多跨联孔桥梁墩台水平力分析计算实例

维普资讯 http://www.cqvip.com

用“Ｍ”法计算桩基时的有关系数，见“公桥规”（ＪＴＪ０２４—　度，基本原理见参考文献ｌ及参考文献４。　则　ｌ号墩　８　５）附录六；在计算上述数值时，桩的弹性模量与桩的毛截面　惯性矩仍乘以０．８的系数。　⑤ｈ一墩高，指柱顶至桩顶；本例中：ｈ　一６．２ｍ，ｈ　＝６．５ｍ，　ｈ　＝８．０ｍ，ｈ４＝８．５ｍ；为全桥所有４联中最不利的一联，控制设计。　则　６　叭ｈｈ＝１／０．８Ｅｈ２Ｉｈ２Ⅱ　×　（Ｂ３Ｄ４　Ｂ４Ｄ３）／（Ａ３Ｂ４一Ａ４Ｂ３）　Ｋ　２７ｌ　ｌ８　Ｘ　１２８３３／（２７ｌ　ｌ８＋１２８３３）８７ｌ０ＫＮ／ｍ：　２号墩　Ｋ，２４４６９　Ｘ　１２８３３／（２４４６９＋１２８３３）８４１８ＫＮ／ｍ；　３号墩　［５６６５．９　Ｘ　１０３　Ｘ（０．５０１６）　】＿。Ｘ　２．４４１＝３４１３７　Ｘ　１０　。ｍ／ＫＮ；　６　ｈ＝１／０．８Ｅｌａ２Ｉｈ２Ⅱ　×（Ａ３Ｄ４一Ａ４Ｄ３）／（Ａ３Ｂ４一Ａ４Ｂ３）　＝Ｋ　１５２７４×ｌ２８３３／（１５２７４＋ｌ２８３３）＝６９７４ＫＮ／ｍ；　４号墩　［５６６５．９　Ｘ　１０　Ｘ（０．５０１６）　】　Ｘ　１．６２５＝１　１３９９　Ｘ　１０　￣ｒａｄ／ＫＮ；　叫１　６㈣ｈｍ一６㈣１１３９９×ｌ０－Ⅲｍ／ＫＮ．ｍ；　Ｋ　一１３２３６×１２８３３／（１３２３６＋ｌ２８３３）一６５ｌ６ＫＮ／ｍ；　４）混凝土收缩、徐变及降温影响力在各墩上的分配　按“公桥规”（ＪＴＪ０２ｌ－８９）第２．２．４条，装配变连续结构　混凝土收缩影响力按相当于降１０￣Ｃ～ｌ５℃的影响计入，本例采用　ｌ５℃；混凝土徐变根据以往的设计经验，按降温２０℃计入影响　力；温度变化本地区最高设计温度取３５℃，最低设计温度取一２２　６（０）　－－１／０．８Ｅｈ２Ｉｈ２Ⅱ×（Ａ３Ｃ　４－－Ａ４Ｃ　３）／（Ａ３Ｂ４　Ａ４Ｂ３）　＝［５６６５．９　Ｘ　１３０　Ｘ　０．５０１６］　Ｘ　１．７５１　６１６１　Ｘ　１０￣ｒａｄ／ＫＮ：　式中　ａ＝ｓ４ｇ　ｌ　０　ｓＥ　ｊ　０．５０１６／ｍ　０．８Ｅｈ，Ｉｈ，＝０．８　Ｘ　２．８５　Ｘ　１０　Ｘ丌／６４　Ｘ　１．５４＝５６６５．９×１０３ＫＮ．　ｍ　２；　℃，箱梁安装温度取ｌ５℃～２５℃，计算温度上升为３５℃一ｌ５℃　２０℃，温度下降为２５℃一（－２２℃）＝４７℃。三者均属同一性　质，相加相当于降温ｌ５℃＋２０￣Ｃ＋４７℃＝８２￣Ｃ。对于上部结构的缩　短，本桥情况是两端向中部缩短，因此，中部必然有一个不动　点Ｓ．Ｐ．（Ｓｔａｇｎａｎｔ　Ｐｏｉｎｔ），其距离０号台距离为：　ｘ（ｃ∑Ｋｉｌ；±∑／．ｔ　Ｒ）／Ｃ∑Ｋ；　式中：Ｃ一收缩系数，降温８２￣Ｃ，Ｃ＝０．００００１　Ｘ　８２＝０．０００８２；　“Ｒ一滑动支座摩阻系数与支反力之积，本例中两端均设滑　动支座，摩阻力相等，故∑“Ｒ为０；　Ｋｉ—ｉ号墩支座集成刚度；　Ｋｉｌｉ—ｉ号墩支座集成刚度与桥墩距０号台之距离；　代入上式Ｘ＝４７．３７９（ｍ）　Ｅｈ２－２５号混凝土抗压弹性模量；　Ｉ　一桩（１．５ｍ）毛截面惯性矩；　ｍ一地基变形系数，根据土体深度及土质采用加权平均求　得。