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1、实用文档一 方案比选优化公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用，例如桥涵结构构件上除构件永久作用 （如自重等） 外，可能同时出现汽车荷载、 人群荷载等可变作用。公路桥规要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态，结合相应的设计状况进行作用效应组合，并取其最不利组合进行计算。1、按承载能力极限状态设计时，可采用以下两种作用效应组合。（ 1）基本作用效应组合。基本组合是承载能力极限状态设计时，永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合，基本组合表达式为(1-1)或 (1-2) 0桥梁结构的重要性系数，按结构设计安全等级采用，对于公路桥梁，安全等级一级、二级、三级，分别为1.1、
2、1.0和 0.9；Gi第 i个永久荷载作用效应的分项系数。 分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数，分为作用分项系数和抗力分项系数两类。当永久作用效应（结构重力和预应力作用） 对结构承载力不利时， Gi=1.2；对结构的承载能力有利时， Gi=10；其他永久作用效应的分项系数详见 公路桥规；Q1 汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）的分项系数 ,取 Q11.4；当某个可变作用在效用组合中，其值超过汽车荷载效用时，则该作用取代汽车荷载，其分项系数应采用汽车荷载的分项系数；对专门为承受某种作用而设置的结构或装置，设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值；计算人行道板
3、和人行道栏杆的局部荷载时，其分项系数也与汽车荷载取同值。Qj在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、离心力）、风荷载以外的其他第 j个可变作用效应的分项系数，取 Q11.4,但风荷载的分项系数取 Q11.1；.实用文档Sgik、Sgid第 i 个永久作用效应的标准值和设计值；SQjk 在作用效应组合中除汽车荷载效应（含汽车冲击力、 离心力）外的其他第 j个可变作用效应的标准值；Sud承载能力极限状态下，作用基本组合的效应组合设计值，作用效应设计值等于作用效应标准值 Sd与作用分项系数的乘积。SQ1k、SQ1d汽车荷载效用含汽车冲击力、离心力）的标准值和设计值；c在作用效应组合中，除汽车荷
4、载效应效应（含汽车冲击力、离心力）以外其他可变作用效应的组合系数，当永久作用与汽车荷载和人群荷载（或其他一种可变作用）组合时，人群荷载（或其他一种可变作用）的组合系数取0.80； 当除汽车荷载（含汽车冲击力、离心力）以外尚有两种其他可变作用参与组合时，其组合系数取 0.70；尚有三种可变作用组合时，其组合系数取0.60； 尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时取0.50。（ 2）偶然荷载。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取 1.0 与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现
5、行公路工程抗震设计规范中的规定采用。表 1-1 永久作用效应的分项系数永久作用效应的分项系数序号作用类型对结构的承载能对结构的承载能力不利时力有利时混凝土和垢工结1构重力（包括结构1.21附加重力）钢结构重力（包括1.10或1.201结构附加重力）2预加力1.213土的重力1.214混凝土的收缩及11徐变5土侧压力1.416水的浮力11.实用文档基础混凝土0.57和垢土0.5变位结构作用钢结构111.1 上部荷载计算永久荷载主要考虑桩基础上部结构的自重荷载，其他形式的永久作用如砼收缩作用等可忽略。计算简式如下：永久荷载 =预应力 T型梁重 +盖梁重 +系梁重 +墩身重(1-3)钢筋与混凝土的比
6、例小于3，不考虑钢筋的重量。1 T梁自重单位体积重 26KN/m 3GT梁 =205.96 26=5354.96KN2 墩身重 单位体积重 24KN/m 3，则：墩身体积3.14 /4 15.14=30.43墩身重量 G墩身 =2430.43=730.32 KN3 盖梁重 单位体积重 24KN/m 3体积 :V 1=11.95 0.85 2=20.32V 2= (11.95 2-1.35 2)/2 0.85 2=18.02V 3=20.35 0.5 2=0.75盖梁体积 V改良体积 = V1 +V 2 +V 3=20.32+18.02+0.75=39.092439.09=938.16KN4 系
