下部结构—xxx河东桥下部结构计算书.docx

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1、计算书工程名称改建西直河东桥工程编号 LQ-09SG-002a计算内容下部结构计算书计算人校对人审核人审定人200年改建西直河东桥一一下部结构计算墩顶截面:Mdmax=6.9t-m=-69kN-m（上缘受拉）；跨中截面:Momax= 12t-m= 120-m（下缘受拉）；2）极限承载能力验算a.墩顶截面上缘受拉，受拉区共配12根HRB335 16,钢筋中心距上缘50mm；见图4.8。50 11x100=1100 50/川1川1川山川22222222222：N315011x100=1100/ J1200%71图4.7墩顶截面配筋图表4.2墩顶截面抗弯承载力验算墩顶截面截面尺寸h =0.8m梁高b

2、/ =1.2m受压翼缘宽度hf，=0.8m受压翼缘厚度材料指标fcd-20. 1MPa混凝土抗压强度设计值fsd =280MPa钢筋抗拉压强度设计值配筋情况As=0. 00242m钢筋（12 根 HRB335 16）as =0. 05m普通钢筋距受拉区边缘距离屋=0.05m普通钢筋距受压区边缘距离判断是否按矩形截面计算：（式5. 2. 3-1）x=0. 028mxhf,可按矩形截面计算判断截面受压区高度是否符合下列要求& b=0. 55表 5. 2. 1a =0. 050m钢筋合力点距受拉区边缘距离h0=0. 750m截面有效高度 bh0=0.413mxW g bhO,满足式 5. 2. 2-

3、32as，=0. 1mx2as，,不满足式 5. 2. 2-47改建西直河东桥一一下部结构计算b.跨中截面正截面抗弯承载力：M=472. 66KN.m正截面抗弯承载力Md-69.00KN.m弯距组合设计值MdWM,满足规范要求下缘受拉，受拉区共配12根HRB335 20,钢筋中心距上缘50mm；见图4.8。50 11x100=1100 50/川1川1川山川N3150图4.8跨中截面配筋图表4.3跨中截面抗弯承载力验算跨中截面截面尺寸h =0.8m梁高b/ 1.2m受压翼缘宽度hj =0.8m受压翼缘厚度材料指标fed 20. 1MPa混凝土抗压强度设计值fsd =280MPa钢筋抗拉压强度设计

4、值配筋情况A、=0. 00382m钢筋（12 根 HRB335 20）0.05m普通钢筋距受拉区边缘距离as =0. 05m普通钢筋距受压区边缘距离判断是否按矩形截面计算：（式5. 2. 3-1）X二0. 044mxhf,可按矩形截面计算判断截面受压区高度是否符合下列要求 b =0. 55表 5. 2. 1a=0. 050m钢筋合力点距受拉区边缘距离ho=0. 750m截面有效高度 bho-0.413mxW gbhO,满足式 5. 2. 2-32aJ =0. 1mxVd, 满足规范4,5裂缝宽度验算在短期效应组合恒载+0.7汽车（不计冲击系数）时，弯矩包络图见下图:10I3叵区改建西直河东桥一

5、一下部结构计算Jasbest （奥思特）前后处理 文件名f：工程2。612桥施工图计舞书改建西百河东析改建西百河东侨侨台兴案计党书哥国Jde一亶1e 一胤逵一/I-JJ题图al哥国Jde一亶1e 一胤逵一/I-JJ题图al移移力力力力力力力力S置置静静 位位内内内应应反反反布布布人人战 段计较计合计合段计合车车载布道钢 阶累阶累犯累组防累俎汽拄特满步软 rrrrrrrrrrrrrrrFXFyFZMXMyMZ rlrrr 值 FXFyFZMXMyMZ虹 厂厂厂厂7厂Dn10.70010.7000000001000000000000001SaveD2SaveD3SaveD4SaveC 30序号自重

6、同导活黄同号自重异与活致异导汽车往军特教懑人步入外致外薪外或外到盅度温度温度温度温度施工施工施工施工地盍地点地震冲击存储095.3 寸。095389,2 /89 9-98一 j89 SS23于文件工具 视图基本根型单元裁面施工描述预应力束苛栽计苴结果结构设计关于Z|。力掇也|回二奋 口a 口xv xxm| xcs| xxr| xxnMb|OD.| *| 上| 立| 曳锅束 瑟面 息度.气节分布|挂车分布 特就分布 溯布人群|步道人群 汽车冲击杀数 工具 将朗 施1 施2 施2 施& 使用 培斯母图4.10短期效应组合下弯矩包络图（t-m）O.00e av sQASBEST （奥思特）前后处理文

