下部結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算：總結(jié) 計(jì)劃 匯報(bào) 設(shè)計(jì) 純word可編輯

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。下部結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算：總結(jié) 計(jì)劃 匯報(bào) 設(shè)計(jì) 純word可編輯biyesheji32 下部結(jié)構(gòu)鉆孔灌注樁、雙柱式橋墩的計(jì)算3.2.1 設(shè)計(jì)資料1、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部構(gòu)造設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)；橋面凈空：凈-8+2×1m；標(biāo)準(zhǔn)跨徑：，梁長(zhǎng)12.96m；上部構(gòu)造：預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支空心板。2、水文地質(zhì)條件沖刷深度：最大沖刷線為河床線下6.88m處；按無橫橋向的水平力（漂流物、沖擊力、水流壓力等）計(jì)算。3、材料鋼筋：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其它均用R235鋼筋混凝土：蓋梁、墩柱用C30，系梁及鉆

2、孔灌注樁用C254、橋墩尺寸圖3-17：尺寸單位cm5、設(shè)計(jì)依據(jù)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D63-2007）3.2.2 蓋梁計(jì)算（一）荷載計(jì)算1、上部結(jié)構(gòu)永久荷載見表3-15： 表3-15每片邊板自重（KN/m）每片中板自重（KN/m）一孔上部構(gòu)造自重（KN）每一個(gè)支座恒載反力（KN）1、9號(hào)28號(hào)邊板1、9號(hào)中板28號(hào)12.7499.513248.49292.86259.632、蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（1/2蓋梁長(zhǎng)度）圖3-18表3-16：蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算 截面編號(hào)自重（KN）彎矩（）剪力（KN）V左V右1-1=0.7×0.625×1.5

3、5;25+×0.2×1.5×25=18.75=-0.7×0.625×1.5×25×-×0.2×1.5×25×=-5.61-18.75-18.752-2=（0.9+1.1）×0.625×1.5×25=23.44=-0.7×1.25×1.5×25×0.625-×0.4×1.5×25×=-24.41-42.19-42.193-3=0.75×1.1×1.5×

4、;25=30.94=-0.7×1.25×1.5×25×1.375-×0.4×1.5×25×（+0.75）-30.94×=-69.61-73.13116.944-4=0.65×1.1×1.5×25=26.81=190.07×0.65-（30.94+26.81）×0.7-0.7×1.25×1.5×25×2.025-×0.4×1.5×25×（+1.4）=-0.3690.1390.13

5、5-5=2.185×1.1×1.5×25=90.13=190.07×2.835-（30.94+26.81+90.13）×1.7925-0.7×1.25×1.5×25×4.21-×0.4×1.5×25×（+3.585）=98.1200+=190.07KN3、可變荷載計(jì)算（1）可變荷載橫向分布系數(shù)計(jì)算：荷載對(duì)稱布置時(shí)用杠桿法，非對(duì)稱布置用偏心受壓法。公路-I級(jí) a、單車列，對(duì)稱布置（圖3-19）時(shí)：圖3-19b、雙車列，對(duì)稱布置（圖3-20）時(shí)：圖3-20c、單車列，非

6、對(duì)稱布置（圖3-21）時(shí)：圖3-21由，已知， 則 d、雙車列，非對(duì)稱布置（圖3-21）時(shí)：已知：，（2）按順橋向可變荷載移動(dòng)情況，求得支座可變荷載反力的最大值（圖3-22）圖3-22公路-I級(jí)雙孔布載單列車時(shí)：雙孔布載雙列車時(shí)：?jiǎn)慰撞贾脝瘟熊嚂r(shí)：?jiǎn)慰撞驾d雙列車時(shí)：（3）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力（計(jì)算的一般公式為），見表3-17表3-17：各板支點(diǎn)反力計(jì)算 荷載橫向分布情況公路-I級(jí)荷載（KN）計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔對(duì)稱布置按杠桿法算單列行車公路-I級(jí)=0343.890.00447.880.00=0.04415.1319.71=0.456156.81204.23=0.456

