工程地质及水文地质毕业设计-资料下载页

　　

【正文】 上式第二项值取第一项值的50％，则有总抗力： （不满足要求）现在改用不提前张拉，则Ra＝23Mpa，故有 由于两值接近，故基本满足要求。2．局部承压抗裂验算由式（107）有 锚固区图式式中：——单束传力锚固时的预加力，即＝ ——系数： 对于圆形承压面积V＝2A——局部承压构件的最小轴剖面面积（扣除孔道面积）：Ag——通过面积A的间接钢筋的面积：（不满足要求）因此可以将间接钢筋的直径由φ8增加到φ12，并应待混凝土达到100％设计强度（40号）时才允许张拉，此时Rl=,于是（通过）同理，可对3～4号束进行局部承压计算。（十四）主梁变形（挠度）计算根据主梁截面在使用阶段混凝土正应力验算结果，可知主梁属于部分预应力混凝土A类构件，即主梁在使用荷载作用下截面不开裂。1．短期荷载作用下主梁挠度验算主梁计算跨径L＝19500mm，40号混凝土弹性模量Eh=104Mpa。由表17可见，主梁在各控制截面的惯性矩各不相同，这里为了简化，取L/4处截面惯性矩I。＝109mm4作为全梁的平均值来计算。由式（1386）可得到主梁挠度的验算式为 现将汽车荷载、挂车荷载视为均布荷载（等代荷载集度q）作用在主梁上，则主梁跨中挠度系数（查《结构设计原理》表133）。（1）汽车荷载引起的主梁挠度不计冲击系数时的汽－20级静活载弯矩为：其中：＝。由汽车荷载引起的简支梁跨中截面的挠度为 （2）挂车荷载引起的主梁挠度2．拱度设置计算（1）反拱度计算采用L/4截面处的永存预加力矩作为全梁的平均预加力矩计算值，即在使用阶段的预加力矩为： 则主梁反拱度（跨中截面）计算为 （2）由梁自重和二期恒载作用引起的挠度 （3）使用荷载作用下主梁跨中变形 故不另设预拱度。3．长期荷载作用下的变形由前计算得到徐变系数，则由式（1389）得到 三、行车道板计算1．设计资料T梁翼板构成铰接悬臂板，荷载为汽－20级和挂车－100级。桥面铺装为20号混凝土，容重为25kN/m3，主梁为40号混凝土，容重为25kN/m3。铺装为两层，各为7cm、。2．恒载及其内力（以纵向1m宽的板条进行计算）（1）每延米板上的恒载g：桥面铺装层 T梁翼板自重 合计：（2）每延米宽板条的恒载内力弯矩 剪力 3．汽车－20级产生的内力将加重车后轮作用于铰缝中轴上（），后轴作用力为P＝2120kN。对于汽车－20级加重车后轮的着地长度为，（由《桥规》查得），则得： 悬臂板计算图式荷载对于悬臂根部的有效分布宽度：冲击系数 作用于每延米宽板条上的弯矩为：作用于每延米宽板条上的剪力为：4．挂车－100产生的内力对于挂车－100车轮的轴重为P＝250kN，着地长度为，（由《桥规》查得）。，则： 汽车－20级计算图式铰缝处纵向2个车轮对于悬臂根部的有效分布宽度为：悬臂根部处的车轮尚有宽度为的部分轮压作用：轮压面上的荷载对悬臂根部的有效分布宽度为：轮压面上的荷载并非对称于铰缝轴线，为简化计算，这里还是偏安全地按悬臂梁来计算内力。最后可得悬臂根部每米板宽的弯矩为（）： 挂车－100计算图式 悬臂上荷载图式作用在每米板条尚的剪力为：5．荷载组合恒+汽：（恒+挂）：所以，行车道板的设计内力为：（由汽－20控制）（由挂－100控制）6．钢筋配置改设计的行车道板属于单向板，在长跨方向只需要布置分布钢筋即可。四、重力式桥台设计（一）设计资料桥梁上部结构为预应力钢筋混凝土T型梁。