.248399.3899.05108.810.268399.38107.18114.740.228399.3891.01100.06衡载与可变荷载反力组合组合时只计算最大值,即只考虑最不利影响。冲击系数计算按简支板桥计算。构造基频:空心板面积:静距(底边):=中心究竟边距离:截面数据:将各数据带入到计算公式得:盖梁截面弯矩:盖梁截面剪力1-1:2-2:3-3:4-4:,最不利弯剪组合冲击系数:弯矩效应计算表:组合截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4①1.2恒载+1.4×1.21单车对称-50.91-38.33140.61-26.14②1.2恒载+1.4×1.21单车偏心-101.13-40.75420.05384.36③1.2恒载+1.4×1.21双车对称-50.9120.37499.59-112.45④1.2恒载+1.4×1.21双车偏心-140.62-190.30-124.35-710.75剪力效应计算表:组合截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4左右左右左右左右-113.46-113.46-221.51224.35-22.07-22.07-140.99-300.85-200.71-200.71-355.14365.6748.1748.17-113.46-226.82-113.46-113.46-420.64330.53-50.12-50.12-483.19-503.70-226.86-226.86-408.62373.41-17.83-17.83-250.25-199.78截面最不利内力:1-1截面:2-2截面:3-3截面:4-4截面:3.3.4立柱计算①恒载计算柱顶支反力数据:上部构造导致反力自重反力:按最不利影响计算,取中间立柱计算。立柱自重:底梁自重:(底梁只取了立柱截面相等竖直截面计算)恒载垂直向总压力(中间立柱):立柱活载计算:按规定,车道上制动力原则值计算,按车道荷载原则值再加载长度上计算总重10%来计算,且同向双车道时按单车两倍计算。且公路Ⅰ级状况下,制动力原则值要不不大于165KN。单车单孔制动力计算:双车单孔制动力计算:单车双孔制动力计算:双车双孔制动力计算:风荷载计算:设计风速:5m/s顺桥向风荷载计算为:取横向风压70%计算,迎风面积去全值。风压计算:查表:,,盖梁迎风面积:立柱迎风面积:盖梁风力:立柱风力:垂直力最不利值:活载,恒载弯矩计算:制动力导致柱底弯矩:风力导致柱底弯矩:柱顶垂直力对柱顶中心弯矩:制动力导致柱顶弯矩:⑥柱顶外力计算:弯矩:垂直力:水平力:柱底外力:弯矩:垂直力:3.4各构造配筋计算及应力验算3.4.1空心板配筋计算①预应力截面钢筋面积估算本设计采用后张法,空心板采用钢交线,在接近支座地方向上弯起。在空心板下缘布置预应力钢筋,先取定得到预应力钢筋到截面中心距离:依照截面抗裂规定,求预加力:取基本组合弯矩值,公称截面面积A=139,张拉时规定控制应力大小取值:。则需要钢绞线数量为:(1-0.2)为考虑预应力损失而加入系数,即以为损失了20%张拉应力。选用4根布置预应力钢筋如上所述,在空心板下缘布置预应力钢筋。按规定端部设立不不大于150mm螺旋钢筋。空心板钢绞线布置如下图:普通钢筋计算及布置一方面受压区布置钢筋不做考虑,先按构造规定配筋。采用II级钢筋,。按照规定有:在受拉区布置钢筋,A=603.3>481.68。其中。跨中截面正截面抗弯能力计算一方面,将空心板截面换算成截面面积(D=18cm)相等,惯性矩相等矩形孔截面来计算,最后换算成工字型截面,如下图所示:面级相等:惯性矩相等:由上面两式可求得:B=53.94cm,H=22.96cm。换算为矩形空心截面后,再换算为工字型截面:翼缘厚度:腹板宽度:截面类型判断:<②,可以判断截面属于第一类T型截面。正截面强度验算:计算受压区高度x:带入数据得到:x=65.55mm<=70.1mm,取x=70.1mm。将X=70.1mm带入到正截面强度验算公式:因此,跨中截面抗弯能力满足规定。⑤截面抗剪承载力计算按照规定规定,设计截面抗剪应符合下列规定:式中:---验算截面处剪力设计值---边长=150mm混土立方体抗压强度,空心板为C50,b---工字型截面等效腹板宽度因此,截面尺寸满足设计规定。箍筋配备计算:因此,不需要验算截面抗剪承载力,只需要按规定构造规定配备箍筋。此外,本设计中不设立斜钢筋。