山東臨沂市迎賓橋自錨式懸索橋復(fù)核報(bào)告

臨沂市柳清河迎賓自錨式懸索橋 復(fù)核 報(bào)告 大 連 xxx 有限公司 2008 年 12 月 目 錄 1、 工程概述 . 1 1.1 工程概況 . 1 1.2 設(shè)計(jì)工作概況 . 1 1.2.1 設(shè)計(jì)單位 . 1 1.2.2 主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) . 1 2、 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核 . 2 2.1 計(jì)算依據(jù) . 2 2.2 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算復(fù)核 . 2 2.2.1 計(jì)算模型與方法 . 2 2.2.2 成橋狀態(tài) . 3 2.2.3 主梁驗(yàn)算 . 5 2.2.4 主塔驗(yàn)算 . 16 2.2.5 橫梁驗(yàn)算 . 17 2.2.6 主纜與吊索驗(yàn)算 . 28 2.3 橋面板局部計(jì)算 . 31 2.3.1 橋面板受力分析 . 31 2.3.2 橋面板強(qiáng)度復(fù)核 . 36 2.4 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核結(jié)論 . 37 3、下部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核 . 37 3.1 鉆孔灌注樁單樁容許承載力計(jì)算 . 37 3.2 橋塔基礎(chǔ)計(jì)算復(fù)核 . 38 3.2.1 作用在承臺(tái)底面荷載 . 38 3.2.2 鉆孔灌注樁承載力驗(yàn)算 . 39 3.2.3 承臺(tái)驗(yàn)算 . 39 3.3 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核結(jié)論 . 43 1 第 1 章 工程概述 1.1 工程概況 臨沂 迎賓大橋位于臨沂市柳青河上，與內(nèi)環(huán)路相連，是南坊新區(qū)建設(shè)的重要組成部分。橋梁結(jié)構(gòu)方案采用獨(dú)塔 雙索面自錨式混凝土懸索橋形式，橋梁主跨為 70m，邊跨為 25m，主纜中心距 32m，吊索沿順橋向間距 4m。索塔采用歐式塔型，塔結(jié)構(gòu)總高34 米，橋面以上塔結(jié)構(gòu)高 24.5 米 (其中 2.5 米為裝飾部分 ,橋面至主纜中心點(diǎn)為 22米 )；橫斷面上共兩個(gè)歐式塔，中間不設(shè)橫向連接。 橋梁橫斷面寬 43米，上部 加勁梁采用 雙邊肋 縱梁與吊桿間橫梁相交的框架體系，縱 梁高度采用 2.3 米， 橫梁高度采用2米， 其 間設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土橋面板， 橋面鋪裝采用 9cm厚 瀝青混凝土。下部結(jié)構(gòu)主塔基礎(chǔ) 采用 150cm 的群樁 ，主跨橋臺(tái)采用鉆孔灌注樁， 小 邊跨橋臺(tái)采用半整體式重力橋臺(tái)。 內(nèi)環(huán)路是南坊新區(qū)的主要道路，其間是商業(yè)辦公黃金用地，為此選擇兩個(gè)主塔做為橋體設(shè)計(jì)元素，意喻著臨沂市的開(kāi)放之門(mén)和張開(kāi)雙臂迎接海內(nèi)外賓客之意。橋塔頂部造型為山東莒縣大汶口文化出土的中國(guó)最早的象形文字造型，基座四周側(cè)面裝飾了體現(xiàn)沂蒙文化特色的雕塑 造型。該橋 為 我省第一座獨(dú)塔自錨式懸索橋，其 受力體系清晰明確，輪廓分明，良好的歐式橋型將為柳青河增添一縷亮色，同時(shí)也從一個(gè)側(cè)面反映出一個(gè)城市的整體風(fēng)貌。 1.2 設(shè)計(jì)工作概況 1.2.1 設(shè)計(jì)單位 ： 臨沂 市 公路勘察 設(shè)計(jì)院 1.2.2 主要設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 1) 道路等級(jí)：城市主干路 ； 2) 機(jī)動(dòng)車(chē)道數(shù)：雙向 8車(chē)道 (主塔外另設(shè)置 2個(gè)非機(jī)動(dòng)車(chē)道 ,兼做人行道 ) 3) 計(jì)算行車(chē)速度： 60km/h ； 4) 橋梁寬度： 43 m ； 布置形式為： 0.25m 護(hù)欄 +4m 人行及非機(jī)動(dòng)車(chē)道 +2.5m 錨索區(qū) +（ 0.5m+43.5m+0.5m+4 3.5m+0.5m）機(jī)動(dòng)車(chē)道 +2.5m 錨索區(qū) +4m人行及非機(jī)動(dòng)車(chē)道 +0.25m護(hù)欄 5) 橋面橫坡： 1.5% 6) 橋梁縱斷： 主塔位于變坡點(diǎn)處，前后 縱坡 2，凸曲線半徑 3000m 7) 設(shè)計(jì)荷載：城 A級(jí)，人行及非機(jī)動(dòng)車(chē)道活載 3.5 KN/m2 8) 地震基本烈度為，結(jié)構(gòu)物按度設(shè)防 9) 設(shè)計(jì)洪水頻率 1/100，設(shè)計(jì)洪水位 68.00m 2 第 2章 上部結(jié)構(gòu) 計(jì)算 復(fù)核 2.1 計(jì)算 依據(jù) (1) 迎賓懸索橋施工圖 設(shè)計(jì)文件 （ 7月） (2)城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 CJJ11-93 (3)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn) CJJ77-98 (4)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-2004 (5)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ024-85 (6)公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 JTJ025-86 (7)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D62-2004 (8)公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范 (報(bào)批稿 ) 2.2 結(jié)構(gòu)整體計(jì)算復(fù)核 2.2.1 計(jì)算模型與方法 整體 靜力 計(jì)算采用通用有限元程序 ansys，根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的施工圖和相關(guān)設(shè)計(jì)資料建立 平面模型 進(jìn)行計(jì)算 。模型簡(jiǎn)圖如下： 圖 1 模型簡(jiǎn)圖 模型中各主要構(gòu)件的幾何特性如 下 表所示 ： 名稱(chēng) 材料 自重 (kN/m3) 面積 (m2) 抗彎慣矩 Izz（ m4） 主塔 (橋面以上部分 ) C55 26 6.32 4.7252 主塔（根部） C55 26 12.252 12.5052 縱梁 1(主跨箱形 ) C55 26 17.7518 12.5969 縱梁 2(主跨支點(diǎn)實(shí)心 ) C55 26 32.6018 32.7864 縱梁 3（邊跨跨中實(shí)心） C55 26 27.6218 15.8159 縱梁 4（邊跨支點(diǎn)實(shí)心） C55 26 66.12 179.0408 主纜 高強(qiáng)鋼絲 81.85 0.10172182 / 吊桿（ 7-73） 高強(qiáng)鋼絲 84 0.0028092 / 吊桿（ 7-121） 高強(qiáng)鋼絲 84 0.0046562 / 吊桿（ 7-163） 高強(qiáng)鋼絲 84 0.0062722 / 吊桿（ 7-223） 高強(qiáng)鋼絲 84 0.0085812 / 表 1 模型中 各 主要構(gòu)件的幾何特性 3 2.2.2 成橋狀態(tài) (1) 成橋狀態(tài)下的 支反力 計(jì)算 模型中成橋狀態(tài)下， 0#橋臺(tái)、 1#塔底和 2#橋臺(tái)處的 支 反力 分別為： 7767.8KN，-29815KN和 149210KN， 支反力總 和為 127160KN。 (2) 成橋狀態(tài)下的 主纜力 成橋狀態(tài)下主纜力見(jiàn)下表： 由主跨端到塔頂(KN) 40453 40458 40463 40619 40879 41181 41516 41863 42268 42710 43189 43697 44243 44812 45396 46258 表 2 主跨主纜軸力 (KN) 由塔頂?shù)竭吙缍?KN) 56901 56883 55122 55107 53749 53734 52413 52399 50424 50411 50398 表 3 邊跨主纜軸力 (KN) (3) 成橋狀態(tài)下的 吊桿力 成橋狀態(tài)下吊桿力見(jiàn)下表： 4 吊桿編號(hào) 吊桿力 (KN) 1# 886 2# 1286 3# 1284 4# 1259 5# 1168 6# 1245 7# 1250 8# 1254 9# 1244 10# 1251 11# 1234 12# 1202 13# 1703 14# 2467 15# 1956 16# 1966 17# 3101 表 4 成橋吊桿力 (KN) (4) 成橋狀態(tài)下的 主梁內(nèi)力 圖 2 成橋狀態(tài) 下 主梁軸力圖 圖 3 成橋狀態(tài) 下 主梁彎矩圖 5 (5) 成橋狀態(tài)下的 主塔內(nèi)力 圖 4 成橋狀態(tài) 下 主塔軸力 圖 圖 5 成橋狀態(tài) 下 主塔彎矩圖 2.2.3 主梁驗(yàn)算 驗(yàn)算 各荷載作用下 的 主梁應(yīng)力 ， 考慮的荷載作用包括：恒載（含二期恒載、預(yù)應(yīng)力）、活載（含 汽車(chē)荷載、人群荷載 ） 、 收縮徐變、 索 梁溫差、溫度梯度、 系統(tǒng)溫差 。 主梁?jiǎn)卧幪?hào)從 1至 108， 方向 由主跨端部到邊跨端部，拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)。 各荷載作用下 的 主梁應(yīng)力 圖如下所示： 6 恒載作用下主梁上緣應(yīng)力圖- 1 0-9-8-7-6-5-4-3-2-10120 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 6 恒載作用下主梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 恒載作用下主梁下緣應(yīng)力圖- 1 4- 1 3- 1 2- 1 1- 1 0-9-8-7-6-5-4-3-2-101230 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 7 恒載作用下主梁 下 緣應(yīng)力圖 (MPa) 7 活載作用下主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖-4-3-2-1012340 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 8 活載作用下主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 活載作用下主梁下緣應(yīng)力包絡(luò)圖-8-6-4-2024680 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 9 活載作用下主梁 下 緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 8 收縮徐變產(chǎn)生的主梁上緣應(yīng)力圖-2-1 . 5-1-0 . 500 . 511 . 522 . 533 . 544 . 50 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 10 收縮徐變 作用下 主梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 收縮徐變產(chǎn)生的主梁下緣應(yīng)力圖-7-6-5-4-3-2-10123456780 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 11 收縮徐變 作用下 主梁 下 緣應(yīng)力圖 (MPa) 9 索梁溫差產(chǎn)生的主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖-2- 1 . 6- 1 . 2- 0 . 8- 0 . 400 . 40 . 81 . 21 . 620 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 12 索梁溫差 15度 作用下主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 索梁溫差產(chǎn)生的主梁下緣應(yīng)力包絡(luò)圖-3- 2 . 5-2- 1 . 5-1- 0 . 500 . 511 . 522 . 530 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 13 索梁溫差 15度 作用下主梁 下 緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 10 溫度梯度產(chǎn)生的主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖-2- 1 . 8- 1 . 6- 1 . 4- 1 . 2-1- 0 . 8- 0 . 6- 0 . 4- 0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 810 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 14 溫度梯度作用下主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 溫度梯度產(chǎn)生的主梁下緣應(yīng)力包絡(luò)圖- 2 . 4-2- 1 . 6- 1 . 2- 0 . 8- 0 . 400 . 40 . 81 . 21 . 622 . 42 . 83 . 23 . 644 . 40 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 15 溫度梯度作用下主梁 下 緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 11 體系升降溫3 0 度產(chǎn)生的主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖- 0 . 5- 0 . 4- 0 . 3- 0 . 2- 0 . 100 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 16 體系溫差 30度 作用下主梁上緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 體系升降溫30度產(chǎn)生的主梁下緣應(yīng)力包絡(luò)圖-0 . 8-0 . 6-0 . 4-0 . 200 . 20 . 40 . 60 . 