抗震计算—桥墩抗震计算

1、抗震计算选用最不利的空心板处的独柱墩进行抗震计算 (一)设计资料1、上部构造：3孔25m连续桥面简支空心板，25m预制后张预应力空心板，计算跨径为24.26m，每跨横向设6块板。桥面现浇10cm厚50号混凝土，7cm沥青混凝土。2、桥面宽度(单幅)：0.5（防撞护栏）净7.0(行车道)0.5m(护栏)=8.0m。3、设计荷载：公路级。4、支座：墩顶每块板板端设GYZ250x52mm板式橡胶支座2个。5、地震动峰值加速度：0.10g。6、下部构造：巨型独柱墩，1.3 x 1.5m；钻孔桩直径1.5m，均值长40m。墩柱为30号混凝土，桩基础为30号混凝土，HRB335钢筋。桥墩一般构造如下：(二

2、) 恒载计算1、上部恒载反力（单孔）空心板：4.7843×25×263109.8kN桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土)：7×25×0.1×267×25×0.07×24749kN防撞护栏：0.351×25×25×2438.8kN合计：3109.8749438.84297.6kN2、下部恒载计算1) 盖梁加防震挡块重力 PG23.358×26607.3kN2) 墩身重力 Pd3.23×13×261091.7kN3) 单桩自重力 Pz×1.52&

3、#215;40×251767.1kN(三)水平地震力计算1、顺桥向水平地震力计算1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载 Eihs式中：Ci1.7，Cz0.3，Kh0.2根据地质资料分析，桥位所在地土层属类场地，所以有 12.25×()0.95对于板式橡胶支座的梁桥 T1其中： 12 K1 计算采用3孔×25m为一联，故n2 Kis其中：ns2×1224，Gd1200kN/m2由橡胶支座计算知 Ar×0.2520.0491m2 0.032m Kis24×44190kN/m K144190kN/m K2 Kip其中：墩柱采用3

4、0号混凝土，则 Ec3.00×104MPa E10.8×3.00×104×1032.4×107kN/m2按墩高H13+2=15m控制设计，支座垫石支座厚度0.10.0520.152m li150.14215.152m柱惯矩： I10.4531m4Kip9378.1kN/mK29378.1kN/mGsp3×4297.6÷26446.4kNGtpGcpGp其中： Gcp607.3kN Gp1091.7kN 0.16(+2+1)顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为： XdX00l0XQ其中： l0li15.15

5、2m XQ0.000107桩的计算宽度：b10.9(d+1)0.9×(1.51)2.25m桩在土中的变形系数： m20000kN/m4其中：桩采用30号混凝土，则 Ec3.0×104MPaEI0.8×3.0×107××1.545.964×106 0.3763桩长h40m， h0.3763×4015.052m2.5m取h4.0，故Kh0从而有 X0 0由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.11查得 2.441 1.625 1.751故 X00.00002328 0 0.000009116Xd0.

6、000023280.000009116×15.1520.000107 0.0002684 Xf0.0867 XH/2X00l0/2XQ/2X00l0/20.000023280.0000091×0.0001255Xf/20.4676 0.16×(0.08672+2×0.46762+0.0867×0.4676+0.4676+1) 0.3125Gtp607.30.3125×1091.7948.5kN12 10.67 13.267T11.9212.25×()0.950.567Kitp7736.3kN/m则 Eihs372.82kN2

7、)墩身自重在板式支座顶面的水平地震荷载 Ehp54.86kN支座顶面的水平地震力总和为 EihsEhp372.8254.86427.68kN(四)墩柱截面内力及配筋计算(柱底截面)1、荷载计算上部恒载反力：4297.6kN下部恒载重力：1091.7607.31699kN作用于墩柱底面的恒载垂直力为N恒4297.616995996.6kN水平地震力：H427.68kN水平地震力对柱底截面产生的弯矩为 M427.68×15.1526480.2kNm2、荷载组合1)垂直力：N5996.6kN2)水平力：H427.68kN3)弯矩： M6480.2kNm3、截面配筋计算偏心矩： e0Md/N

8、d6480.2/5996.61.081m构件计算长度：l02l2×1326mi0.3745 l0/i26/0.374569.43>17.5应考虑偏心矩增大系数 1h01.24m，h1.3m10.22.70.2+2.7×3.368>1.0取 11.021.150.011.150.01×0.95<1.0取 20.9511.231e01.231×1.4551.791m选用双侧5025HRB335钢筋，As0.0245m2>0.5%A= 0.01615m2(五)桩身截面内力及配筋计算1、内力计算作用于地面处桩顶的外力为承台重=6.3

9、15;2.5×2×25=787.5N0（5996.6+787.5）÷2=3392.1kN，H0427.68÷2=213.84kN，M0213.84×（15.152+2）=3667.8kNm1) 桩身弯矩利用单桩内力计算，最大弯矩在y0.8m处，My3779.2 kNm垂直力： Nd3392.1×1.52×0.8×253427.4kN2、截面配筋计算偏心矩： e0Md/Nd3779.2/3427.41.103m构件计算长度：l00.7×0.7×7.441mi0.375 l0/i7.441/0.37

10、519.84>17.5应考虑偏心矩增大系数 1h0rrs0.75+0.661.41mh2r2×0.751.5m10.22.70.2+2.7×1.72>1.0取 11.021.150.011.150.01×1.1>1.0取 21.011.031e01.031×1.1031.137m由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)附录C有配筋率 fcd13.8MPa，fsd 280MPa grs/r0.66/0.750.88假定0.34，A0.6915，B0.4699，C-0.7657，D1.8071 0.00987NdAr2fcdCr2fsdAr2fcdCr2fsd0.6915×0.752×13.8