红果路地通道结构计算书.docx

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1、目录一工程概况2二规范及材料参数22.1主要规范22.2主要材料及材料性能22.3计算原则、内容及控制标准3三地通道框架验算33.1计算模型33.2荷载工况及荷载组合43.3持久状况承载能力极限状态73.4持久状况正常使用极限状态8四地通道基础暗梁验算94.1计算模型94. 2荷载工况及荷载组合104.3 持久状况承载能力极限状态114.4 持久状况正常使用极限状态12五桩基承载力验算135. 1Zl排桩135.3 Z2排桩145.4 Z3排桩155.5 Z4排桩165.6 Z5排桩175.7 Z6排桩18一工程概况新森大道南段全段13km,本次设计路段为新森大道(凤苑路成渝高速段)，起于高丰

2、大道，起点接待建中的新森大道(成渝高速国福路段)，自南向北延伸，主线下穿高新大道后，止于凤苑路，终点接在建中的新森大道(金凤段)。本次设计地通道位于新森大道与红果路交汇处。红果路位于高新大道南侧，玉龙湖北侧，东西走向。为便于后期红果路建设，新森大道建设时，预先修建下穿的红果路地通道。项目区位图本次设计红果路地通道，宽23.1m,全长84m。因红果路暂无设计资料，本次按规划车行道宽度及人行道宽度要求设计地通道断面。宽度组成：0.9m侧墙+2.4m人行道+7.5m车行道+0.35m路缘带+0.8m中墙+O.35m路缘带+7.5m车行道+2.4m人行道+0.9m侧墙=23.Im地通道顶板、侧墙厚度为

3、90cm,中隔墙厚度为80cm,底板为150Cm。顶板与侧墙及中隔墙间设80CmX40Cm倒角，底板与侧墙及中隔墙间设30CmX30Cm倒角，最大覆土厚度位于小桩号洞口位置，覆土厚度1.82.2m.地通道采用桩基础，桩基直径150cm,横向设置8根，共6排48根。二规范及材料参数2.1 主要规范公路工程技术标准(JTGBO1-2014)公路桥涵设计通用规范(JTGD602015),以下简称通规；公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018),以下简称桥规;公路桥梁抗震设计细则(JTGzTB02-01-2008)城市桥梁设计荷载标准(CJJ77-98)城市桥梁抗震设计规范(

4、CJJI66-2011)(2019年版)公路桥涵地基与基础设计规范(JTG33632019)2.2 主要材料及材料性能2.2.1 混凝土表格1混凝土材料及材料性能表强度等级弹性模量(MPa)剪切模量(MPa)泊松比容重(kNm3)线膨胀系数fck(MPa)ftk(MPa)fed(MPa)ftd(MPa)C4032500.013000.00.20025.00.026.82.418.41.652.2.2普通钢筋表格2普通钢，伤材料及材料性能表普通钢筋弹性模量(MPa)容重(KNm3)fsk(MPa)fsd(MPa)FSd(MPa)HRB335200000.076.98335.0280.0280.0

5、HRB400200000.076.98400.0330.0330.02.3计算原则、内容及控制标准计算书中将采用InidasCivilDesigner对桥梁进行设计，并以公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG3362-2018)为标准，按普通钢筋混凝土结构进行验算。三地通道框架验算3.1计算模型本次计算控制地通道框架结构，建立Im框架结构进行计算。图1模型视图(1)节点数量：40个；(2)单元数量：39个；(3)边界条件数量：2个；(4)施工阶段数量：5个，施工步骤如下：施工阶段1:箱式形成；7.0天；施工阶段2:通道内二期；15.0天

6、；施工阶段3:侧向填方；15.0天；施工阶段4:顶部填方；15.0天；施工阶段5:运营；3650.O天。3.2荷载工况及荷载组合(1)恒荷载自重：按容重26kNm3计，程序内置材料容重为25kNm3,自重考虑1.04系数；土压力：计算填土容重取值20kNm3,顶部填土厚度取值1.8m2.2m,按2.0m加载。结构顶部土压力加载情况结构侧向土压力加载情况(2)可变荷载活载：汽车荷载按0.5个车道荷载考虑。结构等效车辆荷载加载情况（3）荷载组合1）自重自重系数：T.042）整体升降温1：系统升温，25.0；2:系统降温,-20.0C；3）徐变收缩收缩龄期：3650.0天；理论厚度自动计算：由程序自

