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肋板桥台计算要点

2022-03-06 来源:钮旅网
肋板桥台受力与配筋计算 V1.03

一、基本情况1.荷载

荷载标准车道数

车道折减系数

结构重要性系数γ0=

2.填土情况

填土高度锥坡坡率内摩擦角填土容重地基系数锥坡土压力

3.桥台尺寸

(1)总体桥梁斜度

桥梁正宽度背墙高度盖梁高度

(2)肋板肋板厚度

肋板顶宽肋板底宽肋板个数

(3)承台承台长度

承台宽度承台高度肋板后端距承台边襟边

(4)系梁系梁长度

系梁宽度系梁高度

(5)台桩台桩间距4.台支座情况

支座直径

支座高度支座橡胶厚度剪切模量台支座数

5.桥台锚栓

是否设置

6.跨径及联孔

跨径联孔数

7.桥墩尺寸

桥墩高度墩柱直径墩柱个数墩桩直径墩桩个数墩概略桩长

8.墩支座情况

支座直径

支座高度支座橡胶厚度剪切模量

墩支座数

9.肋板顶受力情况(1)恒载

公路-

1级1为I级、2为II级、3为II级折减3只能为2、3或4

0.780

1H=

10m

即承台顶面至地面高度

1.5Φ=35°γ=19kN/m3

m=

15000

kN/m

401—考虑,0—不考虑

20°

13m盖梁正宽度

1.133m1.1mB肋=0.8

m

L肋顶=1mL肋底=4.5mn肋=2根L承=5.5m分离式承台

B承=2.2mH承=1.5mL襟=0.5m默认为前后襟边相等(也可改动)L系=10m全桥宽系梁总长度(斜)B系=1.2m默认系梁设于承台中间H系=1.5mL桩距=3.3mD支=250mmh支=42mmt支=30mmG支=1.5Mpan支=

16个

锚栓或桥台处桥面连续

11—设,0—不设

L=

20m跨径暂只能为5~50米2联孔数只能为1或2

h墩=8.867

m平原区假设与桥台同高,不同高可修改

D1=1m

2根

D2=1.2m

2根

L桩=15

m

D支=250mmh支=42mmt支=30mmG支=1.5Mpan支=

32个

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盖梁自重P盖=800kN上部重量

2P上=4405kN

e=

0m

(2)汽车

车道均布荷载

qK=10.5kN/m公路—I级车道集中荷载PK1=240kN车道集中荷载PK=240kN一孔一联时

P汽1=105kNP汽1=249kN两孔一联时

P汽2=

0kN汽车偏载增大系数β=2.6单车道制动力最小值H制min=

165kN制动力折减系数ξ=

0.5车辆荷载单轴重

140kN10.温度及收缩徐变情况

线膨胀系数α=

0.00001

安装温度

15℃一月平均气温-23℃收缩10℃徐变

20

11.桥墩墩身桩基混凝土情况

墩身砼强度等级C30墩身砼弹性模量Ec=30000Mpa

墩身砼强度等级C20墩桩砼弹性模量

Ec=25500Mpa12.桥台肋板混凝土和钢筋情况

砼强度等级

C30砼抗压强度设计值

fcd=11.5MPa钢筋抗拉压强度fsd=fsd'=

280MPa受拉区钢筋至边缘距离as=6cm受压区钢筋至边缘距离

as'=6cm相对界限受压区高度ξb=0.56应力高度与实际高度比β=0.8钢筋表面形状系数=C1=1单侧最小配筋率P=0.20%钢筋弹性模量

Es=200000Mpa13.汽车冲击力计算数据

计算跨径

Lj=19.6m上部材料弹性模量

Ec=32500Mpa上部跨中截面惯矩Ic=0.7677m4跨中每延米重量

G=142.84kN/m

14.搭板计算数据

搭板长度

L搭=10m搭板宽度B搭=11.75m搭板厚度H搭=0.34m搭板偏心距

e搭=

-0.4m

二、台身土压力计算

1.台身活载土压力计算

桥梁斜宽度b=13.834m(1)活载等代土层厚度 ha=(∑G)/(bγl0)填土高H=10.00m内摩擦角Φ=35.0°填土容重γ=19.0kN/m3台背与竖直面夹角α=0.0°填土面与水平面夹角β=0.0°台背与填土间摩擦角δ=φ/2

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全台宽,含耳背墙挡块等(不含搭板)全台宽一孔跨径全部重量不是桥台上的上部反力上部荷载偏心距