7、梁重 单位体积重 24KN/m 3系梁体积 V系梁体积 =7.25 1.8 1.5=19.58 m3 系梁重量 G系梁 =2419.58=469.92 KN.实用文档5 桥面铺装 单位体积重 26KN/m 33桥面铺装体积 V 桥面铺装 =38.27 m ；G桥面铺装 =38.2726=995.02 KN6 防撞墙 单位体积重 24KN/m 3；防撞墙体积 V 防撞墙 =21.06m3；G防撞墙 =21.0624=505.44 KN作用在墩身底面总的垂直永久荷载为：G= GT梁 /2+G墩身 +G盖梁 /2+G系梁 /2+G桥面铺装 /2+G防撞墙 /2= 5354.96/2+730.32+9
8、38.16/2+469.92/2+995.02/2+505.44/2=4862.07 KN可变荷载为高速公路桥梁 ,可变荷载主要考虑汽车荷载、汽车冲击力、汽车制动力 (风荷载，流水荷载，温度荷载等均可忽略)几个方面。(1) 汽车荷载计中汽车荷载采用 2车道荷载进行分析，由于汽车荷载等级为公路 -级，据公路桥涵设计通用规范 JTCD-60-2004,车道荷载计算图示如下 :Pk一 集中荷载标准值qk 一均布荷载标准值据公路桥涵设计通用规范JTCD-60-2004,公路 -级车道荷载的均布荷载标准值为 qk=10.5KN/m标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时， Pk =180KN
9、；算跨径等于或大于 50m时， Pk=360KN；桥梁计算跨径在 5m50m之间时 Pk 值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值Pk应乘以 1.2的系数。.实用文档Pk=180+180/45 （ 30-5） =280KNqk =10.5 (KN / m )计算剪力效应时集中荷载标准值Pk乘以 1.2；汽车荷载 Pk =2801.2+10.5 30=651 KN(2) 汽车冲击力据公路桥涵设计通用规范 JTCD-60-2004，汽车荷载的冲击力标准值为汽车荷载标准值乘以冲击系数 。冲击系数 可按下式计算 ：f表示结构基频（ HZ）；当 f1.5HZ 时，=0.05；当 f 14H
10、Z 时 ，=0.45；当 1.5HZf 14 HZ 时 ，=0.176lnf-0.0157；汽车冲击力 =汽车荷载 此桥的频率 f=4HZ, 带入式中，故 u 0.228；则汽车冲击力 N1=6510.228=148.43 KN(3) 汽车制动力一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准值按规范规定的车道荷载标准值在加载长度上计算以总重力的10%计算，但公路级汽车荷载的制动力标准值不得小于 165KN。10%的总重力 =322 KN165KN ；取汽车制动力 N2=322 KN；由以上计算可变荷载可归纳列入下表：表 1-2 可变荷载汽车荷载 (KN)汽车冲击力（ KN ）汽车制动力 (KN)可变
11、荷载651148.43322(4) 偶然荷载本合同段区内 50年超越概率 10%的地震动峰值加速度小于0.05g ，地震动反应谱.实用文档特征周期小于 0.35s ，对应地震基本烈度小于度，故地震力可不进行计算。上部荷载总算据公路桥涵设计通用规范JTCD-60-2004；（1-4）其中： =1.1； =1.2；S =1.4；0QjQ1竖向荷载 PV（ ）=1.11.24862.07+1.4 (651+148.43+322)=8144.94KN横向荷载 PH=3221.4=450.80KN弯矩 =2690.625表 1-3 桩顶上部荷载总算表竖向荷载 (KN)水平荷载 (KN)弯矩 ()8144
12、.94450.802690.6252.1 方案一：单排墩柱式桩基础（1）工程地质介绍总体上桥位区内地形变化较大，相差高度大，桥位覆盖层厚度小，下伏基岩为花岗岩，岩石风化强烈，全风化层厚度大，最大厚度将近30米，该层在水的作用下岗地边坡坡面抗冲刷能力差，洼地内上部承载力偏低，桥位中风化基岩埋深大，且受地域地质影响，中风化花岗岩岩体破碎，桥位洼地内地下水位埋深浅，中风化基岩虽破碎，但饱和单轴抗压强度高，可作为桩基的持力层。基础类型的选择选择桩基础是 , 根据设计要求和现场的条件, 并考虑各种不同情况 , 包括荷载的大小和性质、地质和水文地质条件、料具的用量价格（包括料具的数量）、施工难易程度、物质供应和交通运输条件以及施工条件等等，经过综合考虑后对以下四个可能的基础类.实用文档型，进行比较选择， 采用最佳方案高承台桩基础。 本设计桩基础 , 因为有很好的承载力的持力层 , 按柱桩进行设计计算。浅基础：建筑物的浅平基多用砖、 石、混凝土或钢筋混凝土等材料组成， 因为材料的抗拉性能差，截面强度要求较高，埋深较小，用料省，无需复杂的施工设备，因而工期短，造价低，但只适宜于上部荷载较小的建筑物。低承台：稳定性较好， 但水中施工难度较