7、件名F:工程200612桥施工图计莫书、改建西百河东析js改建西百河东桥桥台兴梁计莫书目叵区/I 力唠，Qj *y| *z回二al 口 IR 口x| xxm| xx5| xxr| xxnxxb|(ID| )K I I II模型炯束僦面温席汽王分布I推王分布特打分布港布人群步道人群汽车冲击系数工a v就I施1|施2 |施3 |施4 斛|嗡段|3序号自重同号|活载同号|自重异号|活羲异号|汽车|拄车|特载|满人|步入|外哉|外我|外羲|外就温度温度上晶度|温度卜显度|施工|施工|施工|施工|地宸|地震|地震|冲击|存储-F文件工具视图基本根型单元薇面施工描述预应力束荷载计苴结果结构设计关于句移移力

8、力力力力力力力置置置群群 位位内内内应应反反皮布布布人人坡 鬻嚣露鬣盘覆篇箫595940一 LFXFyFZMXMyMZ rrrrrr FXFyFZMKMyMZOSs /13 / / zo06D2SaveD3SaveD4Save图4.11长期效应组合下弯矩包络图（t-m）表4.5组合弯矩汇总表（单位:kN-m）短期效应组合长期效应组合墩顶截面5045跨中截面8675表4.6墩顶截面裂缝宽度验算改建西直河东桥一一下部结构计算墩顶截面受弯构件裂缝验算轴 入 数 据系数钢筋表面形状系数作用长期效应 影响系数与构件受力性质 有关系数裂缝判断限值mmCl=1C2 二1.45C3二0.6Wk=0.2受 拉

9、钢 筋直径mm面积mnT2弹性模量Mpa钢筋中心到边 距mmd 二16Ag=2411.52Es=200000a=50截 面 特 性宽度mm高度mmb 二1200h=800受拉翼缘宽mm受拉翼缘宽mmbf=0hf=0受压翼缘宽mm受压翼缘宽mmbf二0hf二0荷 载 组 合长期效应（恒载+0.4*活载）短期效应（恒载+0.7*活载）Ml二45000000Ms二50000000计 算 数 据计 算 过 程截面有效高度（h-a）mmhO=750纵向钢筋配筋率P 二0. 00267947 0.006 取 0.006受拉钢筋应力 Mpa0ss=31.7759556结 论裂缝宽度mm裂缝宽度满足规范要求，

10、验算通过！Wtk=0.01870108表4.7跨中截面裂缝宽度验算跨中截面受弯构件裂缝验算输 入 数 据系 数钢筋表面形状系数作用长期效应影 响系数与构件受力性质 有关系数裂缝判断限值mmCl=1C2=1.4360465C3=0.6Wk=0.2受 拉 钢 筋直径mm面积mm 2弹性模量Mpa钢筋中心到边 距mmd 二20Ag=3768Es=200000a=50截 面 特 性宽度mm高度mmb 二1200h=800受拉翼缘宽mm受拉翼缘宽mmbf=0hf=012改建西直河东桥一一下部结构计算受压翼缘宽mm受压翼缘宽mmbf二0hf二0荷 载 组 合长期效应(恒载+0.4*活载)短期效应(恒载+0

11、.7*活载)Ml=75000000Ms二86000000计 算 数 据计 算 过 程截面有效高度(h-a)mmhO=750纵向钢筋配筋率P 二0.00418667 0.006 取 0.006受拉钢筋应力 MpaOss=34.9789719结 论裂缝宽度mm裂缝宽度满足规范要求，验算通过！Wtk=0.02216093五、桥墩盖梁计算5.1 截面特性截面尺寸1200(a)墩顶盖梁截面(b)盖梁端部截面图5.1盖梁截面13改建西直河东桥一一下部结构计算5.2 设计荷载包括结构自重及上部结构自重、桥面二期恒载及汽车活载。（其中上部结构传力见表4.1)表5.1上部结构传力一览表（单位:kN）梁端支反力每

12、个支座反力恒载预制空心板10351.5现浇混凝土桥面及沥青桥面6532.5护栏4824活载汽车荷载（已考虑冲击系数）146735.3 计算程序及模型1）计算模型及截面本桥采用二、三维桥梁结构计算分析通用系统一ASBEST 98计算，采用二维梁单元, 全桥共16个单元，18个节点。c0C12014改建西直河东桥一一下部结构计算编号1-1截面80编号1-2截面120编号1-3截面120编号1-4截面120O)19编号1-5截面15改建西直河东桥一一下部结构计算120编号1-6截面图5.3计算截面见图5.4所示，各单元截面编号1-2；1-2；1-2 2：1-2；1-2zk图5.4模型单元截面情况2）