支承线在盖梁中心线的桥跨方向为正按简支梁自动计算,也可手工修改

一列汽车产生的台顶最小竖向力一列汽车产生的台顶最大竖向力汽车偏载引起最大柱反力与平均反力之比

fcd—混凝土轴心抗压强度设计值

fsd=fsd'—普通钢筋抗拉、抗压强度设计值

as—构件受拉区普通钢筋合力点至受拉区边缘的距离as'—构件受压区普通钢筋合力点至受压区边缘的距离

ξb—相对界限受压区高度—查表5.2.1

β—截面受压区矩形应力图高度与实际受压区高度的比值—光圆钢筋C1=1.4 带肋钢筋C1=1.0

按跨径减0.4米自动计算,也可手工修改

搭板的影响仅在计算基础时考虑行车道宽度

搭板支承线距台柱中心的距离

支承线在台柱中心线的桥跨方向为正忽略了搭板的影响盖梁斜宽度填土高内摩擦角填土容重

破裂面夹角θ破裂棱体长度破棱体上作用轴数

汽车主动土压力系数

=17.5°ω=α+δ+φ=52.5°

tgθ=-tgω+sqrt[(ctgφ+tgω)(tgω-tgα)]破裂棱体破裂面与竖直线夹角

=0.583l0=H×tgθ=5.835m

2未考虑破裂棱体长度大于8.4米的情况

∑G=655.2kNha=0.427mμ=cos2(φ-α)/{cos2α×cos(α+δ)

×[1+sqrt(sin(φ+δ)×sin(φ-β)/cos(α+δ)/cos(α-β))]2}=0.246

(2)活载土压力荷载集度

q0=ha×γ×b×μ=27.6kN/m

2.台身恒载土压力计算

(1)台后恒载土压力

h2=q1恒=

2.233m

0kN/m

背墙及盖梁高度

背墙顶面恒载土压力集度(全桥宽)盖梁底面恒载土压力集度(全桥宽)

q2恒=h2×γ×b×μ

144.5kN/mB肋=n=b1=

0.8m2

肋板厚度肋板个数

肋板计算宽度(全桥宽)。肋板净间距小于肋板宽度未考虑肋板宽>1.0米肋板宽≤1.0米

取用

=(B肋+1)×n-1=2.6m或=B肋(2n-1)=2.4mb1=2.4mh1=

7.767m

q3恒=h2×γ×b1×μ

25.1kN/m

q4恒=(h1+h2)×γ×b1×μ

112.2kN/m

台身高度(不计盖梁)

台身柱顶面恒载土压力集度(全桥宽)台身柱底面恒载土压力集度(全桥宽)

(2)锥坡反向土压力

坡率=

α=

=

μ=

=q3锥=

1.5锥坡坡率

arctg(1/锥坡坡率)

33.69°

(cosΦ/(1+sqrt(sinΦ×sin(Φ+α)/cosΦ))2

0.207

0kN/m台身柱顶面锥坡土压力集度(全桥宽)

台身柱顶面锥坡土压力集度(全桥宽)

q4锥=h1×γ×μ×b1

=73.2kN/m

是否考虑锥坡土压力

0

取用

q3锥=

0.0kN/m

q4锥=0.0kN/m

3.考虑荷载组合系数的台后土压力集度(全桥宽)

q1=q0+q1恒=27.6kN/mq2=q0+q2恒=172.1kN/mq3=q0+(q3恒-q3锥)=52.7kN/mq4=q0+(q4恒-q4锥)=139.9kN/m

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1—考虑,0—不考虑

背墙顶面土压力集度(全桥宽)盖梁底面土压力集度(全桥宽)台身肋板顶面土压力集度(全桥宽)台身肋板顶面土压力集度(全桥宽)

三、温度及收缩徐变影响力的计算1.基础数据

α=

0.00001

15-2338102030

℃℃℃℃℃℃

线膨胀系数

2.温差

安装温度

一月平均气温

温差=

收缩徐变

收徐合计=

3.桥台刚度

(1)肋板台身刚度按无穷大考虑

(2)台支座刚度

(3)桥台刚度

锚栓设置

4.无伸缩缝桥墩刚度

(1)单柱刚度

(2)单桩刚度

取用

K柱=1.000E+10kN/mh=填土高-背墙高=8.867m

A2

支=4.909E-02mK支=n×A支×G支/t支

=3.927E+04kN/m

K=K柱×K支/(K柱+K支)=3.927E+04kN/m

11—设,0—不设

K台=1.000E+10kN/m

D1=1mh=8.867mn=2

I4

h1=(π×D1)/640.049087385m4

Eh1=

30000Mpa

Eh弯=0.8×Eh1

=24000MPa

D2=1.2m

b12=

=(D2+1)-1/n=1.700m或=D2(2n-1)/n=1.8mb12=1.700mIh2=(π×D42)/640.101787602m4

Eh2=

25500Mpa

Eh弯=0.8×Eh2

=20400MPam=15000

α=((m×b)/(E0.2

12h弯×Ih2×1000))