7、156.81204.23=0.04415.1319.71=00.000.00雙列行車公路-I級(jí)0.047687.7832.33895.7642.10=0.454312.25406.68=0.5343.89447.88=0.5343.89447.88=0.454312.25406.68=0.04732.3342.10非對(duì)稱布置按偏心受壓法算單列行車公路-I級(jí)0.46343.89158.19447.88206.02=0.337115.89150.94=0.22376.6999.88=0.1137.8349.27=-0.003-1.03-1.34=-0.126-43.33-56.43雙列行車公路-I

8、級(jí)0.319687.78219.40895.76285.75=0.254174.70227.52=0.196134.80175.57=0.13894.91123.61=0.07954.3370.77=0.01611.0014.33（4）各板永久荷載、可變荷載反力組合：計(jì)算見表3-18，表中均取用各板的最大值，其中沖擊系數(shù)為：表3-18：各板永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表（單位：KN） 編號(hào)荷載情況1號(hào)板2號(hào)板3號(hào)板4號(hào)板5號(hào)板6號(hào)板恒載585.73519.26519.26519.26519.26585.73公路-I級(jí)雙列對(duì)稱54.18523.31576.33576.33523.3154.18

9、公路-I級(jí)雙列非對(duì)稱367.70292.78225.92159.0791.0618.44+639.911042.571095.591095.591042.57639.91+953.43812.04745.18678.3610.32604.174、雙柱反力計(jì)算（圖3-23）所引起的各梁反力表3-19：圖3-23：尺寸單位cm表3-19：雙柱反力計(jì)算 荷載組合情況計(jì)算式反力（KN）組合 公路-I級(jí)雙列對(duì)稱2778.07組合 公路-I級(jí)雙列非對(duì)稱2536.57由上表知應(yīng)取組合控制設(shè)計(jì)，此時(shí)(二)內(nèi)力計(jì)算1、恒載加活載作用下各截面的內(nèi)力（1）彎矩計(jì)算（圖3-23）截面位置見圖3-23，為求得最大彎矩值

10、，支點(diǎn)負(fù)彎矩取用非對(duì)稱布置時(shí)的數(shù)值，跨中彎矩取用對(duì)稱布置時(shí)數(shù)值。各截面彎矩計(jì)算式為：各種荷載組合下的各截面彎矩計(jì)算見表3-20表3-20：各截面彎矩計(jì)算 荷載組合情況墩柱反力（KN）板支座反力（KN）各截面彎矩（）G1R1R2R3截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合公路-I級(jí)雙列對(duì)稱2778.07639.911042.571095.59-236.77-716.70558.422103.47組合公路-I級(jí)雙列非對(duì)稱2536.57953.43812.65745.18-352.77-1067.84-128.19977.48（2）相應(yīng)于最大彎矩時(shí)的剪力計(jì)算一般計(jì)算公式為：截面1-1：，；截面2

11、-2：；截面3-3：，；截面4-4：；截面5-5：。計(jì)算值見表3-21：表3-21：各截面剪力計(jì)算 荷載組合情況墩柱反力（KN）板支座反力（KN）各截面剪力（KN）截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5組合6公路一級(jí)2778.07639.911042.571095.590-639.91-639.9-639.91-639.912138.161095.591095.5900組合7公路一級(jí)2536.57953.43812.65745.180-953.43-953.4-953.43-953.431583.14770.49770.4925.3125.312、蓋梁內(nèi)力匯總（表3-22）表中各截

12、面內(nèi)力取表3-20和表3-21中的最大值，按表3-22可繪制內(nèi)力計(jì)算的包絡(luò)圖。表3-22：蓋梁內(nèi)力匯總表 內(nèi)力截面1-1截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5彎矩-5.61-24.41-69.61-0.3698.120.00-352.77-1067.84558.42977.48-5.61-377.18-1137.45558.061075.60剪力左-18.75-42.19-73.1390.130.00右-18.75-42.19116.9490.130.00左0.00-953.43-953.431095.5925.31右-953.43-953.432138.161095.5925.31左-18

