kiến thức mố cầu phân tích

Mố và Giữ lại cấu trúc 29.1 Giới thiệu29,2 mốCác loại mố • Cân nhắc thiết kế chung • Cân nhắc thiết kế địa chấn • Cân nhắc thiết kế khác • Ví dụ thiết kế Giao thông vận tải California Ph

Wang, L., Gong, C "Trụ cầu và kết cấu giữ."

Ed Wai-Fah Chen và Lian Duan Boca

Raton: CRC Press, 2000

Sổ tay Kỹ thuật Cầu.

Mố và Giữ lại cấu trúc

29.1 Giới thiệu29,2 mốCác loại mố • Cân nhắc thiết kế chung • Cân nhắc thiết kế địa chấn • Cân nhắc thiết kế khác • Ví dụ thiết kế

Giao thông vận tải California

Phòng ban Các loại kết cấu giữ lại • Tiêu chí thiết kế • Ví dụ thiết kế

tường chắn bằng công xôn • Tường chắn • Kết cấu giữ đất gia cố • Xem xét địa chấn cho kết cấu giữ

Không giống như mố cầu, các cấu trúc giữ đất chủ yếu được thiết kế để duy trì áp lực đất bên Những cấu trúc đó

đã được sử dụng rộng rãi trong xây dựng đường cao tốc Trong chương này, một số loại cấu trúc giữ lại được trình bày và một ví dụ thiết kế cũng được đưa ra

29,2 mố

29.2.1 Các loại mố

Trụ mở và mố cuối đóng

Từ quan điểm của mối quan hệ giữa mố cầu và đường bộ hoặc nước do cầu vượt qua, mố cầu có thể được chia

Đối với mố lộ thiên là các đường dốc giữa mặt mố cầu và mép đường bộ, kênh sông mà cầu đi qua Những con dốc đó cung cấp một khu vực rộng mở cho các đường trượt hoặc nước dưới cầu Nó ít tác động hơn đến môi trường

HÌNH 29.1 Các loại mố tiêu biểu.

và mái nhà nằm dưới cầu hơn là một mố trụ kín Ngoài ra, việc mở rộng lòng đường hoặc kênh dẫn nước dưới cầu trong tương lai bằng cách điều chỉnh tỷ lệ độ dốc sẽ dễ dàng hơn Tuy nhiên, sự tồn tại của các mái dốc thường đòi hỏi những nhịp cầu dài hơn và một số công việc đào đắp thêm Điều này có thể làm tăng chi phí xây dựng cầu.

Mố kín thường được xây dựng sát mép đường giao thông hoặc kênh mương dẫn nước Do yêu cầu về tĩnh không theo phương thẳng đứng và hạn chế về quyền thi công, giữa mặt mố cầu và mép đường hoặc kênh dẫn nước không được phép xây dựng các mái dốc và phải xây tường mố cao Vì không có chỗ trống hoặc chỉ có một khoảng trống nhỏ giữa mố và mép đường mòn hoặc nước, rất khó để thực hiện trong tương lai việc mở rộng đường và nước dưới cầu Ngoài ra, tường mố cao và khối lượng lớn hơn thường dẫn đến chi phí xây dựng mố cao hơn và độ lún của đường tiếp cận nhiều hơn so với mố lộ thiên

Nhìn chung, các mố mở có tính kinh tế, thích ứng và hấp dẫn hơn các mố đóng Tuy nhiên, cầu có mố kín đã được xây dựng rộng rãi ở các khu vực đô thị và hệ thống giao thông đường sắt do hạn chế quyền ưu tiên và quy

mô tải trọng lớn đối với tàu hỏa, thường dẫn đến nhịp cầu ngắn hơn

Trụ cầu nguyên khối và kiểu ghế ngồi

Dựa trên các kết nối giữa thân mố và kết cấu thượng tầng của cầu, các mố cũng có thể được phân nhóm thành

Trụ cầu được kết cấu nguyên khối với kết cấu thượng tầng cầu Không cho phép có chuyển vị tương đối giữa kết cấu thượng tầng cầu và mố Tất cả các lực của kết cấu thượng tầng ở đầu cầu được truyền lên thân mố và sau đó truyền lên mố trụ lại đất và móng Ưu điểm của loại mố này là chi phí xây dựng ban đầu thấp hơn và sự gắn kết ngay lập tức của lớp đất trở lại giúp hấp thụ năng lượng khi cầu chuyển động quá độ Tuy nhiên, áp lực đất thụ động do lớp đất phía sau gây ra có thể dẫn đến thân mố không phù hợp với thiết kế và chi phí bảo trì có thể cao hơn Trong thực tế loại mố này chủ yếu được thi công cho các cầu ngắn