=0.4148m-14/α=

9.6431m<桩长

Ax0=

(B3×D4-B4×D3)/(A3×B4-A4×B3)

=

2.441

Bx0=(A3×D4-A4×D3)/(A3×B4-A4×B3)

=1.625

Bo0=

(A3×C4-A4×C3)/(A3×B4-A4×B3)

=

1.751

δHH=

Ax0/(0.8×Eh2×Ih2×α3)

=

1.647E-05第 4 页,共 28 页

m/kN

台高(含盖梁高)

支座面积桥台全部支座刚度

桩柱支座合成刚度锚栓刚度按无穷大计

桩柱支座锚栓合成刚度

墩柱直径墩高墩柱个数柱惯性矩柱砼弹性模量柱抗弯弹性模量

桩径

墩桩计算宽度(单桩宽)。净柱间距小于柱径未考虑柱径>1.0米柱径≤1.0米

桩基惯性矩桩基砼弹性模量桩基抗弯弹性模量地基系数

δMH=δHM=

Bx0/(0.8×Eh2×Ih2×α2)

4.548E-06m/kN(或rad/kN)

δMM=Bo0/(0.8×Eh2×Ih2×α)

=2.033E-06rad/kN.mK柱=n/[(h3)/(3×0.8×Eh1×Ih1)+δ

4.403E+03kN/m

HH+δHM×h+δMH×h+δMM×h

2

(3)桩柱刚度

]

(4)墩支座刚度

A支=

4.909E-02m2

支座面积桥墩全部支座刚度

K支=n×A支×G支/t支

=7.854E+04kN/m

(5)桥墩刚度

K墩1=K柱×K支/(K柱+K支)=4.169E+03kN/m

5.伸缩缝桥墩刚度

(1)支座刚度

A支=

4.909E-02m2

半侧桥墩支座刚度忽略相临联影响,按墩柱无位移考虑,仅计入支座刚度

K支=n/2×A支×G支/t支

=3.927E+04kN/m

(2)桥墩刚度

K墩2=K支=3.927E+04kN/m

6.变形零点计算

(1)两孔一联时

x=(K墩1×L1+K墩2×L2)/(K墩1+K墩2+K台)=0.0m

(2)一孔一联时

x=(K墩2×L)/(K墩2+K台)=0.0m

(3)变形零点

x=0.0m

7.温度及收缩徐变水平力(考虑荷载组合系数)

H温=x×K台×温差×α

=628.59kN

H收徐=x×K台×收徐合计×α

=496.25kN

四、汽车制动力的计算1.计算荷载

一车道荷载重G=498kN车道数n=3车道系数2.34

2.分担系数

(1)两孔一联时

=K台/(K墩2+K墩1+K台)=1.000

(2)一孔一联时

=K台/(K墩2+K台)=1.000

(3)取用(考虑制动力折减系数)

ξ=0.500

分担系数0.500

3.一个车道荷载重的10%

H制=49.80kN

4.一个车道的制动力

H制1=165.00kN

5.多车道制动力取用值

H制=H制1×车道系数×分担系数=193.05kN

五、台顶荷载偏心的影响1.恒载(1)盖梁

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桩柱支座合成刚度

以桥台为原点

桥台承受制动力比例

JTJ D62-2004 4.3.6

P盖=

800kN(2)上部

P上=

2202.5kN

(3)搭板

P搭=L搭×0.7×B搭×H搭×25/2=349.6kN

(4)合计

P恒=P盖+P上+P搭=3352.06kN

2.汽车

一孔一联P汽小1=105.00kNP汽大1=249.00kN两孔一联

P汽小2=0.00kN单车道最小

P汽小=0.00kN

横向车道折减系数μ=0.78取用最小

P汽小=0.00kN取用最大

P汽大=582.66kN

3.汽车冲击力

跨中单位长度质量

mc=G/g

=14560.65N·s2/m2结构基频f=π/(2l2j)×sqrt(EIc/mc)=5.35Hz冲击系数

0.05

μ=﹛0.1767lnf-0.0157

0.45采用冲击系数μ=0.28汽车冲击力

P冲小=P汽小×μ

=0.00kNP冲大=P汽大×μ

=163.57kN

4.偏心弯矩

(1)恒载

e上=0me搭=

-0.40m

M外恒=P上×e上+P搭×e搭

=-139.8kN.m

(2)汽车

M外汽小=P汽小×e

0.0kN.m

M外汽大=P汽大×e

0.0kN.m取用

M外汽=

0.0kN.m

(3)汽车冲击力

M冲小=P冲小×e

0.0kN.m

M冲大=P冲大×e

0.0kN.m取用

M冲=0.0kN.m六、全桥肋板顶(盖梁底)竖向力

P恒=3352.06kN

P汽小=0.00kNP汽大=582.66kNP冲小=

0.00kNP冲大=

163.57kN

七、肋板顶截面内力计算(形心即为盖梁中心)1.承载能力极限状态

(1)弯矩最大的三种工况(全台宽)

