广东省设计标准化04-桥梁下部结构宣贯

下部结构参考图宣贯2014年8月中交第一公路勘察设计研究院有限公司下部结构参考图宣贯一以往设计中存在的主要问题二新编参考图的基本情况三下部结构方案及基本尺寸五参考图适用范围及注意事项四参考图专项研究成果及细部构造以往设计中存在的主要问题一1、桥梁下部方案不尽合理。2、墩台的尺寸不统一，个人主观和习惯做法往往起主导作用。3、细部构造设计不统一、不尽合理。4、缺乏详细的结构分析与计算，凭经验配筋时有发生。新编参考图的基本情况二新编桥梁下部参考图根据路基宽度、跨径等进行编排，共四十二册。分册路基宽度(m)跨径(m)结构体系角度(°)第一册24.520简支0、15、30第二册25简支0、15、30第三册30简支0、15、30第四册35简支0、15、30第五册40简支0、15、30第六册35连续0、15、30第七册40连续0、15、30第八册26.020简支0、15、30第九册25简支0、15、30第十册30简支0、15、30第十一册35简支0、15、30第十二册40简支0、15、30第十三册35连续0、15、30第十四册40连续0、15、30第十五册28.020简支0、15、30第十六册25简支0、15、30第十七册30简支0、15、30第十八册35简支0、15、30第十九册40简支0、15、30第二十册35连续0、15、30第二十一册40连续0、15、30分册路基宽度(m)跨径(m)结构体系角度(°)第二十二册32.020简支0、15、30第二十三册25简支0、15、30第二十四册30简支0、15、30第二十五册35简支0、15、30第二十六册40简支0、15、30第二十七册35连续0、15、30第二十八册40连续0、15、30第二十九册33.520简支0、15、30第三十册25简支0、15、30第三十一册30简支0、15、30第三十二册35简支0、15、30第三十三册40简支0、15、30第三十四册35连续0、15、30第三十五册40连续0、15、30第三十六册34.520简支0、15、30第三十七册25简支0、15、30第三十八册30简支0、15、30第三十九册35简支0、15、30第四十册40简支0、15、30第四十一册35连续0、15、30第四十二册40连续0、15、30新编参考图的基本情况二标准规范（1）《公路工程技术标准》（JTGB01-2003）；（2）《公路桥梁设计通用规范》（JTGD60-2004）；（3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）；（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；（5）《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTG/TB07-01-2006)；（6）《公路交通安全设施设计技术规范》（JTGD81-2006)；（7）《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）；（8）《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）；（9）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）；（10）《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/TD60-01-2004）；（11）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）；（12）《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》（GB11499.1-2008）；（13）《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）；（14）《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-2004）；（15）《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT/T663-2006）。新编参考图的基本情况二技术标准（1）汽车等级：公路-Ⅰ级；（2）设计安全等级：一级，桥梁结构的重要性系数取1.1；（3）环境类别：Ⅰ类（一般环境）；（4）环境作用等级：B级、C级（C级用于干湿交替环境）；（5）地震动峰值加速度：0.05g(0.1g、0.15g、0.2g参考使用)；（6）场地土类别：Ⅰ类、Ⅱ类（Ⅲ类、IV类参考使用）。新编参考图的基本情况二耐久性设计本次参考图设计按《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》JTG/TB07-01-2006的要求进行了耐久性设计，除对材料指标进行了相关规定外，还严格控制了各构件的主筋、箍筋的混凝土净保护层厚度。净保护层厚度序号构件类别保护层厚度1桩基主筋净75mm基础、承台基坑底面有垫层或侧面有模板主筋净55mm基坑底面无垫层或侧面无模板净75mm2墩柱、台身、肋板主筋净45mm3盖梁、台帽、桥台耳背墙主筋净45mm4盖梁、台帽、桥台耳背墙箍筋、分布钢筋净30mm新编参考图的基本情况二桥梁下部结构的设计要点及计算参数1）主要设计参数：（1）混凝土：重力密度γ=26kN/m3；（2）台后填土：重力密度γ＝19kN/m3；（3）填土内摩擦角:φ=30°；（4）地基比例系数：m=5000kN/m4、m=10000kN/m4等2种。2）土压力计算：台后填土和汽车土压力及台前溜坡土压力按库仑主动土压力计算，台后汽车的作用按等代土层法进行计算。3）全桥汽车制动力、温度力等水平荷载在桥梁下部结构计算时按照集成刚度法进行水平力分配。4）地震力计算采用反应谱计算方法，E1地震时结构处于弹性状态，E2地震时结构可局部进入塑性状态。5）4车道和6车道的桥梁桥墩采用双柱式，盖梁高度根据计算确定，设计时进了统一和归并。桥台的柱（肋）数与桥墩相同。6）桩基础的内力计算采用M法。7）承台计算根据承台的厚度、基桩排列的情况按照规范规定分别采用“拉杆-压杆模式”或“弯矩模式”进行计算。下部结构方案及基本尺寸三1、桥墩的方案选择及造价影响（1）高墩柱式墩与薄壁墩的比较35m墩高的柱式墩的造价比薄壁墩的造价能节省1/3。（2）4车道及6车道高速公路单幅桥桥墩采用双柱式桥墩。与三柱式桥墩相比，桥墩造价能节省5~10%。（3）不设置柱间系梁。