Mố trụ kiểu ghế ngồi được xây dựng tách biệt với kết cấu thượng tầng cầu Kết cấu thượng tầng của cầu nằm trên thân mố thông qua các tấm đệm chịu lực, gối đá hoặc các thiết bị khác Loại mố này cho phép người thiết

kế cầu kiểm soát các lực của kết cấu thượng tầng được truyền lên thân mố và đất nền Bằng cách điều chỉnh các thiết bị giữa cấu trúc thượng tầng cầu và mố, có thể kiểm soát được chuyển vị của cầu Loại trụ này có thể

nhiều so với các thiết bị liên kết giữa kết cấu thượng tầng và trụ cầu Do đó, các thiết bị đó có thể được coi là điều kiện biên trong phân tích cầu Tương tự, trụ cầu cao có thể bị dịch chuyển đáng kể dưới lực tương đối ít hơn Độ cứng của trụ cầu thân cao và phản ứng của đất xung quanh có thể phải được xem xét trong phân tích cầu Tính khả dụng của dịch chuyển các thiết bị kết nối, khả năng co ngót của kết cấu thượng tầng và sự rút ngắn bê tông khiến loại mố này được lựa chọn rộng rãi cho các công trình cầu dài, đặc biệt là cầu bê tông dự ứng lực và cầu thép Tuy nhiên, Thực tiễn thiết kế cầu cho thấy các thiết bị liên kết tương đối yếu giữa kết cấu thượng tầng và mố thường yêu cầu các cột liền kề phải được thiết kế đặc biệt Mặc dù mố trụ kiểu ghế ngồi có chi phí xây dựng ban đầu tương đối cao hơn mố nguyên khối, nhưng chi phí bảo dưỡng của nó lại tương đối thấp hơn

Lựa chọn loại mố

Việc lựa chọn loại mố cần phải xem xét tất cả các thông tin sẵn có và các yêu cầu thiết kế cầu Những yếu tố đó

có thể bao gồm hình dạng cầu, yêu cầu về đường và bờ sông, địa kỹ thuật và hạn chế quyền ưu tiên, yêu cầu thẩm mỹ, cân nhắc kinh tế, v.v Kiến thức về những ưu điểm và nhược điểm của các loại mố khác nhau sẽ giúp ích rất nhiều cho nhà thiết kế cầu trong việc lựa chọn đúng loại mố cho kết cấu cầu từ giai đoạn đầu thiết kế cầu

29.2.2 Cân nhắc chung về thiết kế

Tải trọng thiết kế của mố thường bao gồm tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang từ thượng tầng cầu, áp lực đất dọc và ngang, tải trọng trọng lực của mố, và tải trọng phụ tải lên vật liệu lưng mố Một mố phải được thiết kế để chịu được thiệt hại do áp suất Trái đất, tải trọng trọng lực của cấu trúc thượng tầng và mố cầu, tải trọng trực tiếp lên cấu trúc thượng tầng hoặc cách tiếp cận, tải trọng gió và tải trọng chuyển tiếp được truyền qua các kết nối giữa cấu trúc thượng tầng và trụ cầu Bất kỳ sự kết hợp nào có thể có của các lực đó, tạo ra điều kiện tải trọng khắc nghiệt nhất, cần được nghiên cứu trong thiết kế trụ cầu Trong khi đó, đối với mố tích hợp hoặc loại mố nguyên khối, ảnh hưởng của các biến dạng kết cấu thượng tầng cầu, bao gồm các chuyển động nhiệt của cầu,

BẢNG 29.1 Tải trọng thiết kế mố (Thiết kế tải trọng dịch vụ)

Trường hợp

III - X X X X - - 150

Tải trọng thiết kế mố

Tải trọng chết của kết cấu thượng tầng Tải

trọng chết của tường và móng

Tải trọng chết của đất trên chân tường bao gồm phụ phí Tải trọng chết

của đất trên chân tường

Áp suất trái đất lên phía sau tường bao gồm phụ phí Tải trọng trực tiếp lên

II X X X X X - - 100

IV X X X X X X X 125

V X X - - - 150

HÌNH 29.2 Định lượng tải trọng thiết kế mố và tổ hợp tải trọng.

