肥西桥50+70m的独塔混凝土斜拉桥计算书

肥西县派河三桥设计复核(施工图设计阶段)同济大学桥梁工程系2005-11-27项目名称：肥西县派河三桥设计复核项目负责人：石雪飞教授计算：邢云徐德志苏魁李小祥复核：阮欣审核：石雪飞同济大学桥梁工程系2005-11-27目录1桥梁概况....................................................................................................................11.1气象和水文......................................................................................................11.2桥型方案..........................................................................................................11.3施工方法..........................................................................................................32复核依据....................................................................................................................42.1复核标准..........................................................................................................42.2基本资料..........................................................................................................42.3设计技术标准..................................................................................................42.4设计复核基本数据..........................................................................................52.4.1材料.......................................................................................................52.4.2荷载.......................................................................................................53设计复核内容............................................................................................................64上部结构计算复核....................................................................................................74.1结构离散和计算说明......................................................................................74.2规范容许值......................................................................................................74.3承载能力极限状态截面强度计算..................................................................84.4持久状况正常使用极限状态抗裂计算........................................................104.5持久状况正常使用极限状态挠度计算........................................................114.6持久状况构件的应力计算............................................................................124.7短暂状况构件的应力计算............................................................................154.8拉索应力计算................................................................................................195下部结构计算复核..................................................................................................205.1钻孔灌注桩单桩容许承载力计算................................................................205.1.1桥位处工程地质基本条件.................................................................205.1.2全桥墩台基础情况.............................................................................215.1.3单桩容许承载力.................................................................................215.2主墩计算复核................................................................................................225.2.1作用在中墩上的荷载.........................................................................225.2.2中墩承台验算.....................................................................................235.2.3中墩墩身强度验算.............................................................................245.2.4主桥墩桩基础承载力和强度验算.....................................................241桥梁概况派河三桥位于肥西县上派镇普贤路（环城北路）上，分别与紫蓬路、滨河路相交，连通方兴大道和合肥经济开发区。该桥跨越派河，派河上已形成了合安路桥、巢湖路桥两座桥梁，派河三桥位于这两座桥梁的下游。本桥建成后将成为肥西县城一道标志性建筑，与周边派河景观一道形成肥西县一道靓丽的风景线，该桥全长126.00米。1.1气象和水文本桥位区属暖温带半湿润季风气候与北亚热带湿润季风气候过渡带，区内总的气候特征：气候温和、四季分明、雨量适中、光照充足、无霜期较长等特点。区内年平均气温为14.5～15.3℃。极端最高日平均气温（7月）为42℃,极端最低气温（元月）为-22℃。区内年日照时数为2173.7～2425.3小时，年无霜期在210～222天左右。区内雨量充沛，降水量年际变化较大，多年平均降水量在821.3～985.3mm，丰水年降水量在1583mm，旱年降水量在471.9mm，且降水年内分布不均，6至9月降水量较大，11月至翌年2月降水量最小。区内降水具有降水量大，降水延续时间长，短时间降水强度大等特征。主汛期一般在6～9月份，洪峰多出现在7～8月份，年平均蒸发量1421.9～1613.2mm，相对湿度为72～77%。1.2桥型方案[1]总体布置跨径组合50+70m的独塔混凝土斜拉桥。主跨侧为跨度70m的预应力混凝土箱梁，10根斜拉索；边跨为跨度50m的预应力混凝土箱梁，10根斜拉索。斜拉索采用单索面扇形布置。总体布置如图1-1。图1-1总体布置[2]主梁主梁采用预应力混凝土梁，边跨采用压重，桥面全宽32m，主梁梁高2.8m，采用混凝土封闭箱梁，顶板设2.0%的横坡，底板采用流线型。主梁采用单箱五室截面，混凝土标号为C50，主梁顶板厚25cm，主跨底板厚25cm，边跨底板厚45cm，腹板厚45cm，在斜拉索两侧设置两道腹板以利于箱梁的纵向传力，腹板厚为45cm。混凝土锚跨区段纵向与索间对应。主跨每6.0m设置一道横隔板，板厚60cm；边跨每4.0m设置一道横隔板，板厚60cm。考虑本桥边跨较小，所以对边跨段箱内填充铁砂混凝土压重，以增强其对主跨的锚固作用。主梁采用三向预应力体系，纵向采用12Ф15钢绞线，横向采用19Ф15和5Ф15的钢绞线，竖向采用直径32mm精轧螺纹钢筋。[3]主塔为了减小主塔塔身的占地空间及对视觉的影响，主塔采用独柱形式，结构上采用塔、梁、墩固结方式。桥面以上塔高为45.0m。塔柱采用两根直径2m的圆柱形钢管混凝土，在索塔锚固区钢管合二为一，采用椭圆形截面形式。梁下塔墩为φ6m的实心圆柱形钢筋混凝土塔身。桥面以上塔柱采用钢管混凝土钢管壁厚为20mm，材料为A3钢，管内填充C50微膨胀混凝土。2m直径钢管于工厂分段制造后，在现场焊接接长。索塔锚固区斜拉索的锚固方式采用内壁锯齿形式。塔上斜拉索的锚固间距为1.5m。主塔基础采用19根Ф1.8m钻孔桩。承台为圆形，承台半径为8.7m，高5m。[4]斜拉索斜拉索采用单索面扇形密索布置。斜拉索采用平行钢铰线索，钢绞线的标准强度为Rby=1860MPa，规格为2×30Ф15～2×60Ф15。斜拉索在主梁上的横向间距为1.0m，顺桥向两侧钢索为不对称的扇形布置。主跨标准索距6.0m，边跨索距为4.0m，全桥共有斜拉索20对(40根)。1.3施工方法⑴利用草袋围堰筑岛，填筑派河中主塔基础占用区域，将其标高填至地面，以利主塔钻孔桩施工。⑵待钻孔桩施工完毕，进行大开挖，浇筑承台砼及塔墩身砼。在主塔基础施工的同时进行辅助墩，边墩的施工。⑶在预应力砼梁范围内安装临时支架，并在支架上分段浇筑。⑷采用自升式塔吊直接在主塔墩处分节吊拼上塔柱钢管，且在钢管内填筑50号微膨胀砼。⑸对称张拉A1、J1斜拉索。⑹重复第5施工步骤，由内到外依次张拉，直到张拉最后一对斜拉索。⑺进行桥面施工，调整全桥索力，主桥施工完毕。2复核依据2.1复核标准《建筑工程施工图设计文件审查暂行办法》（建设[2000]41号）中华人民共和国建设部2000年2月17日主要规范标准1．《公路工程技术标准》（JTGB01—2003）；2．《城市桥梁设计标准》CJJ11-93；3．《城市桥梁设计荷载标准》CJJ77-984．《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60