顶力计算及后背

工程概况：新泰市府前街西扩下穿东莱线铁路立交桥为三孔

（8-16-8m）钢筋混凝土框架桥，与东莱线线交于K8+406.处，桥涵中心线与线路交角85.5。新建立交桥边孔净高不小于4.0m，中孔净高不小于5.5m。主体采用C35钢筋混凝土，线路加固采用3-11-3 P50吊轨梁纵挑，H型钢梁横抬法加固。 顶力计算：

按P=K[N1f1+（N1+N2）f2+Ef3+ Ef4+RA]式计算。 式中：P—最大顶力（T）； N1—桥涵顶部荷载（T）；

f1—桥涵顶部表面与顶部荷载之间的摩阻系数，本桥取 0.3；

N2— 桥涵箱身自重（T）；

f2— 箱身底板与基底土的摩阻系数，取0.8； E— 箱身两侧土压力（T），利用朗金土压力公式计算； f3—箱体侧面与土体摩阻系数，取0.8；

f4—两框架间摩阻系数，取0.3；

R— 钢刃脚正面阻力，取55T/ m ； A—钢刃脚正面面积（m）； K—系数，取1.2。 1、边孔箱体顶力计算：

桥上线路长10.62m，线路及吊轨梁按1.1T/m计，桥上H型钢共11根。 则

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O

N1=1.1×10.62+11×18×0.172=45.74（T） N2=混凝土重+桥上其他荷载

=（201.95+3.86）×2.5+0.5=515（T）

E=γHBtg（45-φ/2）/2=2×9.35×9.1×tg（45-30/2）/2

=265.2（T）

式中：γ—土容重，本桥为粉质粘土，取2T/ m； H—框架高+板顶至轨底高度，本桥为9.35m； B—框架边墙长度，本桥为9.1m； φ—土壤内摩擦角，取30。 RA=0.02×3.6×55=4（T）

∴P=1.2×[45.74×0.3+（45.74+515）×0.8+265.2×0.8+265.2×0.3+4] =910（T）

2、中孔箱体顶力计算：

桥上线路长26.39m，线路及吊轨梁按1.1T/m计，桥上H型钢共27根。 则

N1=1.1×26.39+27×18×0.172=112.62（T） N2=混凝土重+桥上其他荷载 =（397.6+9.6）×2.5+1=1019（T）

∴P=1.2×[112.62×0.3+（112.62+1019）×0.8+2×265.2×0.3]

=1317.8（T） 后背墙设计：

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采用100#浆砌片石后背墙形式。后背长为40m。 按肆桥8030进行设计，采用朗金被动土压力公式计算。 后背墙断面如下图： h2b1f1：kρ1ρ11.1b1EPAh10.75b10.5mEpρA45°+φ/2b3ρ2 设后背土容重γ=1.7T/ m，φ=30°，令h 2 =m h 1 ，取k=1，则斜坡影响系数ε=0.5。把A—A截面作为控制截面，通过检算A—A截面以上悬臂梁截面弯矩来确定后背墙断面尺寸。100#浆砌片石弯曲拉应力［σ］取26T/ m。

ρ1 =εγh 2 tg（45+φ/2）=2.55 m h 1

ρ2 =γ（h 1 +εh 2） tg（45+φ/2）=5.1 h 1（1+0.5m） Ep = h 1（ρ1 +ρ2）/2=2.55 h 1（m +1） m取0.5，则：

Ep =2.55h 1（0.5 +1）=2694/40 求得h 1=4.2m 则：

ρ1 =5.4T/m ρ2=32.1T/m

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yAb1=（h 1-0.5）/1.85=2.0m

ρA=ρ1+（ρ2-ρ1）/ h 1×1.1 b1=19.4 T/m 后背墙A—A截面以上单位长度所受土压力 EpA = （ρ1+ρA）/2×1.1 b1=27.3 T

yA =（2ρ1+ρA）×1.1 b1/（ρ1+ρA）/3=0.9m A— A截面弯矩MA= EPa〃 yA =27.3×0.9=24.6T〃m b［σ］/6≥MA

b≥2.38m 取b=2.4m 则f=0.4m

后背墙尺寸和设置详见《泰安市温泉路下穿辛泰线立交桥顶进后背图》

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