80 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 17 體系溫差 30度 作用下主梁 下 緣應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 成橋狀態(tài)： 若在該橋竣工時(shí)立即投入使用，在汽車(chē)、人群和其他荷載（索梁溫差、體系溫差、橋面日照，未考慮收縮徐變）作用下，按照最不利的荷載組合，該橋主梁的拉壓應(yīng)力狀況如下所示，拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)： 12 主梁上緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖- 1 4- 1 2- 1 0-8-6-4-20240 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 18 主梁上緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 主梁下緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖- 2 0- 1 6- 1 2-8-40480 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 19 主梁 下 緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 13 主梁上緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖- 1 6- 1 4- 1 2- 1 0-8-6-4-20240 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 20 主梁上緣壓 應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 主梁下緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖- 2 0- 1 6- 1 2-8-40480 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 21 主梁 下 緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 成橋 1 年 后： 考慮收縮徐變產(chǎn)生的部分作用，在汽車(chē)、人群和其他荷載（索梁溫差、體系溫差、橋面日照）作用下，按照最不利的荷載組合，該橋主梁的拉壓應(yīng)力狀況如下所示，拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù)： 14 主梁上緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖- 1 6- 1 4- 1 2- 1 0-8-6-4-20240 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 22 主梁上緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 主梁下緣拉應(yīng)力包絡(luò)圖- 2 0- 1 6- 1 2-8-40480 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 23 主梁 下 緣拉應(yīng)力 包絡(luò)圖 (MPa) 15 主梁上緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖- 1 6- 1 4- 1 2- 1 0-8-6-4-20240 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 24 主梁上緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 主梁下緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖- 2 0- 1 6- 1 2-8-40480 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110單元號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 25 主梁 下 緣壓應(yīng)力包絡(luò)圖 (MPa) 由 成橋 1 年 后 的計(jì)算結(jié)果可知，收縮徐變對(duì)主跨 跨中下緣 拉應(yīng)力有很大影響，必須在成橋 1 年到 2 年內(nèi)通過(guò)對(duì)該橋的檢測(cè)結(jié)果來(lái)進(jìn)行 吊桿力的二次調(diào)整 ，以消減收縮徐變帶來(lái)的不利影響，改善主梁的應(yīng)力狀況，若不進(jìn)行吊桿力 的二次調(diào)整，則收縮徐變將引起主梁主跨下緣處的拉應(yīng)力繼續(xù)增大，最終導(dǎo)致該橋的破壞。 由上述計(jì)算結(jié)果可知，在 最不利的荷載組合 下 ，最大的法向拉應(yīng)力出現(xiàn)在主跨跨中 16 附近的 主梁下緣，最大的法向壓應(yīng)力出現(xiàn)在主梁與主塔交接處主跨一側(cè)的 主梁 下緣，兩處均為標(biāo)準(zhǔn)的 2.3m高縱梁截面。 應(yīng)力 計(jì)算時(shí)考慮全截面承受軸力，有效截面承受彎矩，有效截面為縱梁中心線兩側(cè)各 3.8m的范圍。各荷載作用 在上述兩處位置 產(chǎn)生的應(yīng)力 值 如下表所示，拉應(yīng)力 為 正，壓應(yīng)力為負(fù)： 主跨跨中下緣應(yīng)力值（ Mpa） 荷載名稱(chēng) 應(yīng)力值 荷載名稱(chēng) 應(yīng)力值 恒載 -8.9395 系統(tǒng)溫差 30 度 0.2765 活載 7.1033 溫度梯度 1.8247 收縮徐變 7.0574 索梁溫差 15 度 2.3403 表 5 各荷載作用下 主跨跨中下緣應(yīng)力 (MPa) 主梁與主塔交接處主跨一側(cè) 下緣應(yīng)力值（ Mpa） 荷載名稱(chēng) 應(yīng)力值 荷載名稱(chēng) 應(yīng)力值 恒載 -4.4666 系統(tǒng)溫差 30 度 -0.4413 活載 -6.5813 溫度梯度 -1.6670 收縮徐變 -6.5604 索梁溫差 15 度 -2.9001 表 6 各荷載作用下 主梁與主塔交接處主跨一側(cè)下緣應(yīng)力值 (MPa) 主梁 最不利荷載組合下的應(yīng)力驗(yàn)算如下 表所示 ： 驗(yàn)算內(nèi)容 控制應(yīng)力 容許應(yīng)力 驗(yàn)算結(jié)果 拉應(yīng)力 上緣 1.696 1.918 滿足 下緣 3.687 1.918 不滿足 壓應(yīng)力 上緣 -14.523 -24.85 滿足 下緣 -17.757 -24.85 滿足 表 7 橫梁正截面法向壓應(yīng)力驗(yàn)算表（ MPa） 2.2.4 主塔驗(yàn)算 根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范 JTG D60-2004 中第 4.1.6 條的規(guī)定，對(duì)永久作用的設(shè)計(jì)值效應(yīng)與可變作用設(shè)計(jì)值效應(yīng)進(jìn)行組合， 其中的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 按規(guī)范表 1.0.9的規(guī)定取為 1.0。 持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)基本組合主 塔 內(nèi) 力包絡(luò)圖 如下圖 所示 ： 17 主塔軸力包絡(luò)圖- 2 2 0 0 0 0- 2 0 0 0 0 0- 1 8 0 0 0 0- 1 6 0 0 0 0- 1 4 0 0 0 0- 1 2 0 0 0 0- 1 0 0 0 0 0- 8 0 0 0 0- 6 0 0 0 0- 4 0 0 0 0- 2 0 0 0 000 5 10 15 20 25 30 35單元號(hào)軸力 ( K N ) 圖 26 承載能力極限狀態(tài)基本組合主塔軸力包絡(luò)圖 (KN) 主塔彎矩包絡(luò)圖- 1 1 0 0 0 0- 1 0 0 0 0 0- 9 0 0 0 0- 8 0 0 0 0- 7 0 0 0 0- 6 0 0 0 0- 5 0 0 0 0- 4 0 0 0 0- 3 0 0 0 0- 2 0 0 0 0- 1 0 0 0 001000020000300000 5 10 15 20 25 30 35單元號(hào)彎矩 ( K N m ) 圖 27 承載能力極限狀態(tài)基本組合主塔彎矩包絡(luò)圖 (KN m) 根據(jù)以上內(nèi)力分布情況 對(duì) 主 塔 按鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行持久狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算 ， 選取主 梁位置主塔最不利斷面及塔根部斷面按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面承載能力驗(yàn)算 。 