桥墩计算
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3#墩墩身模板计算书一、基本资料:1.桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板,模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成,单块模板=300mm;横肋为10mm 设计高度为2250mm,面板为h=6㎜厚钢板;竖肋[10#,水平间距为L1=500mm;背楞:平面模板为双根[20#槽钢、平面模板带半弧厚钢板,高100mm,竖向间距L2模板为双根[14#槽钢,纵向间距为:800mm;2.材料的性能根据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》和《钢结构焊接规范GB 5066-2011》的规定,暂取:砼的重力密度:26 kN/m3;砼浇筑时温度:10℃;砼浇筑速度:2m/h;不掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:78.5kN/m3;容许应力为215MPa,不考虑提高系数;弹性模量为206GPa。
3.计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种:1)振动器产生的荷载:4.0 kN/m2;或倾倒混凝土产生的冲击荷载:4.0km/m2;二者不同时计算。
2)新浇混凝土对模板的侧压力;荷载组合为:强度检算:1+2;刚度检算:2 (不乘荷载分项系数)当采用内部振捣器,混凝土的浇筑速度在6m/h以下时,新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算(《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊):Pγ=(1)kh当v/T<0.035时,h=0.22+24.9v/T;当v/T>0.035时,h=1.53+3.8v/T;式中:P-新浇混凝土对模板产生的最大侧压力(kPa);h-有效压头高度(m);v-混凝土浇筑速度(m/h);T-混凝土入模时的温度(℃);γ-混凝土的容重(kN/m 3); k -外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取k=1.0,掺缓凝作用的外加剂时k=1.2; 根据前述已知条件:因为: v/T=2.0/10=0.2>0.035,所以 h =1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.2=2.29m最大侧压力为:h k P γ==26×2.29=59.54kN/㎡检算强度时荷载设计值为:='q 1.2×59.54+1.4×4.0=77 kN/m 2;检算刚度时荷载标准值为:=''q 59.54 kN/m 2;4. 检算标准1) 强度要求满足钢结构设计规范;2) 结构表面外露的模板,挠度为模板结构跨度的1/400;3) 钢模板面板的变形为1.5mm ;4) 钢面板的钢楞的变形为3.0mm ; 二、 面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间,横肋间距为50cm ,竖肋间距为30cm ,取横竖肋间的面板为一个计算单元,简化为四边嵌固的板,受均布荷载q ;则长边跨中支承处的负弯矩为最大,可按下式计算:y x l l Aq M 2'= (2)式中:A -弯矩计算系数,与y x l l /有关,可查《建筑结构静力计算实用手册(第二版)》(中国建筑工业出版社2014)P154表5.2-4得A=0.0367;y x l l 、-分别为板的短边和长边;'q -作用在模板上的侧压力。
桥墩阻水面积计算一、概述桥墩是桥梁的重要组成部分,常常承受着河流水流的冲刷和冲击,同时也会对水流产生一定的阻碍。
在桥梁设计和水利工程中,准确计算桥墩的阻水面积是必不可少的一项工作。
本文将从不同的角度出发,对桥墩阻水面积的计算方法进行详细介绍。
二、流体力学方法流体力学方法是计算桥墩阻水面积的常用方法之一,具有较高的准确性。
根据流体力学的基本原理,可将桥墩在水中的作用等效为一定面积的平板,该平板会对水流产生一定的阻碍力。
因此,可通过测量水流经过桥墩区域的速度和压力差来计算桥墩的阻水面积。
三、测量方法1.速度测量法:通过在桥墩下方设置流速计,测量水流通过桥墩区域的速度。
根据流量和速度之间的关系,可以推算出桥墩阻水的面积。
2.压力差测量法:通过在桥墩两侧设置压力计,测量水流在桥墩两侧产生的压力差。
利用伯努利原理,可以确定桥墩阻水的面积。
四、计算公式根据测量结果,可以得到桥墩阻水面积的计算公式如下:阻水面积 = 流量 / 速度阻水面积 = 压力差 / (密度 * 重力加速度)其中,流量单位为立方米/秒,速度单位为米/秒,压力差单位为帕斯卡,密度单位为千克/立方米,重力加速度单位为米/秒²。
五、其他因素的考虑在实际计算过程中,还需考虑其他因素对桥墩阻水面积的影响。
例如,水流的流向和水位的变化都会对桥墩的阻水面积产生影响,因此需要进行修正。
六、实例分析为了更好地说明桥墩阻水面积的计算方法,假设有一座桥墩,水流速度为2米/秒,水位变化为1米,流量为100立方米/秒。
根据上述公式,可得到桥墩阻水面积为50平方米。
