桥梁沉降设计值公式

桥梁沉降设计值公式

计算公式：
　　由沉降计算深度范围内压缩模量的当量值Es可从"基础规范"表5.3.5查得s系数
Es = ∑Ai∑AiEsi
Ai = p0(zii - zi-1i-1)
式中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值
∑Ai = p0 × 3.29 = 3.29p0
∑AiEsi = p0 × (3.0555.50 + 0.1159.00 + 0.1179.00 )
= p0 × (0.56 + 0.01 + 0.01)
= 0.58p0
Es = 3.29p00.58p0 = 5.66 MPa
p0 = 86.51 kPa ≤ 0.75fak = 0.75 × 120.00 = 90.00 kPa
查"基础规范"表5.3.5得沉降计算经验系数s = 0.8345

　　注意：
　　公路穿越软土地区是经常发生的事情。本文是其在桥梁设计方面所要注意的问题提出一些见解，供广大桥梁工作者参考，并在实际工作中得到应用。因为设计工作中的细小疏溜，往往会给建筑物的正常使用留下隐患，旦发生问题再进行处理，便直接造成经济损失和社会形象的负面影响。

　　1．软土地区的桥涵常见病害

　　公路桥涵设计规范中对桥梁的墩台沉降和位移的容许极限值（cm），作了明确的规定。

　　（1）简支梁桥：

　　①墩台均匀总沉降值（有包括施工中的沉降）2.0.②相邻墩台均匀总沉降差值（有包括施工中的沉降）1.0.③墩台顶面水平位移值0.5.

　　（2）拱桥墩台的沉降和位移的容许值由计算决定。

　　其中L为相邻墩台间最小跨径长度，以m计；跨径小于25m时仍以25m计算。对于一般桥梁来说，跨径均在30m以下，因而三项的限值分别为11cm、6cm、3cm.软土地基由于在荷载作用下的排水固结，随着空隙水的逐步排出，地基土的体积相应减小和压缩，从而引起沉降，若有偏压荷载，还必将产生倾斜或侧移，其数值远远超过以上数字，所以软土地基如果不进行处理，是绝对满足不了规范对桥涵设计的要求的。墩台的设计除了要计算沉降之外，还应进行桥台与路堤一并沿滑动弧面滑动的深层滑动验算，以求得桥台总体的稳定性。

　　对于桥墩主要是考虑沉降问题。对于桥台，由于台后填土一般都在5m以上，因而除了沉降之外，还有偏压荷载，使软弱土层产生塑性流变，桥台跟关倾斜或侧移，结果将使桥梁脱离支承，伸缩装置损坏，预留伸缩间隙不足，甚至上部构造顶紧台背，使梁产生压曲。如广东省就有多座公路桥梁，因桥基地层有较厚的软土层，桥台设计为肋式埋置桥台，钻孔灌注桩基础，基桩按磨擦桩或嵌岩桩设计，于施工完成时即发生台帽下肋身断裂，分析其原因是软基处理和预压的时间不够，先期沉降未完成，桥台和上部构造已造建成，由于下面软土层发生流变引起桥台变位，而上部构造为钢筋混凝土空心板或钢筋混凝土简支T形梁，并做成桥面连续。桥台上的橡胶支座产生最大剪切变形，影响边跨他端桥墩上的橡胶支座向相反方向变形。而台肋仅在上、下联接处设置有短钢筋，台身的抗弯刚度和抗剪强度不够，致使薄弱处产生断裂。对一起拱桥来说，一旦其沉降和位移值超过计算控制值，往往使拱脚和拱顶的弯矩值超标，产生裂缝甚至引起桥梁坍塌。而涵洞则发生沉陷或扭曲变形，影响正常的排水功能，甚至报废。

由沉降计算深度范围内压缩模量的当量值??Es可从"基础规范"表5.3.5查得??s系数
??Es = ∑Ai∑AiEsi
Ai = p0(zi????i - zi-1????i-1)
式中Ai为第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值
∑Ai = p0 × 3.29 = 3.29p0
∑AiEsi = p0 × (3.0555.50 + 0.1159.00 + 0.1179.00 )
= p0 × (0.56 + 0.01 + 0.01)
= 0.58p0
??Es = 3.29p00.58p0 = 5.66 MPa
p0 = 86.51 kPa ≤ 0.75fak = 0.75 × 120.00 = 90.00 kPa
查"基础规范"表5.3.5得沉降计算经验系数??s = 0.8345