Xxxxxxxxxxxxx工程
施工图设计计算书
2010年7月
目 录
1. 工程概况 ................................................................................................................................... 1
1.1 主桥上部结构 ............................................................................................................... 1 1.2 引桥上部结构 ............................................................................................................... 3 1.3 下部结构 ....................................................................................................................... 3 2. 计算依据和内容 ....................................................................................................................... 4
2.1 计算依据 ....................................................................................................................... 4 2.2 计算内容 ....................................................................................................................... 4 3. 技术标准 ................................................................................................................................... 5
3.1 技术标准 ....................................................................................................................... 5 3.2 设计规范 ....................................................................................................................... 5 4. 设计参数 ................................................................................................................................... 6
4.1 主要材料及其设计参数 ............................................................................................... 6 4.2 设计荷载取值 ............................................................................................................... 7 5. 主桥计算概述 ........................................................................................................................... 8
5.1 主桥计算方法 ............................................................................................................... 8 5.2 荷载组合 ....................................................................................................................... 8
5.2.1 承载能力极限状态组合 ......................................................................................... 8 5.2.2 正常使用极限状态内力组合 ................................................................................. 8
6. 主桥静力验算结果 ................................................................................................................... 9
6.1 计算模型 ....................................................................................................................... 9 6.2 支座反力汇总 ............................................................................................................... 9 6.3 正常使用阶段内力计算及截面极限承载能力验算 ................................................. 10
6.3.1 主梁内力结果 ....................................................................................................... 10 6.3.2 极限承载力正截面抗弯强度验算 ....................................................................... 12 6.4 正常使用阶段主梁正应力、主应力验算和主塔应力验算 ..................................... 13 6.5 结构刚度验算 ............................................................................................................. 17 6.6 斜拉索验算 ................................................................................................................. 17 6.7 中横梁计算 ................................................................................................................. 18 6.8 端横梁计算 ................................................................................................................. 18 7. 引桥静力验算结果 ................................................................................................................. 18
7.1 计算模型 ..................................................................................................................... 18 7.2 支座反力汇总 ............................................................................................................. 19 7.3 正常使用阶段内力计算及截面极限承载能力验算 ................................................. 19
7.3.1 主梁内力结果 ....................................................................................................... 19 7.3.2 极限承载力正截面抗弯强度验算 ....................................................................... 21 7.4 正常使用阶段结构正应力、主应力验算 ................................................................. 21 7.5 结构刚度验算 ............................................................................................................. 22 7.6 预应力钢束应力验算 ................................................................................................. 24 8. 主桥基础下部结构验算 ......................................................................................................... 28 9. 结论 ......................................................................................................................................... 30
