大桥院下部结构计算报告

1、 祁连山南路苏州河桥新建工程施工图设计下部结构计算报告中铁大桥勘测设计院有限公司第一设计所二七年九月1下部结构设计概述祁连山南路苏州河桥新建工程主桥为（48+70+48）米预应力混凝土连续梁，引桥共8跨20米空心板梁。下部结构共10个桥墩、2个桥台。主桥下部结构共有4个桥墩，均采用左右幅分离式基础，墩身采用C40级混凝土，承台采用C30级混凝土，其结构形式如下：主桥主墩（4、5号桥墩）与桥轴线正交，因为墩身高度不高，采用矩形实体断面，平面尺寸11.7x2.1m；承台平面尺寸为15.6x4.8m，高2.2m。基础（单幅）采用27根60cmPHC管桩，以第层灰绿色灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长4

2、5m。4、5号桥墩下部结构图主桥边墩（3、6号桥墩）亦采用矩形实体墩，平面尺寸11x1.4m；承台平面尺寸为11.4x3m，高2.2m。基础（单幅）采用8根60cmPHC管桩，以第层灰绿色灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长45m。3、6号桥墩下部结构图引桥桥墩采用双柱式大悬臂盖梁。柱底设置钢筋混凝土承台，柱顶设置大悬臂盖梁，盖梁为预应力混凝土结构，采用C50混凝土。桥墩为C40混凝土，承台为C30混凝土。标准桥宽预应力混凝土盖梁悬臂长6m，立柱中距4.25m。立柱采用1.2m×1.2m矩形断面。承台平面尺寸满足桩基最小间距布置要求，高度2.0m。盖梁顶面设1横坡，底面同顶面平行，横坡通

3、过立柱高度形成。引桥桥墩基础与主桥一致，采用60cmPHC管桩，以第层灰绿色灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长45m左右。每个桥墩（单幅）采用60cmPHC管桩8根。引桥桥墩构造图桥台采用轻型直壁型钢筋混凝土桥台，C30混凝土。桥台基础采用60cmPHC管桩，以第层灰绿色灰色砂质粉土作为桩端持力层，桩长46m。每个桥台（单幅）采用60cmPHC管桩5根。引桥桥台构造图2设计规范Ø 城市道路设计规范（1998年局部修订） CJJ37-90Ø 公路路基设计规范 JTG D30-2004Ø 上海地基基础设计规范 DGJ08-11-1999Ø 内河通航标准 GB5

4、0139-2004Ø 城市桥梁设计准则 CTJ 11-93Ø 城市桥梁设计荷载标准 CJJ 77-98Ø 公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004Ø 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D62-2004Ø 公路桥涵地基与基础设计规范 TJT 024-85Ø 公路工程抗震设计规范 JTJ004-93Ø 公路工程技术标准（JTG B01-2003）Ø 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）3主要材料3.1 混凝土1）引桥盖梁：C50号混凝土2）主桥墩身、引桥立柱：C40号混凝土2）主桥、引

5、桥承台：C30号混凝土3.2 钢筋 盖梁预应力筋采用7-75mm；钢筋采用HRB3354计算分析所有下部结构计算均按容许应力法进行。4.1 主桥主墩计算内容共包含墩身、PHC管桩及承台等的计算，取半幅桥进行。4墩为例，将支座摩阻力作为桥墩承受的水平力来进行下部结构计算，支座摩擦系数=0.05。4.1.1 墩身计算（4号墩）上部结构反力： 恒载 36365 KN 恒+支座沉降+附加+活 43312 KN 支座摩阻力： 37122*0.05=1856 KN其它附加力包括风力、流水压力、浮力、船撞力等。所有外力简化至墩身底面后，则：组合I:Nmax+Mmax+Hmax（纵桥向） N=47124 KN

6、 H=1891 KN M=5063 KN-m 组合II:Nmax+Mmax+Hmax（横桥向） N=47124 KN H=445 KN M=1194 KN-m 按全素混凝土结构考虑，墩底混凝土满足规范要求，h=0.74 MPa，由于考虑到此桥墩为主桥主墩，主筋采用直径28mm钢筋，间距15cm4.1.2 承台计算（4号墩）由于墩身范围比较大，承台不需要检算，按照最小配筋率配筋即可。主筋采用两层直径20mm钢筋。4.1.3 桩基计算（4号墩）上部结构反力： 恒载 36365 KN 恒+支座沉降+附加+活 43312 KN 支座摩阻力： 37122*0.05=1856 KN其它附加力包括风力、温度

7、力、流水压力、浮力、船撞力等。所有外力简化至承台底面后，则：组合（主力组合）:N48440 KN组合（附加力组合）:Nmax+Mmax+Hmax（纵桥向） N=49310 KN H=1891 KN M=8943 KN-m 组合（附加力组合）:Nmax+Mmax+Hmax（横桥向） N=49310 KN H=445 KN M=2083 KN-m 桩底反力：主力组合：N1984 KN 附加力组合：N2292 KN 桩长45m，桩底承载力P=2220 KN，在主力组合下，P> 1984 KN满足设计要求；考虑附加力组合，承载力提高1.25，1.25P2775KN> 2292 KN满足要求

8、。 桩基进入持力层2.7m4.5倍的桩径，均满足规范要求。根据施工单位业务联系单，在桩基压力值达到4000KN时，仍无法达到设计标高，现将桩底标高提高1米，桩长44m，桩底承载力P=2050 KN，在主力组合下，P> 1984 KN满足设计要求；考虑附加力组合，承载力提高1.25，1.25P2563KN> 2292 KN满足要求。桩基进入持力层1.7m2.83倍的桩径，均满足规范要求。4.1.4 主墩基础沉降计算（1）地质分层：按地质剖面图，将桩基以下土层分成若干薄层。基底以下层厚3.6m，可分为1层；以下-1层厚18m，可分为4层，每层厚4.5m；以下-2层厚3.3m，可分为1层

