2022年桥墩计算书 .pdf

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1、1 本桥选择左幅桥 2 号桥墩和右幅桥 3 号桥墩计算1、左幅桥 2 号墩（非过渡墩）（一） 、基本资料：1）.设计荷载：公路级2）.T 梁（单幅 5 片梁，简支变连续）高：2.4m 3）.跨径： 40m 4）.该联跨径组合：（340）m 5）.结构简图如下：二、水平力计算1.横向风力计算按公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)附表 1，取湖北省黄石市设计基本风速为 V1020.2m/s；横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k5名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

2、- 第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - 2 1.0 1.6 0.92 1.0 1.7 场地类别Z（m ）Awh（m2）=0.012017e-0.0001ZV10（m/s）C 16.323 128 0.011997 20.2 Vd(桥面处 ) Vd=k2k5V1031.6 Wd=Vd2/ （2g）0.61033 FWh=k0k1k3WdAWh（KN ）121.71 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。2.温度力计算温差按 25 度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15 度考虑，计算刚度 K 时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：温度力 (圆形墩 ) l

3、 （m ）t （0C）（m）h（m ）n E（KN/m2）0.00001 20 40 1.800 16.323 2 30000000 温度力l= l t （m）K=3nEI/h3 （KN/m）HT= lK （KN ）0.008 21327 170.6 3.汽车制动力力计算（考虑2 车道，一联中近似由一个非过渡墩承受）纵桥向汽车制动力计算车道数折减系数qk(KN/m) Pk(KN) 跨径孔数2 1 10.5 320 40 3 一联汽车制动力公路级制动力最小值判断制动力取值316 330 9262.7KN 单桩承载力满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -

4、 - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - 9 左幅 2 号墩（非过渡墩，1.5m 墩柱，防国道上车辆撞击）：一、基本资料：1.设计荷载：公路级2.T 梁（单幅 5 片梁，简支变连续）高： 2.4m 3.跨径： 40m 4.该联跨径组合：（340）m 5.结构简图如下：二、水平力计算1.横向风力计算按公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)附表 1，取湖北省黄石市设计基名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名

5、师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - 10 本风速为 V1020.2m/s；横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k51.0 1.6 0.86 1.0 1.7 场地类别Z（m ）Awh（m2）=0.012017e-0.0001ZV10（m/s）C 6.299 128 0.012009 20.2 Vd(桥面处 ) Vd=k2k5V1029.5 Wd=Vd2/ （2g）0.53385 FWh=k0k1k3WdAWh（KN ）106.46 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。2.温度力计算温差按 25 度考虑，混凝土收缩

6、徐变近似按温差15 度考虑，计算刚度 K 时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：温度力 (圆形墩 ) l （m ）t （0C）（m）h（m ）n E（KN/m2）0.00001 20 40 1.500 6.299 2 30000000 温度力l= l t （m）K=3nEI/h3 （KN/m）HT= lK （KN ）0.008 178975 1431.8 3.汽车制动力力计算（考虑2 车道，一联中近似由一个非过渡墩承受）纵桥向汽车制动力计算车道数折减系数qk(KN/m) Pk(KN) 跨径孔数2 1 10.5 320 40 3 一联汽车制动力公路级制动力最小值判断制动力取值316 33

7、0 8448.67KN 单桩承载力满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 26 页 - - - - - - - - - 15 左幅 10 号墩（非过渡墩，1.6m 墩柱）：一、基本资料：1.设计荷载：公路级2.T 梁（单幅 5 片梁，简支变连续）高： 2.4m 3.跨径： 40m 4.该联跨径组合：（340）m 5.结构简图如下：二、水平力计算1.横向风力计算按公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)附表 1，取湖北省黄石市设计基本风速为 V

8、1020.2m/s；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 26 页 - - - - - - - - - 16 横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k51.0 1.6 0.92 1.0 1.7 场地类别Z（m ）Awh（m2）=0.012017e-0.0001ZV10（m/s）C 10.178 128 0.012005 20.2 Vd(桥面处 ) Vd=k2k5V1031.6 Wd=Vd2/ （2g） 0.61070 FWh=k0k1k3WdAWh（KN ）