七、总结桥墩阻水面积的计算是桥梁设计和水利工程中重要的一环,准确计算可以确保桥墩具备良好的抗流能力。
本文从流体力学的角度介绍了桥墩阻水面积的计算方法,同时强调了其他因素的考虑。
通过实例分析,我们可以更加清晰地了解桥墩阻水面积计算的过程。
希望本文能对相关领域的工程师和研究人员有所帮助。
【曲线桥桥墩桥台的计算方法】桥台和桥墩曲线桥桥墩、桥台的计算方法所有的曲线桥都有偏心距E ,有的还有横向预偏心(暂用F 表示),直线桥一般没有(特殊情况除外),所以曲线桥桥墩、桥台计算是桩基、承台、墩身、托盘、顶帽、牛腿、下锚平台都要偏移E+F的距离(E 、F 图纸上备注的单位都是cm ,计算时要注意),但是支撑垫石只偏移E 的距离。
图1图2一、桥墩的计算算出墩中心偏移E+F后的坐标、方位角→以墩中心的坐标、方位角为基准计算其它需要放样点的坐标。
计算时,可采用莉萨公式或程序,也可采用孙队长编的那套计算程序,如何使用程序再此不再详述,请教测量队人员。
举例1:SD1K2+085 乔村中桥1#墩康营1. 15SD1K2+0851. 15中心说明:1#墩在S D 1K 1+891.28~SD 1K 2+619.24段圆曲线上,1#墩左偏偏心距E =12cm、向左横向预偏心40cm ,计算时请注意桩、承台、墩中心均向曲线外侧偏移52cm (即:向线路前进方向的左侧偏移52cm ) 。
二、桥台的计算桥台计算采用台前、台尾中心点连线计算(图1、图2),以台前中心点(即胸墙线中心)为基准点、以台前中心点指向台尾中心点的方向为方位角需放样点的坐标。
计算太焦立交桥南台为例。
太焦立交桥南台前:SD1K1+225.64,南台尾:SD1K1+210.34。
南台在曲线上(HY :SD1K0+707.00,YH :SD1K1+606.54,R=550m),桥台中心南台前向左横向预偏心E=10cm,南台尾横向预偏心E=0,(即南台前向线路前进方向左侧偏移10cm ,南台尾不偏移)。
计算步骤:计算台前台尾偏移E 后的中心坐标(南台前:SD1K1+225.64,X1=4118.088,Y1=49390.485,南台尾:SD1K1+210.34,X2=4132.239,Y2=49396.303)→计算两点连线的方位角,得α=22-20-57.76→用辛普森程序计算需放样点的坐标。
12.2桥梁墩台的计算12.2.1 重力式桥墩1.作用(荷载)及其组合在第一章总论里,已经对公路桥涵设计所用的作用(荷载)及其组合作了详细介绍,本节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为:·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力,包括上部构造混凝土收缩及徐变作用;·桥墩自重,包括在基础襟边上的土重;·预加力,例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力;·基础变位作用,对于奠基于非岩石地基上的超静定结构,应当考虑由于地基压密等引起的支座长期变位的影响,并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力;·水的浮力,基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,应考虑设计水位的浮力;当验算地基应力时,可仅考虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
作用在桩基承台底面的浮力,应考虑全部底面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者,不应考虑桩的浮力,在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
当不能确定地基是否透水时,应以透水或不透水两种情况与其他作用组合,取其最不利者。
桥墩计算中考虑的可变作用为:·作用在上部结构的车道荷载,对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力,对于重力式墩台则不计冲击力;·人群荷载;·作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力;·车道荷载制动力;·作用在墩身上的流水压力;·作用在墩身上的冰压力;·上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力;·支座摩阻力。
作用于桥墩上的偶然作用为:·地震作用;·作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。
上述各种作用的计算方法可参见第一章相关内容和《桥规》(JTG D60)有关条文。
重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关,例如,墩身截面的强度和偏心的验算,整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。
简支空心板桥桥墩抗震计算书(一)设计资料1、上部构造:2孔20m连续桥面简支梁,20m先张法预应力混凝土简支宽幅空心板,计算跨径为19.32m,每跨(单幅)横向设8块板。
桥面现浇10cm50号混凝土,9cm沥青混凝土。
2、桥面宽度(单幅):0.5(防撞墙)+净11.5(行车道)+0.75m(波形护栏)=12.75m。