驗(yàn)算結(jié)果列于下表： 位置 計(jì)算軸力 計(jì)算彎矩 承載軸力 承載彎矩 驗(yàn)算結(jié)果 主梁位置斷面 86656.60 151420.72 125042.42 218494.75 滿足 塔底斷面 99832.20 214740.88 216512.25 465721.79 滿足 表 8 主塔承載能力驗(yàn)算表（ KN, KN m） 18 2.2.5 橫梁驗(yàn)算 對(duì)橫梁進(jìn)行使用階段預(yù)應(yīng)力構(gòu)件抗裂驗(yàn)算，橫梁按預(yù)應(yīng)力混凝土 A 類(lèi) 構(gòu)件驗(yàn)算，根 據(jù)公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 JTG D62-2004 中第 6.3.1 條，正截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)對(duì)構(gòu)件正截面混凝土短期荷載效應(yīng)作用下的法向拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算 。拉應(yīng)力為負(fù)，壓應(yīng)力為正。 在作用短期效應(yīng)組合下， 各 橫梁上 下 緣應(yīng)力包絡(luò)圖 如下圖 所示 ： 主跨中橫梁上緣拉應(yīng)力012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 28 作用短期效應(yīng)組合主跨中橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 主跨中橫梁下緣拉應(yīng)力0123456789100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 29 作用短期效應(yīng)組合主跨中橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 19 邊跨中橫梁上緣拉應(yīng)力012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 30 作用短期效應(yīng)組合邊跨中橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 邊跨中橫梁下緣拉應(yīng)力0123456789100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 31 作用短期效應(yīng)組合邊跨中橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 20 主跨端橫梁上緣拉應(yīng)力012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 32 作用短期效應(yīng)組合主跨端橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 主跨端橫梁下緣拉應(yīng)力-1012340 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 33 作用短期效應(yīng)組合主跨端橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 21 邊跨端橫梁上緣拉應(yīng)力-2-101234560 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 34 作用短期效應(yīng)組合邊跨端橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 邊跨端橫梁下緣拉應(yīng)力-3-2-10123450 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 35 作用短期效應(yīng)組合邊跨端橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 22 塔處橫梁上緣拉應(yīng)力-202468100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 36 作用短期效應(yīng)組合塔處橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 塔處橫梁下緣拉應(yīng)力0246810121416180 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 37 作用短期效應(yīng)組合塔處橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 23 使用階段橫梁正截面抗裂驗(yàn)算見(jiàn) 下 表 ： 驗(yàn)算內(nèi)容 控制應(yīng)力 容許應(yīng)力 驗(yàn)算結(jié)果 主跨中橫梁 上緣 0 1.918 滿足 下緣 0 1.918 滿足 邊跨中橫梁 上緣 0 1.918 滿足 下緣 0 1.918 滿足 主跨端橫梁 上緣 0 1.918 滿足 下緣 0.48 1.918 滿足 邊跨端橫梁 上緣 0.74 1.918 滿足 下緣 1.73 1.918 滿足 塔處橫梁 上緣 1.15 1.918 滿足 下緣 0 1.918 滿足 表 9 橫梁正截面抗裂驗(yàn)算表（ MPa） 根據(jù) 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī) 范（ JTG D62-2004）中第 7.1節(jié)的規(guī)定對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行使用階段正截面的混凝土法向壓應(yīng)力 驗(yàn)算。 主跨中橫梁上緣壓應(yīng)力012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 38 使用階段主跨中橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 24 主跨中橫梁下緣壓應(yīng)力0123456789100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 39 使用階段主跨中橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 邊跨中橫梁上緣壓應(yīng)力012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 40 使用階段邊跨中橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 25 邊跨中橫梁下緣壓應(yīng)力0123456789100 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 41 使用階段邊跨中橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 主跨端橫梁上緣壓應(yīng)力0123456780 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 42 使用階段主跨端橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 26 主跨端橫梁下緣壓應(yīng)力-1012340 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 43 使用階段主跨端橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 邊跨端橫梁上緣壓應(yīng)力-2-1012345670 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 