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盖梁自重(全台宽)

上部重量(一孔跨径全台宽重量的一半)按跨径为搭板长0.7倍的简支梁计算

全桥宽恒载竖向力

一列汽车产生的台顶最小竖向力一列汽车产生的台顶最大竖向力一列汽车产生的台顶最小竖向力

当f<1.5Hz

当1.5Hz≤f≤14Hz当f>14Hz

上部荷载偏心距搭板恒载偏心距

按最小汽车作用计算

按最大汽车作用计算

取用最大正弯矩或最小负弯矩取用最大正弯矩或最小负弯矩恒载

汽车最小竖向力汽车最大竖向力

汽车及冲击力取用最大正弯矩或最小负弯矩

组合一

Mo1=M外恒×1.2+(M外汽+M冲)×1.4+H收徐×h2+H温×h2×0.8×1.4+=Ho1==P01==P01==Mo2==Ho2==P02==P02==Mo3==Ho3==P03==P03==

1/6×h2×(2×q1+q2)×h2×1.4

2777.0kN.m

H温×0.8×1.4+H收徐+1/2×(q1+q2)×h2×1.4

1512.5kN

1.0×P恒+1.4×(P汽小+P冲小)

3352.1kN最小竖向力

1.2×P恒+1.4×(P汽大+P冲大)

5067.2kN最大竖向力

M外恒×1.2+(M外汽+M冲)×1.4+H收徐×h2+H制×h2×0.8×1.4+1/6×h2×(2×q1+q2)×h2×1.4

1687.7kN.m

H制×0.8×1.4+H收徐+1/2×(q1+q2)×h2×1.4

1024.7kN

1.0×P恒+1.4×(P汽小+P冲小)

3352.1kN最小竖向力

1.2×P恒+1.4×(P汽大+P冲大)

5067.2kN最大竖向力

M外恒×1.2+(M外汽+M冲)×1.4+H收徐×h2+(H制+H温)×h2×0.7×1.4+1/6×h2×(2×q1+q2)×h2×1.4

3002.9kN.m

(H制+H温)×0.7×1.4+H收徐+1/2×(q1+q2)×h2×1.4

1613.7kN

1.0×P恒+1.4×(P汽小+P冲小)

3352.1kN最小竖向力

1.2×P恒+1.4×(P汽大+P冲大)

5067.2kN最大竖向力

3002.9kN.m1613.7kN3352.1kN5067.2kN

21501.5kN.m806.8kN1676.0kN

最小竖向力最小竖向力最大竖向力肋板个数

组合二

组合三

(2)选最大弯矩及相应内力(全台宽)

M0=H0=P0=P0=

(3)单肋板最大弯矩及相应内力

n桩=Mud=Hud=Pud=

Pud=2533.6kN最大竖向力

2.正常使用极限状态——作用短期效应组合(1)弯矩最大的工况(全台宽)

Mo1=M外恒+M外汽×0.7+H收徐×h2+(H温+H制)×h2+

=Ho1==P01==P01==

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

n桩=Msd=Hsd=Psd=

Psd=

3.正常使用极限状态——作用长期效应组合

21496.0kN.m770.4kN1676.0kN1880.0kN

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最小竖向力最大竖向力肋板个数

1/6×h2×(2×q1+q2)×h2

2992.0kN.m

H温+H收徐+H制+1/2×(q1+q2)×h2

1540.9kN

1.0×P恒+0.7×P汽小

3352.1kN

1.0×P恒+0.7×P汽大

3759.9kN

最小竖向力最大竖向力

(1)弯矩最大的工况(全台宽)

Mo1=M外恒+M外汽×0.4+H收徐×h2+(H温+H制)×h2+=Ho1==P01=1/6×h2×(2×q1+q2)×h2

2992.0kN.m

H温+H收徐+H制+1/2×(q1+q2)×h2

1540.9kN

1.0×P恒+0.4×P汽小

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

八、肋板中截面内力计算1.肋板自重产生的内力

肋板厚度

肋板顶宽肋板底宽肋板中截面宽肋板高度中截面肋板高梯形肋板形心顶中形心距中中形心距肋板面积

内力

弯矩竖向力

2.肋板顶土重产生的内力

土柱高度

土柱面积土柱形心土柱形心距

内力

弯矩竖向力

3.肋板中截面土压力集度

4.汽车及冲击力的取用

=3352.1kN

最小竖向力P01=1.0×P恒+0.4×P汽大

=

3585.1kN

最大竖向力

n桩=2肋板个数

Mld=1496.0kN.mHld=770.4kNPld=1676.0kN最小竖向力Pld=

1792.6kN

最大竖向力B肋=B单肋×n肋

全台宽肋板厚度

=1.6mL肋顶=1.0mL肋底=

4.5m

L肋中=(L肋1+L肋2)/2

=2.750mh1=7.767m台身高度(不计盖梁)

