U形台的计算书.doc

目录： 设计资料 计算制动力、上部结构恒载及活载竖直力 计算桥台底截面及基础底截面的重心位置及惯性矩 桥台自重及台内填土重力及其对基础上截面重心的偏心弯矩 计算土压力 荷载组合及截面强度验算 重力式桥台（U型桥台）计算书 设计资料： 上部结构为2-10m预应力混凝土空心板桥，其中板长9.96m，计算跨径9.6m。 1.2 桥梁横断面为8.2m（净宽）+2*0.4（钢筋混凝土墙式护栏），为9梁式，详见下图。 1.3 桥台为重力式U型台，台身为20号素混凝土，基础为20号片石混凝土（片石含量小于20％），25号素混凝土侧墙，30号钢筋混凝土台帽，具体尺寸见下图。 1.4 支座型号为GYZ 150X28球冠圆板式橡胶支座，支座垫石厚度为8cm。 1.5 设计荷载：汽车-20级，挂车-100。 1.6 地震基本烈度8度。 1.7 桥面铺装为4cm厚沥青碎石+10cm 厚40号防水混凝土。 1.8 项目所在区域土质为粉砂土,地基容许承载力。 计算制动力、上部结构恒载及活载竖直力 2.1 根据《桥规》，对于1～2车道，制动力按布置在荷载长度内的一行汽车队的总重量的10%计算，但不得小于一辆重车的30%；在20m范围内，可布置一辆300KN重车和一辆200KN的标准车。 一行列车的10%为：（300+200）*0.1=50 KN 一辆重车的30%为：300*0.3=90 KN 因考虑桥台支座为半活动、半固定支座，故考虑桥台制动力为90/2=45 KN。 2.2 计算上部结构恒载： 2.2.1 40号防水混凝土体积 9*（10-0.04/2）*0.1=8.982 m3 2.2.2 沥青碎石铺装的体积 （9-2*0.4）*（10-0.02-0.23）*0.04=3.198 m3 2.2.3 桥上两侧墙式护栏的体积 2*（0.2404*9.96）=4.789 m3， 2.2.4 一块空心板的体积2.94 m3，则：9块空心板的体积为9*2.94=26.46 m3 其中：沥青碎石容重为r=22 KN/m3，钢筋混凝土容重为r=25 KN/m3 则上部结构恒载： ==538.066 KN 2.3 计算活载竖直力： 考虑桥上双列布载： 汽车-20级：（见图一） ［120*（1.019+0.873）+60*0.456］*2=508.8 KN 计冲击力（偏安全），则冲击系数为 则汽车-20级荷载产生的支座反力为 = 508.8*（1+0.2655）=643.886 KN 挂车-100（见图二） 则挂车-100荷载产生的支座反力为 =250*（1.019+0.894+0.477+0.352）=685.5 KN 计算桥台底截面及基础底截面的重心位置及惯性矩 3.1 求底截面重心位置及惯性矩，如图三 即截面重心对基底前缘的距离为2.277m。 惯性矩为： ==83.833m4 3.2 求桥台底截面重心位置及惯性矩，如图四 即截面重心对基底前缘的距离为1.69m。 惯性矩为： ==34.583m4 桥台自重及台内填土重力及其对台身底截面重心的偏心弯矩（统一定为弯矩顺时针方向为正，逆时针方向为负。） 4.1 如下图，求台身以上、侧墙之间的填土重力及其对台身底截面重心的弯矩 重力： 力臂： 弯矩：74.1456*0.532=19.278 KN·m 4.2 求台身填土重力（襟边以上范围）及其对台身底截面重心的弯矩 体积： 则其体积为38.537-25.368=13.169m3 重力：13.169*18=237.042 KN 先求台身填土部分对台身底截面重心的力臂： =1.326 m 再求台身填土重力（襟边以上范围）对台身底截面重心的力臂：见图五 力臂： 弯矩：237.042*0.671=159.055 KN·m 桥台自重力计算表（表1） 顺序号 垂直力（KN） 各力对台身底截面重心的力臂（m） 力矩（KN·m） ① -(1.69-0.25+0.1-0.65/2)=-1.215 -61.304 ② (0.65-0.25)*9*0.27*25=24.3 -16.767