14米景观板拱桥计算书.doc

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景观桥
结构设计计算书
设计阶段施工图
部位拱圈、根基
审查人
校核人
计算人
2021年2月
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目录一、工程概略1二、计算内容1三、根本设计资料1四、地质、水文资料21、地形地貌22、地基岩土的组成23、地下水34、场所及地基条件综合评论35、建议4五、计算程序5六、说明51、拱圈结构验算52、地基承载力、根基稳固性验算11
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一、工程概略本桥为小区内的一座景观桥,是小区工程的一局部,主要用于小区内平时通行和消防通行。桥梁根本尺寸和外观由景观设计人员联合小区整体状况进行制定后,我们对此桥进行了桥梁结构设计。本桥为一座一跨14米的钢筋混凝土板拱桥。桥梁横断面部署那么为:栏杆人行道车行道。桥梁拱圈采纳等截面钢筋混凝土圆弧拱,拱圈外半径为,内半径为,拱圈夹角为°。拱圈中心线矢高,跨径,矢跨比为。拱圈采纳等截面,截面高,宽。桥台采纳重力式桥台,桥台台身长。根基为浅根基,根基长。桥梁轴线按道路线型近似取值进行设计,桥梁正交。二、计算内容拱圈结构验算,地基承载力、根基稳固性验算,按极限状态法设计。三、根本设计资料1、设计荷载:
(1)
永远荷载:
恒载:片石混凝土容重
25KN/m3,钢筋混凝土容重
26KN/m3,人行道石栏杆
,沥青混凝土铺装
24KN/m3。
根基变位作用:不均匀沉降
。
(2)
可变荷载:
车道荷载:按双向二车道加载,荷载采纳:公路-Ⅱ级,车道荷载见标准。人群荷载:。温度荷载:依据?公路桥涵设计通用标准?〔JTGD60-2004〕取值。有时荷载:地震动峰值加快度为,建筑场所为稳固的建筑场所。2、资料性能:1)拱圈、拱座采纳C35混凝土。其轴心抗压强度设计值为,轴心抗拉强度设计值为,弹性模量为×104MPa。挡板压顶、侧墙压顶、栏杆基座、栏杆立柱灌浆采纳C25混凝土;其轴心抗压强度设计值为,轴心抗拉强度设计值为,弹性模量为×104MPa。桥台台身、根基、侧墙、挡板采纳C25片石混凝土,此中混凝土轴心抗压强度设计值为,轴心抗拉强度设计值为,弹性模量为×104Mpa;片石采纳MU40片石,片石含量不多于整体积的20%。
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4)根基垫层采纳C15素混凝土,其轴心抗压强度设计值为,轴心抗拉强度设计值为,弹性模量为×104Mpa。一般钢筋采纳R235、HRB335级,其技术指标分别切合?钢筋混凝土用热轧光圆钢筋?〔GB13013-91〕、?钢筋混凝土用热轧带肋钢筋?〔GB1499-1998〕之规定。R235抗拉、抗压强度设计值fsd、fsd’均为195MPa,弹性模量为×105MPa。HRB335抗拉、抗压强度设计值fsd、fsd’均为280MPa,弹性模量为×105MPa。3、主要标准:?城市桥梁设计准那么?〔CJJ11-93〕
2.
?公路工程技术标准?〔JTGB01-2003〕
3.
?公路桥涵设计通用标准?〔
JTGD60-2004〕
4.
?公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计标准?〔
JTGD62-2004〕
5.
?公路桥涵地基及根基设计标准?〔JTGD63-2007
〕
6.
?公路桥梁抗震设计细那么?〔
JTG/TB02-01-2021
〕
7.
?公路圬工桥涵设计标准?