9、；以下1f层按5m分层（<4×13.7）。（2）计算基底净荷载P和平均压力p0：P48000KNp0P/A48000/（13.6*24）147Kpa（3）计算基础中心垂直轴线上之z：z0 p0147Kpaz14k（12/6.8，3.6/6.8）×p04×0.230×147135Kpaz24k（12/6.8，8.1/6.8）×p04×0.179×147105Kpa而各薄层顶底面的原存压力qz：qz150×18900Kpaz1<0.2 qz1=0.2×900180 Kpa（4）计算各垂直土柱上分层

10、变形Si和总沉降S：SS10.76×（135+105）×3.6/（2×3.4×104）9.66×10-3mm故主墩基础总沉降量为0.97cm。主桥基础不均匀沉降均按2cm计，且由程序自动判别最不利组合。4.2 主桥边墩计算内容共包含墩身、PHC管桩及承台等的计算，取半幅桥进行。5墩为例，将支座摩阻力作为桥墩承受的水平力来进行下部结构计算，支座摩擦系数=0.05。4.2.1 墩身计算（5号墩）上部结构反力： 恒载 8700 KN 恒+支座沉降+附加+活 11492 KN 支座摩阻力： 6010*0.05=300 KN其它附加力包括风力、温度力等。

11、所有外力简化至墩身底面后，则：组合I:Nmax+Mmax+Hmax（纵桥向） N=12858 KN H=318 KN M=936 KN-m 组合II:Nmax+Mmax+Hmax（横桥向） N=12858 KN H=220 KN M=653.9 KN-m 按全素混凝土结构考虑，墩底混凝土满足规范要求，h=0.365 MPa，由于考虑到此桥墩为主桥边墩，主筋采用直径25mm钢筋，间距15cm4.2.2 承台计算（5号墩）由于墩身范围比较大，承台不需要检算，按照最小配筋率布置即可。主筋采用两层直径20mm钢筋。4.2.3 桩基计算（5号墩）上部结构反力： 恒载 8700 KN 恒+支座沉降+附加+

12、活 11492 KN 支座摩阻力： 6010*0.05=1856 KN其它附加力包括风力、流水压力、浮力、船撞力等。所有外力简化至承台底面后，则：组合（主力组合）:N14466 KN组合（附加力组合）:Nmax+Mmax+Hmax（纵桥向） N=14583 KN H=317 KN M=1641 KN-m 组合（附加力组合）:Nmax+Mmax+Hmax（横桥向） N=14583 KN H=220 KN M=1094 KN-m 桩底反力：主力组合：N1998 KN （满足要求）附加力组合：N2165 KN （考虑附加力组合，承载力提高1.25，满足要求）桩长45m，桩底承载力P=2220 KN，

13、在主力组合下，P> 1998 KN满足设计要求；考虑附加力组合，承载力提高1.25，1.25P2775KN> 2165 KN满足要求。 桩基进入持力层2.9m4.83倍的桩径，均满足规范要求。根据施工单位业务联系单，在桩基压力值达到4000KN时，仍无法达到设计标高，现将桩底标高提高1米，桩长44m，桩底承载力P=2050 KN，在主力组合下，P> 1998 KN满足设计要求；考虑附加力组合，承载力提高1.25，1.25P2563KN> 2165 KN满足要求。桩基进入持力层1.9m3.17倍的桩径，均满足规范要求。4.3 引桥桥墩计算内容共包含墩身、PHC管桩及承台等

14、的计算，取半幅桥进行。7墩为例。4.3.1 墩身计算（7号墩）上部结构反力： 恒载 5379 KN 恒+支座沉降+附加+活 7949 KN 支座摩阻力： 5379*0.05=269 KN其它附加力包括风力、温度力等。所有外力简化至墩身底面后，则（单个柱底取不利工况）：组合I:（纵桥向） N= 4727 KN H= 134 KN M=1278 KN-m 主筋采用直径25mm钢筋，间距12cm，h6.5 MPa，g-3.9 MPa4.3.2 承台计算（7号墩）由于立柱范围比较大，承台相对较小，按照最小配筋率配筋即可。4.3.3 桩基计算（7号墩）上部结构反力： 恒载 5379 KN 恒+支座沉降+

15、附加+活 7949 KN 支座摩阻力： 5379*0.05=269 KN其它附加力包括风力、温度力等。所有外力简化至承台底面后，则：组合（附加力组合） N= 5177 KN H= 134 KN M= 1502 KN-m 桩底反力：组合：N1900 KN （满足要求）桩长46m，桩底承载力P=2210 KN> 1900 KN满足设计要求；桩基进入持力层3.1m5.17倍的桩径，均满足规范要求。根据施工单位业务联系单，在桩基压力值达到4000KN时，仍无法达到设计标高，现将桩底标高提高1米，桩长45m，桩底承载力P=2040 KN> 1900 KN满足设计要求，桩基进入持力层2.1m3.5倍的桩径，均满足规范要求。4.4 引桥桥台计算内容共包含墩身、PHC管桩及承台等的计算，取半幅桥进行。11台为例，水平力包括支座摩阻力，以及台后土压力。上部结构： 恒载 3338.3 KN 活载 1244.0 KN 台底中心荷载组合组合I:（主力组合） N= 6495 KN H= 474 KN M=1565 KN-m 组合:（附加力组合） N= 6495 KN H= 574 KN M=1919 KN-m桩底反力：组合：N1998 KN 组合：N2213 KN 桩长46m，桩底承载力P=2210 KN，在主力组合下，P> 1998 KN满