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1. 工程概况
Xxx桥位于铁岭新城如意湖景观核心区西北部，是跨越凡河连通长江路的重要桥梁。道路等级为城市主干道，双向六车道，两侧分别设置人、非混行道。该桥设计以“功能、景观”为设计主线，融入地方特色，重视桥梁与周围环境的协调，桥型采用中式古典风格预应力混凝土连续梁桥。它的建设将对铁岭新城的经济发展和城市路网的完善具有极其重要的意义。
Xxx桥桥位处于凡河弯曲段，水面宽度约为241m，桥梁轴线与水流方向斜交。考虑跨越河道水面和顺接两岸道路的需要，采用斜桥正做的方式，全桥确定按七孔布设，其中两侧引桥各为2×30m跨径的等截面预应力混凝土连续箱梁；主桥为60+90+60跨径的变截面预应力混凝土连续箱梁。全桥长330m。工程起点桩号为K1+790.395，终点桩号为K2+177.318。主桥主梁立面、桥墩立面及侧面采用清水压膜混凝土在朴素雅致的背景上勾勒出墨竹图案，配以中式工艺木栏杆，悄然烘托出桥梁的古风雅韵。桥梁标准横断面为：6m（人非混行道）+11.25m（机动车道）+8m（中央分隔带）+11.25m（机动车道）+6m（人非混行道）。
1.1 主桥上部结构
主桥结构为跨径50+90+50m=190m的帆型独塔斜拉式连续梁桥，主梁为变截面预应力
混凝土连续箱梁，桥塔由弧形主塔、斜杆、撑杆组成帆形，桥面以上弧形主塔塔柱采用钢箱结构，桥面以下塔柱通过结合段与主墩墩身固结。斜杆采用钢箱结构，底端与主墩承台固结。弧形主塔与斜杆之间由10根圆形撑杆连接，立面呈扇形布置。主桥全宽38.5m。斜拉索在中跨的锚索区位于箱梁中心线两侧共3.3m的范围内，共10对拉索。一对背索在K3边跨距端横梁约5.5米位置的锚索区内锚固。主塔与主梁分离，主梁下设盆式支座支承于主墩和过渡墩上。
1、主梁
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主梁构造为三跨预应力混凝土变高度连续箱梁，跨径组合为（50+90+50）m，全长190m。边跨与中跨之比为0.56，主墩处结构中心线处梁高5.0m，梁高与主跨之比1/18；边跨直线段和主跨跨中段梁高为2.3m，梁高与跨径之比1/39.1。
主桥横断面采用整体式双箱四室箱梁，桥宽38.5m，顶板设1.5%双向横坡，通过腹板高度变化来实现。每个箱梁底宽13.25m，顶部外侧箱梁挑臂3.5m，两箱中距为2.5m，梁底下缘及底板上缘均按二次抛物线变化。
箱梁顶板厚度0.26m，中间两箱连接部分为斜拉索锚固位置，顶板加厚至0.526m（道路中心线位置）；底板厚度由主墩顶0.7m变至跨中0.25m。腹板厚度由主墩顶0.8m变至0.45m，变化段长度为19.0m，跨中腹板厚0.45m。
全桥设置5道横梁，主墩处横梁厚度为1.8m，边墩处横梁厚度为1.3m，跨中为0.4m。
主桥箱梁采用三向预应力体系，纵向预应力设置了顶板束、底板束、腹板束三种，采用7Φs15.20、9Φs15.20、12Φs15.20、15Φs15.20钢绞线，张拉吨位分别为136.7吨、175.7吨、234.3吨、292.9吨；锚具采用夹片锚具。预应力钢束均采用塑料波纹管制孔，并利用真空辅助压浆工艺进行管道压浆，确保管道密实。桥面板预应力束采用扁锚，竖向预应力采用精轧螺纹钢筋，设置在主墩左右各26m的范围内。
2、桥塔
帆型索塔高51.4m，其中桥面以上塔高约43m，由弧形主塔、斜杆、撑杆组成帆形。桥塔位于道路设计中心线所在的铅垂平面内。
桥面以上弧形主塔塔柱采用钢箱结构，桥面以下塔柱采用钢混结合的方式与主墩墩身固结。弧形主塔中心线由半径为22m，33m，55.927m三段圆弧组成，横桥向宽2.4m，顺桥向宽度由0.8m均匀变化至3.5m。主塔前、后壁板和侧壁板板厚16mm，壁板内侧设置12x150mm的“一”字型纵向加劲肋，加劲肋标准间距450mm；塔脚2个节段壁板加厚至20mm。主塔从钢混结合段至塔顶依次划分为5个节段ZT01～ZT05，均为为单箱单室结构。主塔沿轴长方向间隔设置厚12mm的横隔板和横向加劲，标准间距1.5m。主塔钢混结合段于3#主墩混凝土顶面处设置36mm厚的承压板，采用剪力钉和端部传力钢筋作为传递荷载的主要构件。
斜杆采用钢箱结构，底端与主墩承台固结，顶部与弧形主塔固结。斜杆中心线为直线，与铅垂线夹角为20.127°。斜杆横桥向宽2.4m，顺桥向宽度由1.0m均匀变化至1.65m。
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斜杆从下至上依次划分为5个节段，采用单箱单室结构，前、后壁板和侧壁板板厚20mm，壁板内侧设置16x200mm的“一”字型纵向加劲肋，加劲肋标准间距450mm，斜杆沿轴长方向间隔设置厚16mm的横隔板和横向加劲，标准间距2.0m。
弧形主塔与斜杆之间由10根撑杆连接，撑杆为直径219mm，壁厚12mm的钢管，立面呈扇形布置。撑杆与主塔壁板焊接固定，与斜杆通过耳板形成铰接。
3、斜拉索
主桥斜拉索采用GJ15-4系列环氧涂层钢绞线整束挤压拉索及相应的锚具，钢绞线应符合ASTM A416-97a，YB/T 152以及GB/T 5224-97低松弛钢绞线的要求，标准强度为1860MPa，弹性模量不低于为1.8×10MPa。