44 使用階段邊跨端橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 27 邊跨端橫梁下緣壓應(yīng)力-3-2-10123450 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 45 使用階段邊跨端 橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 塔處橫梁上緣壓應(yīng)力-4-20246810120 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 ( M P a ) 圖 46 使用階段塔處橫梁上緣應(yīng)力圖 (MPa) 28 塔處橫梁下緣壓應(yīng)力-20246810121416180 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55節(jié)點(diǎn)號(hào)應(yīng)力 (M Pa ) 圖 47 使用階段塔處橫梁下緣應(yīng)力圖 (MPa) 持久狀況 橫梁 正截面法向壓應(yīng)力驗(yàn)算見(jiàn) 下表： 驗(yàn)算內(nèi)容 控制應(yīng)力 容許應(yīng)力 驗(yàn)算結(jié)果 主跨中橫梁 上緣 -6.01 -24.85 滿足 下緣 -9.14 -24.85 滿足 邊跨中橫梁 上緣 -6.39 -24.85 滿足 下緣 -8.92 -24.85 滿 足 主跨端橫梁 上緣 -6.74 -24.85 滿足 下緣 -3.48 -24.85 滿足 邊跨端橫梁 上緣 -6.04 -24.85 滿足 下緣 -4.15 -24.85 滿足 塔處橫梁 上緣 -10.52 -24.85 滿足 下緣 -16.85 -24.85 滿足 表 10 橫梁正截面 法向壓應(yīng)力 驗(yàn)算表（ MPa） 2.2.6 主纜與吊索驗(yàn)算 一、主纜 強(qiáng)度 驗(yàn)算 主纜 選用 37 127 5.25 ； 一根主纜的面積為 20 .1 0 1 7 2 1 7 7 5 8m， 鋼絲總 直徑為0.35988m。其每延米容重為 81.85 /KN m ， 每延米重量為 8.3259 /KN m ； 主纜平行鋼絲標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度 1770byR M Pa， 其破斷荷載為 1 8 0 0 4 7 .5 4 2 KN。 使用階段主纜的最大應(yīng)力為考慮恒載 +活載 +索梁溫差 +溫度梯度 +系統(tǒng)溫差時(shí)的最大應(yīng)力 623.3769 MPa ，安全系數(shù)為： 1 7 7 0 / 6 2 3 . 3 7 6 9 2 . 8 3 9 3 2 . 5， 故最不利組合作用下主纜的安全系數(shù)滿足規(guī)范要求，主纜是安全的！ 29 二、 鞍槽中主纜抗滑系數(shù)的驗(yàn)算 按公路懸索橋設(shè)計(jì)規(guī)范 (報(bào)批稿 )，鞍槽內(nèi)索股的抗滑安全系數(shù) ： 2lg ( / )sck TT 式中： 索股與槽底或上層索股與下層索股間的摩擦系數(shù)，取 0.15； 主纜 (索股 )在鞍槽上的包角 (弧度 )； sT、cT 分別為主纜 (索股 )兩 邊的拉力。 中心角 7 7 . 1 7 1 . 3 4 6 8 最不利組合作用下的 抗滑安全系數(shù) 為： 0 . 1 5 1 . 3 4 6 8 2 . 1 3 1 2l g ( / ) l g ( 8 6 8 9 0 . 8 / 6 9 8 5 2 . 1 )sck TT 鞍槽中主纜 的 抗滑 滿足規(guī)范要求！ 三、 吊索 驗(yàn)算 取最不利荷載組合作用下的吊索應(yīng)力對(duì)吊索進(jìn)行驗(yàn)算，結(jié)果如下表： 吊索編號(hào) 吊索最大應(yīng)力 (Mpa) 安全系數(shù) 1# 218.853 7.63 2# 513.876 3.25 3# 514.875 3.24 4# 505.095 3.31 5# 469.656 3.56 6# 498.780 3.35 7# 500.554 3.34 8# 501.101 3.33 9# 496.251 3.37 10# 497.937 3.35 11# 489.748 3.41 12# 475.156 3.51 13# 408.262 4.09 14# 437.704 3.82 15# 467.447 3.57 16# 470.090 3.55 17# 404.349 4.13 表 11 吊索驗(yàn)算表 所有吊索安全系數(shù)均大于 3，滿足規(guī)范要求！ 四 、 索夾 驗(yàn)算 索夾采用 10.9 級(jí)高強(qiáng)螺栓 ， 預(yù)緊力 610KN 。 索夾厚度 56.5t mm ， E 取 30 112.0 10 Pa ， 主纜外徑 398cD mm ，索夾內(nèi)徑 404dD mm 。 索夾應(yīng)力驗(yàn)算如下表所示： 編號(hào) L(mm) N(KN) Mpa) Dc(mm) Dd(mm) 3Mpa) Mpa)1# 770 4880 56.086 398 404 421.663 477.748 2# 770 4880 56.086 398 404 421.663 477.748 3# 770 4880 56.086 398 404 421.663 477.748 4# 770 4880 56.086 398 404 421.663 477.748 5# 970 7320 66.782 398 404 421.663 488.445 6# 970 7320 66.782 398 404 421.663 488.445 7# 970 7320 66.782 398 404 421.663 488.445 8# 970 7320 66.782 398 404 421.663 488.445 9# 970 7320 66.782 398 404 421.663 488.445 10# 1250 10980 77.735 398 404 421.663 499.397 11# 1250 10980 77.735 398 404 421.663 499.397 12# 1250 10980 77.735 398 404 421.663 499.397 13# 1250 10980 77.735 398 404 421.663 499.397 14# 1745 19520 98.993 398 404 421.663 520.656 15# 1745 19520 98.993 398 404 421.663 520.656 16# 1745 19520 98.993 398 404 421.663 520.656 17# 1745 19520 98.993 398 404 421.663 520.656 表 12 索夾應(yīng)力驗(yàn)算表 索夾抗滑安全度驗(yàn)算如下表 所示： 編號(hào) 。 sin Tc(KN) T(KN) F(KN) r 1# 9.792 0.1701 885.91 150.668 2049.6 13.60 2# 11.365 0.1971 1286.15 253.447 2049.6 8.09 3# 13.201 0.2284 1284.06 293.237 2049.6 6.99 4# 14.982 0.2585 1259.42 325.581 2049.6 6.30 5# 16.659 0.2867 1167.89 334.804 3074.4 9.18 6# 18.287 0.3138 1244.80 390.590 3074.4 7.87 7# 19.948 0.3412 1250.38 426.589 3074.4 7.21 8# 21.577 0.3678 1253.88 461.116 3074.4 6.67 9# 23.163 0.3933 1243.67 489.197 3074.4 6.28 10# 24.718 0.4182 1251.34 523.252 4611.6 8.81 11# 26.233 0.4420 1234.10 545.499 4611.6 8.45 12# 27.676 0.4645 1201.94 558.267 4611.6 8.26 13# 29.331 0.4899 1703.40 834.419 4611.6 5.53 14# 44.424 0.7000 2466.80 1726.669 8198.4 4.75 15# 42.704 0.6782 1956.20 1326.716 8198.4 6.18 16# 41.107 0.6575 1965.81 1292.456 8198.4 6.34 17# 38.902 0.6280 3101.02 1947.413 8198.4 4.21 表 13 索夾抗滑驗(yàn)算表 索夾抗滑安全度滿足規(guī)范要求 ！ 