2022年墩台与基础课程设计.docx
精品学习资源一设计资料1. 上部构造预应力混凝土简支梁桥，跨径13m,梁长 12.94m，运算跨径 12.30m ，五梁式四孔桥面连 续 . 一 联 中 间 各 墩 设 平 板 橡 胶 支 座 ， 端 部 桥 台 设 滑 板 橡 胶 支 座 . 桥 面 宽1 1 m + 1 . 0 m + ，0 .单向三车道 .2. 荷载等级大路 级，车道荷载qk7.85kN/mPk157.5kN （按内插法求得）.3.上部荷载上部结构恒载见表1 .表 1 各梁恒载反力表每 片 边 梁kN/m每 片 中 梁kN/m一孔上部构造 kN各梁支座反力 kN边梁中梁30.4231.822022.52196.82205.884.主要材料预应力混凝土梁采纳C40 混凝土，Ec3.25 10 MPa ；盖梁与墩身均采纳4C25 混凝土， Ec2.8010 MPa ；承台与桩基均采纳4C20 混凝土， Ec2.5510 MPa ；主筋4采纳 HRB335 级钢筋， Es2.1 10 MPa ；箍筋采纳5R235 级钢筋， Es2.0 10 MPa .55.支座板式橡胶支座摩阻系数f0.05 ；滑板支座最小摩阻系数f0.03 ，一般情形 0.05.6. 桥墩一般构造及桥面连续布置桥墩一把构造图见图1，桥面连续布置见图2.7. 使用规范：大路桥涵设计通用规范、大路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范 .二盖梁设计欢迎下载精品学习资源1垂直荷载运算（ 1）盖梁自重及内力运算（见图3.和表 2）表 2 盖梁自重及内力运算截面编号自重弯矩剪力（ kN ）（ kNm ）Q左Q右1-148.08-26.44-48.08-48.082-234.55-65.31-82.63-82.633-357.38-165.50-140.02222.134-463.7525.76159.38159.385-5159.38224.980011002209022502.活载运算活载横向分布系数荷载对称布置用杠杆法，非对称布置用偏心压力法a.单列汽车对称布置K1K50, K2K412902500.180K3121601602500.640b,双列汽车对称布置K1K50, K2K41652651802500.620K 312521852500.760c.三列汽车对称布置K 1K 50, K 2K 40.820K1301601603030.7602250欢迎下载精品学习资源d.单列汽车非对称布置欢迎下载精品学习资源1eaiiKn2a2 , n5,e435,2a2625000欢迎下载精品学习资源K1435 500562500025625000143500.20, K143525010.548,K14352500.374欢迎下载精品学习资源34K562500056250000.026欢迎下载精品学习资源5K14355000.1485625000.e.双列汽车非对称布置欢迎下载精品学习资源1eaiiKn2a2 , n5,e280,2a2625000欢迎下载精品学习资源K1280500562500025625000128000.20, K128025010.424,K12802500.312欢迎下载精品学习资源K 34562500056250000.088欢迎下载精品学习资源5K12805000.0245625000f.三列汽车非对称布置欢迎下载精品学习资源K1eaiin2a2 , n5, e125, 2a 2625000欢迎下载精品学习资源K112550056250002562500011250112525010.3, K11252500.25欢迎下载精品学习资源K 30.20, K 4562500056250000.15欢迎下载精品学习资源5K11255000.15625000汽车顺桥行驶a. 单孔单列汽车欢迎下载精品学习资源B10, B27.8512.3 / 2157.5205.9kN欢迎下载精品学习资源BB1B2205.9kN欢迎下载精品学习资源b. 