《鋼混組合梁橋的橋臺設(shè)計案例2700字》

鋼混組合梁橋的橋臺設(shè)計案例綜述橋臺及基礎(chǔ)設(shè)計（1）基礎(chǔ)部分有兩部分組成，一層的厚度為0.75m，臺階寬度取為0.4m，臺后襟邊長度取為0.5m。材料為C2混凝土，容重為24kN/m3?；A(chǔ)剛性角為：α°max。擴散角取值為：（2）該橋橋臺為重力式，材料為C30混凝土，容重：γ1=25kN/m3。橋臺后部的填土容重γ2圖12.1荷載計算（1）上部結(jié)構(gòu)荷載及橋臺自重與基礎(chǔ)上部覆蓋土層重量的計算見表11.1。表11.1上部結(jié)構(gòu)荷載及橋臺自重與基礎(chǔ)上部覆蓋土重計算表編號豎向力P/kN對基底中心軸偏心距e/m彎矩M/kN?m11×0.5×10.5×25=131.25-0.050-6.562520.4×1.25×10.5×25=131.250.75098.437530.3×0.3×10.5×25=23.6251.00023.62540.5×0.3×0.64×10.5×25=25.20.95023.9450.5×1×1×10.5×25=131.25-0.783-102.768861.3×2.79×10.5×25=952.0880.200190.417670.5×0.9×2.79×10.5×25=329.5691.150379.004480.3×0.23×1×2×25=3.45（擋塊）-0.050-0.172594.1×0.75×10.8×24=797.040.200159.408104.5×0.75×10.8×24=874.80011上部構(gòu)造恒載1362.870.21286.2027注：表中彎矩以順時針方向為正，逆時針為負，水平力以向右為正?！芇=4762.39kN，∑M=1051.53kN?m（2）計算土壓力土壓力作用于橋臺背部，α=18°；填土內(nèi)摩擦角取值：?=35°，橋臺與填土摩擦角：1）填土僅有自重不受其他荷載時土壓力系數(shù)計算如下式：K僅填土產(chǎn)生主動土壓力計算如下式：Ea容重：γ2土壓力的水平分力E形心軸與作用點間距e水平分力產(chǎn)生的彎矩M土壓力的豎向分力E形心與作用點間距e豎向分力產(chǎn)生的彎矩Mey2）填土上有荷載作用時土壓力計算如下式：將外荷載等效成均布土層作用于填土上，則其等效成的厚度為?=G對傾斜臺背，l0=Htanθtanθ=?l在破壞土體范圍內(nèi)布置一輛重車，該橋為雙車道，則G=2×280=560kN，?=則填土和外荷載共同作用下土壓力計算如下式：E共同作用下土壓力水平分力E形心與作用點間距e水平分力產(chǎn)生的彎矩M共同作用下土壓力豎向分力E形心與作用點間距e豎向分力產(chǎn)生的彎矩M3）臺前溜坡填土自重對橋臺前側(cè)面上的主動土壓力以基礎(chǔ)的前側(cè)邊緣垂線作為假想的臺背，土表面的傾斜度以溜坡的坡度為1:1.5求得β=?33.69°主動土壓力系數(shù)為K所以主動土壓力E①水平向分力E作用點距離基底形心的距離e水平力產(chǎn)生的彎矩M②豎向分力Eay作用點距離基底形心的距離e水平力產(chǎn)生的彎矩M（3）支座活載反力計算1）橋上有汽車作用且臺后無荷載①汽車荷載產(chǎn)生的支反力計算如下式：產(chǎn)生的支反力R形心與支反力作用點間距e支反力對形心處的作用彎矩M汽車制動力車道荷載標(biāo)準值在加載長度上總重的10%作為制動力取值，且大于等于90kN。根由上部分橋墩計算過程中，制動力作用在橋臺部分的大小為17.774kN。2）汽車荷載作用于橋上和橋臺后且車輛在臺后①汽車荷載產(chǎn)生的支反力計算如下式：因為基底形心在支反力在基底形心左側(cè)，為了得到最大力矩，且方向為逆時針，此時橋上的力矩方向為順時針且最小。產(chǎn)生的反力R支反力對形心處作用的彎矩M汽車制動力車道荷載標(biāo)準值在加載長度上總重的10%求制動力，且大于等于90kN。由上部分橋墩計算過程中可知，橋臺處的汽車制動力取值為17.774kN。3)橋臺后有汽車荷載但橋上無汽車荷載根據(jù)上部分內(nèi)容用相同方法將汽車荷載等效成均與土層厚度后計算土壓力。（4）支座摩阻力本橋的橡膠支座摩擦系數(shù)取f=0.3，支座摩阻力計算如下式：F=對形心作用的彎矩計算如下式：M荷載組合匯總（1）在全部荷載組合中，荷載布置工況分為四種：a.橋上受荷載作用，臺后無荷載作用；b.橋上和臺后均受荷載作用；c.橋上不受荷載作用，臺后受荷載作用；d.橋上和臺后均無上部結(jié)構(gòu)。（2）擴大基礎(chǔ)符合剛性角的要求，故不進行自身強度驗算，根據(jù)《規(guī)范》的規(guī)定，考慮組合：a.用于穩(wěn)定性驗算的基本組合，1.0×永久作用+1.0×汽車+1.0×（汽車土壓力+支座摩阻力）；b.地基豎向承載力驗算的短期效應(yīng)組合，永久作用+1.0×汽車效應(yīng)+1.0×其他可變作用效應(yīng)；c.基礎(chǔ)沉降計算的長期效應(yīng)組合，永久作用標(biāo)準值+0.4×汽車效應(yīng)；表11.3荷載組合匯總表荷載類型荷載工況水平力/kN豎直力/kN彎矩/kN.m永久作用4762.931051.53臺后自重土壓力-1819.091297.55-933.62（汽車+土重）土壓力-2180.032004.38-2447.27臺前土壓力373.29117.70217.88支座摩阻力408.861969.89汽車a522.57109.74b122.5425.73cd000荷載工況a.橋上有活載，后臺無活載基本組合-1854.666700.75-1524.36長期組合-1445.806387.21379.69短期組合-1854.666700.75-1524.36b.橋上、臺后均有汽車荷載基本組合-2215.607007.55-3122.02長期組合-1806.746934.03-1167.57短期組合-2215.607007.55-3122.02c.橋上無汽車，后臺有汽車基本組合-1806.746885.01-1177.86長期組合-1806.746885.01-1177.86短期組合-1806.746885.01-1177.86d.無上部結(jié)構(gòu)-1445.86178.18335.79驗算地基承載力（1）基底受到橋臺前后部填土的附加應(yīng)力計算橋臺后填土高為?1=3.14m，埋置基礎(chǔ)深度為2.0m時，臺后填土附加應(yīng)力計算中，取α1=0.46；基礎(chǔ)前邊沿取α1=0.069時，則后邊緣處σ1'=0.46×17×3.14=24.55kPa，前邊緣處σ（2）基底壓力計算1）建成后使用時工況a工況b控制驗算采用工況b，附加應(yīng)力考慮在內(nèi)：前部σ后部σ2）施工時附加應(yīng)力的影響：臺前臺后（3）地基承載力計算根據(jù)土工試驗資料，持力層為中風(fēng)化凝灰?guī)r，又因基礎(chǔ)埋深為原地面以下2.0m，所以地基承載力不用修正σmax（4）驗算基底的偏心距1）恒載作用下，應(yīng)滿足e0ρ=∑P=6178.18kN，∑M=335.79kN?me2）使用過程中，考慮工況b，應(yīng)滿足ee滿足要求。