3、斜度:30°。
4、设计荷载:公路Ⅰ级。
5、支座:墩顶每块板板端设GYZ200×42mm板式橡胶支座2个。
6、地震动峰值加速度:0.20g。
7、下部构造:圆形双柱式墩,直径1.3m;钻孔桩直径1.5m,长40m。
墩柱为30号混凝土,桩基础为25号混凝土,HRB335钢筋。
桥墩一般构造如下(二)恒载计算1、上部恒载反力空心板:[(12.5+0.3)×6+(14.7+0.3)×2]×26=2776.8kN铰缝混凝土:2.22×7×26=404.0kN桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土):11.5×20×0.1×26+11.5×20×0.09×24=1094.8kN 防撞墙:6×26=156kN波形护栏:5.6×26=145.6kN合计:2776.8+404.0+1094.8+156+145.6=4577.2kN 2、下部恒载计算1)盖梁加防震挡块重力P G=28.8×25=720kN2)系梁重力P X =8.1×25=202.5kN 3) 一个墩柱重力P d =4π×1.32×5.6×25=185.8kN4) 单桩自重力P z =4π×1.52×40×25=1767.1kN(三)水平地震力计算 1、顺桥向水平地震力计算1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载 E ihs =sp h z i ni itpitpG K C C KK 11β∑=式中:C i =1.7,C z =0.3,K h =0.2根据地质资料分析,桥位所在地土层属Ⅲ类场地,所以有 β1=2.25×(145.0T )0.95对于板式橡胶支座的梁桥 T 1=12ωπ其中:ω12=tpsp sp tp sp tp sp tp G G K K G G G K K K G G K K K G g2}4])({[)(2/1212211211-++-++K 1=∑=ni is K 1计算采用2孔×20m 为一联,故n =1K is =∑∑=sn i r d tA G 1其中:n s =2×16=32,G d =1200kN/m 2由橡胶支座计算知A r =4π×0.22=0.0314m2∑t =0.042m∴ K is =32×042.00314.01200⨯=28708.6kN/mK 1=1×28708.6=28708.6kN/m K 2=∑=ni ip K 1K ip =3113il E I其中:墩柱采用30号混凝土,则 E c =3.00×104MPaE 1=0.8×3.00×104×103=2.4×107kN/m 2按墩高H =7m 控制设计,支座垫石+支座厚度=0.1+0.042=0.142m l i =7+0.142=7.142m 柱惯矩: I 1=64π×1.34=0.1402m4K ip =37142.7104.21402.03⨯⨯⨯×2=55418.0kN/mK 2=1×55418.0=55418.0kN/m G sp =2×4577.2=9154.4kN G tp =G cp +ηG p其中: G cp =720kNG p =2×185.8=371.6kNη=0.16(2f X +2221f X +21f f X X +21f X +1)顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为:X d =X 0-φ0l 0+X Q 其中: l 0=l i =7.142m X Q =1133I E l =1402.0104.23142.773⨯⨯⨯=0.0000361桩的计算宽度:b 1=0.9(d+1)=0.9×(1.5+1)=2.25m 桩在土中的变形系数:α=51EImbm =10000kN/m 4其中:桩采用25号混凝土,则 E c =2.80×104MPaEI =0.8×2.8×107×64π×1.54=5.567×106∴ α=5610567.525.210000⨯⨯=0.3321 桩长h =40m ,∴ αh =0.3321×40=13.284m >2.5m 取αh =4.0,故K h =0 从而有 X 0=34433443203443344331B A B AC B C B EI l B A B AD B D B EI --⨯+--⨯ααφ0=)1(344334430344334432B A B AC A C A EI l B A B AD A D A EI --⨯+--⨯-αα 由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.11查得 34433443B A B A D B D B --=2.441 34433443B A B A C B C B --=34433443B A B A D A D A --=1.62534433443B A B A C A C A --=1.751故 X 0=EIl EI 203625.1441.2αα+=626310567.53321.0142.7625.110567.53321.0441.2⨯⨯⨯+⨯⨯=0.0000309φ0=)751.1625.1(02EIl EI αα+- =)10567.53321.0142.7751.110567.53321.0625.1(662⨯⨯⨯+⨯⨯-=-0.00000941X d =0.0000309+0.00000941×7.142+0.0000361=0.000134X