斜拉索在主桥中跨呈扇形布置，共10对，梁上标准索距7.0m，塔上标准索距3.0m、4.5m。边跨近端横梁位置设置一对背索，梁上张拉端距3号分孔线44.5m。斜拉索两端均采用叉耳式锚具，分别与焊接于钢塔侧壁板、预埋在箱梁中央分隔带处的耳板销接。焊接于钢塔侧壁板的耳板必须与钢塔节段一并在工厂制作。
5
1.2 引桥上部结构
引桥工程范围为K1+860.0~ K1+920.0和K2+110.0~ K2+170.0，跨径组合均为2×
30m，全长120m。引桥上部结构采用等截面预应力混凝土连续箱梁，断面为单箱双室，梁高1.7m。
引桥按左右两幅桥布置，箱梁结构中心线至道路设计中心线的距离为10.5m。箱梁顶板宽17.5m，厚度0.26m，底板宽10.5m，两侧悬臂各长3.5m。箱梁底板厚度为0.25m～0.45m，腹板厚度为0.4m～0.6m，底板和腹板渐变范围一致，端横梁处由横梁边线渐变至距边线4.0m处，中横梁处由横梁边线渐变至距边线4.5m处。箱梁顶、底板均设1.5%的横坡，腹板高度保持不变。
引桥共设置6道横梁，中横梁宽度均为2.0m，端横梁宽度均为1.2m。
纵向预应力设置了顶板束、底板束、腹板束三种，均采用Φs15.20钢绞线、锚具采用夹片锚具。预应力钢束均采用塑料波纹管制孔，并利用真空辅助压浆工艺进行管道压浆，确保管道密实。
1.3 下部结构
主桥3#主墩采用墙式墩，纵桥向墩身在桥塔处宽4.5m，墩身在箱梁处宽2.2m，横桥
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向宽31.5m，墩顶平面不设横坡。主塔主墩基础采用23根Ф1500mm的钻孔灌注桩，承台平面为T型，顺桥向宽16.5m，横桥向最宽处宽32.5m；承台厚3.0m，承台顶标高为53.0m,底标高为50.0m。
主桥4#主墩采用墙式墩，纵桥向宽2.2m，横桥向宽31.5m，基础采用18根Ф1500mm的钻孔灌注桩，承台底标高为47.0m,承台厚度为2.5m。
单个过渡墩基础采用6根Ф1500mm的钻孔灌注桩，墩身采高低墙式墩，纵桥向宽2.2m，横桥向宽13.25m，承台底标高为47.4m,承台厚度为2.5m。由于主桥、引桥恒载反力差异较大，过渡墩设置0.08m纵向偏心。
引桥分左右两幅布置，单幅引桥桥墩采用双柱墩，立柱截面为1.5X1.5m矩形，设半径0.15m倒角；承台为矩形，顺桥向宽5.4m，横桥向宽11.8m，厚度为2.0m。单幅基础采用8根Ф1200mm的钻孔灌注桩。
桥台采用钢筋混凝土盖梁式桥台，单幅桥台基础用5根Ф1200mm的钻孔灌注桩。 桥梁采用满堂支架法施工。
2. 计算依据和内容
2.1
计算依据
2.1.1 现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。 2.1.3 工程地质勘查报告。
2.2 计算内容
2.2.1 主桥、引桥使用阶段支座反力计算
2.2.2 主桥、引桥承载能力极限状态主梁正截面强度验算 2.2.4 主桥、引桥正常使用状态截面正应力验算 2.2.5 主桥结构刚度验算 2.2.6 预应力钢束应力验算
2.2.7 斜拉索正常使用状态应力验算 2.2.8 主桥桩基验算
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3. 技术标准
3.1
技术标准
3.1.1道路等级：城市主干道
3.1.2桥梁宽度：主桥标准横断面为：6m（人非混行道）+11.25m（机动车道）+0.35m
（防撞护栏）+3.3m（锚索区）+0.35m（防撞护栏）+11.25m（机动车道）+6m（人非混行道）=38.5m。
引桥采用双幅布置，标准横断面为：6m（人非混行道）+11.25m（机动车道）+0.5m（防撞护栏）+3m（中央分隔带）+0.5m（防撞护栏）+11.25m（机动车道）+6m（人非混行道）=38.5m。
3.1.3行车道数：双向4车道； 3.1.4荷载标准：
1、道路等级：城市主干道 2、设计车速：50km/h
3、设计荷载：公路—I级，人群和非机动车荷载按规范取用。 4、通航要求：小型游船及游艇，净高≥3.0m 5、桥面横坡：道路设计线向两侧设1.5%横坡。 6、设计洪水频率：1/100；设计常水位：53.0m； 7、温度影响力：温度变化范围-40℃~+30℃。
8、地震力：设计地震烈度7度，水平地震系数Kh=0.1，重要性修正系数为1.3。
3.2 设计规范
（1）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤分级结果》（GB11345） （2）《城市桥梁设计准则》（CJJ11-93）
（4）《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） （5）《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006） （7）《道路交通标志标线》（GB 5768-1999）
（8）《城市道路平面交叉口规划与设计规程》（DBJ08-96-2001） （9）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）
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（10）《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）