Ｍ＝８００００ＫＮ／Ｍ　；　ｂ　一桩的计算宽度，ｂ　０．９（ｄ＋１）＝２．２５ｉＴＩ；　将以上各值代入式ｌ中，各墩顶的刚度为：　（Ⅱｈ＝９＞２．５，故按弹性桩计算，根据规范规定其值大于４则　按４计算），　则　ｌ号墩，ｈ　６．２ｍ　＿２　Ｘ　１０３　Ｘ［３２．５１８４＋３．４１３７＋１４．１３４８＋２３．６８２９］　＝２７１１８ＫＮ／　ｍ；　２号墩，ｈ＝６．５ｍ　＝各墩的支座顶，由于上部结构混凝土收缩、徐变及降温引起　的水平力：　Ｐ桥墩距Ｓ．Ｐ．距离Ｘ支座顶集成刚度Ｘ　Ｃ　＝．２×ｌ０６×［３７．４７１０＋３．４１３７＋１４．８１８７＋２６．０３０３１　＝２４４６９ＫＮ／　ｌ号墩：Ｐ　＝（ｘ一２０）Ｋ　ｃ＝１９５．５４６ＫＮ（－－，）　２号墩：Ｐ　一（ｘ一４０）Ｋ　Ｃ　５０．９３５ＫＮ（－）　３号墩：Ｐ　＝（ｘ　６０）Ｋ　Ｃ一７２．１７５ＫＮ（一）　４号墩：Ｐ　＝（ｘ　８０）Ｋ　ｃ＝一１７４．２９８ＫＮ（）　５）升温影响力在各墩上的分配　温度上升为３５℃一ｌ５℃２０￣Ｃ，亦即Ｃ＝０．０００２；　ｍ；　３号墩，ｈ　８．０ｍ　２×ｌ０６×［６９．８５９５＋３．４１３７＋１８．２３８４＋３９．４３０４）　＝ｌ５２　（Ｎ／　＝ｍ；　４号墩，ｈ＝８．５ｍ　２×ｌ０６×［８３．７９３８＋３．４１３７＋１９．３７８３＋４４．５１３２１　＝１３２３６ＫＮ／　＝各墩的支座顶，由于上部结构温升引起的水平力计算如下　ｍ；　２）支座的抗推刚度（简称支座刚度）　每个梁中一排６个支座：支座刚度计算公式：Ｋ＝ｎＡＧ／ｔ（式　２）　（方向与“４”计算方向相反）；　ｌ号墩：Ｐ　一一（ｘ一２０）Ｋ　Ｃ＝４７．６９４ＫＮ；　２号墩：Ｐ　一一（ｘ一４０）Ｋ　ｃ＝１２．４２３ＫＮ；　３号墩：Ｐ　＝一（ｘ一６０）Ｋ　ｃ＝１７．６０４ＫＮ；　４号墩：Ｐ　＝一（ｘ一８０）Ｋ　Ｃ＝４２．５１２ＫＮ；　式中　ｎ一一排支座个数，本例ｎ＝６；　Ａ一一个支座面积，Ａ　２５０　Ｘ　３５０－－８７５００ｍｍ　；　Ｇ一橡胶支座剪切弹性模量，按“公桥规”（ＪＴＪ０２３—８５）　第３．５．５条为１．１Ｍｐａ（Ｎ／ｍｍ２；　ｔ一支座橡胶层总厚度，按　公路桥梁板式橡胶支座技术条　件　查取，一般约为支座总厚度的０．７１～０．７８倍，大的取高限：取　ｔ＝４５ｍｍ；　～表１　支座及墩顶水平力（ＫＮ）　ｌ　２　３　４　　、＼　（１）收绣、棘受、释瀛　１９５．５４５　５０．９３５　２．ｔ７５　－ｔ７ｔ　２９８　升溢力　渤制动力　＝（ｉ　３）　一盯．５９４　４－４９　７８　２４５．３２６　－１２　４２３　士４，８　１２　９９．０Ｓ５　１７．６０４　±３９．８９　一Ｉｌ２．０３５　４２　５１２　±３７．２４　—１３７　０５８　则　Ｋ　６　Ｘ　８７５００×１．１／４５＝１２８３３ＫＮ／ｍ；　＝　＋（。）　一９７．４７４　—６０．５４３　５７．畦６《　？吼７５２　３）墩顶与支座刚度集成　注：正值方向为自左至右，负值方向为自右至左；制动力方向可　墩顶与支座刚度串联后便是支座顶部与桥墩联合的集成刚　正可负，故（４）、（５）两行取绝对值较大的代数和。　７４　维普资讯 http://www.cqvip.com