f =dX X 0=000134.00000309.0=0.2306X H/2=X 0-φ0l 0/2+X Q/2=X 0-φ0l 0/2+113485I E l=0.0000309+0.00000941×2142.7+1402.0104.248142.7573⨯⨯⨯⨯=0.0000758 X f/2=dH X X 2/=000134.00000758.0=0.5657∴ η=0.16×(0.23062+2×0.56572+0.2306×0.5657+0.5657+1) =0.3823G tp =720+0.3823×371.6=862.1kN∴ω12=tpsp sp tp sp tp sp tp G G K K G G G K K K G G K K K G g2}4])({[)(2/1212211211-++-++=1.8624.91542}554186.287084.91541.8624]4.9154)554186.28708(6.287081.862{[4.9154)554186.28708(6.287081.8628.92/12⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⨯++⨯-⨯++⨯⨯=20.021ω1=4.474T 1=474.42π=1.404 β1=2.25×(404.145.0)0.95=0.7634K itp =ipis ip is K K K K +=0.554186.287080.554186.28708+⨯=18911.7kN/m则 E ihs =4.91547634.02.03.07.17.1891117.18911⨯⨯⨯⨯⨯⨯=712.8kN2)墩身自重在板式支座顶面的水平地震荷载E hp =tp h z i G K C C 1β=1.8627634.02.03.07.1⨯⨯⨯⨯=67.1kN 支座顶面的水平地震力总和为E ihs +E hp =712.8+67.1=779.9kN(四)墩柱截面内力及配筋计算(柱底截面) 1、荷载计算上部恒载反力:4577.2kN下部恒载重力:720+2×185.8=1091.6kN 作用于墩柱底面的恒载垂直力为N 恒=4577.2+1091.6=5668.8kN水平地震力:H =779.9kN水平地震力对柱底截面产生的弯矩为 M =779.9×7.142=5570.0kN •m 2、荷载组合(单柱)1)垂直力:N =5668.8/2=2834.4kN 2)水平力:H =779.9/2=390.0kN 3)弯矩: M =5570.0/2=2785.0kN •m 3、截面配筋计算偏心矩: e 0=M d /N d =2785.0/2834.4=0.9826m 构件计算长度:l 0=2l =2×5.6=11.2mi =AI =4/3.164/3.124⨯⨯ππ=0.325 l 0/i =11.2/0.325=34.46>17.5 ∴应考虑偏心矩增大系数η η=1+212000)(/14001ξξhl h eh 0=r +r s =0.65+0.59=1.24m h =2r =2×0.65=1.3mξ1=0.2+2.700h e =0.2+2.7×24.19826.0=2.34>1.0∴取 ξ1=1.0ξ2=1.15-0.01hl 0=1.15-0.01×3.12.11=1.064>1.0∴取 ξ2=1.0η=1+0.10.1)3.12.11(24.1/9826.0140012⨯⨯⨯=1.067ηe 0=1.067×0.9826=1.048m由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)附录C 有 配筋率 ρ=DgrCe Ae Br f f sd cd --⋅00'f cd =13.8MPa f sd ’ =280MPag =r s /r =0.59/0.65=0.9077 假定ξ=0.33,A =0.6631,B =0.4568,C =-0.8154,D =1.7903 ρ=65.09077.07903.1048.18154.0048.16631.065.04568.02808.13⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯=0.01027N d ≤Ar 2f cd +C ρr 2f sd ’Ar 2f cd +C ρr 2f sd ’=0.6631×0.652×13.8×103-0.8154×0.01027×0.652×280×103=2875.5kN>N d =2834.4kN ∴纵向钢筋面积A s =ρπr 2=0.01027×π×0.652=0.01363m2选用28φ25HRB335钢筋,A =0.001374m 2> A s =0.01363m2(五)桩身截面内力及配筋计算1、内力计算作用于地面处桩顶的外力为N 0=2834.4kN ,H 0=390.0kN ,M 0=2785.0kN •m 1) 桩身弯矩M y =α2EI(x 0A 3+αφ0B 3+EI M 20αC 3+EIH 30αD 3)x 0=EIM EI H 2030625.1441.2αα+=626310567.53321.0625.10.278510567.53321.0441.20.390⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=0.01204mφ0=)751.1625.1(020EIM EI