31 2.3 橋面板局部計(jì)算 2.3.1 橋面板受力分析 迎賓橋橋面系是由加勁梁、橫梁及其上的行車(chē)道板組成，行車(chē)道板是支承在橫梁上的單向連續(xù)板，按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范第 4.1 條進(jìn)行板的計(jì)算，采用簡(jiǎn)化方法先計(jì)算出相同跨度簡(jiǎn)支板在恒載和活載作用下的跨中彎矩 M0，再根據(jù)板厚與肋高比值的不同乘以相應(yīng)系數(shù)得到板的跨中和支點(diǎn)截面的設(shè)計(jì)彎矩。本橋主跨橫梁寬 0.4m，邊跨橫梁寬 0.7m，高 2.0m，兩根橫梁的中心間距 4m，行車(chē)道板主跨厚 0.22m，邊跨厚 0.25m，加腋長(zhǎng)度 0.3m，橋面鋪裝層為 9cm 瀝青混凝 土； 設(shè)計(jì)荷載為城 A。 計(jì)算時(shí)取 1m 板寬，計(jì)算自 重彎矩及恒載彎矩，活載按有效分布寬度計(jì)算 1m 寬板的受力，然后進(jìn)行荷載組合，得到行車(chē)道板的跨中和支點(diǎn)的設(shè)計(jì)彎矩 。 橋面板順 橋向計(jì)算跨徑 4.0alm， 橫 橋向計(jì)算跨徑 16blm， 橋面板的長(zhǎng)寬比為：164 2，可視作單由短跨承受荷載的單向受力板（即單向板）來(lái)設(shè)計(jì)。 2.3.1.1 主跨橋面板的計(jì)算 （一） 恒載內(nèi)力 沿橫橋方向取一米寬的板條進(jìn)行計(jì)算 1、每延米板條上的恒載 g 瀝青混凝土鋪裝 1g ： 0 . 0 9 1 . 0 2 3 . 0 2 . 0 7 /k N m 板的平均厚度 t ： 0 . 2 2 0 . 1 5 0 . 3 0 / 3 . 6 0 . 2 3 2 5 m 橋面板自重2g： 0 . 2 3 2 5 1 . 0 2 6 6 . 0 4 5 /k N m 合計(jì)： 8 . 1 1 5 /ig g k N m 2、每米寬板條的恒載內(nèi)力： （ 1）、板的 計(jì)算跨徑 板的計(jì)算跨徑按照橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定： 0 3 . 6 0 . 2 3 2 5 3 . 8 3 2 5l l t m ，且不大于0 3 . 6 0 . 4 4l b m ，所以板的計(jì)算跨徑取為 3.8325lm ，上式中0l為板的凈跨徑， t 為板厚， b 為中橫梁腹板寬度。 （ 2）、恒載彎矩 220 11 8 . 1 1 5 3 . 8 3 2 5 1 4 . 8 9 9 288gM g l k N m （二） 活載內(nèi)力 設(shè) 計(jì)荷載為城市 -A 級(jí)，按照橋規(guī)（ JTGD 62 2004）選用如下圖所示車(chē)輛荷載進(jìn)行計(jì)算： 32 140 KN 160 KN200 KN140 KN60 KN18.0 m3.6 m1.2 m6.0 m 7.2 m 圖 48 城 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛縱面圖 1、選取荷載 根據(jù)軸重和軸距，應(yīng)以重軸為主，取用 P=200KN 或 2（ P=140KN）計(jì)算。 2、輪載分布 重軸車(chē)輪著地尺寸 22 ba =0.2m 0.6m，經(jīng)鋪裝層按 45 角擴(kuò)散后在板頂?shù)姆?布尺寸為 1 1 2 22 2 0 . 3 8 0 . 7 8a b a H b H m m 3、汽車(chē)及沖擊力彎矩 （ 1）、荷載取用 200P kN 時(shí) 、荷載位于板中央的有效分布寬度 1 3 . 8 3 2 50 . 7 8 2 . 0 5 7 533lb b m 橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定 b 不小于 22 3 . 8 3 2 5 2 . 5 5 533lm ， 所以，2.555bm ,此時(shí) 有效工作寬度相互重疊， 則取每個(gè) 車(chē)輪 荷載的有效分布寬度 為 (1 . 8 1 . 3 ) / 2 1 . 5 5 、荷載位于板支承處 的有效分布寬度 1 0 . 7 8 0 . 2 3 2 5 1 . 0 1 2 5b b t m 橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定 b 不小于 11 3 . 8 3 2 5 1 . 2 7 7 533lm ， 所以， 1.2775bm 、板的有效工作寬度如下圖所示 33 pg 圖 49 單向板內(nèi)力計(jì)算圖 、汽 車(chē)及沖擊力彎矩（偏于安全地取沖擊系數(shù) 1 =1.3） 10 2 0 0 0 . 3 8( 1 ) ( ) 1 . 3 ( 3 . 8 3 2 5 ) 7 6 . 3 7 58 2 8 1 . 5 5 2P aPM l k N mb （ 2）、荷載取用 2 ( 1 4 0 )P K N 時(shí) 板的有效工作寬度同上，如下圖所示 pgp 圖 50 單向板內(nèi)力計(jì)算圖 34 汽車(chē)及沖擊力彎矩（偏于安全地取沖擊系數(shù) 1 =1.3） 0 1 4 0 3 . 8 3 2 5( 1 ) ( 0 . 6 ) 1 . 3 ( 0 . 6 )2 2 2 1 . 5 5 2P PlM b 7 7 .2 7 7 kN m 所以，汽車(chē)及沖擊力彎矩取用荷載為 2 ( 1 4 0 )P K N 時(shí)的彎矩計(jì)算，即0 7 7 . 2 7 7pM K N m （三） 荷載組合 pg MMM 000 4.12.1 1 . 2 1 4 . 8 9 9 2 1 . 4 7 7 . 2 7 7 1 2 6 . 0 7 K N m 00 . 7 0 . 7 1 2 6 . 0 7 8 8 . 2 4 9M M K N m 支 由于板厚與梁高之比 0.2325 124 00 . 5 0 . 5 1 2 6 . 0 7 6 3 . 0 3 5M M K N m 中 2.3.1.2 邊 跨橋面板的計(jì)算 （一） 恒載內(nèi)力 沿橫橋方向取一米寬的板條進(jìn)行計(jì)算 1、每延米板條上的恒載 g 瀝青混凝土鋪裝 1g ： 0 . 0 9 1 . 0 2 3 . 0 2 . 0 7 /k N m 板的平均厚度 t ： 0 . 2 5 0 . 1 5 0 . 3 0 / 3 . 3 0 . 2 6 3 6 4 m 橋面板自重2g： 0 . 2 6 3 6 4 1 . 0 2 6 6 . 8 5 4 6 4 /k N m 合計(jì)： 8 . 9 2 4 6 4 /ig g k N m 2、每米寬板條的恒載內(nèi)力： （ 1）、板的計(jì)算跨徑 板的計(jì)算跨徑按照橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定： 0 3 . 3 0 . 2 6 3 6 4 3 . 5 6 3 6 4l l t m ，且不大于0 3 . 6 0 . 4 4l b m ，所以板的計(jì)算跨徑取為 3.56364lm ，上式中0l為板的凈跨徑， t 為板厚， b 為中橫梁腹板寬度。 （ 2）、恒載彎矩 220 11 8 . 9 2 4 6 4 3 . 5 6 3 6 4 1 4 . 1 6 7 388gM g l k N m （二） 活載內(nèi)力 設(shè)計(jì)荷載為城市 -A 級(jí)，選用的車(chē)輛荷載同上。 （ 1）、荷載取用 200P kN 時(shí) 、荷載位于板中央的有效分布寬度 35 1 3 . 5 6 3 6 40 . 7 8 1 . 9 6 7 933lb b m 橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定 b 不小于 22 3 . 