được xem xét trong thiết kế mố Tải trọng thiết kế phi chủ nghĩa ở cấp độ dịch vụ và sự kết hợp của chúng được thể hiện trong Bảng 29.1 và Hình 29.2 Có thể dễ dàng thu được tải trọng thiết kế mố trụ và tổ hợp tải trọng bằng cách nhân hệ số tải trọng với tải trọng ở các cấp dịch vụ Dưới tác dụng của địa chấn, trụ cầu có thể được thiết kế mà không làm mất đi sự hỗ trợ đối với kết cấu thượng tầng của cầu trong khi trụ cầu có thể bị một số thiệt hại trong trận động đất lớn.

Thông số kỹ thuật thiết kế AASHTOBridge hiện tại khuyến nghị rằng thiết kế tải trọng dịch vụ hoặc phương pháp thiết kế hệ số tải trọng được sử dụng để thực hiện thiết kế trụ cầu Tuy nhiên, do sự không chắc chắn trong việc đánh giá phản ứng của đất đối với tải trọng tĩnh, chu kỳ, động và địa chấn, phương pháp thiết kế tải trọng dịch vụ thường được sử dụng để kiểm tra độ ổn định của mố

và phương pháp hệ số tải trọng được sử dụng để thiết kế các bộ phận của mố.

những hạn chế Đối với mố trụ có móng lan chịu tải trọng làm việc, hệ số an toàn chống trượt phải lớn hơn 1,5;

hệ số an toàn để chống lật phải lớn hơn

2,0; Hệ số an toàn chống phá hủy ổ trục của đất phải lớn hơn 3,0 Đối với trụ cầu có cọc đỡ, các cọc phải được thiết kế để chống lại các lực gây trượt, lật và hư hỏng trụ Thiết kế cọc có thể sử dụng phương pháp thiết kế tải trọng dịch vụ hoặc phương pháp thiết kế hệ số tải trọng

Sự phá hủy do cắt sâu của mố cũng cần được nghiên cứu trong thiết kế mố Thông thường, khả năng hư hỏng này được chỉ ra trong báo cáo địa kỹ thuật cho các nhà thiết kế cầu Có thể sử dụng phương pháp điều hướng sâu hoặc di dời trụ cầu để tránh loại hỏng hóc này

29.2.3 Cân nhắc thiết kế địa chấn

Các cuộc điều tra về thiệt hại do động đất trong quá khứ đối với các cây cầu cho thấy thông thường có hai loại thiệt hại do động đất trụ cầu - hư hỏng ổn định và hư hỏng thành phần.

Thiệt hại về ổn định của mố trong trận động đất chủ yếu là do nền bị hỏng do nền đất bị biến dạng quá mức hoặc do mất khả năng chịu lực của đất nền Những hư hỏng nền móng đó dẫn đến trụ cầu bị nghiêng, trượt, lún

và lật Sự cố đất nền thường xảy ra do điều kiện đất xấu, chẳng hạn như đất yếu và sự tồn tại của mực nước ngầm cao Để tránh những hư hỏng này của đất trong trận động đất, có thể xem xét việc mượn lại đất, móng cọc, độ nén của đất cao, vật liệu thấm và hệ thống thoát nước có thể được xem xét trong thiết kế

Hư hỏng thành phần của mố thường do áp lực đất quá lớn, được huy động bởi sự dịch chuyển tương đối lớn giữa

mố và đất tựa lưng của nó Những áp lực quá mức đó có thể gây ra hư hỏng nghiêm trọng cho các bộ phận của mố như tường sau mố và tường cánh mố Tuy nhiên, những hư hỏng của thành phần mố thường không làm cho kết cấu thượng tầng của cầu mất đi lực đỡ ở mố và chúng có thể sửa chữa được Điều này có thể cho phép nhà thiết kế cầu tận dụng sự biến dạng của đất nền của mố dưới tác động của các lực địa chấn để tiêu tán năng lượng địa chấn nhằm tránh cây cầu bị mất trụ đỡ tại các cột khi một trận động đất lớn Ứng xử của đất nền của mố trụ bị biến dạng dưới tải trọng địa chấn rất phù hợp khi tiêu tán năng lượng địa chấn, đặc biệt là đối với các cây cầu có tổng chiều dài dưới 300

