空心墩墩身計(jì)算書

1、空心墩墩身計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料橋梁跨徑：L=40m路基寬度：W=26m橋梁跨徑組合：4x40m空心墩尺寸：橫橋向?qū)挾?.25m（對(duì)應(yīng)懸臂長度3.5m）順橋向?qū)挾?.4m、3m4m三種空心墩壁厚：空心墩尺寸表橋墩寬度（m）橋墩厚度（m順橋向壁厚（項(xiàng)橫橋向壁厚（項(xiàng)使用范圍（橋墩?qǐng)D度范圍）4.252.40.40.440m50m4.2530.50.550m-60m4.2540.50.560m-70m、橋墩集成剛度計(jì)算假定1、一聯(lián)橋中，僅僅計(jì)算三個(gè)中墩的受力，不考慮過渡墩的受力。2、偏安全考慮，汽車制動(dòng)力的分配按照三個(gè)中墩的集成剛度分配。3、一聯(lián)橋梁中，空心橋墩墩高分別采用低限和高限的組合即：采用2.4米

2、厚的空心墩，一聯(lián)中橋墩高度分別采用40m50m50m采用2.4米厚的空心墩，一聯(lián)中橋墩高度分別采用50m60m60;采用2.4米厚的空心墩，一聯(lián)中橋墩高度分別采用60m70m70。4、主梁的收縮徐變折成降溫計(jì)算，降溫溫度取30Co5、為取得最大水平力，溫度變化須與收縮徐變變化一致，升溫不控制設(shè)計(jì)，升溫水平力不做計(jì)算。故由溫度變化引起的水平力，僅考慮降溫引起，降溫溫度取25Co6、在中墩處均設(shè)置固定支座，過渡墩處設(shè)置滑板支座。三、橋墩集成剛度計(jì)算1、橋墩幾何參數(shù)計(jì)算空心墩墩身慣矩按照下式計(jì)算:1313I=bh3(b-2t)(h-2t)31212橋墩幾何參數(shù)墩身寬b墩身厚h壁厚t墩高H（m）回積A

3、墩身慣矩I(m)(m)(m)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩(m2)4(m)4.252.40.44050504.683.724.2530.55060606.257.404.2540.56070707.2515.352、橋墩抗推剛度計(jì)算按照鐵路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（TBJ2-85）»第5.3.1條，計(jì)算抗推剛度時(shí)，混凝土的抗彎彈性模量取抗壓彈性模量的0.8倍，橋墩抗推剛度按照下式計(jì)算，即:30.8EIC30混凝土，E=3X104MPad其中：E-混凝土彈性模量,H-橋墩高度橋墩抗推剛度墩身寬b墩身厚h壁厚t橋墩剛度（KN/m(m)(m)(m)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩4.252.40.44183214221424.

4、2530.54260246524654.2540.55118322332233、支座剛度計(jì)算支座為板式橡膠支座，規(guī)格為GYZ425<99,每個(gè)橋墩頂8個(gè)支座。支座剛度按照下式計(jì)算，即：,nAGzt其中：n-支座的個(gè)數(shù);A-支座的面積；G-支座的剪切模量，取1.1X104MPat-支座橡膠厚度，取支座高度的0.8倍;支座剛度：pz=15763KN/m4、橋墩集成剛度計(jì)算橋墩與支座串聯(lián)，橋墩的集成剛度按照下式計(jì)算，即:-：d.：z橋墩集成剛度支座剛橋墩抗推剛度（KN/m橋墩集成剛度（KN/m(Khmi)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩157634183214221423306188618

5、861576342602465246533542132213215763511832233223386426762676四、橋墩墩頂水平力計(jì)算1、聯(lián)橋梁變形零點(diǎn)計(jì)算變形零點(diǎn)按照下式計(jì)算，即:X二-KL八加C'KiLi其中：C-收縮系數(shù)，計(jì)算中按照混凝土收縮+徐變+降溫取55C,C=1E-5X55=0.00055;KL-橋墩抗推剛度與橋墩距橋臺(tái)距離的乘積;NR-橋臺(tái)摩擦系數(shù)與上部結(jié)構(gòu)豎直反力的乘積，如為滑板支座，取00橋墩變形零點(diǎn)墩身寬b墩身厚h壁厚t變形零點(diǎn)(m)(m)(m)(m)4.252.40.472.04.2530.573.64.2540.574.8注：表中變形零點(diǎn)為距離小樁號(hào)過

