橋臺結(jié)構(gòu)計算書

PAGE\#000Arabic003/NUMPAGES\#000020目錄一、工程概況 3二、設(shè)計采用規(guī)范、標準 41. 主要設(shè)計規(guī)范 42. 主要設(shè)計標準 5三、主要材料 61. 混凝土 62. 普通鋼筋 63. 預應(yīng)力材料 6四、計算參數(shù) 71. 永久作用 71.1 結(jié)構(gòu)重力 71.2 二期恒載 71.3 臺后土壓力 72. 可變作用 72.1 汽車荷載 72.2 汽車沖擊力 72.3 汽車制動力 82.4 溫度荷載 82.5 支座摩阻力 83. 構(gòu)件驗算原則 8五、橋臺計算結(jié)果 9附件一：P4橋臺樁基計算（標準組合） 15附件二：P4橋臺樁基計算（基本組合） 18

一、工程概況本工程涉及一座橋梁，其推薦方案具體如下表所示：橋梁工程概況表橋梁跨徑布置（m）橋梁寬度（m）聯(lián)長（m）橋梁面積（m2）結(jié)構(gòu)型式西城路橋4×2018.3801464空心板梁上部結(jié)構(gòu)為預應(yīng)力空心板梁，采用《中華人民共和國交通行業(yè)公路橋梁通用圖》中裝配式簡支板梁結(jié)構(gòu)：跨徑20m，預應(yīng)力混凝土空心板梁，梁寬1.25m。布置圖（單位：cm）布置圖（單位：cm二、設(shè)計采用規(guī)范、標準主要設(shè)計規(guī)范《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ11-2011）2019年版《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）《公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋梁設(shè)計規(guī)范》（JTG3362-2018）《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JTG3363-2019）《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166-2011）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）《城市道路交通設(shè)施設(shè)計規(guī)范》（GB50668-2011）2019年版《城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》（CJJ2-2008）《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標準》（GB/T50476-2019）；《市政公用工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定（2013年版）》（建質(zhì)[2013]57號）《工程建設(shè)標準強制性條文城鎮(zhèn)建設(shè)部分（2013年版）》主要設(shè)計標準道路等級:城市主干路，設(shè)計車速為40km/h。 2、設(shè)計荷載：汽車：城－A級；人群及非機動車道荷載：按《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》取用；3、橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期：100年；4、橋梁設(shè)計安全等級：一級；結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0：1.1；5、耐久性要求：結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限：50年；混凝土耐久性設(shè)計： 環(huán)境類別：I類；環(huán)境作用等級：非干濕交替露天環(huán)境：I—B；干濕交替環(huán)境：I—C。 6、抗震標準：工程區(qū)域抗震設(shè)防烈度為7度，地震動峰值加速度為0.1g，橋梁抗震設(shè)防類別為丙類，橋梁抗震措施應(yīng)符合8度區(qū)的要求。三、主要材料混凝土混凝土技術(shù)指標應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）和《公路橋涵鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土設(shè)計規(guī)范》（JTG3362-2018）的要求，同時考慮耐久性要求，采用混凝土強度等級詳細如下：預應(yīng)力混凝土空心板梁C50橋臺臺帽、臺身C40橋臺基礎(chǔ)C35墊層C15鉆孔灌注樁水下C30（樁身強度）鋼筋混凝土鋪裝層C50（抗?jié)B等級不小于P8級）搭板C40普通鋼筋HPB300鋼筋：抗拉強度標準值fsk=300MPa，彈性模量Eg=2.1×105MPa；HRB400鋼筋：抗拉強度標準值fsk=400MPa，彈性模量Eg=2.0×105MPa；預應(yīng)力材料預應(yīng)力鋼絞線采用1×7標準型鋼絞線，公稱直徑15.20mm，高強度低松弛要求，標準強度fpk=1860MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa。預應(yīng)力管道采用塑料波紋管，預應(yīng)力鋼絞線所配套的錨具的技術(shù)指標應(yīng)符合國家標準《預應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T14370-2015）和行業(yè)標準《公路橋梁預應(yīng)力鋼絞線用錨具、夾具和連接器》（JT/T329-2010）的要求，同時應(yīng)與塑料波紋管相匹配。四、計算參數(shù)永久作用結(jié)構(gòu)重力混凝土容重26kN/m3臺后填土容重按18kN/m3二期恒載橋面鋪裝：車行道：10cm鋼筋混凝土鋪裝+2mm防水層+10cm瀝青混凝土；混凝土鋪裝層自重取25KN/m3，瀝青混凝土鋪裝層自重取23KN/m3。人行道荷載：單側(cè)人行道荷載為12KN/m防撞欄桿：取12KN/m臺后土壓力臺后土壓力按主動土壓力考慮，其取值按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》4.2.3條規(guī)定取用，容重按18kN/m3可變作用汽車荷載城-A級；車道折減系數(shù)按《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》計算；汽車沖擊力按照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTGD60-2015規(guī)定取值。汽車制動力制動力按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》4.3.6條取值：一個設(shè)計車道的制動力取車道荷載標準值在加載長度上計算的總重的10%且不小于165KN。溫度荷載考慮整體升溫30℃、整體降溫-30℃。支座摩阻力支座摩阻力按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》4.3.11條取值：F=μWW——作用于支座上由上部結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的效應(yīng)μ——支座的摩擦系數(shù)。橋墩的縱向水平取MIN（溫度力+制動力，摩阻力）。構(gòu)件驗算原則（1）按照《公路鋼筋混凝土及預應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTG3362-2018）相關(guān)規(guī)定進行驗算。（2）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取為1.1，橋臺、承臺、樁基按鋼筋混凝土構(gòu)件驗算。（3）樁基豎向承載力驗算取標準組合，組合系數(shù)均取1。PAGE\#000Arabic020/NUMPAGES\#000020五、橋臺計算結(jié)果P0、P4橋臺屬于同一類型，選取高度較高、受力更不利的P4橋臺進行驗算，驗算結(jié)果如下所示：由以上計算可知，橋臺樁頂水平位移小于1cm，滿足要求。樁基均為直徑1.5m鉆孔灌注樁，樁基配筋采用28根直徑25mm主筋，計算結(jié)果如下：由以上計算可知，樁身強度滿足要求。附件一：P4橋臺樁基計算（標準組合）<<橋梁博士>>基礎(chǔ)計算系統(tǒng)輸出輸入數(shù)據(jù):h=35.000m,lo=0.000malfa=0.288,m=8000.000,Co=280000.000,Ao=6.605m*m,EA=53014376.030KN,EI=5964117.303KN-m*m外力P=14990.000KN,H=1791.000KN,M=-2924.000KN-m基底嵌入巖石層樁排信息:樁排號 樁坐標 樁數(shù)1 -0.300 22 0.300 3承臺剛度信息:承臺單位豎向位移時,樁頂豎向反力合計=5.742e+006KN承臺單位水平位移時,樁頂水平反力合計=7.710e+005KN承臺單位水平位移時,樁頂反彎矩合計=-2.473e+006KN-m承臺單位轉(zhuǎn)角時,樁柱頂反彎矩合計=1.341e+007KN-m承臺位移計算結(jié)果:承臺豎向位移=0.0026m,水平位移=0.0035m,轉(zhuǎn)角位移=0.0004弧度各單樁樁頂內(nèi)力及地面處的內(nèi)力列表樁號 X坐標 N Q M Mo Qo1 -0.3 2852.3 358.2 -799.7 -799.7 358.22 0.3 3095.1 358.2 -799.7 -799.7 358.2單樁效應(yīng)輸出地面處樁柱彎矩:Mo=-799.7KN-m,剪力Ho=358.2KN樁柱頂彎矩:Ma=-799.7KN-m地面處樁柱變位:水平位移=0.0035m,轉(zhuǎn)角=-0.0004弧度樁柱底彎矩:Mh=-83.7KN-m坐標 位移 彎矩 剪力 土應(yīng)力0.00 0.0035 -799.7 358.2 0.0-1.75 0.0027 -205.5 304.7 37.6-3.50 0.0018 228.3 185.8 50.5-5.25 0.0010 438.8 61.7 43.2-7.00 0.0005 461.8 -30.7 25.9-8.75 0.0002 365.6 -75.3 10.8-10.50 0.0000 218.2 -89.4 1.5-12.25 -0.0000 61.3 -89.0 -0.8-14.00 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-15.75 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-17.50 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-19.25 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-21.00 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-22.75 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-24.50 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-26.25 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-28.00 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-29.75 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-31.50 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-33.25 0.0000 -83.7 -88.1 0.0-35.00 0.0000 -83.7 -88.1 0.0計算成功完成