ft (91 5 m) không có bản lề, không bị lệch hoặc chỉ bị lệch một chút (tức là <15 °) Các thử nghiệm và phân tích cho thấy rằng nếu các trụ cầu có khả năng di chuyển đất phía sau và được gắn chặt vào đất phía sau, thì tỷ lệ giảm chấn trong khoảng 10 đến 15% là phù hợp Điều này sẽ kéo dài thời gian của cầu và có thể làm giảm nhu cầu về độ dẻo của các cột cầu Đối với cầu ngắn, hệ số giảm chấn,

D, có thể được áp dụng cho các lực và chuyển vị thu được từ phân tích đàn hồi cầu thường có đường cong ARS giảm chấn ở mức 5% Yếu tố này D được đưa ra trong Eq (29,1)

D = 1,5 +0,5

Ở đâu C = tỉ lệ giảm xóc.

Dựa trên Eq (29,1), đối với giảm chấn 10%, một hệ số D = 0,8 có thể được áp dụng cho lực đàn hồi và

sự dịch chuyển Đối với giảm chấn 15%, một hệ số D = 0,7 có thể được áp dụng Nói chung, hệ số giảm

D nên tác dụng các lực tương ứng với chế độ lắc cầu cho thấy mố được kích thích

Các phản ứng của đất mố trụ đối với tải trọng địa chấn là rất khó dự đoán Nghiên cứu và thử nghiệm cho thấy lực đất tác dụng lên mố cầu dưới tải trọng địa chấn, chủ yếu phụ thuộc vào hướng và độ lớn chuyển động của

mố Trong thực tế thiết kế, phương pháp Mononobe – Okabe thường được sử dụng để định lượng các tải trọng đó cho trụ cầu không có vật cản ở phía trên Gần đây, các thử nghiệm trụ cầu “gần như toàn bộ quy mô” được thực hiện tại Đại học California tại Davis cho thấy mối quan hệ phi tuyến giữa chuyển vị của mố và

Phản ứng trở lại của đất dưới tải trọng địa chấn nhất định khi mố di chuyển về phía đất sau của nó Mối quan hệ này được

vẽ như thể hiện trong Hình 29.3 Rất khó để mô phỏng mối quan hệ phi tuyến này giữa chuyển vị của mố và phản ứng của đất trở lại trong khi thực hiện phân tích động lực học của cầu Tuy nhiên, các thử nghiệm đã kết luận một giới hạn trên đối với phản lực của đất trở lại trên trụ cầu Trong thực tế thiết kế, áp lực đất cực đại tác động lên mố có thể được dự đoán tương ứng với những chuyển vị nhất định của mố Dựa trên các cuộc kiểm tra và điều tra về thiệt hại do trận động đất trong quá khứ, Bộ Giao thông Vận tải California đề xuất các hướng dẫn phân tích cầu xem xét hành vi giảm chấn của trụ cầu như sau

HÌNH 29.3 Các đặc điểm đề xuất và đường bao thí nghiệm đối với tải trọng – biến dạng trở lại của mố.

Bằng cách sử dụng lực trụ đỉnh và diện tích hiệu dụng của nêm đất huy động, áp lực đỉnh của đất được so sánh với khả năng tối đa là 7,7 ksf (0,3687 MPa) Nếu áp suất đỉnh của đất vượt quá khả năng chứa của đất thì phải lặp lại phép phân tích với độ cứng của mố trụ giảm xuống Điều quan trọng cần lưu ý là áp lực đất 7,7 ksf (0,3687 MPa) dựa trên chiều cao tường tối thiểu đáng tin cậy là 8 ft (2,438 m) Nếu chiều cao tường nhỏ hơn 8 ft (2.438 m), hoặc nếu tường dự kiến bị cắt ở độ sâu dưới lòng đường nhỏ hơn 8 ft (2.438 m), thì áp lực đất thụ động cho phép phải được giảm bằng cách nhân với 7,7 ksf (0,3687 MPa) nhân với ( L / số 8) [2] , Ở đâu