双孔单列汽车B17.85 12.3 / 295.6kN, B27.85 12.3 / 2157.5205.9kNBB1B295.6205.9301.5kN活载横向安排后各梁支点反力欢迎下载精品学习资源运算式为： RiBKi ，运算结果见表3欢迎下载精品学习资源表 3 各梁活载反力汇总表汽车荷载单孔荷载双孔荷载B kNRi kNBkNRi kN205.90254.3037.06245.7746131.7720.34416.47220.34400205.90254.30127.65157.6686156.48193.26488127.656157.6600205.90254.308168.836208.52156.48193.26488168.836208.52荷载横向安排情形欢迎下载精品学习资源计算荷载方法布置横 向 分布系数欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源按杠杆法运算单列扯对称荷载K1=0.000K 2=0.180K 3=0.640K 4=0.180K 5=0.000K1=0.000K 2=0.620K 3=0.760K 4=0.620K 5=0.000K1=0.000K 2=0.820K 3=0.760K 4=0.820双列车对称荷载三列车对称荷载欢迎下载精品学习资源K 5 =0.00000欢迎下载精品学习资源按偏心 压 力 法单列扯非对称K1 =0.548205.9112.833254.3139.356欢迎下载精品学习资源运算布置K 2 =0.374K 3 =0.200K 4 =0.02677.00795.10841.1850.8605.3546.612欢迎下载精品学习资源K 50.148=- 30.473- 37.634双列K1=0.4411.8174.60508.6215.64车非对称2436布置K 212=0.3128.482158.683K 3=0.282.360101.7200K 4=0.036.23844.75788K 50.024=-9.883- 12.206三列车非对称K100=0.3617.7185.31762.9228.870布置K 250=0.2154.425190.725K 3=0.2123.54152.5800K 4=0.192.655114.3550K 5=0.161.7776.290002.恒载与活载反力汇总恒载与活载反力汇总见表4.欢迎下载精品学习资源结构基频 fEcI c3.141593.2510100.10569.810.42欢迎下载精品学习资源c2l 2m212.30226750欢迎下载精品学习资源式中l 结构地运算跨径，l12.30m欢迎下载精品学习资源cEc 结构材料地弹性模量，E3.25 1010 N/m 2欢迎下载精品学习资源I c 结构跨中截面地截面惯性矩（m 4 ）， I0.1085m4欢迎下载精品学习资源cmc 结构 跨中处地单位长度质量（kg/m ）. mcG / g ， G 为结构跨中处每延M欢迎下载精品学习资源结构中立（ N/m ）， G26750N/m，g 为重力加速度， g9.81m/s2 .欢迎下载精品学习资源表荷4 各梁反力汇总载 情1 号梁2 号梁3 号梁4 号梁5 号梁R1 kNR2 kNR4kNR5 kNR3kN上部 恒393.46411.76411.76411.76393.64双孔 双0223.78274.441223.8860况载列 对 称 布1置双 孔列 非 对 称双布306.217225.330144.44263.555-17.333置1双 孔三0296.107274.441296.1070列 对 称 布置1双 孔 三列 非 对 称 布324.995270.830216.664162.377108.332置13.双柱反力Gi运算欢迎下载精品学习资源G1850 R600 R350 R100 R150 R 欢迎下载精品学习资源i70012345欢迎下载精品学习资源运算结果见表 5表 5 墩柱反力运算表欢迎下载精品学习资源荷载情形G1kN欢迎下载精品学习资源上部恒载1011.28双孔双列对称布置1254.3双孔双列非对称布置1457.74欢迎下载精品学习资源双孔三列对称布置1305.16双孔三列非对称布置1517.674. 盖梁各截面内力运算（ 1 弯矩运算支点弯矩采纳非对称布置地运算值，跨中弯矩采纳非对称布置时地弯矩值.欢迎下载精品学习资源M 1 1M 4 40, M 2 22.50R20.60R1, M 3 31.00G1, M 5 51.50R2,5.00R12.50R23.50G1欢迎下载精品学习资源运算结果见表 6 .