13、.75-995.62-1026.561185.7225.31右-972.18-995.622255.101185.7225.31（三）截面配筋設(shè)計(jì)與承載力核算采用C30混凝土，主筋選用HRB335，22，保護(hù)層5（鋼筋中心至混凝土邊緣）。，。 1.正截面抗彎承載力驗(yàn)算 以下取3-3截面作配筋設(shè)計(jì)，其它截面雷同。已知：，取，即： 化簡(jiǎn)后為： 解方程得用22鋼筋，其根數(shù)根，實(shí)際選用12根，配筋率：。該截面實(shí)際承載力為： 就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設(shè)計(jì)滿足公預(yù)規(guī)要求。其它截面的配筋設(shè)計(jì)如表3-23 表3-23：各截面鋼筋量計(jì)算表 截面號(hào)所需鋼筋面積所需22（根數(shù)）實(shí)際選用含筋率（%）根數(shù)1-

14、1-5.61830410.1932-2-377.1814243.71038010.2413-3-1137.45437911.51239080.2904-4558.0621175.61038010.2415-51075.6413410.91239080.2902.斜截面按公預(yù)規(guī)5.2.10條要求，當(dāng)截面符合：可不進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算，僅需按公預(yù)規(guī)9.3.13條構(gòu)造要求配置箍筋。式中：預(yù)應(yīng)力提高系數(shù)，本例取=1.0； 混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，本例取=1.39MPa。對(duì)于1-1截面： 對(duì)于2-2截面5-5截面： 按公預(yù)規(guī)規(guī)定： 對(duì)照表3-23，可按構(gòu)造要求設(shè)置斜筋與箍筋，見圖3-23。圖3-233全

15、梁承載力校核已知，一根主筋22所能承受的彎矩值為：，其中，代入后得，據(jù)此繪制彎矩包絡(luò)圖和全梁承載力校核圖，如圖3-24所示。圖3-243.2.3 橋墩墩柱計(jì)算墩柱直徑為130，用30號(hào)混凝土，R235級(jí)鋼筋。尺寸見圖3-25.（一）荷載計(jì)算1恒載計(jì)算:（1）上部構(gòu)造恒載，一孔總重：3248.49KN（2）蓋梁自重（半根梁重）：190.069KN（3）橫系梁重：72.976KN（4）一根墩柱自重：169.23KN作用墩柱底面的恒載垂直力為：KN2汽車荷載計(jì)算荷載布置及行駛情況見前述圖3-19至圖3-21，由蓋梁計(jì)算得知：（1）公路級(jí)單孔荷載單列車時(shí)：相應(yīng)的制動(dòng)力：按照公預(yù)規(guī)4.3.6條規(guī)定公路級(jí)

16、汽車制動(dòng)力不小于165，故取制動(dòng)力165KN雙孔荷載單列車時(shí)： 相應(yīng)的制動(dòng)力：，故制動(dòng)力取165KN汽車荷載中雙孔荷載產(chǎn)生支點(diǎn)處最大反力值，即產(chǎn)生最大墩柱垂直力；汽車荷載中單孔荷載產(chǎn)生最大偏心彎矩，即產(chǎn)生最大墩柱低彎矩。3 雙柱反力橫向分布系數(shù)計(jì)算（汽車荷載位置見圖3-25）: 圖3-25：尺寸單位cm單列車時(shí)：雙列車時(shí)：4. 荷載組合（1）最大最小垂直反力計(jì)算，見下表表3-24：可變荷載組合垂直反力計(jì)算（雙孔） 編號(hào)荷載狀況最大垂直反力（KN）最小垂直反力（KN）1公路級(jí)單列車1.0621224.13-0.062-71.472雙列車0.788908.30.212244.36表中汽車荷載已經(jīng)乘

17、以沖擊系數(shù)（1+=1.2868）（2）最大彎矩時(shí)計(jì)算（單孔） 表3-25：可變荷載組合最大彎矩計(jì)算（單孔） 編號(hào)荷載情況墩柱頂反力計(jì)算式垂直力（KN）水平力H（KN）對(duì)柱頂中心彎矩（）1上部與蓋梁-1814.31002單孔雙列車687.78×0.788×1.2868697.410697.4182.5174.35127.88表內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配。（二）截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算1作用于墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D3-26）（1）垂直力：最大垂直力：最小垂直力：(需要考慮與最大彎矩值相適應(yīng)) （2）彎矩： （3）水平力：圖3-26：尺寸單位cm2、作用于墩柱底的外力3、截面配筋計(jì)算已知墩