(JTGD61--2005)
四、地质、水文资料岩土工程勘探报告〔详勘〕。
1、地形地貌
拟建场所其第四纪地貌形态属江淮丘陵岗地与坳沟交织的地貌单元。在场所东侧散布有一坳沟,后经人工活动,场所整体进行整平,现场所较平展〔双侧局部堆有少许填土〕,依钻探孔孔口地面高程计,一般为~,最大高差为。该高程引测于习友路上一甲方指定的吴淞高程点,并知其高程BM=〔吴淞高程系,详细地点见建筑物与勘探点平面地点图〕。
2、地基岩土的组成
依据钻探、原位测试、土试资料成就及场所邻近相关地质资料,拟建场所地基土组成层序自上而下为:①层杂填土〔Qml〕——层厚~,层底标高为~。褐色、灰色,松懈或可塑状态,含植物根、碎砖、碎石、生活垃圾及建筑垃圾等,在场所东侧坳沟中散布有流塑~软塑状态淤泥质土〔淤泥〕。②层黏土〔粉质黏土〕〔Q4al+pl〕——此层以透镜体状不均匀地散布于场所中,层厚~,层底标高为~。黄灰~灰黄色,可塑状态,含氧化铁、铁锰结核等,稍圆滑,无摇振反应,干强度、韧性中等。其静力触探比贯入阻力Ps值一般为~,均匀值为。
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③
al+pl
〕——此层以透镜体状不均匀地散布于场所中,层厚
~,层底标高
1
层黏土〔Q
3
为~。灰黄~褐黄色,可塑~硬塑状态,含氧化铁、铁锰结核及高岭土等,圆滑,无
摇振反应,干强度高、韧性高,层状结构。其静力触探比贯入阻力
Ps值一般为~,均匀
值为。
③2
层黏土〔Q3
al+pl
〕——此层局部地段缺失,层厚
~,层底标高为~。
灰黄~褐黄色,硬塑状态,含氧化铁、铁锰结核及高岭土等,圆滑,无摇振反应,干强度高、韧性高,层状结构。其静力触探比贯入阻力Ps值一般为~,均匀值为;其标贯试验实测击数N值一般为10~13击/30cm,均匀值为击/30cm。③3层黏土〔Q3al+pl〕——层厚~,层底标高为~。黄褐~褐黄色,硬
塑~坚硬状态,稍湿,圆滑,无摇振反应,干强度高、韧性高,层状结构;含氧化铁、铁锰结核等,下部局部地段混有钙质结核,该层下部局部夹粉质黏土层。其静力触探比贯入阻力Ps值一般为~,均匀值为;其标贯试验实测击数N值一般为14~25击/30cm,均匀值为/30cm。
3、地下水
依据钻探揭穿,拟建场所①层杂填土和②层黏土〔粉质黏土〕表部埋藏有上层滞水型地下水,受大气降水和地表水渗透补给,一般无稳固的自由水面,受季节性影响较大;勘探时期测得静止水位埋深为~,地下水水位标高为~。依据环境水文地质条件剖析,该场所地下水对砼无侵害性。
4、场所及地基条件综合评论
场所的稳固性经过地区地质资料与勘探结果综合剖析,未发现有影响建筑场所稳固性的断裂结构,拟建场所属稳固的建筑场所。场所和地基的抗震性合肥市抗震布防烈度为七度,设计根当地震加快度值为,设计地震分组为第一组。依据钻探及测试结果拟建场所覆盖层厚度在~,均匀为,建筑场所在覆盖层埋深范围内场所土等剪切波速为~,均匀值为,故判断建筑场所类型为Ⅱ类。拟建场所属抗衡震有益地段。场所的特色周期取。天然地基设计参数依据现场钻探、原位测试、联合室内岩土试验成就资料剖析,该场所内各层土的地基承载力特色值fak、相应的压缩模量Es及基床系数K可按下表取值:
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分层
②
③1
③2
③3
指标
fa0(kPa)
150
200
270
320
Es〔MPa〕
3
55
60
K(MN/M)
深基坑围护设计参数相关深基坑设计参数〔重度γ、土的内摩擦角标准值φk、内聚力标准值Ck、土对重力式挡墙的
基底摩擦系数μ及土钉〔锚杆〕与土体的极限摩阻力标准值
qsik〕可按下表取值:
分层
①
②
③1
③2
③3
指标
γ(KN/m3)
*
*
C〔kPa〕
*
*
k
Φk〔。〕
*
*
*
μ
*
*
Q(kPa)
*
45*
60*
70*
75*
sik
注:带*的为经验值地基土的膨胀性能依据③层黏土的液限与自由膨胀率〔δst=40%~59%〕和合肥地域地区地质资料,拟建场所③层黏土拥有弱膨胀潜势。
5、建议