表 6 弯矩运算表欢迎下载精品学习资源荷载情形墩柱反力梁地反力各截面弯矩（ kNm ）各截面弯矩（ kNm ）欢迎下载精品学习资源G1kNR1kNR2 kN11-22-33-44-55-上101411411.760-4部恒载1.28.76247.05617.6418.1251.286汽305.196274.440-车对称16.1071117.66294.16185.101648.51878汽517.270216.660-车非对67.8304162.49406.24159.4083.965称855（ 2）相应最大弯矩时地剪力值剪力运算结果见表7表 7 剪力运算表荷墩梁地反力各截面剪力（kN）载情形柱反力1-12-2G1kNR1kNR2 kNR3 kNQ左Q右Q左Q右上101411411.76411.0-部恒载1.28.7676411.76411.76411.76汽对305.196274.442740000车称16.1071.41欢迎下载精品学习资源荷非载对67称517.832704216.66.6642160-270.83- 270.83- 270.83欢迎下载精品学习资源荷载各截面反力（ kN ）Q左Q右Q左Q右Q左Q右上部-599.599.187.187.-224情形3-34-45-5欢迎下载精品学习资源恒载411.7652527676欢迎下载精品学习资源汽对0305.车称16305.16530.7530.7- 243.66欢迎下载精品学习资源荷非-246.246.30.130.1-欢迎下载精品学习资源载对270.8384称847676186.488欢迎下载精品学习资源（ 3）截面内力组合弯矩组合表见表8.剪力组合表见表9.表 8 弯矩组合表欢迎下载精品学习资源内力组合值（ kNm ），截面号1-12-23-34-45-5欢迎下载精品学习资源1上 部 恒载0-247.056- 617.64-18.12451.28欢迎下载精品学习资源2盖 梁 自重-26.44-65.31-165.5025.76224.98欢迎下载精品学习资源3 汽 车 对称布置4 汽 车 非对称布置0-117.660-162.49851+2+3-61+2+426.44-26.44- 430.026-474.864- 294.161- 406.245- 1077.3-1189.39- 185.108- 159.405- 177.468-151.765- 1648.578- 83.965- 972.318592.295欢迎下载精品学习资源表 9 剪力组合表欢迎下载精品学习资源内力组合值（kN ），截面号1-12-23-34-45-5欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1上部恒载Q左0-411.76- 411.76599.52187.76欢迎下载精品学习资源2 盖梁Q右-411.76Q左- 411.76-599.52-187.76159.-2240欢迎下载精品学习资源自重48.0882.36140.0138欢迎下载精品学习资源Q右-223.305.0欢迎下载精品学习资源3 汽车对称布置48.0882.361316Q左000305.16530.7欢迎下载精品学习资源Q右00305.30.7-165243.664汽车Q左0-246.30.1非对称布270.83270.838476置Q右-246.30.1-270.83270.835476186.48851+2+3Q左- 48.08- 494.12- 551.77.061064218.51Q右-1127377.-459.84494.12.8189497.6661+2+4Q左- 48.08- 464.95- 822.6.741005217.936Q右- 730.67- 764.951069.19316377.- 410.4885. 各墩水平力运算采纳集成刚度法进行水平力安排上部构造每片边梁支点反力为196.82 kN ，每片中梁支点反力为205.88 kN .欢迎下载精品学习资源中墩橡胶支座中钢板厚度为10 mm ，剪切模量 G1200kN/m2 ,每跨梁一段设有5 个欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源支座，每排支座抗推刚度为FG0.300.45120053446.81kN/mnrh0.047欢迎下载精品学习资源式中 F 橡胶板支座平面面积；G 橡胶板支座剪切模量； h 支座橡胶板忽地； n 墩上支座设置数量.欢迎下载精品学习资源每个墩上设有两排橡胶支座，就支座刚度为Kr23446.816893.62kN/m欢迎下载精品学习资源取桥台及两联间桥墩地滑板支座摩阻系数为f0.05 ，其最小摩阻系数为f0.03 .