采用重力式U形桥台，标准跨径Lb＝20m，计算跨径＝，摆动支座，桥面净宽为桥面宽度为净7+2。设计荷载为汽－20级，挂－100。材料：，基础为15号混凝土，；后台填土内摩擦角，内聚力，容重，地基容许承载力（砂性土）。基础底埋置深度为1m。（二）设计方法与内容1．桥台尺寸拟定按《公路设计手册》（墩台与基础）的规定。 桥台尺寸2．截面几何性质1）台身底面截面面积 界面重心位置至前墙底边缘之距惯性矩2）基础底面底面积 界面模量 核心半径 3．荷载计算及荷载组合1）恒载计算（1）上部结构支座反力支座反力着力点至基底形心轴距离支座反力着力点至台身底形心轴距离：（2）台身、侧墙及填土恒载计算（）恒载计算 图中序号计 算 式恒载对基底中心轴偏心距弯距对台身底中心轴偏心距弯 距一、台身123456二、侧墙及填土789(襟边以上土重)10合 计（3）基础恒载计算：对基底中心轴之弯矩为：2）土压力计算土压力按台背竖直，台后填土水平，按朗金土压力理论计算。（1）台后填土表面无活载时土压力计算：水平作用的主动土压力：基底： 台身底：合力作用点距基底面的距离：合力作用点距台身底面的距离：竖直方向的土压力在计算台身恒载时已考虑。（2）台后填土表面有汽车荷载时：破坏棱体长基底： 台身底： 破坏棱体内只能布置一辆重车的两组轴重（双行）由汽车荷载换算为等代均布土层厚基底： 台身底： 则台背在填土和车辆荷载共同作用下所引起的土为：基底： 台身底： 合力作用点距基底面距离为：合力作用点距台身底面距离为：（3）台后填土表面有挂车时：在破坏棱体上能容纳的挂车总重为：基底： 台身底： 换算为等代均布土层厚基底： 台身底： 合力作用点距台身底面距离为：合力作用点距台身底面距离为：台背填土及挂车共同作用下所引起的土压力：基底： 台身底： 3）车辆及人群荷载计算（1）桥上有汽车荷载及人群荷载，后台无活载，获得最大支座反力的车队排列（两行车队）人群荷载支座反力： 汽－20级布载图式支座反力作用点距基底形心轴距离为：支座反力作用点距台身底形心轴距离为：车辆及人对基底形心轴产生的力矩为：车辆及人对台身底形心轴产生的力矩为：汽车制动力按一辆重车的30％计算，摆动支座传递的制动力为：（2）桥上、台后均有汽车荷载及人群荷载、重车载台后。此时，在重车及桥上车辆产生的支座反力的共同作用下，产生较大的逆时针向力矩。： 汽－20布载图式汽车荷载引起的支座反力（二行汽车）：人群荷载引起的支座反力：车辆及行人对基底形心轴产生的力矩为：车辆及行人对台身底形心轴产生的力矩为：相应的汽车制动力： （3）桥上有挂车荷载全桥通行一辆。 挂－100布载图式支座反力对基底形心轴之矩对台身底形心轴之力矩4）支座摩阻力摆动支座摩擦系数，则（1）桥上有汽车和人群，台后无活载：（2）桥上和台后均有汽车和人群（重车载台后）：（3）桥上台后均无车5）浮力计算跨线桥，无河流，地基水位较低，无浮力。6）荷载组合用于验算桥台身底截面的荷载组合（1）桥上有活载，后台无汽车荷载：组合I（包括恒载、桥上活载及土压力）组合II（主要设计组合加支座摩阻力）（2）桥上有活载，后台也有汽车荷载：组合I组合II（3）桥上无活载，台后有汽车荷载组合I组合II（4）桥上无挂车，后台有挂车组合III（验算组合）（5）桥上有挂车，后台无挂车组合III（6）无上部结构时组合Ⅳ（施工组合）用于验算基底的荷载组合（1）桥上有活载，后台无汽车荷载组合I（包括恒载、桥上活载及土压力）组合II（主要设计组合加支座摩阻力）（2）桥上有活载，后台也有汽车荷载组合I组合II（3）桥上无活载，后台有汽车荷载组合I组合II（4）桥上无挂车，后台有挂车组合III（验算组合）（5）桥上有挂车，后台无挂车组合III（6）无上部结构时组合Ⅳ（施工组合）7）荷载组合汇总表（1）用于验算桥台身底截面的荷载组合汇总表（）桥台身底截面荷载组合汇总 