h肋中=h1/2

=3.884m

e2

肋=[3L肋顶+(L肋中-L肋顶)2]/[3(L肋顶+L肋中)]距肋板后缘的距离

=0.539m

e顶中=

L肋顶/2-L肋中/2盖梁中心到截面形心的距离

=-0.875m在截面形心的桥跨方向为正

e中中=

e肋-L肋中/2中截面以上肋板到截面形心的距离

=-0.836m在截面形心的桥跨方向为正

A肋中=

(L肋顶+L肋中)×h肋中/2

=7.282m2

M肋中=A肋中×B肋×e中中×25

=-243.528kN.mP肋中=A肋中×B肋×25

=291.26kNh土中=h肋中简化认为与肋板同高=3.884mA土中=(L肋中-L肋顶)×h土中/2简化为三角形土柱=3.40m2

e土=L肋顶+(L肋中-L肋顶)×2/3

距肋板后缘的距离=2.17m

e土中=

e土-L肋中/2

土柱中心到截面形心的距离=0.79m

在截面形心的桥跨方向为正

M土中=

A土中×B肋×γ×e土中

=81.78kN.m

P土中=

A土中×B肋×γ

=

103.30kN

q3=

52.7kN/m

台身肋板顶面土压力集度(全桥宽)q4中=(q3+q4)/2

台身肋板中截面土压力集度(全桥宽)

=96.3kN/m

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e上+e顶中=P汽+P冲=

P汽=

5.承载能力极限状态

(1)弯矩最大的三种工况(全台宽)

组合一

-0.875m

0.0kN0.0kN

(e+e顶中)为正取大,为负取小(e+e顶中)为正取大,为负取小

M11=[P盖×e顶中+P上×(e上+e顶中)+P搭×(e搭+e顶中)+M肋中+M土中]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶中)×1.4+

H收徐×(h2+h肋中)+H温×(h2+h肋中)×0.8×1.4+=H11==P11==P11==M12=

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h肋中]+1/6×(2×q3中+q4中)×h肋中2}×1.4

5646.7kN.m

H温×0.8×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3中+q4中)×h肋中]×1.4

1917.5kN

1.0×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽小+P冲小)

3746.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽大+P冲大)

5540.7kN最大竖向力

[P盖×e顶中+P上×(e上+e顶中)+P搭×(e搭+e顶中)+M肋中+M土中]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶中)×1.4+H收徐×(h2+h肋中)+H制×(h2+h肋中)×0.8×1.4+=H12==P12==P12==M13=

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h肋中]+1/6×(2×q3中+q4中)×h肋中2}×1.4

2663.0kN.m

H制×0.8×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3中+q4中)×h肋中]×1.4

1429.7kN

1.0×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽小+P冲小)

3746.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽大+P冲大)

5540.7kN最大竖向力

[P盖×e顶中+P上×(e上+e顶中)+P搭×(e搭+e顶中)+M肋中+M土中]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶中)×1.4+H收徐×(h2+h肋中)+(H制+H温)×(h2+h肋中)×0.7×1.4+=H13==P13==P13==

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h肋中]+1/6×(2×q3中+q4中)×h肋中2}×1.4

6265.6kN.m

(H制+H温)×0.7×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3中+q4中)×h肋中]×1.4

2018.7kN

1.0×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽小+P冲小)

3746.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋中+P土中)+1.4×(P汽大+P冲大)

5540.7kN最大竖向力

6265.6kN.m2018.7kN3746.6kN5540.7kN

23132.8kN.m1009.3kN1873.3kN

最小竖向力最小竖向力最大竖向力肋板个数

组合二

组合三

(2)选最大弯矩及相应内力(全台宽)

M0=H0=P0=P0=

(3)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=Mud=Hud=Pud=

Pud=2770.3kN最大竖向力

6.正常使用极限状态——作用短期效应组合(1)弯矩最大的工况(全台宽)

M01=[P盖×e顶中+P上×(e上+e顶中)+P搭×(e搭+e顶中)+M肋中+M土中]×1.0+P汽×(e上+e顶中)×0.7+

H收徐×(h2+h肋中)+(H制+H温)×(h2+h肋中)×1.0+=H01==P01==

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h肋中]+1/6×(2×q3中+q4中)×h肋中2}×1.0