L là chiều cao hiệu dụng của tường mố tính bằng feet Hơn nữa, khả năng chịu cắt của tường vây mố (bộ phận kết cấu huy động nêm đất) phải được so sánh với lực cắt cầu để đảm bảo động lực của đất Sau đó, độ dịch chuyển của lò xo trụ cầu được đánh giá dựa trên mức độ dịch chuyển có thể chấp nhận được là 0,2 ft (61 mm) Đối với mố trụ một lớp, chuyển vị này bằng với chuyển vị của cấu trúc thượng tầng cầu Đối với các mố kiểu yên

xe, chuyển vị này thường không bằng với chuyển vị của cấu trúc thượng tầng cầu, có thể bao gồm khe hở giữa cấu trúc thượng tầng cầu và vách ngăn của mố Tuy nhiên, không được vượt quá độ dịch chuyển thực khoảng 0,2 ft (61 mm) tại trụ cầu Các cuộc điều tra hiện trường sau trận động đất San Fernando năm 1971 cho thấy trụ cầu đã di chuyển lên 0

ít cần sửa chữa Các trụ mà tường sau bị vỡ trước khi các trụ khác bị hư hại cũng có thể đạt yêu cầu nếu có thể cung cấp một đường dẫn tải hợp lý cho các trụ liền kề và không có khả năng sụp đổ được chỉ ra.

Đối với tải trọng địa chấn theo phương ngang vẫn áp dụng các nguyên tắc chung tương tự Giới hạn dịch chuyển 0,2

ft (61 mm) cũng được áp dụng theo hướng ngang, nếu độ cứng của trụ cầu được duy trì Thông thường, các bức tường cánh được buộc vào trụ cầu để làm cứng cầu theo phương ngang Lực cản bên của tường cánh phụ thuộc vào khối lượng đất có thể được huy động bởi tường cánh Đối với tường cánh có đất dốc ra khỏi bề mặt bên ngoài, có thể dự đoán ít lực cản bên Để tăng khả năng chống cắt ngang của mố, có thể gắn các vách chống cắt bổ sung bên trong vào

mố hoặc có thể tăng độ dày của vách cánh, như thể hiện trong Hình 29.4 Trong một số trường hợp, khả năng chịu tải lớn hơn có thể đạt yêu cầu nếu có thể cung cấp đường dẫn tải hợp lý cho các rãnh liền kề và không có khả năng sụp đổ được chỉ ra [2 ]

HÌNH 29.4 Tăng cường chiều ngang của mố.

Dựa trên các hướng dẫn trên, việc phân tích mố có thể được thực hiện một cách thực tế hơn bằng phương pháp thử và sai trên lò xo đất mố Tiêu chí cho thiết kế kháng chấn của trụ cầu có thể được thiết lập như sau.

HÌNH 29,5 Các yếu tố kháng chấn cho mố nguyên khối.

HÌNH 29,6 Các yếu tố kháng chấn đối với mố trụ kiểu chỗ ngồi.

Ở đâu

EQ L

EQ T

= lực động đất dọc từ phân tích đàn hồi = lực động đất ngang từ

phân tích đàn hồi = lực cản của đất tác động sau mố

R hoành = ϕ nhân với độ bền cắt danh nghĩa của màng ngăn

= ϕ nhân với độ bền cắt danh nghĩa của tường cánh

= ϕ nhân với sức chống cắt danh nghĩa của cọc = ϕ nhân với độ bền cắt danh nghĩa của các phím theo hướng xem xét = hệ số sức bền đối với tải trọng địa chấn

= hệ số coef fi cient giữa đất và mặt bê tông ở đáy mố

phân tích phải bằng 0 ( EQ T = 0) Do đó, một điều kiện giải phóng thường dẫn đến lực bên lớn hơn tại các vết lõm liền

kề nên được nghiên cứu

Đáp ứng với tải trọng địa chấn, cầu thường chịu được dịch chuyển lớn Để hỗ trợ tại các mố cho cầu có dịch

(29-2), tùy theo giá trị nào lớn hơn:

HÌNH 29,7 Chiều rộng trụ đỡ mố (địa chấn).