9、121.95 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。2.温度力计算温差按 25 度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15 度考虑，计算刚度 K 时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：温度力 (圆形墩 ) l （m ）t （0C）（m）h（m ）n E（KN/m2）0.00001 20 40 1.600 10.178 2 30000000 温度力l= l t （m）K=3nEI/h3 （KN/m）HT= lK （KN ）0.008 54921 439.4 3. 汽车制动力力计算考虑 2 车道，一联中近似由非过渡墩承受。纵桥向汽车制动力计算车道数折减系数qk(KN/m) Pk(KN

10、) 跨径孔数2 1 10.5 320 40 3 一联汽车制动力公路级制动力最小值判断制动力取值316 330 8710.00KN 单桩承载力满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 26 页 - - - - - - - - - 21 左幅 6 号墩（过渡墩，1.5m 墩柱）：一、基本资料：1.设计荷载：公路级2.T 梁（单幅 5 片梁，简支变连续）高： 2.4m 3.跨径： 40m 4.该联跨径组合：（340）m 5.结构简图如下：二、水平力计算1.横向

11、风力计算按公路桥涵设计通用规范 (JTG D60-2004)附表 1，取湖北省黄石市设计基本风速为 V1020.2m/s；横桥向水平风力计算表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 26 页 - - - - - - - - - 22 参数k0k1k2k3k51.0 1.6 0.86 1.0 1.7 场地类别Z（m ）Awh（m2）=0.012017e-0.0001ZV10（m/s）C 8.235 128 0.012007 20.2 Vd(桥面处 ) Vd=k2k

12、5V1029.5 Wd=Vd2/ （2g）0.53375 FWh=k0k1k3WdAWh（KN ）106.44 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。2.纵向水平力计算此 处 偏 安 全 的 认 为 纵 向 水 平 力 为 支 座 极 限 摩 阻 力 ， 即0.06N 0.06*（2681.34+2262.34+2262.34+2262.34 ）=726.822KN。3.桥墩及盖梁自重荷载计算盖梁结构尺寸11.48 （长） 2.2 （宽） 1.6 （高）盖梁重（ kN）987.69 墩柱结构尺寸1.6( 柱径 ) 6.635 （柱高）墩身重 ( 双柱 ) （kN）667.02 三、

13、作用组合1.支反力汇总取 2 车道作用在离左路缘石0.5m，5 片主梁从左到右依次编号为15，其对应盖梁顶一个支座的反力如下表：上构支反力汇总（单位：KN ）盖梁顶恒载反力2 车道作用在离左路缘石0.50m 活载反力11340.671317.9321131.172349.9331131.173274.9841131.17455.1851322.6758.632.墩底内力计算此时验算两种情况下墩底的受力。1）在墩的一侧满布汽车而另一侧不走车由 一侧 的汽 车荷 载 在 墩 底 产 生 顺 桥 向弯 矩 Mx=0.6* （10.5*20+320）*2=636KN m。名师资料总结 - - -精品资

14、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 26 页 - - - - - - - - - 23 因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出， 此处只计算墩柱部分。 荷载分别计算汽车活载及 “横桥向水平风力”作用下墩底内力。a活载横桥向产生的墩底内力： （同前做法）活载横桥向墩底内力左右N825.73N180.92Q14.51Q14.51M59.04M12.55b风力横桥向产生的墩底内力：风载横桥向墩底内力（拉力为负）左右N 51.71 N -51.

15、71 Q 52.89 Q 53.55 M 211.19 M 214.07 墩底内力组合墩底内力组合顺桥向： 0.71.4摩阻力 +1.4汽车活载横桥向 :1.1横桥向风力+1.2恒载 +1.4汽车活载N(KN)Mx(KN.m)My(KN.m)Fx(KN)Fy(KN)9473.95 3823.276314.965356.14378.493对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。墩底内力N(KN)M(KN.m)F(KN)9473.95 3836.23364.692）墩的两侧均布满车计算汽车活载及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。活载横桥向墩底内力左右N1651.46N361.84Q29.02Q29.0