H αα+- =)10567.53321.0751.10.278510567.53321.0625.10.390(662⨯⨯⨯+⨯⨯⨯- =-0.00367A 3、B 3、C 3、D 3由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.12查得,计算见下表桩 身 弯 矩 M y 计 算yh =αA 3B 3C 4D 4M yy(m) (m) (kN*m) 00 0.00000 0.00000 1.00000 0.00000 2785.0 0.3010.1 -0.00017 -0.00001 1.00000 0.10000 2901.2 0.6020.2 -0.00133 -0.00013 0.99999 0.20000 3010.9 0.9030.3 -0.00450 -0.00067 0.99994 0.30000 3108.4 1.2040.4 -0.01067 -0.00213 0.99974 0.39998 3189.6 1.5060.5 -0.02083 -0.00521 0.99922 0.49991 3251.3 1.8070.6 -0.03600 -0.01080 0.99806 0.59974 3291.1 2.1080.7 -0.05716 -0.02001 0.99580 0.69935 3307.8 2.4090.8 -0.08532 -0.03412 0.99181 0.79854 3300.7 2.7100.9 -0.12144 -0.05466 0.98524 0.89705 3270.5 3.0111 -0.16652 -0.08329 0.97501 0.99445 3217.4 3.3121.1 -0.22152 -0.12192 0.95975 1.09016 3142.83.6131.2 -0.28737 -0.17260 0.93783 1.18342 3048.4 3.9141.3 -0.36496 -0.23760 0.90727 1.27320 2936.1 4.2161.4 -0.45515 -0.31933 0.86573 1.35821 2808.1 4.5171.5 -0.55870 -0.42039 0.81504 1.43680 2679.4 4.8181.6 -0.67629 -0.54348 0.73859 1.50695 2514.8 5.1191.7 -0.80848 -0.69144 0.64637 1.56621 2354.3 5.4201.8 -0.95564 -0.86715 0.52997 1.61162 2187.8 5.7211.9 -1.11796 -1.07357 0.38503 1.63969 2017.7 6.0222 -1.29535 -1.31361 0.20676 1.64628 1846.4 6.6252.2 -1.69334 -1.90567 -0.27087 1.57538 1508.0 7.2272.4 -2.14117 -2.66329 -0.94885 1.35201 1187.5 7.8292.6 -2.62126 -3.59987 -1.87734 0.91679 896.3 8.4312.8 -3.10341 -4.71748 -3.10791 0.19729 643.1 9.0333 -3.54058 -5.99979 -4.68788 -0.89126 433.4 10.5393.5 -3.91921 -9.54367 -10.34040 -5.85402 109.7 12.045 4 -1.61428 -11.73066 -17.91860 -15.07550 53.1 y =2.108m 处,弯矩最大,M y =3307.8 kN •m垂直力: N d =2834.4+202.5/2+4π×1.52×2.108×25=3028.8kN2、截面配筋计算偏心矩: e 0=M d /N d =3307.8/3028.8=1.092m构件计算长度:l 0=0.7×α4=0.7×3321.04=8.431mi =A I =4/5.164/5.124⨯⨯ππ=0.375 l 0/i =8.431/0.375=22.48>17.5∴应考虑偏心矩增大系数ηη=1+212000)(/14001ξξhl h e h 0=r +r s =0.75+0.66=1.41mh =2r =2×0.75=1.5mξ1=0.2+2.700h e =0.2+2.7×41.1092.1=1.09>1.0 ∴取 ξ1=1.0ξ2=1.15-0.01h l 0=1.15-0.01×5.1431.8=1.094〉1.0∴取 ξ2=1.0η=1+0.10.1)5.1431.8(41.1/092.1140012⨯⨯⨯=1.029 ηe 0=1.029×1.092=1.124m由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)附录C 有配筋率 ρ=Dgr Ce Ae Br f f sd cd --⋅00'f cd =11.5MPaf sd ’ =280MPag =r s /r =0.66/0.75=0.88假定ξ=0.32,A =0.6351,B =0.4433,C =-0.8656,D =1.7721 ρ=75.088.07721.1124.18656.0124.16351.075.04433.02805.11⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯=0.00731N d ≤Ar 2f cd +C ρr 2f sd ’Ar 2f cd +C ρr 2f sd ’=0.6351×0.752×11.5×103-0.8656×0.00731×0.752×280×103=3111.7kN>N d =3028.8Kn∴纵向钢筋面积A s =ρπr 2=0.00731×π×0.752=0.01292m 2选用28φ25HRB335钢筋,A =0.001374m 2> A s =0.01292m 2。