6、渡墩（橋臺(tái)）的距離。2、收縮徐變、降溫產(chǎn)生的水平力水平力按照下式計(jì)算，即：H=C.tXK其中：C收縮系數(shù)；At一收縮徐變或降溫的溫度差;AX橋墩距離變形零點(diǎn)的距離;Ki一橋墩抗推剛度。收縮徐變、降溫產(chǎn)生的水平力墩身厚h收縮徐變水平力（KN降溫水平力（KN(m)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.431.7-4.5-27.226.4-3.8-22.6333.8-4.1-29.728.2-3.4-24.7440.4-4.1-36.233.7-3.4-30.2表中水平力正號(hào)表示力的方向指向小樁號(hào)過渡墩（橋臺(tái)），負(fù)號(hào)表示力的方向背離小樁號(hào)過渡墩（橋臺(tái)）。3、墩頂制動(dòng)力計(jì)算橋梁一聯(lián)長度：4X40=1

7、60m均布荷載qk=10.5KN/m,集中荷載Pk=320KN一列車道荷載的10%；（160X10.5+320）X10%=200KN165KN故：總制動(dòng)力Hz=200X3X0.78=468KNHi每個(gè)橋墩上分配的制動(dòng)力為：墩身厚h制動(dòng)力墩頂制動(dòng)力（KN(m)(KN)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4468231.2118.4118.43468216.9125.5125.54468207.1130.4130.4Ki“Ki墩頂制動(dòng)力4、風(fēng)力計(jì)算橫橋向風(fēng)荷載假定水平的垂直作用于橋梁各部分迎風(fēng)面積的形心上，其標(biāo)準(zhǔn)值按照J(rèn)TGD60-2004第4.3.7條公式計(jì)算Fwh=k0k1k3WdAwhWd="d

8、；Wo="10；Vd=k2k5V10；¥=0.012017eq°oo1z2g2g其中：k0-設(shè)計(jì)風(fēng)速重現(xiàn)期換算系數(shù)，對(duì)于單孔跨徑為大橋和特大橋的橋梁，k°=1.0；K-風(fēng)阻力系數(shù)，由JTGD60-2004表4.3.7-6查取k1表墩寬度b(m)墩厚度h(m)墩高度H(m)b/tH/bk14.252.4501.7720.81.3924.253601.4220.01.5484.254701.0617.51.723K3-地形、地理?xiàng)l件系數(shù)，由JTGD60-2004表4.3.7-1取用，本橋取為1.4;K2-考慮地面粗糙程度類別和梯度風(fēng)的風(fēng)速高度變化修正系數(shù)，由

9、JTGD60-2004表4.3.7-3取用，本橋按照70米高度、B類地面粗糙程度，取為1.36;K5-陣風(fēng)風(fēng)速系數(shù)，本橋按照B類地表，取為1.38;g-重力加速度，g=9.81m/s2_2V10-0.45KN/m按照J(rèn)TGD60-2004第4.3.7條第2款，“橋墩上的順橋向風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值可按橫橋向風(fēng)壓的70彼以橋墩迎風(fēng)面積計(jì)算”?？v橋向、橫橋向風(fēng)力表KdK1及K2K5V0(KN/mi)-，2、Avh(m)橫橋向風(fēng)力Fwh(KN)縱橋向風(fēng)力Fwz(KN)11.3921.41.361.380.4596296.5367.611.5481.41.361.380.45150515.3511.011.72

10、31.41.361.380.45240917.6682.5五、橋墩墩墩底彎矩計(jì)算1、收縮徐變產(chǎn)生的彎矩收縮徐變產(chǎn)生的彎矩表墩身厚墩高（m）收縮徐變水平力（KN收縮徐變彎矩（KNm）而）1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.440505031.74.527.212682271358350606033.84.129.716892461781460707040.44.136.2242329025372、降溫產(chǎn)生的彎矩產(chǎn)生的彎矩表墩身厚墩高（m）降溫水平力（KNJ）降溫彎矩（KNm）曲）1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.440505026.43.822.61

11、0571891132350606028.23.424.714082051484460707033.73.430.2201924121153、汽車制動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩汽車制動(dòng)力產(chǎn)生的彎矩表墩身厚墩高（m）汽車制動(dòng)力水平力（KNJ）汽車制動(dòng)力彎矩（KNm）而1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4405050231.2118.4118.49249591959193506060216.9125.5125.510846753275324607070207.1130.4130.412428913191314、風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩風(fēng)荷載產(chǎn)生的彎矩表墩身厚墩高（m）風(fēng)何載水平力（KN風(fēng)貓載彎矩（

12、KNm）而1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4405050231.2118.4118.49249591959193506060216.9125.5125.510846753275324607070207.1130.4130.41242891319131六、橋墩墩墩底荷載組合1、荷載組合荷載組合分別按照基本組合、短期組合和長期組合進(jìn)行荷載組合。基本組合用于承載能力極限狀態(tài)的配筋計(jì)算；短期組合和長期組合用于正常使用極限狀態(tài)的裂縫計(jì)算?；窘M合、短期組合和長期組合均按照以下三種情況進(jìn)行：組合I:未架梁，此時(shí)橋墩承受橋墩自重和風(fēng)荷載；組合n：架梁后，此時(shí)橋墩承受橋墩自重、上部恒