13、计算模型材料特性见图5.5所示:16改建西直河东桥一一下部结构计算目录一、结构概况1二、设计标准22.1 设计标准22.2 设计规范2三、主要计算参数取值33.1 荷载类型33.2 主要材料3四、桥台盖梁计算44.1 截面特性44.2 设计荷载44.3 计算程序及模型44.4 极限承载能力验算64.5 裂缝宽度验算10五、桥墩盖梁计算135.1 截面特性135.2 设计荷载145.3 计算程序及模型145.4 极限承载能力验算175.5 裂缝宽度验算20六、纵向水平力计算226.1 桥墩墩顶抗推刚度226.2 支座抗推刚度246.3 集成刚度256.4 不动点位置256.5 收缩、徐变及温度影

14、响力256.6 汽车制动力分配266.7 水平力汇总27七、板式橡胶支座剪切变形验算27八、。#、2#轴桥台桩计算28改建西直河东桥一一下部结构计算图5.5模型材料情况5.4 极限承载能力验算正截面抗弯承载能力验算3）内力组合荷载组合:（1.2恒载+1.4汽车活载）D 11.40011.40000000010D200000000000001 SaveSaveSaveSaveQovo移移力力力力力力力力Hgs群群 位位内内内应应皮皮皮布都在人人蛾 段计段计合计合段过合车车载而道财 阶累阶2组组酊E组用挂特涉步歌 rrrrrrrrrrrrrrrFXFyFZMXMyMZ rrrrr-立 FXFyFZ

15、MXMyMZ) r r rM- r p rOK（a）截面最大弯矩（t-m）17序号|自重同号|活我同号|自重异号|活载异同汽车怔军|特载|满人|步人|外裁|外裁|外就|外朝|温度愠度|温度|温度|温度|施工帼工|施工|施工|地索|地震|电痰摩S二口口x *| xxm| cs| xxr| xxnb|OD.| X| 1| |11E1模是.铜束整面 温度 汽车分布1拄车分布特袋分布满布人群1步道人舒汽车冲击系数工具特载施1 |施2|施3 :施4 朝|喻段|111111 .，存储QaSBEST （奥思特）前后处理文件名E:工程200612桥施工图计第书改建西百河东析js改建西百河东桥桥盘善梁计第书目叵

16、I区SE文件工以 视图 基本根怨单元数面施工描述预应力束有栽计苴结果结构设计关于改建西直河东桥一一下部结构计算SE文件工以 视图 基本根怨单元数面施工描述预应力束有栽计苴结果结构设计关于E冈Jasbest (奥思特)前后处理文件名工程200612桥施工图计舞书独建西百河东析js改建西直河东桥桥盘善梁计注书Fy二汽车在置 L挂车都直特载加置 L耐t人讲 二步道人群 C歌腑Mx 口My r wz r 最大值(b)取小弯矩(t-m)图5.6组合弯矩计算表明:墩顶截面:Mdmax=-79.4t-m=-794kN-m(上缘受拉);4)极限承载能力验算见图4.8。墩顶截面上缘受拉，受拉区共配20根HRB3

17、35 22,钢筋中心距上缘78mm；(1:50)(1:50)N6N7N7口 (1:50)图5.7截面配筋图表5.2墩顶截面抗弯承载力验算墩顶截面截面尺寸h =0.8m梁高bf，=1.2m受压翼缘宽度hi=0.8m受压翼缘厚度材料指标fcd =20. 1MPa混凝土抗压强度设计值f sd =280MPa钢筋抗拉压强度设计值配筋情况18改建西直河东桥一一下部结构计算As=0. 00762 m钢筋（20 根 HRB335 22）Hs =0. 078m普通钢筋距受拉区边缘距离as =0.05m普通钢筋距受压区边缘距离判断是否按矩形截面计算：（式5. 2. 3-1）X 二0. 088mxhf ,可按矩形

18、截面计算判断截面受压区高度是否符合下列要求& b =0. 55表 5. 2. 1a=0. 078m钢筋合力点距受拉区边缘距离ho=0. 722m截的有效图度& bho0. 397mxW gbhO,满足式 5.2. 2-32屋=0. 1mxVd, 满足规范5.5 裂缝宽度验算在短期效应组合恒载+0.7汽车（不计冲击系数）时，弯矩包络图见下图:20改建西直河东桥一一下部结构计算图5.10短期效应组合下弯矩包络图(t-m)QASBEST (奥思特)前后处理 文件名E:工程200612桥施工图计算书、改建西百河东析js改建两直河东桥桥盘善梁计莫书匚1叵区F文件工具视图基本模型单元截面施工描述预应力束荷