曲线桥桥墩中心坐标的计算方法
1.确定曲线桥的几何要素:首先要确定曲线桥的曲线半径、切线角、起点和终点的坐标。
这些参数可以通过桥梁设计图纸或者通过实地测量获取。
2.确定桥墩的间距和数量:确定桥墩的间距是桥梁设计的重要要素之
一、桥墩的间距可以根据设计要求或者规范来确定。
同时,还需要确定桥墩的数量,通常会考虑到桥梁的长度和周期性的布置。
3.计算曲线桥桥墩的中心坐标:根据已知的曲线桥的几何要素和桥墩的间距和数量,可以采用以下方法计算桥墩的中心坐标:
3.1确定角度间隔:根据曲线桥切线角,计算出桥墩的角度间隔。
角度间隔等于360度除以桥墩的数量。
3.2计算底角:根据起点和终点坐标计算切线角。
3.3计算桥墩第一个中心点坐标:根据起点和切线角,计算得到第一个桥墩的中心坐标。
3.4循环计算其他桥墩中心点坐标:根据第一个桥墩的中心坐标和角度间隔,依次计算其他桥墩的中心坐标。
4.校核计算结果:计算完成后,需要校核计算结果的合理性。
可以通过计算得到的桥墩中心坐标与实际设计坐标进行比较,确保计算结果的准确性和可靠性。
如有差异,需要进行调整和修正。
需要注意的是,上述的计算方法适用于一般情况下的曲线桥设计。
对于复杂的曲线桥,可能需要考虑其他因素,如地质条件、桥墩的形状和尺寸等。
在实际应用中,最好根据实际情况进行综合分析和计算。
桥墩偏位fea计算书桥墩偏位FEA计算书一、引言桥墩偏位是指桥梁桥墩在施工或使用过程中出现的位置偏移现象。
桥墩偏位可能会对桥梁的结构安全性和使用寿命造成影响,因此需要进行偏位分析和计算。
本文将介绍桥墩偏位的有关理论和FEA计算方法。
二、桥墩偏位的原因桥墩偏位的原因主要有以下几点:1. 施工过程中桥墩的位置偏移;2. 地基沉降或不均匀沉降导致桥墩的位置发生变化;3. 桥墩受到外力作用,如地震或风力等;4. 桥墩的结构问题,如设计或施工缺陷。
三、桥墩偏位的影响桥墩偏位可能会对桥梁的结构安全性和使用寿命产生负面影响,具体影响包括:1. 桥梁结构的稳定性降低,容易出现倾覆或塌陷的风险;2. 桥梁的水平和垂直刚度变化,可能导致桥梁振动加剧,影响行车安全;3. 桥梁的荷载传递能力下降,可能导致超载和结构破坏;4. 桥墩的偏位可能会导致桥梁的几何形状发生变化,影响行车的舒适性和通行能力。
四、桥墩偏位的FEA计算方法有限元分析(FEA)是一种常用的工程计算方法,可以用于分析桥墩偏位问题。
下面将介绍桥墩偏位的FEA计算方法的步骤:1. 建立桥墩的有限元模型:将桥墩的几何形状和材料性质转化为有限元模型的节点和单元,确定边界条件和加载方式。
2. 施加荷载:根据实际情况,施加桥墩所受到的荷载,包括静荷载和动荷载。
3. 计算位移和应力:使用有限元分析软件对桥墩模型进行计算,得到桥墩的位移和应力分布情况。
4. 判断偏位情况:根据计算结果,判断桥墩是否发生偏位,包括水平偏位和垂直偏位。
5. 分析偏位原因:根据计算结果和实际情况,分析桥墩偏位的原因,确定具体的修复措施。
6. 优化设计:根据分析结果,对桥墩的结构和材料进行优化设计,以提高桥墩的稳定性和抗震性能。
五、案例分析以某桥梁为例,进行桥墩偏位的FEA计算。
首先建立桥墩的有限元模型,根据实际情况施加荷载,然后进行位移和应力的计算。
根据计算结果,判断桥墩是否发生偏位,分析偏位的原因,并提出相应的修复措施。
桥墩地震作用计算1 桥墩计算简图梁桥下部结构和上部结构是通过支座相互连接的,当梁桥墩台受到侧向力作用时,如果支座摩阻力未被克服,则上部桥跨结构通过支座对墩台顶部提供一定约束作用。
震害表明,在强震作用下,支座均有不同程度破坏,桥跨梁也有较大的纵、横向位移,墩台上部约束作用并不明显。
《公路抗震规范》计算桥墩地震作用时,不考虑上部结构对下部结构的约束作用,均按单墩确定计算简图。
(1)实体墩计算实体墩台地震作用时,可将桥梁墩身沿高度分成若干区段,把每一区段的质量集中于相应重心处,作为一个质点。
从计算角度,集中质量个数愈多,计算精度愈高,但计算工作量也愈大。
一般认为,墩台高度在50~60m以下,墩身划分为4~8个质点较为合适。
对上部结构的梁及桥面,可作为一个集中质量,其作用位置顺桥向取在支座中心处,横桥向取在上部结构重心处。
桥面集中质量中不考虑车辆荷载,由于车辆的滚动作用,在纵向不产生地震力;在横向最大地震惯性力也不会超过车辆与桥面之间摩阻力,一般可以忽略。
实体墩的计算简图为一多质点体系。
(2)柔性墩柔性墩所支承的上部结构重量远大于桥墩本身重量,桥墩自身质量约为上部结构的1/5~1/8,它的大部分质量集中于墩顶处,可简化为一单质点体系。
2 桥墩基本振型与基本周期(1)基本振型墩台下端嵌固于基础之上,墩身可视为竖向悬臂杆件。
在水平地震力作用下,墩身变形由弯曲变形和剪切变形组成,两种变形所占的份额与桥墩高度与截面宽度比值H/B有关。