13、載、主梁的收縮徐變、溫度荷載和風(fēng)荷載；組合田：運(yùn)營狀態(tài)，此時(shí)橋墩承受橋墩自重、上部恒載、活載、主梁的收縮徐變、溫度荷載和風(fēng)荷載；、基本組合按照J(rèn)TGD60-2004第4.1.6條計(jì)算：mn0Sud=0O'GiSGik'QiSQ1k'c"QjSQjk）i1j-2計(jì)入荷載組合系數(shù)后，MN的計(jì)算式如下：組合I:M=1.1X風(fēng)荷載彎矩N=1.2X（蓋梁+墩身）組合H:M=1.0X收縮徐變彎矩+0.7X（1.4X降溫彎矩+1.1x風(fēng)荷載彎矩）N=1.2X（蓋梁+墩身）+1.2X上部恒載組合m：M=1.0X收縮徐變彎矩+1.4X制動(dòng)力彎矩+0.7X（1.4X降溫彎矩+1.

14、1X風(fēng)荷載彎矩）N=1.2X（蓋梁+墩身）+1.2X上部恒載+1.4X活載、短期組合按照J(rèn)TGD60-2004第4.1.7條計(jì)算mnSsd=、SGik'、X&jki1j1計(jì)入荷載組合系數(shù)后，MN的計(jì)算式如下：組合I:M=1.0X風(fēng)荷載彎矩NS=1.0X（蓋梁+墩身）組合H:MI=1.0X收縮徐變彎矩+0.8X降溫彎+0.75X風(fēng)荷載彎矩NS=1.0X（蓋梁+墩身）+1.0x上部恒載組合m：M=1.0X收縮徐變彎矩+0.7X制動(dòng)力彎矩+0.8X降溫彎矩+0.75X風(fēng)荷載彎矩NI=1.0X（蓋梁+墩身）+1.0x上部恒載+0.7X活載、長期組合按照J(rèn)TGD60-2004第4.1.7

15、條計(jì)算mnS|d-、SGik一二.'2jSQjki1jW計(jì)入荷載組合系數(shù)后，MN的計(jì)算式如下：組合I:M=1.0X風(fēng)荷載彎矩M=1.0X（蓋梁+墩身）組合H:M=1.0X收縮徐變彎矩+0.8X降溫彎+0.75X風(fēng)荷載彎矩M=1.0X（蓋梁+墩身）+1.0x上部恒載組合m：M=1.0X收縮徐變彎矩+0.4X制動(dòng)力彎矩+0.8X降溫彎矩+0.75X風(fēng)荷載彎矩NI=1.0X（蓋梁+墩身）+1.0x上部恒載+0.4X活載荷載基本組合、短期組合和長期組合表如下。第9頁共18頁荷載基本組合表墩身厚度(m)何載組合1號(hào)橋墩2號(hào)橋墩3號(hào)橋墩(KN)沼我(KN)墩身+蓋梁自重(KN)M(KNm)N(KN

16、)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4組合I808756164857020101097020120491248468058505850組合n1053920075924214791273521479組合出209142182290392322617831232263組合I1405293758431125016862112507812.593759375組合n17318238341319257092030625709組合出2809025581115832745625584274564組合I2252213050150115225262761522510875126881

17、2688組合n27207275092062296843118229684組合出375672925614360314313578631431“活載”中已計(jì)入沖擊系數(shù)0.27荷載短期組合表墩身厚度(m)何載組合1號(hào)橋墩2號(hào)橋墩3號(hào)橋墩(KN)沼我(KN)墩身+蓋梁自重(KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4組合I7352468044158509190585012049983468058505850組合n76281672970917899915617899組合出141021741748531858713300185873組合I12775781

18、376693751532993757812.593759375組合n1239719862985214241446621424組合出199892055062582211219738221124組合I20475108751365126882388712688108751268812688組合n19395229241507247372214524737組合出28094236127898254252853625425“活載”中不計(jì)沖擊系數(shù)荷載長期組合表墩身厚度(m)何載組合1號(hào)橋墩2號(hào)橋墩3號(hào)橋墩(KN)沼我(KN)墩身+蓋梁自重(KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN)M(KNm)N(KN

19、)1號(hào)墩2號(hào)墩3號(hào)墩2.4組合I7352468044158509190585012049983468058505850組合n76281672970917899915617899組合出113271712230771829211524182923組合I12775781376693751532993757812.593759375組合n1239719862985214241446621424組合出167352025539982181717478218174組合I20475108751365126882388712688108751268812688組合n19395229241507247372214