19、载计苴结果结构设计关于-3 X6 号I 阕眸lal4l*y| 灸I 回加|回| = &|o|Aro|；Jxxm|xXr|xXJ；|0J0JX| 1|3l II喻段I钢束截面温度汽车分布I挂车分布特载分布满布人群I步道人群汽车冲击系数工具特载施1 施2 施3 施4 使用O.O.00e av sD2SaveD3SaveD4Save阳中80 3.240.弋移移力力力力力力力力置置置群群 位位内内内应应反反皮布布布人人蛾 段计段计合计合段计合车车载施道加 阶果阶果组果组阶果组泞技将满步联 rrrrrrrrrrrrrrr0.0)DoFXFyFZMXMyMZIF . 取FyFZMKMyMZ纸 厂厂厂厂厂P

20、I17IOK图5.9长期效应组合下弯矩包络图(t-m)表5.4组合弯矩汇总表(单位:kN-m)短期效应组合长期效应组合墩顶截面554489表5.6墩顶截面裂缝宽度验算墩顶截面受弯构件裂缝验算输 入 数 据系 数钢筋表面形状系数作用长期效应影响 系数与构件受力性质有关系 数裂缝判断限 值mmCl=1C2二1.4413357C3 二0.6Wk=0.2受 拉直径mm面积mm 2弹性模量Mpa钢筋中心到 边距mm21改建西直河东桥一一下部结构计算钢 筋d 二22Ag 二7598. 8Es 二200000a 二78截 面 特 性宽发mm高度mmb=1200h=800受拉翼缘宽mm受拉翼缘宽mmbf=0h

21、f=0受压翼缘宽mm受压翼缘宽mmbf二00荷 载 组 合长期效应（恒载+0.4*活载）短期效应（恒载+0.7*活载）Ml=489000000Ms 二554000000计 算 数 据计 算 过 程截面有效高度（h-a）mmh0=722纵向钢筋配筋率P=0.00877054 FALSE受拉钢筋应力 Mpa0ss=116.066877结 论裂缝宽度mm裂缝宽度满足规范要求，验算通过！Wtk=0.07097379六、纵向水平力计算6.1桥墩墩顶抗推刚度据连续桥面简支梁桥墩台计算实例参考书可知，墩顶抗推刚度计算公式为:g3=|L 3xO.8E/式中：n个单排桥墩墩柱数量。0.8EcIi墩柱截面混凝土弹

22、性模量与惯性矩的0.8倍。ezJOSmJZSmJ。）一一用“ m”值法计算桩基时的有关系数。墩高。22改建西直河东桥一一下部结构计算计算参数a参见相关规范，其计算公式为:mb0.8ELV *表6.1参数a计算表地基土变形系 数m 二20000kN/m1桩计算宽度bl=1.8mbl=0.9(D+l)混凝土弹性模 量Ec=28000000kPaC25混凝土桩弹性模量Ii=0.049087385-i mD=l. 0m参数a二0.5046809561/m计算表6.2桩长y=15m换算桩长h二7.570214335mh =ay如果h 4取4h二4m参数EI=0. 8Et.L=1099557. 429Al

23、=-5. 8533A2=-6.5331A3=-1.6143A4 二9. 2441Bl=-5. 9410B2=-12.1579B3=-11.7306B4=-0. 3578Cl=-0. 9268C2=-10.6084C3=-17.9186C4 二-15.6105D1二4.54767D2=-3. 7665D3=-15.0755D4=-23.1403B2DLB1D2-77.66641271B2C1-B1C2-51.757A2D-AiD2-51.7566505A2C1-AC-56. 040A2B1A1B2-3. 2E+01当地面或局部冲刷线处 作用单位横向力Q0=l 时，单桩在此处的横向位移5HH1.7

24、0E-05m/kN横向转角5HM5.71E-06rad/kN当地面或局部冲刷线处 作用单位横向力M0=l 时，单桩在此处的横向位移6 MH5.71E-06m/(kN.m)横向转角5 MM3.12E-06rad/(kN.m)23改建西直河东桥一一下部结构计算抗推刚度计算表6.30号轴1号轴2 Wl单位桥墩高h 二3.44.93.4m桥墩直径D 二0.8方墩0. 8x1. 20.8m桥墩数量n 二222混凝土弹性模 量Ec 二3. 00E+073.00E+073.00E+07kPa抗弯惯性矩Ii=2.01E-022.56E-022.01E-024 m墩顶抗推刚度Ki 二1.68R+049.45R+