18、柱選用C30混凝土，采用2016HRB335鋼筋，=40.22,則縱向鋼筋配筋率，由于，故不計(jì)偏心增大系數(shù)：取.0；（1）雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，根據(jù)公預(yù)規(guī)5.3.1條： 滿足規(guī)范要求。（2）單孔荷載，最大彎矩時(shí)，墩柱頂按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算： 故 .0，根據(jù)公預(yù)規(guī)5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)g=0.88,代入=13.8、=280、=0.003后，經(jīng)整理得 =按公預(yù)規(guī)提供的附錄C表C.0.2“圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù)”表。經(jīng)試算查的各系數(shù)A、B、C、D為設(shè)=1.0，A=2.6943 ,B=0.3413 ,C=2.308

19、2, D=0.6692代入后 =則 =墩柱承載力滿足規(guī)范要求。324 鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)計(jì)算鉆孔灌注樁的直徑為1.50m，用C25混凝土，16R235級(jí)鋼筋。由地質(zhì)資料分析設(shè)計(jì)宜采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。灌注樁按m法計(jì)算，設(shè)m值為5×103kN/m4,樁身混凝土受壓彈性模量=2.60×104MPa（一）荷載計(jì)算每一根樁承受的荷載為：1. 一孔恒載反力（圖3-27）2. 蓋梁恒重反力3. 系梁恒重反力4. 一根墩柱恒重 作用于樁頂?shù)暮爿d反力為：5.灌注樁每延米自重 已扣除浮力6.可變荷載反力（1）兩跨可變荷載反力（公路-I級(jí)）（2）單跨可變荷載反力（公路-I級(jí)）（3）制動(dòng)力作用點(diǎn)在支

20、座中心，距樁頂距離為（4）縱向風(fēng)力蓋梁引起的風(fēng)力：對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?墩柱引起的風(fēng)力：對(duì)樁頂?shù)牧Ρ蹫椋?橫向風(fēng)因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮。7.作用于樁頂?shù)耐饬D3-27：尺寸單位m圖3-28（雙孔）（單孔）單跨可變荷載時(shí)：8.作用與地面處樁頂上的外力（二）樁長(zhǎng)計(jì)算方案比選時(shí)已算得樁長(zhǎng)（三）樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）1. 樁的計(jì)算寬度b：2. 樁的變形系數(shù)： 式中： ，受彎構(gòu)件： 故： ，可按彈性樁計(jì)算。3 地面以下深度Z處樁身截面上的彎矩MZ與水平壓應(yīng)力ZX的計(jì)算已知作用于地面處樁頂上的外力為： ，（1）樁身彎矩 =式中的無量綱系數(shù)可由表格查得，計(jì)算見表3-26,分布圖見圖3-29 表3-26：樁

21、身彎矩計(jì)算（單位：KM·m） Z0.330.104.000.09960.9997427.69910.96938.650.660.204.000.196960.9980654.75909.43964.181.320.404.000.377390.98617104.91898.601003.511.970.604.000.529380.95861147.16873.491020.642.630.804.000.645610.91324179.47832.141011.613.291.004.000.723050.85089201.00775.33976.334.281.304.000.7

22、67610.73161213.38666.64880.034.931.504.000.754660.68694209.78625.94835.726.582.004.000.614130.40658170.72370.48541.198.222.504.000.398960.14763110.90134.52245.429.873.004.000.193050.0759553.6669.21122.8711.513.504.000.050810.0135414.1212.3426.4613.164.004.000.000050.000090.010.080.10（2）樁身水平壓應(yīng)力=式中無量綱系數(shù)可由表格查得，為換算深度，=z.計(jì)算見表3-27，樁身的水平壓應(yīng)力分布示于圖3-29.圖3-29表3-27：水平壓力計(jì)算（單位：KM·m2）Z0.000.000.000.000.000.660.202.117791.290884.849.6614.501.320.401.802731.000648.2314