（11）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） （12）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007） （13）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008） （14）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000） （16）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
（17）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） （18）《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002；J218-2002）
4. 设计参数
4.1
主要材料及其设计参数
表1 项 强 目 度 等 级 4.1.1 混凝土各项力学指标见表1
C50 34500 13800 0.2 32.4 2.65 22.4 1.83 0.00001 C40 32500 13000 0.2 26.8 2.40 18.4 1.65 0.00001 C30 30000 12000 0.2 20.1 2.01 13.8 1.39 0.00001 弹性模量（MPa） 剪切模量（MPa） 泊桑比 轴心抗压强度标准值（MPa） 轴心抗拉强度标准值（MPa） 轴心抗压强度设计值（MPa） 轴心抗拉强度设计值（MPa） 热膨胀系数
4.1.2低松弛钢绞线（主要用于钢筋混凝土预应力构件） 直径：15.24mm 弹性模量：195000MPa 标准强度：1860Mpa 抗拉强度设计值：1260MPa 抗压强度设计值: 390MPa
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张拉控制应力：1395MPa 热膨胀系数：0.000012
4.1.3结构用钢材
Q345qE钢，其技术标准符合《桥梁用结构钢》（GB/T714-2000）。
4.2 设计荷载取值
4.2.1恒载 4.2.1.1一期恒载
一期恒载包括主梁材料重量，混凝土容重取26KN/m3。 4.2.1.2二期恒载
二期恒载为栏杆、人行道板及桥面铺装。
其中：桥面铺装为8㎝沥青（23KN/m3）+7cm混凝土（25KN/ m3）
4.2.2活载
计算荷载：公路—I级
人群荷载按3.5KN/m2取用，非机动车荷载按人群荷载的2倍取用。
4.2.3支座沉降
支座沉降按1cm计算，考虑支座间沉降的组合。
4.2.4温度力
①体系整体升温30℃；体系整体降温40℃
②箱梁截面上下缘温度梯度变化参考新规范第4.3.10条取用。根据沥青铺装厚
度内插。
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5. 主桥计算概述
5.1
主桥计算方法
总体静力计算根据桥梁施工流程划分结构计算阶段，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力计算，验算结构在运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。总体计算采用《桥梁博士V3.0》。
5.2 荷载组合
5.2.1 承载能力极限状态组合
一、组合Ⅰ：基本组合。按规范JTG D60—2004第4.1.6条规定。按此组合验算结构的承载能力极限状态的强度。 5.2.2 正常使用极限状态内力组合
一、组合Ⅰ：长期效应组合。按规范JTG D60—2004第4.1.7条规定。 二、组合Ⅱ：短期效应组合。按规范JTG D60—2004第4.1.7条规定。 三、组合Ⅲ：标准值组合。
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6. 主桥静力验算结果
6.1
计算模型
计算模型如下图所示。全桥共310个单元。计算采用kN，m制，应力单位为MPa。
计算模型图
模型预应力图
6.2 支座反力汇总
支座反力汇总表 支座反力 （kN) 边支座 中支座 自重 9838 93250 2982 686 汽车 最大反力 4540 11450 11490 307 63 最小反力 -2036 -764 -764 -131 -138 组合III 最大反力 16830 110700 110300 4077 1276 最小反力 6212 90800 90370 1957 79 中支座（主塔位置） 93700 主塔基础位置 斜杆基础位置
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6.3 正常使用阶段内力计算及截面极限承载能力验算
6.3.1 主梁内力结果
结构自重弯矩图（kN-m）
汽车弯矩包络图（kN-m）
人群弯矩包络图（kN-m）
非线性升温弯矩图（kN-m）
非线性降温弯矩图（kN-m）
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整体升温弯矩图（kN-m）
整体降温弯矩图（kN-m）
支座变位1弯矩图（kN-m）
支座变位2弯矩图（kN-m）
支座变位3弯矩图（kN-m）
支座变位4弯矩图（kN-m）
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承载能力组合Ⅰ弯矩包络图（kN-m）
