20m预应力T梁桥墩桥台及基础计算模板_06级土木毕业设计课件.doc

20m预应力T梁桥台桥墩及基础设计 （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＝19.5m，摆动支座，桥面净宽为桥面宽度为净7+2×0.75m。设计荷载为汽－20级，挂－100，人群荷载为3.0kN/m2。材料：台帽为20号钢筋混凝土台身为7.5号浆砌片石，，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，初步拟定桥台尺寸如图4.1所示。 图4.1 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（表4.1） 恒载计算 表4.1 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 1 376.10 2.17 816.14 1.47 552.87 2 41.44 1.68 69.62 0.98 40.61 3 198.11 1.055 209.00 0.355 70.33 4 30.81 1.005 39.00 0.305 11.84 5 1527.93 1.305 1993.94 0.605 924.40 6 983.14 0.212 208.42 -0.488 -479.77 二、侧墙及填土 7 412.76 -0.23 -94.93 -0.93 -383.87 440.74 -0.23 -101.37 -0.93 -409.89 8 1804.66 -1.933 -3488.41 -2.633 -4751.67 1277.10 -1.933 -2468.63 -2.633 -3362.60 9 87.98 -4.068 -357.90 -4.7068 -414.10 21.40 -3.293 -70.47 (襟边以上土重) 10 527.32 -3.776 -1991.16 -4.476 -2360.28 106.83 3.26 -348.27 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如图4.2（两行车队） 人群荷载支座反力： 图4.2 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。其荷载布置如图4.3所示： 图4.3 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，产生的最大支座反力的布置如图4.4所示。 图4.4 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）