25、031. 68E+04kN/m6.2支座抗推刚度据连续桥面简支梁桥墩台计算实例参考书可知，支座抗推刚度计算公式为:式中：n横排支座数量。A一个支座的平面面积。G橡胶支座剪切模量，取LlmPa。t支座强校层总厚度，一般取橡胶实际厚度的0.7倍。表6.40号轴1号轴2号轴单位支座数量n 二6126m支座面积A=0. 03750. 03750. 03752 m橡胶男切模量G=1.10E+031.10E+031. 10E+03kPa支座橡胶层厚 度t=2.94E-022.94E-022. 94E-02m支座抗推刚度Kzz=8.42E+031.68E+048.42E+03kN/m注:橡胶支座选用GJZ

26、150x250x42o24改建西直河东桥一一下部结构计算6.3集成刚度据连续桥面简支梁桥墩台计算实例参考书可知，支座抗推刚度计算公式为:S1K1 =l/Ki + 1/Kz表6.50号轴1号轴2号轴单位墩顶抗推刚度Ki1.68E+049. 45E+031. 68E+04kN/m支座抗推刚度Kzz=8. 42E+031.68E+048.42E+03kN/m刚度集成KI 二5.61E+036. 05E+035.61E+03kN/m6.4不动点位置对于上部结构的缩短，本桥情况是两端向中部缩短，因此，中部必有一个不动点，其 计算公式为：式中:Klii各墩柱集成刚度。Li假定0号轴为原点，其余各点距其距离

27、为Li。表6.60号轴1号轴2号轴单位距0轴距 离Li0918m刚度集成KI=5.61E+036.05E+035.61E+03k,/niKI*Li=0.00E+005.45E+041.01E+05kN不动点x二9m6.4 收缩、徐变及温度影响力一般装配式钢筋混凝土收缩影响力相当于降温510度，本桥取降温10度进行计算。徐变按降温20度计入。即收缩、徐变相当于降温10+20=30度。25改建西直河东桥一一下部结构计算假定上部结构安装温度为1525度，计算上升温度为35-15=20度，下降温度为 25-(-10)二35 度。温度作用下墩顶水平力公式为：Q 二(x 式中：X不动点距0号轴距离。Li各

28、轴距。号轴距离。Kli各墩集成刚度。a混凝土膨胀系数，取a=0.00001。T温差。表6.7不动点x=9m膨胀系数a=0. 000010号轴1号轴2号轴单位距0轴距离Li0918m集成刚度KI=5. 61E+036.05E+035. 61E+03kN/m收缩徐变T=3015. 140. 00-15. 14kN降温T=3517. 660. 00-17.66kN升温T=20-10. 090. 0010. 09kN6.5 汽车制动力分配由公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)【436】条规定，一个车道上的制动力 为加载长度上的车道荷载的10%,对于公路n级不得小于90kN。对于本桥，全长L

29、=18m,加载长度内的车道荷载的10%为:0.lX0.75X(10.5)18+360)=41.2kN,由于其小于90kN,取一个车道的制动力为90kN。每个墩柱分配的制动 力为：PZ, = Pz*表6.826改建西直河东桥一一下部结构计算8.1 上部结构传力、墩柱自重288.2 台后土压力288.3 外力汇总308.4 桩配筋计算318.5 桩裂缝宽度验算34九、0#、2#轴桥台柱计算379.1 柱配筋计算379.2 柱裂缝宽度验算37改建西直河东桥一一下部结构计算制动力Pz 二90kN0号轴1号轴2 Wl单位集成刚度5.61E+036.05E+035.61E+03kN/m各墩顶制动 力Pzi

30、二29.2331.5429. 23kN6.6水平力汇总表6.90号轴1号轴2 W单位墩柱高3. 14.93.4m收缩、徐变15. 140. 00-15. 14kN降温17. 660. 00-17. 66kN升温-10. 090. 0010. 09kN制动力+29. 2331.5429. 23kN-29. 23-31.54-29. 23kN七、板式橡胶支座剪切变形验算表6.9中所列数据墩顶所有支座的合力，对于每个支座的水平力产生的支座剪切变形为：表7.1270号轴1号轴2号轴单位支座数量6126收缩、徐变2.520. 00-2. 52kN降温2.940. 00-2. 94kN升温-1.680. 001.68kN制动力+4. 872. 634. 87kN-4. 87-2. 63-4.87k合计不计入制动力5. 470. 00-5. 47k计入制动力10. 342