20、524737組合出24366233175159251302579725130“活載”中不計(jì)沖擊系數(shù)荷載短期組合偏心距及大小偏心判定墩身厚度(m)1號(hào)橋墩2號(hào)橋墩3號(hào)橋墩M/Ns0.3h大/小偏心M/Ns0.3h大/小偏心MS/Ns0.3h大/小偏心2.41.5710.72大偏心0.0750.72大偏心1.5710.72大偏心0.4560.72小偏心0.0400.72小偏心0.5120.72小偏心0.8100.72大偏心0.1680.72大偏心0.7160.72大偏心31.6350.9大偏心0.0820.9大偏心1.6350.9大偏心0.6240.9小偏心0.0460.9小偏心0.6750.9小

21、偏心0.9730.9大偏心0.1830.9大偏心0.8930.9大偏心41.8831.2大偏心0.1081.2大偏心1.8831.2大偏心0.8461.2小偏心0.0611.2小偏心0.8951.2小偏心1.1901.2大偏心0.2051.2大偏心1.1221.2大偏心2、配筋計(jì)算及承載能力驗(yàn)算墩身計(jì)算采用如下方法：1、對(duì)于大偏心受力狀態(tài)下，采用裂縫控制計(jì)算，用于計(jì)算墩身鋼筋的計(jì)算；2、利用按照裂縫計(jì)算的配筋，計(jì)算承載能力極限狀態(tài)下是否滿足要求。裂縫計(jì)算按照J(rèn)TGD60-2004第6.4.3條：Wfk=CiC2C3/(30d)1Es0.2810：-AApbh0+(bf-b)hf.當(dāng)<0.

22、006時(shí)，取p=0.006時(shí)；當(dāng)p>0.02時(shí)，取p=0.02。C1=1.0;C2=10.5-Nl;C3=0.9NsssNs(es-z)AsZz-0.87-0.12(1-')ih°h0eses=se°Vs,(b'f-b)h'fJ=bh0s=14000e0/h0h參數(shù)計(jì)算b(m)橋墩號(hào)組合壁厚(m)Ns(KN)h(m)ec(m)hc(m)10(m)4sYfesZ4.251號(hào)墩組合I0.446802.41.5712.15401.0950.8022.8501.841組合H0.4167292.40.4562.15401.3270.8021.7351.7

23、92組合田0.4171222.40.8102.15401.1840.8022.0891.8163號(hào)墩組合I0.458502.41.5712.15501.1490.8022.9341.843組合H0.4178992.40.5122.15501.4560.8021.8751.803組合田0.4182922.40.7162.15501.3260.8022.0791.8161號(hào)墩組合I0.5781331.6352.75501.1170.5913.2562.296組合H0.51986230.6242.75501.3060.5912.2452.190組合田0.52025530.9732.75501.196

24、0.5912.5942.2413號(hào)墩組合I0.5937531.6352.75601.1680.5913.3402.301組合H0.52142430.6752.75601.4070.5912.3802.212組合田0.52181730.8932.75601.3080.5912.5982.2411號(hào)墩組合I0.51087541.8833.75601.1120.4334.0243.041組合H0.52292440.8463.75601.2490.4332.9872.861組合田0.52331741.1903.75601.1770.4333.3312.9393墩組合I0.51268841.8833.7

25、5701.1520.4334.1003.049組合H0.52473740.8953.75701.3210.4333.1122.892組合田0.52513041.1223.75701.2560.4333.3392.941裂縫計(jì)算墩身厚度(m)橋墩號(hào)組合壁厚(m)根數(shù)鋼筋直徑(mm)鋼筋應(yīng)力(MPa)C1C2C3Es(MPa)含筋率裂縫(mm)2.41號(hào)墩組合I0.4362.5145.111.50012.0E+050.00600.176組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.4362.5145.411.49212.0E+050.00600.1752.43號(hào)墩組合I0.4482.5147.011.50

26、012.0E+050.00760.170組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.4482.5112.411.49212.0E+050.00760.13031號(hào)墩組合I0.5482.5138.611.50012.0E+050.00600.168組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.5482.5135.411.49312.0E+050.00600.16333號(hào)墩組合I0.5582.5148.711.50012.0E+050.00650.178組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.5582.5121.911.49312.0E+050.00650.14541號(hào)墩組合I0.5562.5127.811.50012.0E+050.00600.155組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.5562.5113.011.49412.0E+050.00600.13743墩組合I0.5602.5148.411.50012.0E+050.00600.180組合H小偏心構(gòu)件，不計(jì)算裂縫組合田0.5602.5115.611.49412.0E+050.00600.140承載能力計(jì)算b(m)橋墩號(hào)組合壁厚(m)fsd(MPa)(bfcd(MPa)組合Y°N(KN)組合Y&#