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钢混组合梁桥的桥墩设计案例综述

桥墩尺寸设计

根据上部结构形式，拟定桥墩尺寸，如图11.1。

图11.1

盖梁设计

根据上部结构形式，拟定盖梁尺寸，如图11.2。

图11.2

墩柱尺寸拟定

墩柱尺寸：圆柱式墩柱直径为180cm；材料：C30混凝土、HRB335钢筋。

（1）恒载计算

一孔上部构造恒载

盖梁自重

一根墩柱自重

（2）水平荷载计算

各墩柱水平力的分配运用集成刚度法计算。

刚度计算如下

支座抗推刚度

桥跨中支承处的支座橡胶板规格为20cm×18cm×2.8cm，厚度为28mm，剪切模量，由下式计算刚度

桥梁两端的桥台处刚度计算：

墩柱抗推刚度

桥墩材料为C30混凝土，弹性模量取Ec

，

支座与桥墩串联，其刚度为：

桥墩

桥台

2）汽车荷载的计算及具体分配

①制动力大小由下式计算：

依据《规范》，制动力大于等于90kN，则。

②制动力的分配

，则得

桥墩摩阻力

由于0号台及3号台制动力小于，则对制动力进行控制设计。

3）温度影响力的分配

①0号台与变化线的间隔按下式计算：

式中：n=5为总跨数；为各跨径取值。

温度影响力的分配计算如下式：

，

3）墩台上作用的水平荷载如下表11.1。

表11.1墩台汽车制动力及温度影响力汇总表

墩台号

荷载类型

0

1

2

3

汽车制动力（kN）

17.77

27.19

27.19

17.77

温度影响力（kN）

201.44

102.73

-102.73

-201.44

墩柱底截面内力组合

表11.2墩柱底截面内力组合表

内力

边柱底截面

中柱底截面

N/kN

H/kN

M/kN.m

N/kN

H/kN

M/kN.m

①

上部荷载

908.58

908.58

②

盖梁自重

119.58

119.58

③

墩柱自重

74.575

74.575

④

公路Ⅱ级

794.4

80.471

694.4

52.240

⑤

温度影响力

34.243

171.215

34.243

171.215

⑥

双孔制动力

9.065

45.325

9.065

45.325

⑦

内力组合

1.2×(①+②+③)+1.4×④+0.7×1.4×(⑤+⑥)

2435.44

42.44

324.88

2295.44

42.44

285.35

桥墩配筋设计

（1）根据以上可得，,

（2）材料及截面参数：HRB335型钢筋，C30混凝土，保护层厚度为。,。

设桥墩一端受约束，另一端不受约束，，，则纵向弯曲会受挠曲影响，需将其考虑在内。

式中，

，取。

取用规格为?25的钢筋数量4根进行配置，计算配筋率如下式：

。

墩柱截面承载力按下式计算。由，假设，依据《规范》相关内容，当时，,,,，此时，和ηe0=0.156m相比差别较小。

竖向力计算如下式：

弯矩计算如下式：

验算地基承载力

（1）基础尺寸拟定

1）基础部位由两部分组成，每一层的厚度均为0.6m，台阶宽度设为0.4m。材料为C25混凝土，容重为24kN/m3。刚性角取值：。扩散角取为，则该基础设计符合条件。

（2）桥墩基础荷载计算

自重计算如下式：

上部覆盖土层重量计算如下式：

桥墩竖向传递荷载计算如下式：

该基础受到整体荷载作用计算如下式：

,

（3）地基承载力计算

1）基底压力计算

2）地基承载力计算

依据地质条件较好，且满足要求，则地基承载力不予修正。

，满足要求。

（4）偏心距如下式进行验算：

，

符合条件。

（5）基础稳定性验算

1）倾覆稳定性验算

满足要求。

2）滑动稳定性验算

地基土为软岩，。根据《地基基础规范》第4.4.2条的规定

满足要求。

（6）沉降计算

基础部位地质条件良好，有较好的承载力，持力层强度较高，所以对基础的沉降影响很小，所以沉降计算忽略。