附件二：P4橋臺樁基計算（基本組合）<<橋梁博士>>基礎(chǔ)計算系統(tǒng)輸出輸入數(shù)據(jù):h=35.000m,lo=0.000malfa=0.288,m=8000.000,Co=280000.000,Ao=6.605m*m,EA=53014376.030KN,EI=5964117.303KN-m*m外力P=20890.000KN,H=2836.000KN,M=-5058.000KN-m基底嵌入巖石層樁排信息:樁排號 樁坐標 樁數(shù)1 -0.300 22 0.300 3承臺剛度信息:承臺單位豎向位移時,樁頂豎向反力合計=5.742e+006KN承臺單位水平位移時,樁頂水平反力合計=7.710e+005KN承臺單位水平位移時,樁頂反彎矩合計=-2.473e+006KN-m承臺單位轉(zhuǎn)角時,樁柱頂反彎矩合計=1.341e+007KN-m承臺位移計算結(jié)果:承臺豎向位移=0.0036m,水平位移=0.0053m,轉(zhuǎn)角位移=0.0005弧度各單樁樁頂內(nèi)力及地面處的內(nèi)力列表樁號 X坐標 N Q M Mo Qo1 -0.3 3966.8 567.2 -1313.0 -1313.0 567.22 0.3 4318.8 567.2 -1313.0 -1313.0 567.2單樁效應(yīng)輸出地面處樁柱彎矩:Mo=-1313.0KN-m,剪力Ho=567.2KN樁柱頂彎矩:Ma=-1313.0KN-m地面處樁柱變位:水平位移=0.0053m,轉(zhuǎn)角=-0.0005弧度樁柱底彎矩:Mh=-124.0KN-m坐標 位移 彎矩 剪力 土應(yīng)力0.00 0.0053 -1313.0 567.2 0.0-1.75 0.0042 -371.0 484.3 58.4-3.50 0.0028 321.8 298.9 79.0-5.25 0.0016 664.7 104.0 68.2-7.00 0.0007 712.7 -42.5 41.3-8.75 0.0003 569.9 -114.2 17.7-10.50 0.0000 343.9 -137.9 2.8-12.25 -0.0000 101.1 -138.0 -1.0-14.00 0.0000 -124.0 -136.8 0.0-15.75 0.0000 -124.0 -136.8 0.0-17.50 0.0000 -124.0 -136.8 0.0-19.25 0.0000 -124.0 -136.8 0.0-21.00 0.0000 -124.0 -136.8