《跨河梁桥的桥台设计案例》2100字.docx
跨河梁桥的桥台设计案例综述
1.1桥台及基础尺寸拟定
(1)基础分为两层，每层的厚度为0.75m,台前襟边和台阶的宽度为相同值0.4m,台后襟边0.5m。基础采用C25素混凝土，容重为24KN/m3。混凝土的刚性角为：amax=40°。基础的扩散角为：,因此，扩大基础满足刚性角的要求。
(2)桥台的构造采用重力式桥台，台身采用C30钢筋混凝土浇筑，容重：y?=25kN/m3。
桥台帽，桥头搭板均采用C30混凝土，容重为：y?=25kN/m3。台后填土容重
y?=17kN/m3,内摩擦角为：φ=35°,黏聚力C=0。
图12.1
1.2荷载计算
(1)上部构造恒载反力及桥台台身与基础上土重的计算见表3.1。
表12.1上部构造恒载反力及桥台台身与基础上土重计算表
编号
竖向力P/kN
对基底中心轴偏心距elm
弯矩M/kNom
1
1×0.5×10.5×25=131.25
-0.050
-6.5625
2
0.4×1.25×10.5×25=131.25
0.750
98.4375
3
0.3×0.3×10.5×25=23.625
1.000
23.625
4
0.5×0.3×0.64×10.5×25=25.2
0.950
23.94
5
0.5×1×1×10.5×25=131.25
-0.783
-102.7688
6
1.3×2.79×10.5×25=952.088
0.200
190.4176
7
0.5×0.9×2.79×10.5×25=329.569
1.150
379.0044
8
0.3×0.23×1×2×25=3.45(挡块)
-0.050
-0.1725
9
4.1×0.75×10.8×24=797.04
0.200
159.408
10
4.5×0.75×10.8×24=874.8
0
0
11
上部构造恒载1362.87
0.21
286.2027
注：表中弯矩以顺时针方向为正，逆时针为负，水平力以向右为正。
ZP=4762.39kN,ZM=1051.53kN·m
(2)土压力的计算
土压力按台背倾斜，α=18°;填土的内摩擦角为：φ=35°,台背与填土间外摩擦角：
计算；台后填土为水平：β=0。
1)台后填土表面没有活载时的土压力计算
台后填土自重引起的主动土压力计算式为
=2234.44kN
式中：y?=17kN/m3;B为桥台的宽度取为8m;H为基底至填土表面的距离取为5.14m。
①水平向分力
Eax=Eacos(α+δ)=2234.44×cos(18°+17.5°)=1819.09kN
作用点距离基底形心轴的距离
水平力产生的弯矩Mey=Eaxe,=1819.09×1.713=3116.10kN·m
②竖向分力
Ea=Easin(a+δ)=2234.44×sin(18°+17.5°)=1297.55kN
作用点距离基底形心的距离ex=1.682m
水平力产生的弯矩Mey=Eayex=1297.55×1.682=2182.48kN·m
2)台后填土表面有汽车荷载时的土压力计算
由于汽车的荷载换算的等代均布土层厚度为
对台背倾斜，l?=Htanθ,H=5.14m,w=φ+δ+α=35+17.5+18=70.5°
tanθ=-tanw+√(cotp+tanw)(tanw-tanα)
=-2.824+√(1.428+2.824)×(2.824-0.325)=0.436
l?=Htanθ=5.14×0.436=2.241m
在破坏棱体的长度范围内只能布下一辆重车，因是双车道，所以
T
则台背在填土自重连同车辆荷载作用下所引起的土压力计算式为
①水平向分力
Eax=Eacos(a+δ)=3451.64×cos(18°+17.5°)=2810.03kN
作用点距离基底形心的距Y水平力产生的弯矩Mey=Eaxe,=2810.03×2.015=5662.21kN·m
②竖向分力
Ea=Easin(α+δ)=3451.64×sin(18°+17.5°)=2004.38kN
作用点距离基底形心的距离ex=1.584m
水平力产生的弯矩Mey=Eayex=2004.38×1.584=3174.94kN·m
3)台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力
以基础的前侧边缘垂线作为假想的台背，土表面的倾斜度以溜坡的坡度为1:1.5求得β=-33.69°,则基础的前边缘至坡面的垂直距离为H=3.50m
主动土压力系数为
所以主动土压力
①水平向分力
Eax=Eacos(a+δ)=391.41×cos17.5°=373.29kN
作用点距离基底形心的距离水平力产生