欢迎下载精品学习资源（ 1）桥墩（台）刚度运算欢迎下载精品学习资源桥墩（台）采纳 C25 混凝土，其弹性模量为f0.05Ec2.80 104 MPa .欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源 各墩台悬臂刚度K 0 K 4 运算欢迎下载精品学习资源h0h44m, h1h35m, h26m欢迎下载精品学习资源6EId 4欢迎下载精品学习资源一墩两柱： Ki3, I，就hi64欢迎下载精品学习资源K 1K 3257969.37kN/m 2,欢迎下载精品学习资源2K 2149287.83kN/m对桥台：欢迎下载精品学习资源2向河方向K 0K 4503846.42kN/m,欢迎下载精品学习资源2向岸方向K 0K 4 =1548903.17kN/m,欢迎下载精品学习资源墩（台）与支座并联，并联后各刚度为对桥墩：欢迎下载精品学习资源KK 'KK1r257969.376893.6226714.20kN/m欢迎下载精品学习资源13KK 2257969.376893.62欢迎下载精品学习资源1KK 'r149287.836893.62欢迎下载精品学习资源K2r6589.35kN/m 2欢迎下载精品学习资源2KK '149287.836893.62欢迎下载精品学习资源2r对桥台：欢迎下载精品学习资源KK '583846.42 3446.81欢迎下载精品学习资源向河方向 KK0r3444.76kN/m欢迎下载精品学习资源04KK '583846.423446.81欢迎下载精品学习资源0r欢迎下载精品学习资源KK '1548903.17 3446.81欢迎下载精品学习资源向岸方向 KK0r3446.72kN/m欢迎下载精品学习资源04KK '1548903.173446.81欢迎下载精品学习资源0r（ 2）制动力安排制动力运算欢迎下载精品学习资源先运算一个设计车道上地制动力.车道荷载中 qk7.85kN/mPk157.5kN ，加欢迎下载精品学习资源载长度为 125m,作用在其上地车道荷载标准值长生地总重力为欢迎下载精品学习资源1257.5157.51095kN109510%=109.5kN165kN故一个车道上地制动力取165kN ，同向行驶3 车道地制动力为一个设计车道地2.34倍，其值为 1652.34386.1kN .制动力安排rT386.10.0144557Ki26709.23就各墩地制动力为H 0rK 00.0144557 3444.7649.79kN欢迎下载精品学习资源H 1H 3rK 10.01445576714.2097.06kN欢迎下载精品学习资源H 2rK 2H 4rK 40.0144557 6589.35102.60kN0.0144557 3446.7249.82kN欢迎下载精品学习资源0 号台及 4 号台地最小摩阻力Fmin0.03N0.03 196.82 2205.88330.34kN因 Fmin 小于 0 号台及 4 号台地制动力，两处支座有滑移地可能，故应进行制动力重安排运算 .桥台滑板支座地水平力欢迎下载精品学习资源取摩阻系数 f0.05 ,就滑板支座产生地摩阻力F0.051011.2850.56kN, F 大欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源于 0 号台H 0 及 4 号台H 4 ，故取H 049.79kN ，H 449.82kN .欢迎下载精品学习资源（ 3）温度影响力地安排（设温度上升20）对一联中间各墩设橡胶支座地情形a. 求温度变化临界点距0 号台地距离 x欢迎下载精品学习资源nLi K ixi 1n136714.20213K6714.206589.356589.353 136714.204 133446.726714.203446.72ii 1b.运算各墩台温度影响力ixit式中：0.00001 20xi0.0002xi临界点以左：H 0H 1H 2H 3H 4K 0 K1 K 2K 3K 401234 对桥台及两台间桥墩设置滑板支座地情形0 号台及 4 号台最小摩阻力为Fmin30.34kN ，小于温度影响力，故应考虑温度影响力重安排 .（ 4）各墩水平力汇总相应于双孔布载时地水平力汇总见表10.