深基坑开挖与支护拟建场所的③层黏土为膨胀土,拥有遇晒开裂,遇水易倒塌的特色,假定场所具备放坡条件,可采纳上部1:放坡,下部宜设置~的重力式挡墙,坡面采纳沙浆抹面,关于开挖深度超出5m的基坑和不具备放坡条件时,可采纳土钉墙支护方案。基坑开挖和地下室设计与施工时,应仔细做好降水、排水或截水工作。坑内采纳集水、明沟降排地下水,坑外处表面宜设置截水渠或低挡墙截挡水,以防地表水大批流入坑内,开挖时期禁止在
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基坑四周可能影响基坑稳固的范围内大批堆土和搁置重型设施。基坑开挖和根基、地下室施工时期,应增强对四周建筑、道路和支挡结构的变形观察,以便发现问题实时办理。根基施工采纳天然地基方案时,因为③层黏土拥有弱膨胀潜势,基坑开挖至设计标高时,禁止地基土长时间积水或曝晒。五、计算程序桥梁博士版、手算。六、说明本计算书给出拱圈结构验算,地基承载力、根基性稳固验算,均知足要求。
1、拱圈结构验算
采纳桥博计算内力,不考虑拱上建筑的联合作用。按无铰拱成立模型,区分单元。计算模型以下:1、截面抗压强度验算截面选用主拱圈的拱脚截面、1/4截面、跨中截面等合计3个截面。依照?公路圬工桥涵设计标准〔JTGD61-2005〕?的规定,验算拱的截面强度。因为截面强度验算与拱的整体“强度-稳固〞验算所采纳公式同样,不过为考虑长细比及曲折系数的影响,所以,略去该节,直接验算拱的整体“强度-稳固〞。2、抗剪强度验算依照?公路圬工桥涵设计标准JTGD61-2005?条的规定,应当按的公式验算剪力:
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0Vd<=A*fvd+1μfNk
Vd------
剪力设计值
A------
受剪截面面积
2
fvd------
抗剪强度设计值=2280KN/m2,按<圬工等查。
fvd------
摩擦系数,采纳
。
Nk------
与受剪截面垂直的压力标准值。
计算结果以下表所示:〔组合Ⅰ为根本组合,组合Ⅱ为有时组合〕
拱脚〔节点
1〕
荷载组合
Rn=A*fvd+
1/*μ
Vd
A
fvd
μf
Nk
fNk
γ0Vd
能否知足
组合
Max
2060
2280
5710
2060
知足
Ⅰ
Min
2280
5800
知足
组合
Max
862
2280
4770
862
知足
Ⅱ
Min
862
2280
4770
862
知足
荷载组合
1/4
截面〔节点
8〕
组合
Max
726
2280
3280
726
知足
Ⅰ
Min
-455
2280
2890
455
知足
组合
Max
115
2280
2620
115
知足
Ⅱ
Min
115
2280
2620
115
知足
荷载组合
跨中截面〔节点
15〕
组合
Max
553
2280
4130
553
知足
Ⅰ
Min
-356
2280
2650
356
知足
组合
Max
68
2280
2420
68
知足
Ⅱ
Min
68
2280
2420
68
知足
3、拱的整体“强度-稳固〞验算依照?公路圬工桥涵设计标准〔JTGD61-2005〕?的规定,验算拱的整体“强度-稳固〞。1〕、依照?公路圬工桥涵设计标准JTGD61-2005?条,受压承载力应按以下公式就算:γ0Nd<=φfcdAc
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γ0------结构重要系数,见。
Hd
Nd------轴力设计值,Nd=〔见条〕。
cosmφ------曲折平面内轴心受压构件曲折系数,按表采纳,计算时L0按条,无铰拱L0。混凝土拱桥截面强度计算时可取为。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,依照按公式计算γ0Nd<=φfcdb(h-2e)h-----矩形截面高度b-----矩形截面宽度e-----轴向力的偏爱距L0,依照表内插求得φ3〕、依照条规定,受压构件偏爱距限值应知足:根本组合:有时组合:关于偏爱距不超限的截面的计算结果见下表。
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