Ở đâu

N = chiều rộng hỗ trợ (mm)

L = chiều dài (m) của bản mặt cầu đến khe co giãn liền kề, hoặc đến cuối bản mặt cầu;

cho cầu một nhịp L bằng chiều dài của mặt cầu

S = góc xiên ở trụ theo độ

H = chiều cao trung bình (m) của các cột hoặc trụ đỡ bản mặt cầu từ mố đến trụ

khe co giãn liền kề, hoặc đến cuối bản mặt cầu; H = 0 đối với cầu nhịp đơn giản

29.2.4 Xem xét thiết kế khác

Abutment Wingwall

Tường chắn của mố trụ đóng vai trò như một kết cấu giữ để ngăn đất đổ lại của mố và đất nền đường trượt theo phương ngang Một số loại tường vây cho cầu đường cao tốc được hiển thị trong

trực tiếp cần được xem xét trong thiết kế tường cánh Bảng 29.2 liệt kê phụ phí tải sống động cho các trường hợp tải khác nhau Hình 29.9 hiển thị tải trọng thiết kế cho tường cánh hẫng thông thường Đối với thiết kế địa chấn, cần tuân thủ các tiêu chí theo hướng ngang được thảo luận trong Phần 29.2.3 Tường cánh của cầu có thể được thiết kế để chịu một số thiệt hại trong một trận động đất lớn, miễn là cầu không bị sập

Hệ thống thoát nước mố

Hệ thống thoát nước thường được cung cấp cho việc xây dựng mố Hệ thống thoát nước được gắn trong đất nền của mố cầu được thiết kế để giảm sự tích tụ của áp lực thủy tĩnh, để kiểm soát xói mòn nền đường và giảm khả năng đất bị hóa lỏng trong trận động đất Đối với mái dốc của mố được lát bê tông cũng cần phải có hệ thống thoát nước dưới mặt đường Hệ thống thoát nước có thể bao gồm các vật liệu thấm, ống PSP hoặc PVC, lỗ thoát

HÌNH 29.8 Tường cánh điển hình.

BẢNG 29.2 Phụ phí tải trực tiếp cho thiết kế Wingwall

Tải đường cao tốc

Tải đường ray E-60

Tải ray E-70

Tải đường sắt E-80

Đất tương đương 2 ft 0 in (610 mm) đất tương đương 7 ft 6 inch (2290 mm) đất tương đương 8

ft 9 inch (2670 mm) đất tương đương 10 ft 0 in (3050 mm)

Bảo vệ mái dốc của mố

Điểm nước chảy có thể làm hư hỏng nghiêm trọng kết cấu cầu do rửa trôi đất đỡ mố cầu Để giảm hư hỏng do

mái dốc bê tông cần được xem xét trong thiết kế Một khối mở rộng thường được thiết kế ở chân của các biện pháp bảo vệ

Các chi tiết khác

Một số chi tiết liên quan đến thiết kế mố được đưa ra trong Hình 29.12 Mặc dù chúng chỉ dành cho các tình huống xây dựng cầu thông thường, nhưng những chi tiết đó có giá trị tham khảo cho các nhà thiết kế cầu.

HÌNH 29,9 Tải thiết kế cho tường cánh hẫng.

HÌNH 29.10 Hệ thống thoát nước mố điển hình.

29.2.5 Ví dụ về thiết kế

Một cầu dầm hộp bê tông dự ứng lực với độ nghiêng 5 ° được đề xuất bắc qua xa lộ đông đúc như minh họa trong Hình 29.13 Dựa trên yêu cầu về đường đi, thông tin địa kỹ thuật và các chi tiết được đề cập ở trên, một mố trụ mở, kiểu chỗ ngồi được chọn Trụ cầu theo hướng ngang rộng 89 ft (27,13 m) Từ phân tích cầu, tải trọng lên

mố và chuyển vị cầu được liệt kê dưới đây:

Kết cấu thượng tầng chết tải

Tải trọng địa chấn ngang

Cầu nhiệt độ dịch chuyển

Cầu dịch chuyển địa chấn

Thông tin địa kỹ thuật

Phụ phí tải trực tiếp

Trọng lượng đơn vị của đất trở lại

= 1630 kips (7251 kN) = 410 kips (1824 kN) = 280 kips (1245 kN) = 248 kips (1103 kN) = 326 kips (1450 kN)

= 1241 kips (5520 kN) = 2,0 inch (75 mm)

= 6,5 inch (165 mm)

= 2 ft (0,61 m)

= 120 pcf (1922 kg / m 3)

HÌNH 29.12 Mố cầu thiết kế các chi tiết linh tinh.