荷载名称1制动墩（台）号047.79297.063102.60449.82力力+ 温度影响力52.05m3444.760.000252.0535.85kN6714.200.000252.051352.43kN6589.350.000252.052634.33kN6714.200.000252.053917.52kN3446.720.000252.05520.034kN2温影响力度35.8552.4334.330.0343制动83.64149.49136.9349.85单孔布载时，三车道最大制动力仍为396.1 kN .其水平力运算汇总情形同双孔布载时地情形 .欢迎下载精品学习资源6. 盖梁配筋设计（略）：按受弯构件.三墩柱及装地运算1. 恒载运算（取 2 号墩进行运算）（ 1）一孔上部构造恒载：2022.52 kN .（ 2）盖梁自重（半边）：363.14 kN .欢迎下载精品学习资源（ 3）一根墩自重（当 hi6m时） : G11.42625 / 4230.91kN欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源(4) 承台自重：G210.00 5.8024.002.152.0025204000kN欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3(5) 桩身每 M 自重：G1.321.025 / 410.625kN/m欢迎下载精品学习资源2. 活载运算（ 1）水平力荷载欢迎下载精品学习资源当汽车荷载为单孔布置时，制动力与温度影响力总和为：H149.49kN欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源当汽车荷载为双孔布置时，制动力与温度影响力总和为：H149.49kN欢迎下载精品学习资源（ 2）垂直荷载 汽车荷载单孔单列车布置B10, B27.8512.3 / 2157.5205.9kN欢迎下载精品学习资源BB1B2205.9kN欢迎下载精品学习资源 汽车荷载双孔单列布置B17.85 12.3 / 295.6kN, B27.85 12.3 / 2157.5205.9kNBB1B295.6205.9301.5kN3. 墩柱配筋设计（ 1）双柱反力横向分布运算欢迎下载精品学习资源汽车单列布载： K 14.353.507.001.121, K 211.1210.121欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源汽车双列布载： K2.853.500.900, K127.0010.9000.100欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源 汽车三列布载： K1.253.500.679, K127.0010.6790.321欢迎下载精品学习资源（ 2）活载内力运算汽车双孔荷载产生地支点反力最大，单孔荷载产生地偏心弯矩最大. 最大最小垂直力运算见表11.表 11 最大最小垂直力运算表欢迎下载精品学习资源荷B1kNB2 kNBkN最大垂直力 kN最小垂直力 kN欢迎下载精品学习资源载 情K1况1 BKK 21BK欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源双48.4205.9254.孔 单3列1.121404.80-0.121-43.69欢迎下载精品学习资源双96.8411.8508.孔 双6列0.900649.990.1 0072.22欢迎下载精品学习资源双孔32列145.617.7762.90.679735.570.3 21347.75欢迎下载精品学习资源 相应于最大最小垂直力时地弯矩运算见表12 .表 12 最大最小垂直力时弯矩运算欢迎下载精品学习资源H kNB2kNK1K 21 号柱底弯矩2 号柱底弯矩欢迎下载精品学习资源荷B1kN（ kNm）7.5H /（ kNm）0.3510.351欢迎下载精品学习资源载情形双48201-B1B87.7K7.5H / B1B K-欢迎下载精品学习资源孔.4单列双孔.85.996411.8.1210.9000.1210.1005140.909.47615.6欢迎下载精品学习资源双列双孔3列制97动.06力温52度.43影响力145.2617.70.6790.321363.98196.61159.458363.89196.0175.3欢迎下载精品学习资源 墩柱弯矩运算见表13表 13 墩柱弯矩运算表欢迎下载精品学习资源荷载情形单孔单列H kN单 孔双列单 孔 3 列制动力97.06温 度 影 响力52.43欢迎下载精品学习资源B1kN000欢迎下载精品学习资源B2kN K1K 2205.98