16、2M118.09M25.09风荷载同上。墩底内力组合墩底内力组合名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 26 页 - - - - - - - - - 24 顺桥向： 0.7 1.4摩阻力横桥向 :1.1横桥向风力+1.2恒载 +1.4汽车活载N(KN)Mx(KN.m)My(KN.m)Fx(KN)Fy(KN)10629.97 2932.876397.635356.14398.807对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。墩底内力N(KN)M(KN.m)F(KN)106

17、29.97 2959.71369.60四、墩身强度与裂缝验算1.墩底截面强度验算（ 36HRB335-25 ）第一种情况下墩身截面强度验算：圆形截面偏压公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ D62-2004) 第 5.3.9 条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度 lo安全系数 0混凝土标号3836.23 9473.95 4.641.1钢筋直径 (mm)根数纵筋面积纵筋半径rs钢筋类型25.0 360.01767 0.75桩半径 R(m)保护层 (cm)砼抗压设计值fcd钢筋抗拉设计值fsd假设 xo/2r钢筋弹模0.8 5138002800000.660 200000.

18、0 查表计算偏心距ABCDe01.6827 0.6635 0.8766 1.5933 0.4045 1(大于 1 取 1)2(大于 1 取 1)偏心增大系数计算偏心否 ? 实际偏心距误差-0.10%0.905 1.000 1.021 1 0.4049 -0.103%抗力外力满足配筋率轴力 (kN)弯矩 (kNm)轴力 (kN)弯矩 (kNm)16242.3 6570.1 10421.3 4307.7 0.0088 第二种情况下墩身截面强度计算：圆形截面偏压公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ D62-2004) 第 5.3.9 条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度 lo

19、安全系数 0混凝土标号2932.88 10629.97 4.641.1钢筋直径 (mm)根数纵筋面积纵筋半径rs钢筋类型25.0 360.01767 0.75桩半径 R(m)保护层 (cm)砼抗压设计值fcd钢筋抗拉设计值fsd假设 xo/2r钢筋弹模0.8 5138002800000.780 200000.0 查表计算偏心距ABCDe02.0617 0.6061 1.5482 1.1787 0.2748 1(大于 1 取 1)2(大于 1 取 1)偏心增大系数计算偏心否 ? 实际偏心距误差-0.38%0.681 1.000 1.023 1 0.2759 -0.385%试算偏心距试算偏心距名师

20、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 26 页 - - - - - - - - - 25 抗力外力满足配筋率轴力 (kN)弯矩 (kNm)轴力 (kN)弯矩 (kNm)20647.4 5674.8 11693.0 3300.3 0.0088 2.墩底截面裂缝宽度计算由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。竖向力 :1.0*恒载 +0.7* 活载 ( 短期组合 ) 或者 +0.4* 活载 (长期组合 ) 弯矩 ( 短期组合 ):0.7*摩阻力Ns（KN

21、）Nl（KN ）Ms（KNm ）(纵横向合并 ) 8040.23 7544.79 2109.97 圆形偏心受压截面裂缝宽度计算基本参数Ms（KNm ）Ns（KN ）Nl（KN ）d（mm）C1=As/( r2)2109.97 8040.23 7544.79 25.0 1.0 0.0054 C2ss=59.42*Ns/(r2fcu,k)*(2.80* se0/r-1)-1.65* -2/3-91.2 不需验算裂缝1.47 Wfk=C1C20.03+ ss/Es*(0.004*d/ +1.52c)OK故墩底截面强度和裂缝满足要求。五、单桩承载力及桩身强度验算1.桩顶力计算上构恒载（ KN）活载（

22、KN）横向风力产生竖向力（KN ）汇总桩顶竖向力（KN ）6884.21 1651.46 51.71 8587.38 2.单桩承载力计算名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 26 页 - - - - - - - - - 26 取桩长 25m，验算其单桩承载力：桩周长埋置深度 h 桩面积桩周土修正系数清孔系数 m0 第一层第二层第三层第四层l l l l 5.78 25 2.54 5.7 55 7.8 120 2.1 150 9.4 200 0.7 0.5 容许承载力0 深度修正 K2 土容重2 单桩承载力11768.88 800 6 9.4 【P】11768.88KN8587.38KN 单桩承载力满足要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 26 页 - - - - - - - - -