荷 载 组 合桥上有活载，台后无汽车荷载组合I（主要）－组合II（附加）－桥上有活载，台后也有汽车荷载组合I（主要）－组合II（附加）－桥上无活载，台后有汽车荷载组合I（主要）－组合II（附加）－桥上无挂车，台后有挂车组合III（验算）－桥上有挂车，台后无挂车组合III（验算）－无上部结构组合Ⅳ（施工）－（2）用于验算基础底面的荷载组合汇总表（）基础底面荷载组合汇总 荷 载 组 合桥上有活载，台后无汽车荷载组合I（主要）组合II（附加）桥上有活载，台后也有汽车荷载组合I（主要）组合II（附加）桥上无活载，台后有汽车荷载组合I（主要）组合II（附加）桥上无挂车，台后有挂车组合III（验算）桥上有挂车，台后无挂车组合III（验算）无上部结构组合Ⅳ（施工）－4．台身底截面强度和偏心验算（）强度和偏心验算 荷载组合情况桥上有活载，台后也有汽车荷载（组合I）－桥上无荷载，台后有汽车荷载（组合I）－桥上有挂车，台后无挂车（组合III）－无上部结构（组合Ⅳ）－注：组合Ⅰ时：＝，＝1，组合Ⅲ、Ⅳ时， ＝，＝；＝，台高不足20m，取1，当计算跨径小于50m时，取1；，5．基底应力及偏心验算（）应力及偏心验算 荷载组合情况桥上有活载，台后无汽车荷载（组合I）桥上有活载，台后也有汽车荷载（组合I）桥上有活载，台后也有汽车荷载（组合II）桥上有挂车，台后无挂车（组合III）无上部结构（组合Ⅳ）注：（桥台仅受永久荷载）；（桥台受永久荷载、可变荷载时）。6．桥台基础抗倾覆与抗滑动稳定性验算1）抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定系数由为最大值时控制设计，由“桥上有活载，台后也有汽车荷载”控制设计：主要组合：（组合I）附加组合（组合II）均满足要求。2）抗滑动稳定系数验算基底为砂类土，通过对表33分析可知，主要荷载组合由“桥上无活载，台后有汽车荷载”的组合I控制设计，验算组合由“桥上无挂车，台后由挂车”的组合III控制设计：主要组合：验算组合：均满足要求。五、重力式桥墩设计（一）设计资料桥上部结构为装配式钢筋混凝土T型梁。标准跨径Lb＝，计算跨径L＝。摆动支座，桥面宽度为净7+2，设计荷载为汽－20，挂－100。、块石，基础为15号混凝土。桥梁位于高速公路上，桥下无河流。（二）设计方法与内容1．桥墩尺寸拟定、截面面积及几何性质1）桥墩整体尺寸、墩帽平面尺寸初步拟定桥墩整体尺寸（）和墩帽平面尺寸（）。2） 截面面积及几何性质（1）墩身底截面（） 桥墩整体尺寸 墩帽平面尺寸 基础底面面 积 惯性矩 （2）基础底面（）面 积 截面模量 核心半径 2．荷载计算1）恒载计算（1）上部构造恒载：由主梁计算可知:主梁预制时的自重，栏杆、人行道、桥面铺装，那么五根主梁以及桥面铺装、人行道和栏杆等每延米重量为，每跨共重1802kN，那么作用于一个桥墩所有支座上的反力共计：＝901（2）桥墩恒载计算（）桥墩恒载 部位算 式体积（m3）容重（kN/ m3）重力kN墩帽2585墩身221314上层基础23下层基础