下部结构方案及基本尺寸三2、桥台的方案选择及造价影响（1）4车道及6车道高速公路单幅桥肋式、柱式桥台采用两肋或两柱。（2）台高不大于7m时，不设置承台间系梁。与采用三片肋、设置承台间系梁的肋式桥台比较，造价能节省15%~25%。下部结构方案及基本尺寸三桥墩主要尺寸下部结构方案及基本尺寸三桥墩主要尺寸表（4车道）跨径墩高(m)桩柱径(cm)系梁(宽×高)(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mH=10D110-D130100×120160×140H=20D130-D150120×15025mH=10D120-D140100×120170×150H=20D140-D160120×150H=30D160-D180120×15030mH=15D140-D160120×150190×160H=25D160-D180120×150H=35D180-D200150×18035mH=15D140-D160120×150220×170H=25D160-D180120×150H=35D180-D200150×18040mH=15D150-D160120×150220×180H=25D170-D180150×180H=35D190-D200150×180桥墩主要尺寸表（6车道）跨径墩高(m)桩柱径(cm)系梁(宽×高)(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mH=10D120-D140100×120160×160H=20D140-D160120×15025mH=10D130-D150120×150170×170H=20D140-D160120×150H=30D160-D180120×15030mH=15D140-D160120×150190×180H=25D160-D180120×150H=35D180-D200150×18035mH=15D160-D180120×150220×190H=25D180-D200150×180H=35D200-D220150×18040mH=15D160-D180120×150220×200H=25D180-D200150×180H=35D200-D220150×180下部结构方案及基本尺寸三柱式桥台主要尺寸下部结构方案及基本尺寸三柱式桥台主要尺寸表（4车道）跨径桩径(cm)耳墙长度(cm)耳墙后端高(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mD14025075170×12025mD140280(箱)300(T)170×13030mD160320(箱)350(T)170×14035mD160360(箱)380(T)170×15040mD180400190×160柱式桥台主要尺寸表（6车道）跨径桩径(cm)耳墙长度(cm)耳墙后端高(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mD14025075170×13025mD160280(箱)300(T)170×14030mD160320(箱)350(T)170×15035mD180360(箱)380(T)190×16040mD180400190×170下部结构方案及基本尺寸三肋式桥台主要尺寸下部结构方案及基本尺寸三肋式桥台主要尺寸表（4车道）跨径台高(m)桩径(cm)耳墙长度(cm)耳墙后端高(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mH=5D12025075170×120H=8H=12D14025mH=5D120280/300170×130H=8H=12D14030mH=5D120320/350170×140H=8H=12D14035mH=5D120360/380170×150H=8H=12D14040mH=5D120400190×160H=8H=12D140肋式桥台主要尺寸表（6车道）跨径台高(m)桩径(cm)耳墙长度(cm)耳墙后端高(cm)盖梁(宽×高)(cm)20mH=5D12025075170×130H=8H=12D14025mH=5D120280/300170×140H=8H=12D14030mH=5D120320/350170×150H=8H=12D14035mH=5D120360/380190×160H=8H=12D14040mH=5D120400190×170H=8H=12D140参考图专项研究成果及细部构造四1、桩柱配筋计算时应按规范规定考虑风荷载参与组合。《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）规定，风荷载为可变作用的一种，可与制动力同时参与组合。《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/TD60-01-2004）规定，当风荷载与汽车荷载组合时，桥面高度处的风速Vz=25m/s。“04通用规范”中考虑了阵风风速系数等参数，计算发现基本风压为“89通用规范”的2倍以上。风荷载计算对比表89规范04规范F=W*AW=K1*K2*K3*K4*W0,W0=V2/1.6F=k0*k1*k3*Wd*AWd=γVd2/2g，Vd=k2*k5*V10,γ=0.012017e-0.0001zV为设计风速(m/s)，按平坦空旷地面20m高，频率1/100的10min平均最大风速V10，按平坦空旷地面，离地面10m高，重现期为100年10min平均最大风速查图表可知，广州沿海地区W0=1.2kPa若按04规范的风速V10=39m/s，按高度修正到20m处，W0=(1.12*39)2/1.6=1.19kPaWd=γV102/2g=0.928kPa地表分类：B类空气重力密度γ(kN/m3)重力加速度g=9.81m/s22g/r=1.638×103(与89规范中W0公式中的1.6对应)设计风速频率换算系数K1=1.0设计风速重现换算系数k0=1.0风载体型系数K2对上部，K2=1.3对圆形，K2=0.8(截面桥墩)风载阻力系数k1对上部，k1=2.1-0.1(16.25/3.31)=1.609对桥墩，k1=1.2(圆形截面)风压高度变化系数K3墩高35m时，上部结构K2=1.19，桥墩K3=1.00风速高度变化修正系数K2墩高35m时，上部结构K2=1.23，桥墩K3=1.09地形、地理条件系数K4=1.0地形、地理条件系数k3=1.0阵风风速系数k5=1.38令W=k0*k1*k3*Wd对上部W=1.0*1.3*1.19*1.0*1200=1.86kPa对桥墩W=1.0*0.8*1.0*1.0*1