7、动计算各构件的理论厚度。公式为：h=aAc/u；u=Lo+aLi;-周长U的计算公式中Lo为外轮廓周长，Li为内轮廓周长，a为要考虑轮廓周长的比例系数。4）可变荷载活载：汽车荷载，城市A级，不计冲击系数；人群荷载：3.5kNm25）荷载组合荷载工况序号工况名称描述4恒荷载DL5徐变二次CS6收缩二次SS荷载组合列表：基本1：基本；1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS);基本2:基本；1,200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本3:基本；1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T);基本4:基本；1.200

8、(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl);基本5:基本；1.200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T);基本6:基本；1,200(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl);基本7:基本；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS);基本8:基本；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);基本9:基本；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T);基本10：基本；1.000(DL)+1.000(C

9、S)+1.000(SS)+1.400(Tl);基本11：基本；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T);基本12:基本；1.000(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl);频遇1：频遇；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T);频遇2:频遇；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl);频遇3:频遇；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(M);频遇4:频遇；1.000(DL)+1.000(CS

10、)+1.000(SS)+0.700(M)+1.000(T);频遇5:频遇；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.700(M)+LOOO(Tl);准永久1:准永久；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T);准永久2:准永久；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+LOOO(Tl);准永久3:准永久；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(M);准永久4:准永久；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(M)+1.000(T);准永久5:准永久；1.000

11、(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+0.400(M)+1.OOO(Tl);挠度1：挠度；1.000(DL)+0.700(M);挠度2:挠度；0.700(M);挠度3:挠度；1.000(DL)+0.350(M);应力1:标准；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T);应力2:标准；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl);应力3:标准；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M);应力4:标准；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.0

12、00(T);应力5:标准；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+LOOO(Tl);倾覆1：倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS);倾覆2:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M);倾覆3:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(T);倾覆4:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(Tl);倾覆5:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(T);倾覆6:倾覆；1

13、.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.400(M)+1.050(Tl);倾覆7:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS);倾覆8:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M);倾覆9:倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(T);倾覆10：倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(Tl);倾覆11：倾覆；1.000(DL)+1.000(CS)+1.000(SS)+1.000(M)+1.000(T);倾覆12:倾覆；1.000(DL)+1

14、.000(CS)+1.000(SS)+l.000(M)+1.OOO(Tl);3.3 持久状况承载能力极限状态3.3.1 正截面抗弯验算1521.0-3479. 0rMu(Max)Mn(包)(Max) rMu(Min) Mn(包)(Min)图表1持久状况正截面抗考验算包络图（顶板）ENy)s!前592. 1 :-1407.9 :二-3407.9 -rMu(Max)Mn(色)(Max)rMu(Min)Mn(包)(Min)(ENy)型附-1520.0480.0图表2持久状况正截面抗泻验算包络图（侧墙）rMu（Max）Mn（色）（Max）rMu（Min）图表3持久状况正截面抗弯验算包络图（中墙）结论：

15、按照桥规第5.1.2T条YOSWR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求。3.3.2 斜截面抗剪验算(Ny)443.5T556.5节点号rVd (Z-Max) Vn(Z-Max) rVd(Z-Min) Vn(Z-Min)图表4持久状况斜截面抗剪验算(Z方向)包络图(顶板)rVd (Z-Max) Vn(Z-Max) rVd (Z-Min) Vn(Z-Min)(Ny)S澈图表5持久状况斜截面抗剪验算(Z方向)包络图(侧墙)rVd (Z-Max) Vn(Z-Max) rVd (Z-Min) Vn(Z-Min)图表6持久状况斜截面抗剪验算(Z方向)包络图(中墙

16、)结论，按照桥规第5.1.2-1条丫05乏1验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求。按照桥规第5.2.11或8.4.4条进行抗剪截面验算，满足规范要求。3.4 持久状况正常使用极限状态裂缝宽度验算(苣)艇皆瘵趣图表7使用阶段裂缝宽度验算包络图(顶板)节点号-W cr W AC(官)艇艇城感图表8使用阶段裂缝宽度验算包络图(侧墙)O.-O.414572WcrWAC图表9使用阶段裂缝宽度验算包络图（中墙）结论：按照桥规第6.4条验算：最大裂缝宽度为Wfk=O.153mmW裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求。四地通道基础暗梁验算4.1 计算模型根据地

