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文檔簡介
1.梁、板式橋墩臺作用效應組合1.1梁、板式橋墩第一種組合:按在橋墩各截面和基礎底面可能產生最大豎向力的狀況組合。此時汽車荷載應為兩跨布載,集中荷載布在支座反力影響線最大處。若為不等跨橋墩,集中荷載應布置在大跨上支座反力影響線最大處,其他可變荷載作用方向應與大跨支座反力作用效果相同。它是用來驗算墩身強度和基地最大壓應力的。第二種組合:按在橋墩各截面順橋向上可能產生最大偏心距和最大彎矩的狀況組合。此時應為單跨布載。若為不等跨橋墩,應大跨布載。其他可變作用方向應與汽車荷載反力作用效果相同。它是用來驗算墩身強度、基底應力、偏心距和穩定性的。第三種組合:當有冰壓力或偶然作用中的船舶或漂流物是,按在橋墩各截面橫橋向可能產生與上述作用效果一致的最大偏心距和最大彎矩的狀況組合。此時順橋向應按第一種組合處理,而橫橋向可能是一列靠邊布載(產生最大橫向偏心距);也可能是多列偏向或滿布偏向(豎向力較大,而橫向偏心較小)。它是用來驗算橫橋向上的墩身強度、基底應力、橫向偏心距及穩定性的。1.2梁、板式橋臺第一種:汽車荷載僅布置在臺后填土的破壞棱體上(此時根據通規,以車輛荷載形式布載);第二種:汽車荷載(以車道荷載形式布載)僅布置在橋跨結構上,集中荷載布在支座上;第三種:汽車荷載(以車道荷載形式布載)同時布置在橋跨結構和破壞棱體上,此時集中荷載可布在支座上或臺后填土的破壞棱體上。2.樁柱式墩臺驗算——蓋梁計算2.1作用的特點及計算作為梁式橋,上部荷載是以集中力的形式作用于蓋梁上,所以作用的作用位置是固定的,而其作用力的大小,隨著汽車橫向布置不同而變化。汽車橫向布置原則是依據蓋梁驗算截面產生最大內力的不利狀況而確定。一般計算蓋梁時汽車橫向布置及橫向分配系數計算可做如下考慮:2.1.1單柱式墩臺蓋梁在計算蓋梁支點負彎矩及各主梁位置截面的剪力時,汽車橫橋向非對稱布置(即按規范要求靠一側布置),橫向分配系數按偏心受壓法計算。2.1.2雙柱式墩臺蓋梁在計算蓋梁柱頂處負彎矩時,汽車橫橋向采用非對稱位置,橫向分配系數采用偏心受壓法計算;在計算蓋梁跨中彎矩時,汽車橫橋向采用對稱布置,橫向分配系數采用杠桿法計算。2.1.3多柱式墩臺蓋梁汽車橫橋向要按蓋梁各控制截面內力影響線來布置,橫向分配系數采用杠桿發計算,同時要注意由于多柱式墩臺上部橋面比較寬,人行道亦相應較寬,邊梁可能是在人行道下,所以應注意由于杠桿法計算橫向分配系數偏小,而用非對稱布置偏心受壓法又對邊梁計算偏大的問題。2.2蓋梁計算時,主梁傳下的活載均應考慮沖擊系數。3.實體式高墩、鋼筋砼柔性墩對于墩高大于20m實體式高墩、鋼筋砼柔性墩,在計算墩頂位移時,認為墩身相當于一個固定在基礎或承臺頂面的懸臂梁,不考慮上部結構對墩頂位移的約束作用。4.柔性墩計算要點柔性墩橋是由橋臺、柔性墩(有時含剛性墩)和梁組成的一聯多孔或多聯多孔的連續鉸接(對簡支梁)或連續剛接(對連續鋼架)的超靜定框架結構。4.1柔性墩的計算圖式,簡化的基本假設如下4.1.1柔性墩視為上端鉸支、下端固定的超靜定梁,下端固定位置按樁基礎考慮地基土性質確定lp的要求辦理。4.1.2引起墩頂位移的各種影響力分別進行力學分析計算,忽略這些力的相互作用影響,內力計算采用疊加原理。4.1.3計算制動力時,按聯內各墩、臺的抗推剛度(使墩(臺)頂產生單位水平唯一時所需在墩(臺)頂施加的水平力)分配4.2順橋向墩頂水平位移計算4.2.1汽車制動力引起的墩頂位移不考慮梁在水平力作用下的變形,則一聯內各墩水平位移相同,由制動力引起的墩頂位移可近似按下式計算,即,Δ1——汽車制動力作用下聯內各墩(臺)頂水平位移;T——作用聯內的制動;Ki——聯內各墩(臺)的抗推剛度。,——單位里作用在第i個柔性墩頂時產生的水平位移;lp——第i個柔性墩的計算高度;EI——墩身剛度。當樁在土中嵌固點較深需考慮樁側土的彈性抗力是,可按樁基礎計算δi。4.2.2溫度變化時量的伸縮引起的墩頂位移在架梁后,梁體會因為外界溫度的升高與降低(相對架梁時溫度)而伸長或縮短,從而使柔性墩頂產生水平位移。在計算墩的位移時,首先需要確定溫度變化時位移零點的位置。X0——位移零點至0號墩的距離;i——墩的序號,i=0,1,2,……,n,n為總墩數減1;L——橋梁跨徑。如果用X1,X2,X3……標示各墩至位移零點的距離,則的各墩頂由溫度變化引起的水平位移為:Δ2=αtXiΔ2——溫度變化時梁的伸縮引起的墩頂水平位移;α——梁體砼的線性膨脹系數;t——計算最高(底)溫度與架梁時溫度的差值。4.2.3梁體砼收縮徐變產生的墩頂位移梁體砼收縮徐變產生的墩頂位移,Δ3應分別按鋼筋砼梁和預應力砼梁計算,計算方法見《橋梁墩臺與基礎》P72~P73。4.2.4架梁時殘留的墩頂位移施工架梁過程中,墩頂在架梁施工荷載作用下會發生部分水平位移,規范規定,通過每個柔性墩單獨考慮可采用Δ4=0.3cm。以上四種墩頂位移為公路橋梁一般應該考慮的項目,可結合實際取舍,確定墩頂發生的總水平位移Δ=Δ1+Δ2+Δ3+Δ4。4.3墩身內力計算4.3.1墩頂水平位移產生的內力計算前述墩頂產生的總水平位移Δ的水平力,y(墩頂至墩身某截面的距離)處截面彎矩為:My1=T1·y4.3.2順橋向風力產生的內力計算4.3.3墩頂偏心彎矩產生的內力計算4.3.4墩頂軸向力產生的內力計算4.3.5墩身日照產生的溫度內力5.空心高墩的計算要點一般較高的橋墩,墩身截面尺寸受偏心距和壓應力值的控制,但當墩高超過30m時,墩身的穩定和墩頂位移量成為墩身截面需要考慮的控制條件。高墩一般都采用砼或鋼筋砼空心結構。空心墩是空間板殼結構,受力與實體墩有所不同,設計中在檢算強度、縱向彎曲穩定、墩頂水平位移等項目時,應考慮固端干擾力、局部穩定、溫差等影響,還應考慮脈動風載引起的動力作用,即風振問題。5.1固端干擾力空心墩身與基礎連接處,相當于固端得邊界條件,對墩壁有約束作用,因而產生局部的縱向附加力和環向力,稱為固端干擾力。該應力值較大,是空心高墩自有的受力特點所致,可用空間有限元法或殼
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