《木叶乡桥 上承式钢筋混凝土实腹拱桥计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《木叶乡桥 上承式钢筋混凝土实腹拱桥计算书（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 专业资料 木叶乡桥 结构设计计算书 设计阶段 施 工 图 部 位 拱圈 基础 审 核 人 校 核 人 计 算 人 2017 年 11 月 专业资料 目 录 一 工程概况概况 1 二 计计算内内容 1 三 基本设计资设计资料 1 四 地质质 水文资资料 2 1 地形地貌 2 2 地基岩土的构成 2 3 地下水 3 4 不良地质作用 3 5 建议 4 五 计计算程序 5 六 说说明 5 1 拱圈结构验算 5 2 地基承载力 基础稳定性验算 11 专业资料 一 工程概况概况 本桥为酉阳县木叶乡易地扶贫搬迁集中安置片区内的一座景观桥 是小区工程的一部分 主 要用于小区内日常通行和消防通行 桥梁基本尺
2、寸和外观由景观设计人员结合小区总体情况进行 拟定后 我们对此桥进行了桥梁结构设计 本桥上部构造为 跨径 16m 上承式钢筋混凝土实腹拱桥 净矢高为 3 2m 净矢跨比采用 1 5 拱圈截面高度为 0 6m 横桥向宽度为 9m 为实体矩形现浇混凝土板拱 拱圈与拱脚处为铰 接 为两铰拱 拱桥采用填料式拱上建筑 填料为石灰粉煤灰碎石 比例为 6 14 80 为保证 桥梁美观及运行的舒适性要求 桥梁不设置伸缩装置 二 计计算内内容 拱圈结构验算 地基承载力 基础稳定性验算 按极限状态法设计 三 基本设计资设计资料 1 设计设计荷载载 1 永久荷载 恒载 片石混凝土容重 25KN m3 钢筋混凝土容重
3、26KN m3 人行道石栏杆 2 6KN m 沥青混凝土铺装 24KN m3 基础变位作用 不均匀沉降 0 01m 2 可变荷载 车道荷载 按双向二车道加载 荷载采用 城市 B 级 车道荷载见规范 人群荷载 3 0kN m 温度荷载 根据 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2015 取值 3 偶然荷载 地震动峰值加速度为 0 10g 建筑场地为稳定的建筑场地 2 材料性能 专业资料 一 混凝土 拱圈采用 C50 混凝土 桥台 压顶梁及桥面铺装采用 C30 混凝土 桩基采用水下 C30 混凝 土 侧墙采用 M30 浆砌片石 按照 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 20
4、04 结构混凝土耐久性的最 低要求为 普通混凝土构件耐久性要求 最大水灰比 0 55 最小水泥用量为 275kg m3 最大氯 离子含量为 0 3 最大碱含量为 3 0kg m3 混凝土石料强度不低于混凝土强度的 2 倍 由于大桥桥址处地下水对桩基混凝土具有弱腐蚀性 应进行二级防护 桩基混凝土宜采用不 低于 42 5 级硅酸盐水泥浇筑 最大水灰比 0 5 最小水泥用量 365kg m3 铝酸三钙 C3A 8 最大氯离子含量 0 15 最大碱含量 3 0kg m3 掺加 级低钙粉煤灰 Cao 10 其掺量控制 在水泥重量的 10 且凝胶材料总用量不宜大于 400 kg m3 并添加水泥及粉煤灰总
5、重量 1 0 的 聚羧酸盐高效减水剂 二 钢材 1 普通钢筋 钢筋直径 10mm 者采用 R235 光圆钢筋 直径 10mm 者采用 HRB335 带肋 钢筋 其技术性能应分别符合中华人民共和国国家标准 钢筋混凝土热轧光圆钢筋 GB 1499 1 2 008 钢筋混凝土热轧带肋钢筋 GB1499 2 2007 的规定 2 普通钢筋直径大于等于 25mm 时 应采用机械连接 机械连接必须符合中华人民共和国 行业标准 JGJ107 2003 钢筋机械连接通用技术规程 中 级接头要求 专业资料 级接头应采用不缩小削弱钢筋头母材有效截面的接头形式 并满足相关的技术规范要求 3 其它钢材 除特殊规定外