17、通道尺寸及桩基位置，按梁格法建立全地通道模型，选取受力最不利点中纵梁及中横梁进行验算。图2模型视图1）节点数量：3344个；2）单元数量：4665个；3）边界条件数量：48个；4）施工阶段数量：4个，施工步骤如下：5）施工阶段1:框体形成；15.O天；施工阶段2:二期铺装；15.O天；施工阶段3:侧向土压力；15.O天；施工阶段4:顶部土压力；15.O天；4.2 荷载工况及荷载组合（1）自重自重系数：T04（2）可变荷载活载：汽车荷载，城市A级，不计冲击系数；人群荷载：3.5kNm2（3）荷载组合荷载工况序号工况名称描述1恒荷载DL2徐变二次CS3收缩二次SS4系统升温T5系统降温Tl6可变荷

18、载M荷载组合列表：基本1：基本；1.200(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS);基本2:基本；1.200(DL)+l.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(M);基本3:基本；1.200(DL)+l.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(T);基本4:基本；1.200(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(T1);基本5:基本；1.200(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(M)+1.050(T);基本6:基本；1.200(DL)+LOOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(M)+l.050(Tl);基本7:基本；

19、LOOO(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS);基本8:基本；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(M);基本9:基本；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(T);基本10:基本；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)1.OOO(SS)+1.400(T1);基本11：基本；1.OOO(DL)+1.O(CS)1.OOO(SS)+1.400(M)+1.050(T);基本12:基本；LOOo(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+1.400(M)+1.050(Tl);频遇1:频遇；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+

20、1.OOO(SS)+1.OOO(T);频遇2:频遇；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.000(T1);频遇3:频遇；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+0.700(M);频遇4:频遇；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+0.700(M)+1.OOO(T);频遇5:频遇；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+0.700(M)+1.0(T1);准永久1:准永久；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.000(T);准永久2:准永久；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.

21、OOO(SS)+1.000(T1);准永久3:准永久；LOOO(DL)+LOOO(CS)+1.000(SS)+0.400(M);准永久4:准永久；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+0.400(M)1.000(T);准永久5:准永久；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.000(SS)+0.400(M)+LOOO(Tl);挠度1:挠度；1.000(DL)+0.700(M);挠度2:挠度；0.700(M);挠度3:挠度;1.000(DL)+0.350(M);应力1:标准；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1,OOO(T);应力2:标准；1.

22、OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.000(T1);应力3:标准；LOoO(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+LOOO(M);应力4:标准；LOOO(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+LOOO(M)+LOOO(T);应力5:标准；LOOO(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+LOOO(M)+LOOO(Tl);倾覆1：倾覆；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS);倾覆2:倾覆；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(M);倾覆3:倾覆;1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)

23、+1.400(T);倾覆4:倾覆；1.000(DL)1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.400(T1);倾覆5:倾覆；LoOo(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+1.400(M)+1.050(T);倾覆6:倾覆；LoOO(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+1.400(M)+1.050(Tl);倾覆7:倾覆；LOOo(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS);倾覆8:倾覆；LOoo(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+LOOO(M);倾覆9:倾覆；LoOo(DL)+LOOO(CS)+LOOO(SS)+LOOO(T);倾覆10：倾覆；1.OOO(DL)+1.O

24、OO(CS)+1.OOO(SS)+1.000(T1);倾覆11：倾覆；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.OOO(M)+1.OOO(T);倾覆12:倾覆；1.OOO(DL)+1.OOO(CS)+1.OOO(SS)+1.OOO(M)+1.000(T1);4.3 持久状况承载能力极限状态4.3.1 正截面抗弯验算2fi63.7 . 40654Z76-173 微 3 C4187节点另4373rMu(Max) Mn ft) Mn flL)x) rMuMin)Mn W (ILn)图表11持久状况正截面抗方验算包络图（中纵梁）结论:按照桥规第5.1.2-1条YOSWR验算，结构

25、的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求。4.3.2 斜截面抗剪验算8765.2 -1234.8 L 40-112X8 LrVdlZ4lu)Vn(Z-x) rVd Z M n一 Va Va（Z-Min）图表13持久状况斜截面抗剪验算（Z方向）包络图（中纵梁）图表12持久状况斜截面抗剪验算（Z方向）包络图（中横梁）结论：按照桥规第5.1.2T条YoSWR验算，结构的重要性系数*作用效应的组合设计最大值W构件承载力设计值，满足规范要求；按照桥规第5.2.11或8.4.4条进行抗剪截面验算，满足规范要求。4.4 持久状况正常使用极限状态4.4.1 裂缝宽度验算-O.i