6388.2kN.m

H制+H温+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3中+q4中)×h肋中]×1.0

1830.2kN

1.0×(P恒+P肋中+P土中)+0.7×P汽小

3746.6kN最小竖向力第 9 页,共 28 页

P01=1.0×(P恒+P肋中+P土中)+0.7×P汽大

=4154.5kN最大竖向力

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=Msd=Hsd=Psd=

23194.1kN.m915.1kN1873.3kN

最小竖向力肋板个数

Psd=2077.2kN最大竖向力

7.正常使用极限状态——作用长期效应组合(1)弯矩最大的工况(全台宽)

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

九、肋板底面内力计算1.肋板自重产生的内力

肋板厚度

肋板顶宽肋板底宽肋板高度梯形肋板形心顶底形心距底底形心距肋板面积

内力

弯矩竖向力

2.肋板顶土重产生的内力

土柱高度

土柱面积土柱形心土柱形心距

内力

弯矩

M01=[P盖×e顶中+P上×(e上+e顶中)+P搭×(e搭+e顶中)+M肋中+M土中]×1.0+P汽×(e上+e顶中)×0.4+

H收徐×(h2+h肋中)+(H制+H温)×(h2+h肋中)×1.0+{1/6×h22×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h肋中]+1/6×(2×q3中+q4中)×h肋中}×1.0

=6388.2kN.m

H01=H制+H温+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3中+q4中)×h肋中]×1.0

=1830.2kN

P01=1.0×(P恒+P肋中+P土中)+0.4×(P汽小+P冲小)

=3746.6kN最小竖向力

P01=1.0×(P恒+P肋中+P土中)+0.4×P汽大

=

3979.7kN最大竖向力

n肋=2肋板个数

Mld=3194.1kN.mHld=915.1kNPld=1873.3kN最小竖向力Pld=

1989.8kN

最大竖向力B肋=B单肋×n肋

全台宽肋板厚度

=1.6mL肋顶=1.0mL肋底=4.5mh1=7.767m

台身高度(不计盖梁)

e肋=

[3L2

2

肋顶+(L肋底-L肋顶)]/[3(L肋顶+L肋底)]距肋板后缘的距离

=0.924m

e顶底=

L肋顶/2-L肋底/2盖梁中心到截面形心的距离

=-1.750m在截面形心的桥跨方向为正

e底底=

e肋-L肋底/2底截面以上肋板到截面形心的距离

=-1.326m在截面形心的桥跨方向为正

A肋底=

(L肋顶+L肋底)×h1/2

=21.359m2

M肋底=A肋底×B肋×e底底×25

=-1132.688kN.mP肋底=A肋底×B肋×25

=854.37kNh土底=h1简化认为与肋板同高=7.767mA土底=(L肋底-L肋顶)×h土底/2简化为三角形土柱=13.59m2

e土=L肋顶+(L肋底-L肋顶)×2/3距肋板后缘的距离=3.33me土底=e土-L肋底/2

土柱中心到截面形心的距离

=1.08m在截面形心的桥跨方向为正

M土底=A土底×B肋×γ×e土底

=447.64kN.m

第 10 页,共 28 页

竖向力

3.肋板底截面土压力集度

P土底=A土底×B肋×γ

=413.20kNq3=q4底=q4=

52.7kN/m139.9kN/m-1.750m

0.0kN0.0kN

(e+e顶中)为正取大,为负取小(e+e顶中)为正取大,为负取小台身肋板顶面土压力集度(全桥宽)台身肋板底截面土压力集度(全桥宽)

4.汽车及冲击力的取用

e+e顶底=P汽+P冲=

P汽=

5.承载能力极限状态

(1)弯矩最大的三种工况(全台宽)

组合一

M11=[P盖×e顶底+P上×(e上+e顶底)+P搭×(e搭+e顶底)+M肋底+M土底]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶底)×1.4+

H收徐×(h2+h1)+H温×(h2+h1)×0.8×1.4+=H11==P11==P11==M12=

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q4)×h12}×1.4

10115.5kN.m

H温×0.8×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×1.4

2559.5kN

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽小+P冲小)

4619.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽大+P冲大)

6588.3kN最大竖向力

[P盖×e顶底+P上×(e上+e顶底)+P搭×(e搭+e顶底)+M肋底+M土底]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶底)×1.4+H收徐×(h2+h1)+H制×(h2+h1)×0.8×1.4+=H12==P12==P12==M13=

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q中)×h12}×1.4

5237.4kN.m

H制×0.8×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×1.4

2071.7kN

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽小+P冲小)

