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桥梁下部结构计算_桥梁下部结构计算手册 第九章 下部结构计算 9.1基本资料 上部结构——本桥为净跨径30.22m 等截面悬链线空腹式圬工拱桥。 下部结构——C 20小石子混凝土砌片石，重力密度为24kN /m 3，砌体轴心抗压强度设计值为f cd =2.91M Pa 。 地基——弱风化石英岩，容许承载力为1000 2000kP a 。 路面重力密度——22kN /m 3。 9.2桥台设计几何尺寸 9.2.1桥墩墩身自重及其顶上的汽车荷载 墩身自重及其对墩身底A 点的弯矩标准值见表14.1。 表14.1 对表14.1计算说明： 1）腹孔墩及腹孔墩以上部分自重 p 1=(m 1+m 2+m 3+m 4) ?8.5 =(6.5088+64.0522+23.536+91.008) ?8.5=1573.418kN m 1——墩帽自重 m 2——墩帽以上部分自重（除腹拱） m 3——腹拱圈自重 m 5——腹孔墩墩身自重（以上均以每米宽计算） m 5=4.74?0.8?1.0?24=91.008kN 自重p 1对A 点的力臂： x 1=5.00-2.24-0.8÷2=2.36m 这部分对A 点的力矩： M 1=p 1?x 1=1573.418?2.36=3713.266kN ?m 2）图14.1中p 2部分的自重 p 2=(3.50-y +3.50) ?x ?0.5?8.5?24=(3.50-0.568+3.50) ?0.564?0.5?8.5?24 =370.020kN 上式中的x , y 为台口尺寸， x =0.8?cos ?s =0.8?0.7044=0.564m y =0.8?sin ?s =0.8?0.7098=0.568m p 2部分对A 点的力臂： x 0.5643.50-0.568+2?3.502= 3 ?[ (3.50-0.568) ?2+0.568 ] =0.188?1.544 =0.290m p 2部分对A 点的弯矩： M 2=p 2?x 2=370.020?0.290=107.406kN ?m 3）图14.1中p 3部分的结构自重 p 3=3.50?(5.0-x ) ?8.5?24=3167.304kN p 3部分对A 点的力臂x 3=(5.0-x ) ÷2+x =2.782. p 3部分对A 点的弯矩 M 3=p 3?x 3= 3167. 30?44）以上三部分自重及对A 点的弯矩合计 2. 7=82 88k 1N 1. ? m 440 p =p 1+p 2+p 3=1573.418+370.020+3167.304=5110.742kN M =M 1+M 2+M 3=3713.266+107.406+8811.440=12632.112kN ?m 5）全部自重作用点至A 点的距离 12632.1125110.742 =2.472m 6）全部自重对台身底截面重心的偏心距 e =5.0÷2-2.472=0.028 （正值表示在界面重心以右） 7）全部自重对台身底截面偏心矩 M =5110.742?0.028=143.101kN ?m “ 8）桥墩上路面有效长度内汽车荷载对台身底的压力及偏心矩 桥墩上有效桥面长度为2.80m ，汽车荷载为双车道，其均布荷载为 2?10.5?0.75?2.80=44.10kN ；其作用点离A 点的距离为x 1=2.36m 。 偏心距为 5.0÷2-2.24=0.14m （表示在中点以右），其偏心弯矩为 44.10?0.14=6.174kN ?m 桥墩上有效路面内的汽车荷载对台身底的弯矩标准值 拱脚的作用效应对台身底的竖向力和偏心弯矩 拱脚永久荷载水平推力（考虑弹性压缩） H g =928.769?8.5=7894.537kN 拱脚永久荷载反力 R 1=935.102?8.5=7894.537kN 拱脚汽车荷载效应 当桥面上布满汽车荷载时，拱脚的水平推力和反力最大，拱脚汽车荷载计算 如下： 1）拱脚推力，当均布荷载2.741kN /m 加载时，按《1994年拱桥手册》附表（Ⅲ）-14（67），考虑弹性压缩的水平推力影响线面积M max 与M m in 两相应的H 之和，即 (0.07036+0.05817) l 02f =0.12853?30.78782÷6.1582=19.784，均布荷载推力为 19.784?2.741?8.5=415.527kN ； 当集中荷载按49.698kN 加载时，按《1994年拱桥手册》附表（Ⅲ）-12（9），考虑弹性压缩的水平推力为 ： H =(1- μ11+μ ) H 1=(1- 0.01571+0.1294 ) ?3049.164=3001.904kN （μ1和μ为弹性压缩系数）。 27以上合计 415. 5+ 300=1. 904 kN 34 1