1 Tải trọng thẳng đứng kết cấu tác dụng lên đường tâm của móng trụ;

2 Áp lực thụ động của đất do đất tại chân mố bị bỏ qua;

3 Mố trụ rộng 1,0 feet (0,305 m) được sử dụng trong thiết kế;

4 tăng cường năng suất căng thẳng, f y = 60000 psi (414 MPa)

5 cường độ bê tông, f c ′ = 3250 psi (22,41 MPa)

6 tường sau của mố cho phép thiệt hại trong trận động đất thiết kế

dụ này, yêu cầu này bằng 315 mm, không nằm trong diện kiểm soát Dựa trên yêu cầu tối thiểu 675 mm, thiết kế sử dụng 760 mm, OK Sơ đồ kết cấu mố trụ được thể hiện trong Hình 29.14

dựa trên thông tin đã cho và chiều rộng hỗ trợ được tính toán

HÌNH 29.14 Abutment con fi guration (ví dụ).

2 Kiểm tra độ ổn định của mố

Ở đâu

= áp lực bên của đất do phụ tải tải trọng sống = áp lực

bên của đất

= áp lực bên của đất do tải trọng địa chấn = tải trọng chết

của kết cấu thượng tầng

HÌNH 29.15 Mố ứng dụng biểu đồ lực (ví dụ).

= tải trọng địa chấn dọc cầu

= kết quả của áp lực mặt đất địa chấn đang hoạt động = chiều cao

của phụ tải tải trọng

= đơn vị trọng lượng của đất

= trọng lượng của thành phần mố và khối đất

M = tổng thời điểm đến điểm A

Đề cập đến Bảng 29.1 và Eqs (29.3) và (29.4) áp lực đất lớn nhất và nhỏ nhất dưới móng tương ứng với các trường hợp tải trọng khác nhau được tính như

Vì áp lực chịu tải của đất nhỏ hơn áp lực chịu tải của đất cho phép, nên độ ổn định của đất chịu tải là OK

Trường hợp tải Tôi

II III IV V

Địa chấn

4,00 4,00 6,00 5.00 6,00 8.00

Đánh giá

đồng ý đồng ý đồng ý đồng ý đồng ý đồng ý

3,81 3,42 1,84 4,86 2,79 6,73

3,10 2,72 1,22 2,15 1,93 0,54

BẢNG 29.3 Lực lượng dọc, Lực lượng bên và Khoảnh khắc về điểm A ( Thí dụ)

Theo chiều dọc

Tải (kips) 0,94 3.54 4,50 5,85 - - 1,71 0,85 0,17 18,31 4,61 3,15 - - -

Bên Tải (kips)

Tải

Sự miêu tả

Cánh tay để A

(ft) 7.75 6,00 6,00 10.13 5.17 7.75 2,38 16.12 6,00 6,00 6,00 6,00 9,25 9,25 9.30

Khoảnh khắc để A

(k-ft) 7.28 23.01 27,00 59,23

- 22,34

- 8,65 4.06 13,70 1,04 110,00 27,64 18,90

-Phụ phí đất Đất trước W 4

Tường cánh Chìa khóa

Khoảnh khắc lái xe

31 56,8

Thời điểm kháng cự

133,55 262,45

Yếu tố của sự an toàn

4.3 4,62

Đánh giá

đồng ý đồng ý

Kiểm tra độ ổn định chống trượt (điều khiển trường hợp tải III và IV)

Trường hợp tải

III

IV

Động lực 5,44 8.23

Lực lượng kháng chiến

11,91 20,7

Yếu tố của sự an toàn

2,18 3,26

Đánh giá

đồng ý đồng ý

Do lực động bên của kết cấu chỉ được kết hợp với tải trọng chết và áp lực tĩnh bên của đất, và hệ số an toàn FS = 1,0

có thể được sử dụng, nên trường hợp địa chấn không được kiểm soát.

3 Thiết kế tường và thân trụ

Tham khảo hướng dẫn của AASHTO cho các tổ hợp tải trọng, tải trọng tính toán tối đa cho tường lưng và thân trụ là

Vị trí Mức tường nền

Phần dưới thân cây

V ( kips) 1,95 10,36

M ( k-ft) 4,67 74,85

Tường lưng trụ cầu

Thử # 5 ở 12 inch (305 mm) với khoảng trống 2 inch (50 mm)