当计算实体桥墩横向变形时,H/B的值较小,应同时考虑弯曲变形和剪切变形影响;当计算纵向变形时,H/B的值较大,弯曲变形占主导作用。
公路桥梁墩身一般不高,质量和刚度沿高度分布均匀,实体墩在确定地震作用时一般只考虑第1振型影响,由于墩身沿横桥向和顺桥向的刚度不同,在计算时应分别采用不同的振型曲线。
振型曲线确定之后,可以运用能量法或等效质量法将墩身各区段重量折算到墩顶,换算成单质点体系计算基本周期。
桥墩垫石计算公式在桥梁工程中,桥墩垫石是非常重要的一部分,它承担着支撑桥墩和分散桥墩荷载的作用。
因此,桥墩垫石的设计和计算是桥梁工程中的重要内容之一。
本文将介绍桥墩垫石的计算公式及其相关内容。
一、桥墩垫石的作用。
桥墩垫石是指在桥墩底部设置的一层石块,其作用是分散桥墩的荷载,减小桥墩的沉降,增加桥墩的稳定性。
桥墩垫石通常由石块组成,其大小和厚度需根据桥墩的荷载和地基条件进行合理的设计和计算。
二、桥墩垫石的计算公式。
1. 桥墩垫石的承载力计算公式。
桥墩垫石的承载力是指其能够承受的荷载大小,其计算公式如下:Q = A ×σ。
其中,Q为桥墩垫石的承载力,单位为kN;A为桥墩垫石的底面积,单位为m²;σ为桥墩垫石的承载力容许应力,单位为kN/m²。
2. 桥墩垫石的厚度计算公式。
桥墩垫石的厚度需根据桥墩的荷载和地基条件进行合理的设计和计算,其计算公式如下:h = (Q × L) / (B ×σ)。
其中,h为桥墩垫石的厚度,单位为m;Q为桥墩垫石的承载力,单位为kN;L为桥墩的荷载,单位为kN;B为桥墩垫石的底面积,单位为m²;σ为桥墩垫石的承载力容许应力,单位为kN/m²。
三、桥墩垫石的设计要点。
1. 根据桥墩的荷载和地基条件合理确定桥墩垫石的底面积和厚度,确保其承载力和稳定性。
2. 桥墩垫石的材料应选择坚固耐用的石材,保证其长期承受荷载并具有良好的抗压性能。
3. 桥墩垫石的施工应符合相关规范和标准,保证其质量和稳定性。
四、桥墩垫石的应用实例。
某桥梁工程中,桥墩的荷载为1000kN,地基承载力容许应力为200kN/m²,现需设计桥墩垫石的底面积和厚度。
根据上述计算公式,首先计算桥墩垫石的承载力:Q = A ×σ。
= 1000kN / 200kN/m²。
= 5m²。
然后计算桥墩垫石的厚度:h = (Q × L) / (B ×σ)。
revit桥墩表面积计算Revit是一种常用于建筑设计和施工的软件工具,它提供了一系列的功能和工具,可以帮助工程师和设计师进行建筑物模型的创建和分析。
在Revit中,桥墩是一个常见的结构元素,它是桥梁的支撑柱,承受着桥面和车辆荷载的压力。
在设计桥梁时,计算桥墩的表面积是非常重要的,因为它直接影响到桥墩的结构设计和材料使用。
桥墩的表面积是指桥墩外部表面的总面积,包括桥墩顶部、侧面和底部。
计算桥墩表面积的目的是为了确定所需的建筑材料的数量和成本,并确保桥墩具有足够的强度和稳定性。
在Revit中,可以通过以下步骤来计算桥墩的表面积:1. 创建桥墩模型:首先,在Revit中创建一个桥墩模型。
可以使用Revit的建模工具来绘制桥墩的几何形状,包括桥墩的高度、宽度和长度。
2. 分割桥墩表面:接下来,将桥墩的表面分割为不同的面。
可以使用Revit的分割工具,按照需要将桥墩的表面切割成多个小面,以便更好地计算表面积。
3. 计算每个面的面积:对于每个切割后的小面,使用Revit的测量工具来计算其面积。
可以选择合适的测量单位,如平方米或平方英尺,来表示面积。
4. 汇总所有面的面积:将每个小面的面积相加,得到整个桥墩的表面积。
可以使用Revit的公式工具来计算总面积,确保准确性和可靠性。
通过以上步骤,可以在Revit中计算出桥墩的表面积。
这个数值可以作为桥墩设计和材料计划的依据,有助于工程师和设计师做出合理的决策。
在实际应用中,桥墩的表面积计算还需要考虑到一些特殊情况,例如桥墩的形状不规则或存在突起物等,这些因素可能会对表面积的计算产生影响。
需要注意的是,在Revit中计算桥墩表面积时,需要确保模型的准确性和完整性。
在绘制桥墩模型时,应该考虑到实际的设计要求和施工限制,避免模型与实际情况不符。
此外,在计算过程中,还应该检查和验证所使用的工具和参数,以确保计算结果的准确性。
Revit是一种强大的工具,可以帮助工程师和设计师进行桥梁结构的建模和分析。
桥墩桩长计算书注:1、工程文件名2、桥梁通单机版7.78版本计算。
原始数据表(单位:kN-m制)稳定时的杆件计算长度系数注:1、加载方式为自动加载。
重要性系数为1.1。
2、横向布载时车道、车辆均采用1到2列分别加载计算。
车道荷载数据注:集中荷载Pk已经乘以1.2系数,使得竖直力效应最大。
双孔加载按左孔或右孔的较大跨径作为计算跨径。
梁(板)数、梁(板)横向距离每片上部梁(板)恒载反力基桩地质材料注:冲刷线以下桩基重量的扣除部分桩重,取决于桩端持力层透水性。
注:单位:地基土比例系数:kN/m4,摩阻力标准值qik或基本承载力fa0:kPa。
墩身材料桩基材料注:1、盖梁容重25kN/m3,墩身容重25,系梁容重25,桩基容重25。
水容重10。
注:1、“人群/每米”指横向1米宽度的支反力,不是总宽度对应的支反力。
总宽度为0米。
2、“总轴重”指一联加载长度内(双孔或左孔或右孔加载)的轮轴总重。
计算水平制动力使用。
3、“左、右支反力”未计入汽车冲击力的作用。
4、双孔加载车道均布荷载、集中荷载的跨径采用“单孔左或右跨不利作为计算跨径”。
5、双孔、左孔、右孔分别加载车道均布荷载为10.5、10.5、10.5kN/m,集中荷载为288、288、288kN。
