桩柱式桥台计算

1、无锡至张家港高速公路桩柱式桥台台帽位移计算书编制单位一公司项目负责人计算复核公司（室）级审核院级审核中交第二公路勘察设计研究院一、基础资料台后填土内摩擦角4=30° ,台帽长B= 17.54m（计算宽度bi=17.24m）,桩间距为6.1m, 3桩径d=1.5m,耳墙范0.3m,台后填土图H=5.0m 填土谷重r = 18.0 km/m ,台帽目墙图为 h1 = 1.2+1.83 = 3.03m,桥台帽梁截面尺寸为bx h= 1.8 x 1.2m。桥跨上部构造为25m小箱梁， 上构恒载、桥跨活载产生的弯矩与台后土压力产生的弯矩方向相反，具值越小对结果越为不 利，桥台位移计算时未考虑上

2、述荷载产生的弯矩（最不利计算）。搭板及台后活载产生的弯矩需计算，方法为由汽车荷载换算成等代均布土层厚度：G h-bl°r式中，10为破坏棱体长度，b为台帽长，当台背竖直时，10=Htg8, H=5.0m由 tg 8 =-tg + j（Ctgtg ）（tg tg ） =0.653,其中450得1o=5X 0.653=3.265m在破坏棱体长度范围内并排放三辆重车，车后轮重为2X 140=280,三辆车并排折减系数为 0.78 ,得 G =3X280X 0.78=655.2KN搭板产生的重力G =0.35 X 3.265 乂 14.25 乂 25=407.1KN所以 得：h活载=655.

3、2/（17.24 X 3.265 乂 18）=0.647mh搭板=407.1/（17.24 X 3.265 义 18）/2=0.201m计算时，把h活载和h搭板合计到p1、p2即考虑了搭板和台后活载引起对桥台的主动土压力。二、计算桩径d=1.5m （台后填土高H=5.0mi）土压力系数：台后填土内摩擦夹角 小30°填土表面与水平面的夹角0 0° （台后填土水平）桥台背墙与垂直面的夹角a00 （背墙竖直）台背或背墙与填土的夹角6="2 =15 °2/主动土压力系数cos ()2cos2cos( ) 1sin(一)sin(一)cos( )cos( )cos2

4、(300 )22sin(30 15 )sin(300 )cos 0 cos(0 15 ) 1 cos(0 15 )cos(0 0 )= 0.3014土压力强度:p1="XrXh1+p活载+ p搭板=0.3014X 18X (3.03+0.647+0.201) =21.039 (kn/m2)p2="x rx h2+p活载+ p搭板=0.3014X18X (5.0+0.647+0.201) =31.727 (kn/m2) 台背高度范围内台后土压力及其产生的弯距H= 1/2 X p1XhXB=1/2 X 21.039 X 3.03 X 17.24=549.5 (kn)e1桩顶=

5、1 小3.03 = 1.01 (n) 33e 地面=H- 2 h=5-2 3.03 = 2.98 (nj) 33M桩jk =HXe1 桩顶=549.5 x 1.01=555.0 (kn.m)M地面=H x e1地面=549.5X2.98=1637.5 (kn.m) 台身桩柱范围内台后土压力及其产生的弯距b=0.9X (d+1) =0.9X (1.5+1) = 2.25mH21 = 1/2 x (p2-p1)x (H-h1)x bx nx (H-h1)/3=1/2 X (31.727-21.039) 乂 ( 5-3.03 ) X2.25 X3X (5-3.03 ) /3=46.6 (kn)H22

6、 = p1X (H-h1)XbXnX (H-h1)/2=21.039 X (5-3.03 ) X2.25 X3X (5-3.03 ) /2=275.6 (kn)M2地面=H21X (H-h1)/3+ H22X (H-h1)/2= 46.6X 1.97/3+275.6X 1.97/2= 302.1 (kn.m) 台身桩柱范围内台前溜坡土压力及其产生的弯距2主动土压力系数前二 cos -1 sin sin( )cosa = atan (1/1.5)前=0.249土压力强度：h 前=5-(3+1.4-0.75)/1.5=2.567 (m)2、p 前=以前*卜前= 0.249 义 18X2.567 =

7、 11.52 (kn/m)H 前二-1 p前Xh 前XbX3=-1 11.52 X 2.567 X2.25 X3=-99.8 (kn)22e 前=1 h 前=1 2.567=0.856 (nj) 33M前=H 前Xe前=-99.8 x 0.856=-85.4 (kn.m) 桩顶及地面处的外力由于桥跨上构恒载、活载产生的弯矩与台后土压力产生的弯矩方向相反，其值愈小对结果愈为不利，本计算未考虑上述荷载产生的弯矩(最不利计算)，其中由帽梁程序计算的单柱桩顶反力为：恒载1357.3KN ,活载 678.5KN。恒载安全系数为1.2,活载为1.4,则桩顶处外力为：N顶=1357.3X1.2+678.5

8、X 1.4 =2578.7 (kn)HIS=549.5X 1.4/3 =256.4 (kn)Mik=555.0X 1.4/3 =259.0 (kn.m)地面处外力为：N地=2578.7+3.1415 X 1.5 X 1.5 X (5-3.03 ) X 26X 1.2/4 =2687.3 (kn)H地=256.4+ (46.6+275.6-99.8 ) X 1.4/3 =360.2 (kn)M地=259.0+ (1637.5+302.1-85.4 ) X 1.4/3 = 1124.3 (kn.m)基桩的变形系数基桩的计算宽度 b 0= 0.9 x(d+1) Xn = 6.75 (nj)25 号混

9、凝土 E h= 2.8 X107 (kap)I=- X D4/64=0.049087 X 1.54=0.248505 (rm)地基比例系数 m=10000 (kn/m4)m bo=510000 6.75市5；0.67 Eh I 0.67 2.8 107 0.248505=0.4287基桩长度为L=30mh = aX L=0.4287X 30=12.86>2.5 按弹性桩计算基桩顶的水平位移计算查表得:HH= B3 D4 B4 D3 =2.441A3 B4 A4 B3MH= A3 D4 A4 D3 =1.621A3 B4A4 以b3 c4 b4 c3HM=_4-3=1.621A3 B4 A

10、 B3A3 C4 A4 C3MM= =1.751A3 B4 A B3P0=1时的位移及转角(0)HH(0)MH1_3 E I12 E IXHH=30.4287X MH=0.67 2.8 1071X2.441=6.645X 10-60.24852_7_0.42870.67 2.8 100.2485X1.621=1.89198X 10-6M0=1时的位移及转角(0)HMX HM= I(0)MM-XMM= I2-_ _70.42870.67 2.8 101X1.621=1.89198X 10-60.24850.4287 0.67 2.8 107 0.2485X1.751=0.87614X 10-6地

11、面处的水平位移Xq= HqX(0)HH+ MoX HM)=360.2 X 6.645 X 10-6+1124.3X1.89198 X10-6 =4.521 (mrjn <6mm满足规范要求地面处的转角中0= - (H)X Mh + MoXMM)q1q2=-(360.2 X 1.89198 X 10-6 +1124.3 X 0.87614 X 10-6)=- 0.001666526 (rad)地面以上基桩在土压力作用下的弹性位移hw= H-h1=5-3.03 =1.97(m)=p1 x b1=21.039 x 2.25 = 47.338(kn/m)hWhW 11 hW q1 4 hW q2120 E I=p2 X b1=31.727 X 2.25 = 71.386(kn/m)259.02256.43 11 47.338 4 71.3