4619.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽大+P冲大)

6588.3kN最大竖向力

[P盖×e顶底+P上×(e上+e顶底)+P搭×(e搭+e顶底)+M肋底+M土底]×1.2+(P汽+P冲)×(e上+e顶底)×1.4+H收徐×(h2+h1)+(H制+H温)×(h2+h1)×0.7×1.4+=H13==P13==P13==

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q4)×h12}×1.4

11127.3kN.m

(H制+H温)×0.7×1.4+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×1.4

2423.7kN

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽小+P冲小)

4619.6kN最小竖向力

1.2×(P恒+P肋底+P土底)+1.4×(P汽大+P冲大)

6588.3kN最大竖向力

11127.3kN.m2423.7kN4619.6kN6588.3kN

25563.7kN.m1211.8kN2309.8kN

最小竖向力最小竖向力最大竖向力肋板个数

组合二

组合三

(2)选最大弯矩及相应内力(全台宽)

M0=H0=P0=P0=

(3)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=Mud=Hud=Pud=

Pud=3294.1kN最大竖向力

6.正常使用极限状态——作用短期效应组合(1)弯矩最大的工况(全台宽)

M01=[P盖×e顶底+P上×(e上+e顶底)+P搭×(e搭+e顶底)+M肋底+M土底]×1.0+P汽×(e上+e顶底)×0.7+

第 11 页,共 28 页

H收徐×(h2+h1)+(H制+H温)×(h2+h1)×1.0+=H01==P01==P01==

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=Msd=Hsd=Psd=

25437.5kN.m1059.7kN2309.8kN

最小竖向力肋板个数

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q4)×h12}×1.0

10875.0kN.m

H制+H温+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×1.0

2119.5kN

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+0.7×P汽小

4619.6kN最小竖向力

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+0.7×P汽小

5027.5kN最大竖向力

Psd=2513.7kN最大竖向力

7.正常使用极限状态——作用长期效应组合(1)弯矩最大的工况(全台宽)