5 6 3 6 4 2 . 3 7 5 833lm ， 所以，2.3758bm ,此時(shí) 有效工作寬度相互重疊， 則取每個(gè) 車(chē)輪 荷載的有效分布寬度為 (1 . 8 1 . 3 ) / 2 1 . 5 5 、荷載位于板支承處 的有效分布寬度 1 0 . 7 8 0 . 2 6 3 6 4 1 . 0 4 3 6 4b b t m 橋規(guī)（ JTGD 62 2004）規(guī)定 b 不小于 11 3 . 5 6 3 6 4 1 . 1 8 7 8 833lm ， 所以， 1 .1 8 7 8 8bm 、板的有效工作寬度如下圖所示 gp 圖 51 單向板內(nèi)力計(jì)算圖 、汽車(chē)及沖擊力彎矩（偏于安全地取沖擊系數(shù) 1 =1.3） 10 2 0 0 0 . 3 8( 1 ) ( ) 1 . 3 ( 3 . 5 6 3 6 4 ) 7 0 . 7 3 88 2 8 1 . 5 5 2P aPM l k N mb （ 2）、荷載取用 2 ( 1 4 0 )P K N 時(shí) 板的有效工作寬度同上，如下圖所示 36 ppg 圖 52 單向板內(nèi)力計(jì)算圖 汽車(chē)及沖擊力彎矩（偏于安全地取沖擊系數(shù) 1 =1.3） 0 1 4 0 3 . 5 6 3 6 4( 1 ) ( 0 . 6 ) 1 . 3 ( 0 . 6 )2 2 2 1 . 5 5 2P PlM b 6 9 .3 8 4kN m 所以，汽車(chē)及沖擊力彎矩取用荷載為 200P kN 時(shí)的彎矩計(jì)算，即0 7 0 . 7 3 8pM K N m （三） 荷載組合 pg MMM 000 4.12.1 1 . 2 1 4 . 1 6 7 3 1 . 4 7 0 . 7 3 8 1 1 6 . 0 3 4 K N m 00 . 7 0 . 7 1 1 6 . 0 3 4 8 1 . 2 2 3 8M M K N m 支 由于板厚與梁高之比 0 .2 6 3 6 4 124 00 . 5 0 . 5 1 1 6 . 0 3 4 5 8 . 0 1 7M M K N m 中 2.3.2 橋面板 強(qiáng)度復(fù)核 迎賓大橋行車(chē)道板上下緣縱向 鋼 筋都配置 了 HRB335 等級(jí)的鋼筋，直徑 20，鋼筋間距 10cm，即每米板寬配 10 根 20 鋼筋，受力鋼筋保護(hù)層為 5.8cm，行車(chē)道板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C55。 橋面板作為矩形截面受彎構(gòu)件，按規(guī)范第 5.2.2 條計(jì)算截面受彎承載力 ，計(jì)算時(shí)偏于安全地不考慮受壓鋼筋，結(jié)果列出在 下 表。 37 橋面板截面抗彎承載力計(jì)算見(jiàn)下表： 計(jì)算內(nèi)容 主跨橋面板 邊跨橋面板 支點(diǎn)截 面 跨中截面 支點(diǎn)截面 跨中截面 設(shè)計(jì)彎矩 Md kNm -88.249 63.035 -81.224 58.017 橋梁結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0 1 1 1 1 截面寬度 b cm 100 100 100 100 截面高度 h cm 37 22 40 25 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 55 55 55 55 受拉鋼筋類(lèi)型 HRB335 HRB335 HRB335 HRB335 受拉鋼筋直徑 d mm 20 20 20 20 受拉鋼筋根數(shù) 根 10 10 10 10 受拉鋼筋保護(hù) 層 a cm 5.8 5.8 5.8 5.8 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 fcd MPa 24.4 24.4 24.4 24.4 受拉鋼筋面積 As cm2 31.42 31.42 31.42 31.42 受拉鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度 fsd MPa 280 280 280 280 中性軸位置 x cm 3.6056 3.6056 3.6056 3.6056 受壓區(qū)高度界限 jgh0 cm 16.848 8.748 18.468 10.368 校核 OK OK OK OK 正截面抗彎承載彎矩 Mj kNm -258.63 126.661 -285.02 153.054 校核 OK OK OK OK 表 14 橋面板強(qiáng)度驗(yàn)算表 橋面板強(qiáng)度復(fù)核表明，板的受力是安全的，極限承載力有足夠的安全儲(chǔ)備 。 2.4 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算復(fù)核結(jié)論 對(duì)迎賓大橋上部結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行 的 計(jì)算復(fù)核，得到以下結(jié)論： 1、 使用階段主纜的安全系數(shù)最小為 2.8393，吊桿的安全系數(shù)在 3.247.63 之間，均滿足規(guī)范要求； 2、 主梁拉應(yīng)力不滿足規(guī)范對(duì) A類(lèi)構(gòu)件的要求； 混凝土主塔的承載能力滿足規(guī)范要求； 3、 對(duì)自錨式懸 索橋各個(gè)部位的橫梁進(jìn)行了抗裂驗(yàn)算 和 持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算， 基本滿足要求； 4、 主梁橋面板極限承載力大于設(shè)計(jì)內(nèi)力，板的受力是安全的，滿足規(guī)范要求 。 第 3章 下部結(jié)構(gòu) 計(jì)算 復(fù)核 3.1 鉆孔灌注樁單樁容許承載力計(jì)算 根據(jù)臨沂市柳清河迎賓懸索橋施工圖設(shè)計(jì) ， 樁尖持力層達(dá)到 3-3 層（弱風(fēng)化安山巖） 。 根據(jù) 交通部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTJ 024-85）第 4.3.4 條 ，支承在基巖上或嵌入基巖內(nèi)的鉆（挖）孔樁的單樁軸向受壓容許承載力 P，可按下 38 式計(jì)算： 12 ( ) aP c A c U h R 式中 P 單樁軸向受壓容許承載力 （ kN ）； aR 天然濕度的巖石單軸極限抗壓強(qiáng)度 （ kPa ） ； h 樁嵌入基巖深度（ m ） ，不包括風(fēng)化層； U 樁嵌入基巖部分的橫截面 周長(zhǎng)（ m ） ； A 樁底橫截面面積（ 2m ） ； 12,cc 根據(jù)清孔情況、巖石破碎程度等因素 而定的系數(shù)， 按規(guī)范表 4.3.4 中條件為 “一般的” 并 對(duì)鉆孔樁 系數(shù) 降低 20取 c1 0.4， c2 0.032。 按柱承樁計(jì)算的單樁容許承載力 結(jié) 果列于下表： 橋墩臺(tái) 樁號(hào) 樁徑 樁底標(biāo)高 弱風(fēng)化安巖 U A h Ra 設(shè)計(jì)值 (m) (m) 頂面標(biāo)高 (m) (m) (m2) (m) MPa kN 1#塔墩 11 1.5 51.112 54.200 4.712 1.767 3.088 11.5 13484.0 14 1.5 51.112 53.590 4.712 1.767 2.478 11.5 12426.1 17 1.5 51.112 54.800 4.712 1.767 3.688 11.5 14524.4 20 1.5 47.112 50.080 4.712 1.767 2.968 11.5 13275.9 23 1.5 46.112 49.470 4.712 1.767 3.358 11.5 13952.2 26 1.5 46.112 48.230 4.712 1.767 2.118 11.5 11801.8 表 15 單樁 容許 承載力計(jì)算表 因?yàn)?