箍筋采用双支HRB335钢筋,面积有:受弯构件按等间距布置箍筋,本设计中间距为150mm,则:⑥截面抗裂性验算:正截面:以截面跨中受拉边正应力控制。抗裂规定:一:短期组合条件下预制构件应满足,二:长期组合伙用下,不会浮现对构造不利拉应力。斜截面:主拉力应力控制,支点截面型心轴在荷载短期效应组合伙用下组拉应力应满足:本设计中空心板尺寸偏小(5m),且截面配筋设计都为偏保守设计,不再验算抗裂性。变形计算开裂弯矩:对于某些预应力A类构件,有:挠度值:消除自重影响扰度,然后计入长期影响系数再求绕度:计算表白,正常使用时扰度值满足规定。预拱度设立:预拱度值沿顺桥方向做成平顺曲线。3.4.2盖梁配筋计算及应力验算①正截面抗弯计算盖梁采用HRB335钢筋,C30混凝土,取为50mm。。公式:1-1截面:计算数据:h=100cm,b=120。,,带入到公式中计算求x值:得到x=0.0229m<,满足规定计算钢筋面积:采用5根钢筋布置在截面上部:最小配筋规定计算:不满足最小配筋规定。钢筋量由5根改为7根重新计算:满足最小配筋率规定,因此,按7根来配筋。实际承载力计算:实际配筋满承载力足规定2-2截面:2-2截面数据其她数据与1-1截面相似,不同数据:计算x值:得到x=0.0280m<,满足规定计算钢筋面积:由上1-1计算数据可知,.44配筋面积不满足最小配筋率规定,因此此处直接取满足最小配筋率规定,因此,同1-1截面按7根来配筋。布置在截面上部。实际承载力计算:实际配筋满承载力足规定3-3截面:3-3截面数据其她数据与1-1截面相似,不同数据:计算x值:得到x=0.0392m<,满足规定计算钢筋面积:由上1-1计算数据可知,2318.47配筋面积不满足最小配筋率规定,因此此处直接取满足最小配筋率规定,因此,同1-1截面按7根来配筋。实际承载力计算:实际配筋满承载力足规定4-4截面:4-4截面数据其她数据与1-1截面相似,不同数据:计算x值:得到x=0.0521m<,满足规定计算钢筋面积:此截面选用9根,钢筋面积:满足最小配筋率规定,因此,同1-1截面按9根来配筋。实际承载力计算:实际配筋满承载力足规定斜假截面剪力配筋计算箍筋材料:选用235钢筋,截面数据同上抗弯计算数据。采用普通梁计算计算得:截面尺寸满足规定。因此可按构造配筋。选用箍筋,取n=8,间距s取200mm。截面全长按构造设立箍筋。3.4.3立柱配筋计算材料:HRB335,C30混凝土,长细比为1.227,因此,立柱不考虑偏心增大系数,单孔荷载最大弯矩,按偏心受压构件计算,设立为对称配筋。取鉴定大小偏压:因此,按大偏压设计钢筋面积计算:成果表白,按最小配筋率配筋即可。钢筋选用:6根钢筋,②双孔荷载时最大垂直力按轴心受压验算。规定:验算:3.4.4主拱圈配筋设计同一截面按最不利内力组合配备①拱脚截面:截面配筋计算时,等效为工字型截面来计算配筋。拱轴线长:构造构件长度计算:轴向力:弯矩:材料选用:C40混凝土()HRB335钢筋()截面设计:偏心距,取484mm。令,按规定计算侧向扰度影响下偏心距:由上可得:鉴定大小偏压:因此,应当按照大偏压计算。计算截面钢筋所需面积:,相应面积:0.0185取最小配筋面积设计,截面对称配筋:采用62跟钢筋,每边31根钢筋对称布置。实际钢筋面积:截面复核:满足规定;②1/4截面:截面数据同拱脚截面,轴向力:弯矩:材料选用:C40混凝土()HRB335钢筋()截面设计:偏心距,取424mm。令,按规定计算侧向扰度影响下偏心距:由上可得:鉴定大小偏压:因此,应当按照大偏压计算。计算截面钢筋所需面积:,相应面积:0.0185取最小配筋面积设计,截面对称配筋:采用62跟钢筋,每边31根钢筋对称布置。实际钢筋面积:截面复核:满足规定;③拱顶截面:轴向力:弯矩:材料选用:C40混凝土()HRB335钢筋()截面设计:按规定计算侧向扰度影响下偏心距:由上可得:鉴定大小偏压:因此,应当按照大偏压计算。计算截面钢筋所需面积:,相应面积:0.0185取最小配筋面积设计,截面对称配筋:采用62跟钢筋,每边31根钢筋对称布置。由以上计算数据推理得:截面全长按构造配筋即可,且截面承载能力偏大,钢筋面积都远足够承担受力。实际钢筋面积:截面复核:满足规定;④箍筋计算:因此,可只按构造规定配筋,构造箍筋设立:,间距取200mm。此歩验算也阐明以上截面承载力远足够承担受力结论。主拱构造承载力达到设计值几倍能力。因素其一是主拱构造偏保守设计,其二是主跨径很小,类似设计只需要运用圬工拱桥即可满足设计规定。