6、其余均采用 Q235B 钢 其技术性能必须符合国家标准 碳素 结构钢 GB700 1998 的规定 4 桥面防水层 采用刚性防水层 5 材料及工程质量应符合 公路工程质量检验评定标准 JTGF80 1 2004 公路桥涵施 工技术规范 JTG T F50 2011 的要求 3 主要规规范 1 城市桥梁设计准则 CJJ11 2011 2 公路工程技术标准 JTG B01 2014 3 公路桥涵设计通用规范 JTG D60 2015 4 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 5 公路桥涵地基及基础设计规范 JTG D63 2007 6 公路桥梁抗震设计细则 JTG T
7、 B02 01 2008 7 公路圬工桥涵设计规范 JTG D61 2005 四 地质质 水文资资料 岩土工程勘察报告 详勘 1 地形地貌 场地位于酉阳县木叶乡 场地属山区剥蚀斜坡与冲沟地貌 地貌类型受地层岩性 地质构造 控制明显 拟建桥梁范围内地面高程为915 60m 921 33m 木叶河自南向北流经本场地 东西两 专业资料 岸岸坡坡高约3 4米 坡角50 76 坡顶地形较平坦 2 地基岩土的构构成 经地表工程地质测绘和钻探揭露 建筑场地地层主要由第四系全新素填土 Q4ml 冲洪积红 粘土 Q4al pl 冲洪积砂土夹碎块石 Q4al pl 及三叠系下统大冶组 T1d 灰岩组成 现将各岩
8、土层工程特征分述如下 1 素填土 杂色 主要由红粘土夹灰岩碎块石等组成 其中 红粘土呈可塑状 碎块石粒 径以 500 为主 含量约 呈棱角状 堆土方式随意 排列杂乱 结构呈松 散状 稍湿 未被污染 据钻探揭露 其厚度约为 0 3 50m ZK8 2 红粘土 呈黄褐色 主要由红黏土组成 含少量细砂粉砂 可塑状 无摇振反应 切面 稍有光泽 干强度中等 韧性中等 稍湿 厚度约为 1 40 ZK2 11 80m ZK13 3 砂土夹碎块石 杂色 主要由砂土夹灰岩碎块石等组成 其中 砂土成散粒状 碎块石 粒径以 100 为主 含量约 25 呈棱角状 堆土方式随意 排列杂乱 结构呈松 散状 稍湿 分布较少
9、 厚度约为 1 70 ZK4 4 80m ZK3 4 灰岩 灰白色 细晶至微晶结构 中厚层状构造 主要由碳酸盐矿物组成 局部可见方 解石脉 3 地下水 专业资料 拟建场地地层结构由素填土 红粘土 砂土夹碎块石和下覆灰岩组成 素填土 砂土夹碎块 石层为透水层 红粘土为隔水层 灰岩岩体较完整 裂隙不发育 属弱透水层 拟建区内主要的地表水为大气降水和木业河河水 通过蒸发及下渗排泄 经钻探及水位观测 可知 勘察期间桥位区的木叶河岸坡处钻孔可见地下水 近河地段地下水接受大气降水补给 排 泄到木叶河 木叶河为区内地下水最低侵蚀和排泄基准面 近河地段的地下水受河水位涨落影响 显著 地下水位直接随河水位涨落而
10、涨落 本次钻孔中河两岸的部分钻孔可见地下水 勘察期间 的地下水位为 914 10 914 56m 与河水位基本一致 根据地下水的赋存条件 水理性质及水力特征 场区地下水可分为孔隙水 裂隙水 1 孔隙型上层滞水 孔隙水由大气降雨和木业河河水补给为主 暂时性储存在第四系松散土层中 排泄方式多数 沿基岩面向地势低洼地带渗出 少数进入基岩裂隙并沿裂隙渗流至低洼地带 富水能力受地形地 貌以及覆盖层范围 厚度 物质成分以及透水性能制约 水量大小受季节 气候影响大 2 岩溶裂隙水 岩溶裂隙水主要赋存于岩溶裂隙中 一般埋深较大 场区内下伏基岩为单一灰岩 灰岩强风 化含水能力和透水能力较好 为透水层 灰岩中风化
11、含水能力和透水能力较差 为相对隔水层 总之 桥位区水文地质条件中等复杂 专业资料 场地及场地周边没有污染源 初步判断场内地下水对混凝土结构有微腐蚀性 对钢筋混凝土 结构中的钢筋有微腐蚀性 4 不良地质质作用 经地面调查 拟建场区内没有发现滑坡 崩塌 泥石流等不良地质现象 根据钻探资料 拟 建场区内没有发现软弱夹层 地下采空区 地下硐室等 根据区域地质资料 场区内没有断裂构 造通过 根据调查及钻探 场地岩溶不发育 现有的钻孔均未见溶洞 但由于场地处于灰岩岩溶地区 存在隐伏岩溶的可能性 建议桩基础施工前进行一桩一孔超前钻探检验 同时对木业河两岸坡 调查 未发现岸坡变形坍塌等塌岸迹象 桥梁区基本为原