正常使用组合Ⅰ弯矩包络图（kN-m）
正常使用组合II弯矩包络图（kN-m）
正常使用组合III弯矩包络图（kN-m）
结构抗力（kN-m）
6.3.2 极限承载力正截面抗弯强度验算
截面极限承载能力验算 （单位：kN-m） 截面位置 边跨中 中支点 中跨中 承载能力组合Ⅰ弯矩 截面极限承载弯矩 220659 －1474218 506357 105431 －1117524 364106 结果表明验算截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩。结构受力安全，满足设计规范要求。
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6.4 正常使用阶段主梁正应力、主应力验算和主塔应力验算
正常使用组合I主梁上缘应力包络图
正常使用组合I主梁下缘应力包络图
正常使用组合I主梁主应力图
正常使用组合II主梁上缘应力包络图
正常使用组合II主梁下缘应力包络图
正常使用组合II主梁主应力图
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正常使用组合III主梁上缘应力包络图
正常使用组合III主梁下缘应力包络图
正常使用组合III主梁主应力图
使用阶段截面应力验算 （单位:MPa） 材料 正常使用组合I 正应力 σa 9.93 14.42 15.98 σl － －0.13 － 主应力 σza 12.66 14.90 16.13 σzl 容许应力 [σa] 16.2 16.2 16.2 [σza] 19.44 19.44 19.44 [σzl] －1.22 －1.18 －1.44 -1.59 -1.59 -1.59 正常使用组合II 正常使用组合III 由以上各图可知，正常使用各组合主梁各位置混凝土正应力、主应力均在容许应力范围内，符合规范要求。
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正常使用标准组合主塔上缘应力包络图
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正常使用标准组合主塔下缘应力包络图
由以上各图可知，正常使用标准组合下，主塔最大应力52MPa；斜杆最大应力56 MPa；撑杆最大应力60 MPa；应力均在容许应力范围内，符合规范要求。
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6.5 结构刚度验算
下图为结构在汽车作用下的主梁位移包络图。图中可见，最大竖向挠度发生在中跨
跨中处。按规范挠度长期增长系数取1.42。
汽车挠度包络图（m）
б=1.42*0.03283＝0.0466 6.6 斜拉索验算 斜拉索在主桥中跨呈扇形布置，共10对，编号由主塔位置向外侧依次编号为N1-N10， 尾索编号为MS。计算模型中索力值与单根拉索面积2倍的0.4*破断荷载进行比较。 斜拉索索力验算表 拉索编号 弹性阶段标准组合最大拉力（kN） 0.4*破断荷载（kN） 是否满足规范 N1 90 417 是 N2 53 417 是 N3 53 417 是 N4 75 417 是 N5 146 417 是 N6 208 417 是 N7 263 417 是 -17- 施工图设计计算书 拉索编号 弹性阶段标准组合最大拉力（kN） 0.4*破断荷载（kN） 是否满足规范 N8 318 417 是 N9 369 417 是 N10 391 417 是 MS 277 417 是 由上表可看出，弹性阶段标准组合下所有斜拉索索力均小于0.4*破断荷载，满足规范要求。 6.7 中横梁计算 经计算，中横梁在自定义组合Ⅰ下正应力、主应力均在材料的容许应力范围内，符 合规范规定。并且，中横梁结构刚度满足规范要求。 6.8 端横梁计算 经计算，端横梁在自定义组合Ⅰ下正应力、主应力均在材料的容许应力范围内，符 合规范规定。并且，中横梁结构刚度满足规范要求。 7. 引桥静力验算结果 7.1 计算模型 计算模型如下图所示。全桥共32个单元。计算采用kN，m制，应力单位为MPa。 计算模型图 模型预应力图 -18- 施工图设计计算书 7.2 支座反力汇总 支座反力汇总表 支座反力 （kN) 边支座 中支座 自重 4200 13400 汽车 最大反力 1370 2390 最小反力 -164 0 组合III 最大反力 6570 17500 最小反力 3630 12400 7.3 正常使用阶段内力计算及截面极限承载能力验算 7.3.1 主梁内力结果 结构自重弯矩图（kN-m） 汽车弯矩包络图（kN-m） 人群弯矩包络图（kN-m） 非线性升温弯矩图（kN-m） -19- 施工图设计计算书 非线性降温弯矩图（kN-m） 整体升温弯矩图（kN-m） 整体降温弯矩图（kN-m） 支座变位1弯矩图（kN-m） 支座变位2弯矩图（kN-m） -20- 施工图设计计算书 承载能力组合Ⅰ弯矩包络图（kN-m） 结构抗力（kN-m） 7.3.2 极限承载力正截面抗弯强度验算 截面极限承载能力验算 （单位：kN-m） 截面位置 中支点 跨中 承载能力组合Ⅰ弯矩 截面极限承载弯矩 －99450 59383 －70007 51672 结果表明验算截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩。结构受力安全，满足设计规范要求。 