26、不克& 1H3图表15使用阶段裂缝宽度验算包络图（中纵梁）结论:按照桥规第6.4条验算：最大裂缝宽度为Wfk=O.185mmW裂缝宽度允许值0.200mm,满足规范要求。五桩基承载力验算地通道下方总计6排桩，每排桩按最大控制嵌岩深度，分别计算桩基承载力。季,.;A,XS5.1 Zl排桩最大反力8821.7kN,考虑嵌岩13.5m,验算如下:桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0m卜20mh：113.5Ill桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值frkifrkl0kPafrk20kPa4700kPa土层的

27、层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPaC12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii.10mm】3m覆盖层土的侧阻发挥系数s0.S单桩轴向受压承载力设计值P8821kN计匏过程参数桩端截面面积p1.8nr各土层或各岩层部分桩身周长U4.7m计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra9667.7kN承载能力是否满足满足5.2 Z2排桩最大反力7541.3kN,考虑嵌岩12m,验算如下:桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0m卜20mh：112Ill桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值frkifrkl0kP

28、afrk20kPa4700kPa土层的层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPaC12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii.10mm】3m覆盖层土的侧阻发挥系数s0.S单桩轴向受压承载力设计值P7541kN计算过程参数桩端截面面积Ap1.8m2各土层或各岩层部分桩身周长U4.7m计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra8870.4kN承载能力是否满足满足桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220C230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0mh20Inh：416.5Ill桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值frkifrkl0kPafrk20kPa4

29、700kPa土层的层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPa12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii0m二mI3m覆盖层土的侧阻发挥系数sC),S单桩轴向受压承载力设计值P10229.3kN计算过程参数桩端截面面积Ap1.8m2各土层或各岩层部分桩身周长U4.7tn计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra11262.4kN承我能力是否满足满足5.4Z4排桩最大反力11857.4kN,考虑嵌岩18m,验算如下:桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220C230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0mh20Inh：418Ill桩端岩石饱和单轴抗压

30、强度标准值frkifrkl0kPafrk20kPa4700kPa土层的层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPa12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii0m二mI3m覆盖层土的侧阻发挥系数sC),S单桩轴向受压承载力设计值P11857.4kN计算过程参数桩端截面面积Ap1.8m2各土层或各岩层部分桩身周长U4.7tn计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra12059.7kN承我能力是否满足满足桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220C230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0mh20Inh：418Ill桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值frk

31、ifrkl0kPafrk20kPa4700kPa土层的层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPa12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii0m二mI3m覆盖层土的侧阻发挥系数sC),S单桩轴向受压承载力设计值P11354.4kN计算过程参数桩端截面面积Ap1.8m2各土层或各岩层部分桩身周长U4.7tn计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra12059.7kN承我能力是否满足满足5.6Z6排桩最大反力10131.8kN,考虑嵌岩16.5m,验算如下:桩基直径d1.5m端阻发挥系数C10.3岩层的层数m11岩层的侧阻发挥系数C2iC210C220C230.024桩嵌入各岩层部分的厚度hi0mh20

32、Inh：416.5Ill桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值frkifrkl0kPafrk20kPa4700kPa土层的层数n1土层的侧阻力标准值qikQlk0kPa12kkPa13kkPa各土层的厚度Ii0m二mI3m覆盖层土的侧阻发挥系数sC),S单桩轴向受压承载力设计值P10131.8kN计算过程参数桩端截面面积Ap1.8m2各土层或各岩层部分桩身周长U4.7tn计算结果单桩轴向受压承载力容许值Ra11262.4kN承我能力是否满足满足通过上述计算结果表明，桩基承载力验算满足规范要求，结构安全可靠。5.7桩板冲切验算针对部分位于侧墙、背墙范围以外仅对承台提供支撑力的桩基(即后排桩)，参照规范3362-2018第5.6.1条对承台进行受冲切验算如下表。hh(mm)桩径(mm)班基换算边长0.85145015001200UmFtd(MPa)抗冲切承载力(kN)桩顶竖向力(kN)1061.521390.6!I860桩顶竖向力为根据作用于承台底面竖向力平均分配换算所得(未考虑弯矩，考虑弯矩影响的情况下，须验算抗冲切位置的桩基顶面竖向力分配更低)。对比可知，承台抗冲切满足要求。