12、始地貌 基本无人类工程活动 5 建议议 5 1 深基坑开挖与开挖与支护护 基坑开挖和地下室设计与施工时 应认真做好降水 排水或截水工作 坑内采用集水 明沟 降排地下水 坑外地表面宜设置截水沟或低挡墙截挡水 以防地表水大量流入坑内 开挖期间严 禁在基坑四周可能影响基坑稳定的范围内大量堆土和放置重型设备 基坑开挖和基础 地下室施工期间 应加强对周围建筑 道路和支挡结构的变形观测 以便 发现问题及时处理 5 2 基础础施工 采用天然地基方案时 由于 层粘土具有弱膨胀潜势 基坑开挖至设计标高时 严禁地基土 专业资料 长时间积水或曝晒 五 计计算程序 桥梁博士 3 60 版 手算 六 说说明 本计算书给
13、出拱圈结构验算 地基承载力 基础性稳定验算 均满足要求 1 拱圈结结构构验验算 采用桥博3 0计算内力 不考虑拱上建筑的联合作用 按两铰拱建立模型 划分单元 计算模型 如下 1 截面抗压强度验算 截面选取主拱圈的拱脚截面 1 4 截面 跨中截面等共计 3 个截面 按照 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 5 1 4 1 的规定 验 算拱的截面强度 由于截面强度验算与拱的整体 强度 稳定 验算所采用公式相同 只是为考虑长 细比及弯曲系数的影响 因此 略去该节 直接验算拱的整体 强度 稳定 2 抗剪强度验算 8 依据 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG
14、 D62 2004 4 0 13 条的规定 应该按 4 0 13 的公式验算剪力 专业资料 0 Vd A fvd fNk 4 1 1 Vd 剪力设计值 A 受剪截面面积 12 8 0 4 5 12m2 fvd 抗剪强度设计值 2280KN m2 按3 3 2 等查 fvd 摩擦系数 采用 0 7 Nk 与受剪截面垂直的压力标准值 计算结果如下表所示 组合 为基本组合 组合 为偶然组合 拱脚 节点 1 荷载组合 VdAfvd fNk Rn A fvd 1 1 4 fNk 0 Vd 是否满足 Max20605 1222800 7571014528 62060满足组合 Min29 65 122280
15、0 7580014573 629 6满足 Max8625 1222800 7477014058 6862满足组合 Min8625 1222800 7477014058 6862满足 荷载组合1 4 截面 节点 8 Max7265 1222800 7328013313 6726满足组合 Min 4555 1222800 7289013118 6455满足 Max1155 1222800 7262012983 6115满足组合 Min1155 1222800 7262012983 6115满足 荷载组合跨中截面 节点 15 Max5535 1222800 7413013738 6553满足组合 M
16、in 3565 1222800 7265012998 6356满足 Max685 1222800 7242012883 668满足组合 Min685 1222800 7242012883 668满足 3 拱的整体 强度 稳定 验算 专业资料 按照 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62 2004 5 1 4 1 的规定 验 算拱的整体 强度 稳定 1 依据 公路圬工桥涵设计规范 JTG D61 2005 4 0 8 条 受压承载力应按下列公式就算 0Nd fcdAc 0 结构重要系数 见 4 0 4 Nd 轴力设计值 Nd 见 5 1 4 条 m d H cos 弯曲平面内轴心受压构件弯曲系数 按表 4 0 8 选用 计算时 L0按 5 1 4 条 两 铰拱 L0 0 36s 混凝土拱桥截面强度计算时可取为 1 0 Ac 混凝土受压区面积 fcd 混凝土轴心抗压强度设计值 2 本桥截面为矩形 按照按公式 4 0 8 3 计算 0 Nd fcd b h 2e h 矩形截面高度 b 矩形截面宽度 e 轴向力的偏心距 L0 h 0 36s h 0 36 16 355 0 4