弱風(fēng)化安山巖天然濕度下的單軸極限抗壓強(qiáng)度aR遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鉆孔灌注樁的C25 混 凝土 軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 1 1 .5cdf M Pa， 因此表中 Ra 取混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 。 按柱承樁計(jì)算得到 1 號(hào)橋塔 基礎(chǔ) 1.5m 鉆孔灌注樁單樁容許承載力 1 1 8 0 1 . 8P K N 。 3.2 橋塔基礎(chǔ)計(jì)算復(fù)核 迎賓橋?yàn)楠?dú)塔自錨式懸索橋， 1 號(hào)墩為懸索橋橋塔中墩， 0 號(hào)、 2 號(hào)橋臺(tái) 分別 為懸索橋 主跨和邊跨 橋臺(tái)。 橋塔基礎(chǔ)計(jì)算包括：承臺(tái)驗(yàn)算、鉆孔灌注樁承載力及樁身強(qiáng)度驗(yàn)算。 3.2.1 作用在承臺(tái)底面荷載 根據(jù)城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn) CJJ77-98 第 4.2.1 條，橋塔所受制動(dòng)力為： 10%的車(chē)道荷載： 0 . 1 ( 9 5 1 5 3 0 0 ) 2 3 4 5 2 1 6 0 3 2 0K N K N ； 39 取汽車(chē)制動(dòng)力為： 345TH KN 塔底截面順橋向彎矩： 3 4 5 1 2 . 7 9 4 4 1 2 . 5 5M K N m 主塔承臺(tái)底所受結(jié)構(gòu)荷載組合表如下所示： 豎向力 N(kN) 水平力 H(kN) 彎矩 M(kNm) 上部結(jié)構(gòu)自重 74602.75 0.00 2521.40 承臺(tái)自重 7800.00 0.00 0.00 汽車(chē)與人群荷載 4712.25 0.00 14694.20 汽車(chē)制動(dòng)力 0.00 345.00 4412.55 荷載組合 87115.00 345.00 21628.15 表 16 主塔 承臺(tái)底所受結(jié)構(gòu)荷載組合表 3.2.2 鉆孔灌注樁承載力驗(yàn)算 橋塔承臺(tái)底面單樁豎向力設(shè)計(jì)值可按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D62 2004）第 8.5.1 條計(jì)算， 根據(jù)上面 的 內(nèi)力組合，可以計(jì)算得到各號(hào)鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)內(nèi)力，計(jì)算結(jié)果列 于下 表 ： 樁號(hào) 豎向力 N(kN) 11 10640.7 12 9679.4 13 8718.2 14 10640.7 15 9679.4 16 8718.2 17 10640.7 18 9679.4 19 8718.2 表 17 鉆孔灌注樁承載力驗(yàn)算 表 計(jì)算結(jié)果表明橋塔基礎(chǔ)鉆孔灌注樁最大設(shè)計(jì)內(nèi)力： 1 0 6 4 0 .7N K N ； 小于單樁容許承載力 1 1 8 0 1 .8P K N 。 3.2.3 承臺(tái)驗(yàn)算 橋塔承臺(tái)按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D62 2004）第 8.5.3 條第 8.5.5 條驗(yàn)算 以下內(nèi)容 ： （ 1） “撐桿 -系桿體系”的撐桿抗壓承載力及系桿抗拉承載力； （ 2） 斜截面抗剪承載力； （ 3） 承臺(tái)沖 切 承載力。 一、承臺(tái)短懸臂的“撐桿 系桿體系”計(jì)算 有效高度：0 3 0 0 0 1 5 7 . 5 2 8 4 2 . 5h m m 樁中心到墩臺(tái)邊緣距離：1 3 7 5 0 3 5 0 0 / 2 2 0 0 0x m m 取撐桿壓力線在承臺(tái)頂面的作用點(diǎn)至墩臺(tái)邊緣的距離為： 40 00 . 1 5 0 . 1 5 2 8 4 2 . 5 4 2 6 . 3 7 5a h m m 撐桿壓力線與系桿拉力 線的夾角為： 110112 8 4 2 . 5t a n t a n 4 9 . 5 1 5 7 34 2 6 . 3 7 5 2 0 0 0hax 撐桿壓力設(shè)計(jì)值： 1 1 1/ s i n 3 1 0 6 4 0 . 7 / s i n 4 9 . 5 1 5 7 3 4 1 9 7 0 . 5ddD N K N 系桿拉力設(shè)計(jì)值： 1 1 1/ t a n 3 1 0 6 4 0 . 7 / t a n 4 9 . 5 1 5 7 3 2 7 2 4 8 . 9ddT N K N 圓樁的支承寬度取樁直徑的 0.8 倍： 0 .8 1 .5 1 .2bm 系桿鋼筋的頂層鋼筋中心至承臺(tái)底的距離： 182.5s mm ；由于承臺(tái)系桿鋼筋的底層需設(shè)于樁頂鋼筋網(wǎng)之上，而樁頂需埋入承臺(tái)一定距離，故 s 值較大； 鋼筋直徑： 25d mm 6 1 8 2 . 5 6 2 5 3 3 2 . 5ah s d m m 撐桿計(jì)算高度： 11s i n c o s 1 2 0 0 s i n 4 9 . 5 1 5 7 3 3 3 2 . 5 c o s 4 9 . 5 1 5 7 3 1 1 2 8 . 5 7at b h m m 由于樁中距 3.75m 小于 3 倍樁直徑 3 1.5 4.5m ，所以承臺(tái)截面計(jì)算寬度取承臺(tái)全寬，即： 10000sb m m 承臺(tái)混凝土抗壓強(qiáng)度 標(biāo)準(zhǔn)值： , 25cu kf M Pa 撐桿計(jì)算寬度sb范圍內(nèi)系桿鋼筋截面面積： 24 9 0 . 9 0 2 0 0 9 8 1 8 0sA m m 系桿鋼筋彈性模量： 52 1 0E M P a 按規(guī)范公式（ 8.5.3-1） （ 8.5.3-3） 對(duì)撐桿抗壓承載力進(jìn)行校核如下： 322111 52 7 2 4 8 . 9 1 0( 0 . 0 0 2 ) c o t ( 0 . 0 0 2 ) c o t 4 9 . 5 1 5 7 3 0 . 0 0 2 4 6 8 4 2 59 8 1 8 0 2 1 0dssTAE ,125 1 1 . 4 6 6 0 . 4 8 2 5 1 2 . 01 . 4 3 3 0 4 1 . 4 3 3 0 4 0 . 0 0 2 4 6 8 4 2 5c u kc d sff M P a M P a 取, 1 1 . 4 6 6c d sf M P a 01 1 . 0 4 1 9 7 0 . 5 4 1 9 7 0 . 5dD K N , 0 11 1 2 8 . 5 7 1 0 0 0 0 1 1 . 4 6 6 1 0 0 0 1 2 9 3 9 9 . 3 4 1 9 7 0 . 5s c d s dt b f K N D K N 撐桿抗壓承載力 符合 規(guī)定。 按規(guī)范公式（ 8.5.3-6） 對(duì)系桿抗 拉 承載力進(jìn)行校核如下： 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值： 280sdf M Pa 41 01 1 . 0 2 7 2 4 8 . 9 2 7 2 4 8 . 9dT K N 012 8 0 9 8 1 8 0 1 0 0 0 2 7 4 9 0 . 4 2 7 2 4 8 . 9s d s df A K N T K N 系 桿抗 拉 承載力 符合 規(guī)定。 二、承臺(tái)斜截面抗剪承載力計(jì)算 根據(jù)規(guī)范，將 1500mm 的圓形截面樁換算為邊長(zhǎng) 0 . 8 1 5 0 0 1 2 0 0 mm 的方形截面樁，如下圖所示： 圖 53 承臺(tái)樁示意圖 墩臺(tái)邊緣至計(jì)算斜截面外側(cè)樁邊緣的距離： 2 5 5 0 6 0 0 3 5 0 0 / 2 1 4 0 0xa m m 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取：0 1.0 斜截面以外所有樁反力設(shè)計(jì)值： 3 1 0 6 4 0 . 7 3 1 9 2 2 . 1dV K N 10000sb b m m 0 2 8 4 2