7.4 正常使用阶段结构正应力、主应力验算 正常使用组合I主梁上、下缘最小应力包络图 正常使用组合II主梁上、下缘最小应力包络图 -21- 施工图设计计算书 正常使用组合II主梁主拉应力包络图 抗裂验算： 由以上各图可知，正常使用组合I作用下主梁全截面受压，正常使用组合II作用下主梁最大拉应力为0.88 MPa， 正常使用组合II作用下主梁最大主拉应力为1.79MPa，仅在中支座局部位置处出现，其余各位置截面最大主拉应力均小于1.325 MPa，满足规范要求。 正常使用组合III主梁上、下缘最大应力包络图 正常使用组合III主梁主压应力包络图 压应力验算： 由以上各图可知，正常使用组合III作用下主梁最大压应力和最大主压应力均为14.6 MPa，满足规范要求。 7.5 结构刚度验算 下图为结构在汽车作用下的位移包络图。图中可见，最大竖向挠度发生在跨中处。 按规范挠度长期增长系数取1.42。 -22- 施工图设计计算书 汽车挠度包络图（m） б=1.42*0.005＝0.0071 -23- 施工图设计计算书 7.6 预应力钢束应力验算 -24- 施工图设计计算书 -25- 施工图设计计算书 -26- 施工图设计计算书 经验算各钢束在各施工阶段和各使用荷载组合下应力均满足规范要求。 -27- 施工图设计计算书 8. 主桥基础下部结构验算 本计算书仅对受力最不利的桥塔基础桩基进行计算说明。由纵向计算所得桥塔底部各部反力如下: 桥塔底部反力汇总表 工况 弯矩最小 弯矩最大 弯矩最小 弯矩最大 竖直力 （KN） -1.29x10^3 -2.61x10^3 -446 -626 水平力 (KN) 4.0x10^3 6.03x10^3 197 -814 弯矩 (KN M) 1.8x10^4 3.85x10^4 3.24x10^3 7.29x10^3 主塔钢结构根部反力 斜杆钢结构根部反力 将桥塔根部反力和桥墩、承台自重换算到主塔根部对应承台底部,得承台底部的作用力如下: 承台底部作用力汇总表 工况 主塔引起的承台底面作用力 斜杆引起的承台底面作用力 桥塔引起的承台底面总作用力 桥墩自重 承台自重 承台底部总作用效应标准组合设计值 弯矩最小 弯矩最大 弯矩最小 弯矩最大 弯矩最小 弯矩最大 弯矩最小 弯矩最大 水平力 （KN） 1.29x10^3 2.61x10^3 446 626 1736 3236 1736 3236 竖直力 (KN) -4.0x10^3 -6.03x10^3 -197 814 -4197 -5216 7136.75 26798 -38131.75 -39150.75 弯矩 (KN M) -2.54 x10^4 -5.35 x10^4 -0.333x10^4 -1.66 x10^4 -2.873 x10^4 -7.01 x10^4 51747 2.3 x10^4 -1.835 x10^4 根据承台底部总作用效应标准组合设计值，结合承台桩基的平面布置，按照《公路 -28- 施工图设计计算书 钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》8.5.1条进行计算，得承台底部最大单桩竖向力设计值为2067KN，最小单桩竖向力设计值为1375KN。 根据《xxxx桥岩土工程勘察报告》，按照《公路桥涵地基与基础设计规范》5.3.3条计算单桩承载力设计值： 墩号 孔口高程： 桩入土标高： 桩端阻力fp(kPa): 3 54.350 50.000 钻孔号 桩内径（m）： 桩外径（m）： 单桩承载力设计值（未扣桩自重和置换土重差值)kN： 桩自重和置换土重差值kN 单桩承载力设计值(kN) 土层厚hi 16 1.50 桩周长（m）： 桩截面积（m2）： 4.71 1.77 1100.00 12748.19 α 1.00 371.10 Rsk: Rpk: 10804.33 1943.86 层号 层底 标高 45.45 37.45 23.85 20.00 12377.09 αi 侧摩 阻力fs(kPa) 40 110 160 350 合计 αi*hi*fs 182 880 2176 1347.5 4585.5 4 5 6 7 4.550 8 13.6 3.85 桩长 1 1 1 1 30.000 单桩承载力设计值为12377.09KN，最大单桩竖向力设计值为2067KN，12377.09 >>2067，满足规范要求，且安全储备高。 -29- 施工图设计计算书 9. 结论 1． 经计算，主梁控制截面的设计弯矩均小于截面极限承载弯矩。结构受力安全，满 足设计规范要求。 2． 施工阶段主梁上、下缘应力值和挠度值均小于容许值，主梁施工阶段强度和刚度 满足设计规范要求。 3． 经验算，正常使用各组合主梁各控制截面混凝土正应力、主应力均在容许应力范 围内，符合规范要求。 4． 经验算，正常使用标准组合下主塔各截面钢结构应力均在容许应力范围内，符合 规范要求。 5． 经验算，主桥结构刚度满足规范要求。 6． 经验算，弹性阶段标准组合下所有斜拉索索力均小于0.4*破断荷载，满足规范要 求。 7． 由计算结果知，中横梁在自定义组合Ⅰ下正应力、主应力均在材料的容许应力范 围内，符合规范规定。并且，中横梁结构刚度满足规范要求。 8． 经计算，端横梁在自定义组合Ⅰ下正应力、主应力均在材料的容许应力范围内， 符合规范规定。并且，中横梁结构刚度满足规范要求。 9． 经计算，引桥主梁各钢束在各施工阶段和各使用荷载组合下应力均满足规范要求。 10． 通过主桥桥墩基础单桩承载力计算，边、中墩单桩最大设计反力小于单桩承 载力，符合规范规定。 -30- 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容