6、左右支反力已计入车道、车辆荷载的提高系数0.2,即乘以1.2。
7、双孔支反力合计:人群荷载0kN/m,1辆车辆荷载516.84kN,1列车道荷载597.6kN。
8、左孔(或右孔)单孔加载时1辆车轮轴只作用在左孔(或右孔)内,同车辆的前后轮轴不进入另一孔。
见示意图。
①单孔内加载不进入另一孔+------++------+↓↓↓↓--> 轮轴不进入另一孔---+ +--------------------------------+ +--------------------------------+ +---| | 单孔内加载| | 另一孔| |---+ +--------------------------------+ +--------------------------------+ +---↑↑R计算↑↑R另孔=0 ↑↑+-----+ +-----+ +-----+| | | | 计算墩| |②可进入另一孔但只计单孔不计另一孔+------++------++------+↓↓↓↓↓↓--> 轮轴进入另一孔---+ +--------------------------------+ +--------------------------------+ +---| | 单孔内加载| | 另一孔| |---+ +--------------------------------+ +--------------------------------+ +---↑↑R计算↑↑R另孔存在但视为0参与计算↑↑+-----+ +-----+ +-----+| | | | 计算墩| |墩顶活载作用力、制动力表(表3)注:1、左右孔的支座支撑线到墩盖梁中心线的桥轴方向距离分别是0米、0米。
一、桥墩计算
(2007-01-11 13:11:09)
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桥墩按偏心受压构件考虑进行计算,先必须确定桥墩的计算长度,按《桥规》表5.3.1取值。
桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力(高墩)、地震力(纵横向、7级设防)、竖直力及其弯矩。
纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。
一般情况下(无地震力),纵向水平力对桥墩截面影响较大,横向水平力影响较小。
水平制动力、温度力,收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配,然后组合后与摩阻力组合比较,取最不利情况为桥墩水平力。
一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况,此时计算出的配筋较为保守,偏于安全。
(关于摩阻力组合的问题,新规范没有进行明确规定,桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合,当按判断组合进行计算的时候,取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较,取较小者进行配筋,当按强行组合进行计算的时候,取摩阻力为水平力。
)
桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度,按《桥规》5.3.5~5.3.9条公式进行计算。
同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。
当计算桩柱式桥墩时,柱顶受板式橡胶支座弹性约束。
桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆,计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。
关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题,新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定,摘录如下,仅供参考:
1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时,结构重要性系数γ0,不低于主体结构的采用值,且不小于1.0;偶然组合时取1.0。
1.0.6条基础结构进行强度验算时,作用效应按承载能力极限状态两种组合进行(JTGD60-20044.1.6条)
裂缝宽度验算时,作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。
1.0.7条地基(包括桩基)承载力验算时,传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用,但应计入汽车冲击系数,且可变作用的频遇值系数均取1.0。
考虑偶然组合时,偶然荷载的分项系数取
1.0。
1.0.8条计算基础沉降时,传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态的长期期效应组合采用。
该组合仅包括直接施加结构上的永久荷载(仅指结构自重)和可变荷载(仅指汽车和人群荷载)引起的效应。
同时可参考《桥梁墩台的计算》讲义(见附页)中内容进行计算。