M01=[P盖×e顶底+P上×(e上+e顶底)+P搭×(e搭+e顶底)+M肋底+M土底]×1.0+P汽×(e上+e顶底)×0.4+

H收徐×(h2+h1)+(H制+H温)×(h2+h1)×1.0+=H01==P01==P01==

(2)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=Mld=Hld=Pld=Pld=

十、承台底面内力计算

1.承台和肋板自重产生的内力

承台长度

承台单宽度承台总宽度承台高度系梁长度系梁宽度系梁高度顶承形心距肋板体积底承形心距承台体积系梁体积

内力

弯矩竖向力

25437.5kN.m1059.7kN2309.8kN2426.4kN

最小竖向力最大竖向力肋板个数

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q4)×h12}×1.0

10875.0kN.m

H制+H温+H收徐+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×1.0

2119.5kN

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+0.4×P汽小

4619.6kN最小竖向力

1.0×(P恒+P肋底+P土底)+0.4×P汽大

4852.7kN最大竖向力

L承=B单承=

5.5m2.2m

单个基础宽度全桥总宽度全桥宽系梁总长度默认系梁设于承台中间盖梁中心到承台底面形心的距离

在截面形心的桥跨方向为正

B承=B单承×n肋

=4.4mH承=1.5mL系=B系=H系=

10m1.2m1.5m

e顶承=L肋顶/2+L襟-L承/2=-1.750mV肋=A肋底×B肋=34.175m3e底承=e肋+L襟-L承/2

=-1.326mV承=L承×B承×H承=36.300m3V系=L系×B系×H系

=18.000m3

M肋承=(V肋×e底承+V承×0+V系×0)×25

=-1132.69kN.mP肋承=(V肋+V承+V系)×25

第 12 页,共 28 页

肋板形心到承台底面形心的距离在截面形心的桥跨方向为正

2.肋板顶土重产生的内力

土柱高度

土柱面积土柱形心土柱形心距

内力

弯矩竖向力

3.承台顶土重产生的内力(1)肋板前缘

土柱高度

土柱体积土柱形心土柱形心距

(2)肋板后缘

土柱高度

土柱体积土柱形心土柱形心距

(3)承台中部

土柱高度

土柱体积土柱形心土柱形心距

(4)内力

弯矩竖向力

4.系梁顶土重产生的内力

土柱高度

土柱体积竖向力

5.汽车及冲击力的取用

6.基础计算内力组合

=

2211.87kN

h土承=h1

简化认为与肋板同高=7.767mA土底=(L肋底-L肋顶)×h土底/2简化为三角形土柱=13.59m2

e土=L肋顶+(L肋底-L肋顶)×2/3

距肋板后缘的距离

=3.33m

e土承=

e土+L襟-L承/2

土柱中心到承台底面形心的距离=1.08m

在截面形心的桥跨方向为正

M土承1=

A土底×B肋×γ×e土承

=447.64kN.m

P土承1=

A土底×B肋×γ

=

413.20kN

h土前=h1

简化认为与肋板同高=7.767m

V土前=(L承-L肋底-L襟)×h土前×B承简化为矩形土柱=17.09m2

e土=(L承-L肋底-L襟)/2+L肋底

距肋板后缘的距离

=4.75me土前=e土+L襟-L承/2

土柱中心到承台底面形心的距离

=2.50m在截面形心的桥跨方向为正h土后=H简化认为与填土同高=10.000mV土后=L襟×h土后×B承简化为矩形土柱=22.00m2e土=L襟/2×-1距肋板后缘的距离

=-0.25me土后=e土+L襟-L承/2

土柱中心到承台底面形心的距离=-2.50m在截面形心的桥跨方向为正h土中=(h土前+h土后)/2简化为肋板前缘和后缘的平均高=8.884m

V土中=L肋底×h土中×(B承-B肋)简化为矩形土柱=111.93m2e土=L肋底/2距肋板后缘的距离

=2.25me土中=e土+L襟-L承/2

土柱中心到承台底面形心的距离=0.00m

在截面形心的桥跨方向为正

M土承2=(V土前×e土前+V土后×e土后+V土中×e土中)×γ

=-233.35kN.mP土承2=(V土前+V土后+V土中)×γ

=2869.37kNh土系=h1简化为肋板前缘和后缘的平均高=7.767mV土系=L系×h土系×B系简化为矩形土柱

=93.20m2若长宽高之一为零,则取零

P系=V土系×γ=1770.88kN

e上+e顶承=-1.750m

P汽+P冲=

0.0kN

(e上+e顶中)为正取大,为负取小第 13 页,共 28 页

(1)搭板的作用(全台宽)

搭板上汽车作用

搭板上仅作用车道荷载均布力

P搭汽=L搭×0.7×10.5×车道数×车道折减系数×偏载系数/2

=223.6kN

M3=[P盖×e顶承+P上×(e上+e顶承)+P搭×(e搭+e顶承)+M肋承+M土承1+M土承2]+(P汽+P冲)×(e上+e顶承)+

H收徐×(h2+h1+H承)+(H制+H温)×(h2+h1+H承)+

{1/6×h2×[(2×q1+q2)×h2+3×(q1+q2)×h1]+1/6×(2×q3+q4)×h12}+=H3=[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]×H承

13820.9kN.m

(H制+H温+H收徐)+[1/2×(q1+q2)×h2+1/2×(q3+q4)×h1]

(2)弯矩最大的工况(全台宽)

=2119.5kN

P3=P恒+P肋承+P土承1+P土承2+P系+P汽小+P冲小

=10617.4kN最小竖向力P3=P恒+P肋承+P土承1+P土承2+P系+P汽大+P冲大+P搭汽

=

11587.2kN最大竖向力

(3)单肋板最大弯矩及相应内力

n肋=2肋板个数

Mj=6910.4kN.mHj=1059.7kNPj=5308.7kN最小竖向力Pj=

5793.6kN

最大竖向力十一、桩顶竖向力计算

前排桩竖向力

P前=Pjmax/2+Mj/L桩距

=4990.9kN

后排桩竖向力

P后=Pjmax/2-Mj/L桩距=802.7kN

第 14 页,共 28 页

第 15 页,共 28 页

5.3.3

第 16 页,共 28 页

至受拉区边缘的距离

点至受压区边缘的距离

与实际受压区高度的比值—查表第 17 页,共 28 页

间距小于肋板宽度未考虑

第 18 页,共 28 页

距小于柱径未考虑

第 19 页,共 28 页

第 20 页,共 28 页

弯矩

第 21 页,共 28 页

第 22 页,共 28 页

P冲)×(e上+e顶中)×1.4+

2肋中}×1.4

上+e顶中)×1.4+

2肋中}×1.4

上+e顶中)×1.4+

2肋中}×1.4

+e顶中)×0.7+

2肋中}×1.0

第 23 页,共 28 页

×hP冲)×(e×hP冲)×(e×h(e上×h顶中)×0.4+

2}×1.0

第 24 页,共 28 页

(e上+e×h肋中顶底)×1.4+

顶底)×1.4+

顶底)×1.4+

0.7+

第 25 页,共 28 页

P冲)×(e上+eP冲)×(e上+eP冲)×(e上+e(e上+e顶底)×0.4+

第 26 页,共 28 页

(e上+e顶底)×第 27 页,共 28 页

+P冲)×(e上+e顶承)+

第 28 页,共 28 页

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