3.5支座计算取最不利荷载空心板进行计算,基座压力原则值设计温差取为:①尺寸选用:选用:,香蕉片厚度。选定支座属性计算:形状系数弹性模量支座承压能力(不满足材料规定)重新选用截面尺寸:令,形状系数弹性模量支座承压能力(满足材料)②厚度选用:支座位移:制动力由前计算可知:T=165KN,平摊到每块板上为:16.5KN,到支座:8.25KN橡胶片厚度h规定:支座设计:选用4层橡胶片、3层钢板(0.2cm)构成支座,橡胶片厚度值:0.2cm,0.4cm,0.2cm。橡胶片总厚度h=0.2+0.4+0.2=0.8cm,符合上述规定。支座总厚度:H=0.8+0.2+0.2+0.2=1.4cm③支座偏转验算:压缩变形:满足规定;梁转角计算:其中,扰度f=1.11cm,代入式中得验算偏转:满足规定。④支座抗滑验算:水平力满足抗滑规定。3.6桥台计算桥台采用重力式、U型桥台,高度6.75m,宽9.0m,基本高0.6m、30号混凝土浇筑,台帽则使用40号钢筋混凝土来完毕浇筑。①桥台各某些自重计算:所选部位自重计算对基地力矩78.00136.97706.501236.38567.89286.88467.29-73.38327.75-344.091339.60-2920.34422.40367.49267.55663.524186.39-1973.65②填土压力计算:台后填土表面无活载时土压力计算桥台台背与竖直面夹角,填土摩擦角,台背与填土间摩擦角。依照《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60―)4.2.3条规定:当土层特性无变化但有汽车荷载作用时,作用在桥台后积极土压力原则值在时可按下式计算:代入得:积极土压力:,弯矩台后填土表面有活载时土压力计算等待均布土层厚度h计算:式中:―行车荷载换算高度(m);―台顶到基本底面高,―破坏棱体长度,,破坏棱体破裂面与竖直线间夹角正切值可按下式计算:参照《规范》可知:可得,《规范》规定:当土层特性无变化但有汽车荷载作用时,作用在桥台后积极土压力原则值在时可按下式计算:代入数据解得:,弯矩汽车制动力计算制动力按车道荷载原则值在加载长度上计算总重力10%计算,但对于公路-I级不得不大于160kN。支座摩阻力计算:支座与桥台预埋钢板接触,摩擦系数取0.2,则支座摩阻力为<160KN,作用组合中,以制动力作为控制设计。制动力对基底产生弯矩:⑤作用组合依照实际也许浮现荷载状况,按如下三种工况进行组合:1、桥上无活载,台后有汽车荷组合I:横载+台后土压力(含汽车荷载作用等代土压力)组合II:组合I+支座摩阻力2、桥上有活载,台后无汽车荷载组合I:横载+上构活载+台后土压力(不含汽车荷载作用等代土压力)组合II:组合I+支座摩阻力3、桥上有活载,台后有汽车荷载组合I:横载+上构活载+台后土压力(含汽车荷载作用等代土压力)组合II:组合I+支座摩阻力各组合状况列于表“工况组合水平竖向弯矩工况一:桥上无活载,台后有汽车荷载I1243.5211707.701173.85II1333.5211707.701829.95工况二:桥上有活载,台后无汽车荷载I982.3911802.35833.28II1072.3911802.351489.38工况二:桥上有活载,台后有汽车荷载I1243.5212162.682075.01II1333.5212162.682731.11⑥桥台强度、抗滑稳定性及抗倾覆稳定性验算地基承载力验算基本底截面面积偏心方向截面惯性矩:偏心方向截面抵抗矩:基本所处持力层承载力容许值,依照《公路桥涵地基与基本设计规(JTGD63-)》第3.3.6条规定,抗力系数取1.0。作用短期效应组合(作用原则值效应组合)下,基地最大压应力地基承载力满足规定。地基偏心距验算桥基处在弱风化基岩中,依照《公路桥涵地基与基本设计规(JTGD63-)》第4.2.5条规定,在组合III下应满足,满足规定。地基与基本稳定性验算a.抗倾覆稳定性验算基底截面重心至验算倾覆轴距离s=2.733m,使用阶段组合I下,基底偏心距,稳定性系数,满足规定;使用阶段组合II下,基底偏心距,稳定性系数,满足规定。b.抗滑动稳定性验算依照《规范》规定,基本底与地基土之间摩擦系数,使用阶段组合I下,稳定性系数,满足规定;使用阶段组合II下,稳定性系数,满足规定。
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