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1、第35卷第2期湖南交通科技Vol.35No.22009年6月HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGYJun.2009文章编号:1008O844X(2009)02O0098O04重力式U型桥台基底承载力计算陈洪林(湖南省交通规划勘察设计院,湖南长沙410008)摘要:针对湖南省交通规划勘察设计院编制的装配式预应力混凝土空心板部颁标准图,进行了重力式U型桥台通用尺寸的拟定,并对20m空心板重力式U型桥台的基底承载力进行了分析计算,为空心板重力式U型桥台的设计提供设计参考。关键词:空心板;重力式U型桥台;基底承载力中图分类号:U443.21文
2、献标识码:B图。0前言本文针对湖南省交通规划勘察设计院编制的桥台是支承上部桥跨和传递桥梁荷载,连接桥13、16、20m装配式后张法预应力混凝土空心板上梁与路堤的桥梁结构物。重力式桥台为就地建筑的部构造,初步拟定了重力式U型桥台的基本尺寸,整体式重型结构,主要靠自重来平衡台后的土压力;并对桥台基底承载力进行分析计算。桥台台身多为石砌圬工或混凝土材料建造。U型桥1设计资料台是重力式桥台中最常用的一种,它由支承桥跨的前墙与连接路堤两边的侧墙组成,其结构简单,基础1)概况。底承压面大,应力较小,施工简单,在桥梁建设中得本次重力式U型桥台设计与空心板上部构造到了广泛的应用。通用图配
3、套,对应上构通用图13、16、20m简支空装配式预应力混凝土空心板桥由于其建筑高度心板及20m连续空心板。小,施工工艺成熟、难度小、施工进度快,材料用量较各跨径桥台基本尺寸,见图1及表1。省、经济指标较好等优点,在中小跨径桥梁中得到了2)荷载等级:公路-Ⅰ级。广泛的应用。2007年交通部组织,以湖南省交通3)材料及计算参数。规划勘察设计院主持,全国10家省级设计院参与桥台台身采用C25片石混凝土,台帽及背墙采用3编制了新版的预应力混凝土空心板上部构造通用C30,基础采用C25,容重均采用24kN/m。图1桥台基本尺寸示意(单位:cm)收稿日期:2009O04O01作者简介
4、:陈洪林(1976O),男,工程师,主要从事公路桥梁设计。2期陈洪林:重力式U型桥台基底承载力计算994)设计依据。表1各跨径桥台基本尺寸①《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61—跨径/mH/cmh1/cmh2/cmb1/cmb2/cmC1/cmn1n32005)。40010510040801001∞②《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD631360010515040801501∞—2007)。80010515040801501.258③《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—40011510040901001∞2004)。1660011515040901501∞④公
5、路桥涵设计手册《墩台与基础》。80011515040901501.258⑤上构通用图成果。400130100501001001∞5)上构恒载。20600130150501001501∞上构恒载根据上构通用图计算成果确定,20m800130150501001501.258连续空心板边跨相较20m简支空心板荷载稍小,故3桥台后填土内摩擦角采用35°,容重18kN/m。20m跨径采用20m简支空心板荷载数据计算,见基础与地基间摩擦系数取μ=0.4。表2。表2通用图上构恒载中梁反力/kN最大悬臂边梁反力/kN最小悬臂边梁反力/kN跨径/m永久作用可变作用永久作用可变作用永久作用可
6、变作用1316011719012016192125237128213126202601393151422831382.1计算工况2前墙计算①计算工况一。桥台计算按前墙与侧墙分别考虑。前墙根据跨桥上满布荷载,水平力指向台前,桥台后无荷径、填土高度和基础类别进行分类计算。前墙计算载。根据车辆荷载横向布置宽度取计算宽度B=3.1m。②计算工况二。纵向水平力按支座滑动的最大水平力控制,取T1=桥上无荷载,台后破坏棱体上满布荷载,水平力0.05N(N为上构恒载)。指向台后。前墙计算模型见图2。2.2桥台土压力计算①工况一。根据《桥涵设计通用规范》第4.2.3—4条规定,无车辆荷载时
7、台后主动土压力为:12E=BμγH23式中:E为主动土压力,kN;γ为土的容重,kN/m,3取为18kN/m;B为桥台的计算宽度,m,取B=3.1m;H为计算土层的高度,m,按4、6、8m分别计算;μ为系数。μ可按下式计算:22μ=cos(-α)cosαcos(α+δ)×2sin(φ+β)sin(φ-β)1+cos(α+δ)cos(α-β)图2前墙计算模型(单位:cm)β=0°,α=18.4°,δ=17.5°,φ=35°100湖南交通科技35卷代入计算得:μ=4.03。k0=s/e0作用点到基础底面的距离C=H/3。式中:s为
