u型桥台设计说明书.docVIP

1 重力式U型桥台设计 1.1 原始数据 1.1.1地质资料 地基土分为五层，天然路面依次向下为亚砂土、亚粘土、粘土、亚砂土、粉砂，各种土质的重度γ为19kN/m3、19.8kN/m3、19.5kN/m3、18.5kN/m3、19.6kN/m3，压缩模量Es为15MPa、14.6MPa、14.5MPa、15.1MPa、15MPa，承载力基本容许值为[fao]=420kPa，空隙比e在0.55~0.60之间，台内填土重度γ=18kN/m3，内摩擦角=35°。 1.1.2桥梁结构资料 上部结构采用单箱双室空心梁，标准跨径20.00m，计算跨径19.50m，梁长19.92m,桥面净宽7+2×1.5m，采用板式橡胶支座，支座高4cm，空心板为C40钢筋混凝土，容重2500g/m3。桥梁上部断面图1-1，桥梁上部铺设6cm厚的沥青混凝土铺装层，容重2300g/m3，6~13cm厚的40﹟现浇混2400kg/m3，空心梁截面积为5m2。 图1-1 桥梁断面图 （尺寸单位：m ） 1.2 几何设计 1.2.1设计荷载 公路Ⅰ级，人群荷载3N/m2。 1.2.2设计材料 台帽用C30钢筋混泥土，γ=25kN/m3，台身采用C20混凝土，重度γ =25kN/m3，轴心抗压强度fcd =7.82Pa，基础采用15号混凝土砌块石，重度γ =23kN/m3，轴心抗压强度fcd =5.17Pa，人行道板按标准值.0kN/m2计算。 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2004） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63—2007） 桥面高程为76.648m；设计水位高程73.748m；河床高程为69.10m。 基础采用两个台阶，每层台阶厚0.85m，襟边宽0.2m。基础采用块石砌体，其容许最大刚性角为αmax=30°，基础的扩散角为： 则桥台高度为： （2）顺桥向台帽宽度 图1-2 台帽顺桥向尺寸图 台帽宽度 (1.2.1) 式中：e0——伸缩缝宽度，取e0=2cm； e1——支座中心至梁端距离，取e1=18cm a——支座顺桥向宽度，a=20cm； C1——支座边缘到台身顶边缘距离，C1=20cm； C2——台帽檐口宽度，C2=10cm。 计算得： (cm) （3）横桥向台帽宽度 桥面宽为B=10m，台帽一般设置10cm的檐口，故取B0=10.2m。 桥台侧墙长度锥坡高度h=7.548m，按1:1放坡，按规定要求，桥台侧墙后端应伸入桥头锥坡定点以内长度75cm，则桥台侧墙长度为： （5）前墙底宽度 按规范要求，取前墙顶宽b2=1m，则前墙底宽为： b3=3.110.4H=3.10m(满足规范要求) 侧墙底宽按规范要求，取侧墙顶宽b5=0.8m，侧墙底宽为： b6=0.8+7.748/4=2.7370.35H=2.71m(满足规范要求) 桥台与基础的其他细部尺寸见图1-。 图1- 桥台与基础细部尺寸图 (尺寸单位m ) 2 荷载计算 2.1 结构重力计算 2.1.1上部结构重力 沥青混凝土桥面铺装层为：(kN/m) 现浇混凝土调平层为：(kN/m) 人行道：(kN/m) 桥梁：(kN/m) 一孔上部结构重力(kN) 2.1.2台身、侧墙及填土重力 桥台台帽、前墙、侧墙及填土重力计算见表2-1。 2.1.3基础及襟边上土重 对于基础自重及襟边上土重，两台阶基础近似采用单台阶基础计算，差别不大。 基础重：(kN) 力臂：(m) 对O1——O1的弯矩：(kN·m) 台边襟边土重，由河床线计起，则： (kN) 力臂：(m) 对O1——O1的弯矩：(kN·m) 台侧襟边土重，由河床线计起，则： (kN) 力臂:(m) 对O1——O1的弯矩：(kN·m) 2.1.4台身底截面以上自重的重心 全部自重合计为11565.38kN，对O1——O1的弯矩合计为43101.45kN·m，全部自重作用点距O1——O1为3.727m；则其对台身底截面形心偏心距e=3.7273.371=0.356m（靠台背一侧）。 台身、侧墙及填土重力及对O1—O1重心矩的计算表 表2-1 图中序号 自重力/力臂 计算式 自重力 力臂 弯矩 kN m kN·m 1 0.7×0.4×10.2×25 71.40 0.89 63.55 0.64＋0.5／2 2 1×1×10×25 250.00 1.64 410.00 1／2＋0.5＋0.64 3 0.9×0.4×10×25 90.00 1.59 143.10 0.9／2＋0.5＋0.64 4 0.64×6.348×10×25×1／2 5