桥梁下部结构设计-毕业设计

1、.建筑工程系道路桥梁工程技术专业毕业设计：钢筋混凝土简支梁桥下部结构设计（一）毕业设计原始资料道路等级：乡村道路；桥面横坡：设置 1.5的人字坡；横向布置： 0.5m( 防撞墙 )+7.5m( 车行道 )+0.5m( 防撞墙 ) ，桥梁全宽 8.5m.；设计荷载：公路 -级；5.桥面铺装： 12cm 厚 C40 防水钢筋混凝土及涂 HM1500 防水剂；6.桥梁孔跨布置：本桥为上跨铁路而设，设3-20m 预应力混凝土空心板梁，桥面连续;桥梁线形：本桥位于直线上，与铁路正交；地震基本烈度： 8 度。地质情况详见：桥梁工程地质纵断面图。（二）、毕业设计的任务与内容桥墩和基础的方案比选；盖梁设计；桥

2、梁墩柱设计；基础（钻孔灌注桩）设计；施工组织设计；设计图纸：桥梁总体布置图、盖梁配筋图、桥墩构造图、桥墩配筋图、基础构造图、基础配筋图。.目录摘要Abstract 前言第一章 设计资料与方案比选 1 1.1 设计资料与方案必选 1 1.1.1 设计标准及上部构造 11.1.2水文地质条件11.1.3材料11.1.4下部结构比选11.1.5 桥梁下部构造尺寸3第二章 盖梁计算 3 2.1 荷载计算3 2.1.1 上部构造永久荷载表 32.1.2盖梁自重及作用效应计算 42.1.3可变荷载计算52.1.4双柱反力 Gi 的计算122.2内力计算122.2.1恒载加活载作用下的各截面内力 122.2

3、.2盖梁内力汇总表142.2.3 盖梁各截面的配筋设计及承载力校核 15 第三章 桥墩墩柱设计 17 3.1 荷载计算17 3.1.1 恒载计算173.1.2活载计算173.1.3双柱反力横向分布计算 173.1.4荷载组合 183.2截面配筋计算及应力验算 193.2.1作用于墩柱顶的外力 截面配筋计算20第四章 钻孔灌注桩计算 224.1荷载计算224.1.1每一根桩承受的荷载 224.2桩长计算244.3桩的内力计算254.3.1桩的计算宽度 b 的确定 254.3.2桩的变形系数 254.3.3地面以下深度z 处桩身截面上的弯矩Mz 与水平压应力 zx 的计算25 4.

4、3.4 桩身截面配筋与承载力验算 274.3.5 墩顶纵向水平位移验算 29 第五章 施工组织设计 32 5.1 施工内容325.2 施工方法及工艺325.3 劳动力、工期、设备投入计划 355.4 质量管理体系及保证措施 365.5 安全文明保证措施37谢词40参考文献 41.摘要本次设计的课题是混凝土简支梁桥下部结构，本设计选择部分混凝土简支梁桥为方案进行下部结构设计。桥梁下部结构考虑是否得当，对工程造价、质量、工期及使用影响很大。在设计中，首先根据地质条件选择适合本桥的桩基础，比较常用的桥墩形式，经过方案必选后选择合适的桥墩，方案确定后再从上到下开始计算。首先是盖梁的计算，着重计算盖梁在

5、使用过程中上部构造恒载、盖梁自重以及汽车及防撞墙荷载的作用，通过荷载集度进行盖梁内力的计算，然后是盖梁的配筋，经过盖梁内力计算对盖梁进行配筋及承载力校核；其次是桥墩的计算，桥墩的计算主要是桥墩所受的恒载、活载的的计算及双柱反力的计算，然后是配筋计算及应力验算；最后是钻孔灌注桩的计算，主要是桩长的计算，桩长根据单桩容许承载力的经验公式确定桩长，桩内力的计算主要是用 m法，根据 m法确定的桩的内力进行桩筋的设计及强度验算。关键词： 简支梁桥；盖梁；桥墩；钻孔桩基础.AbstractThis design is the subjectofthe Ministryofconcretebeamsunde

6、r thebridgestructure,partof the design choices fortheconcretebridgebeamsfor the lower part of the program design.Bridge substructure to consider it properly, on the project cost,quality, duration and the use of significant influence.Inthedesign,firstselecttheappropriategeologicalconditionsunderthe b

7、ridge foundation, the more common form of bridge piers through theprogram will select the appropriate pier after the election, from top tobottomand thenstart toidentifythe program. First,coverthecalculationof beam, capping beam focused on computing in the course of thesuperstructuredead load, and th

8、ecap beam weightload ofvehicles and therole of anti-wall, through the load set cover degree of internal forcecalculation, then the cap beam reinforcement After calculation of the capcover Sommer beam reinforcement and capacity check; followed by thecalculationof thepier,main pierpier sufferedcalcula

9、teddead load,liveload ofthecalculationand thecalculation ofdouble-column reaction,andthen is the reinforcement calculation and stress check; Finally, thecalculation of bored piles, pile length is mainly the calculation ofallowable bearing capacity of pile length the experience under the pileformula

10、to determine the length of the pile, piles is mainly used m thecalculationmethod, based on m method to determinethe internalforcespileand pile reinforcement design strength checking.Key words:simply supported beam bridge; cap beam; pier; bored pile foundation.前言随着我国社会的发展与进步和人民生活水平的日益提高，交通的便利程度和安全性得到

11、了人们的广泛关注，桥梁有事现代交通中不可缺少的组成部分，与此同时，桥梁建设得到了迅猛发展，我国桥梁工程无论在建设规模上，还是在科技水平上，均已跻身世界先进行列。各种功能齐全、造型美观的桥梁开始频繁的出现在人们的生活中，给人们带来方便的同时很多桥梁也逐渐成为城市的标志性建筑。本设计为混凝土简支梁桥下部结构设计，是根据公路桥涵设计手册系列丛书，以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范（JTG系列）拟定设计而成。在设计过程中，还参考了诸多如桥涵工程、土力学、基础工程、桥涵水文、桥梁结构力学、专业英语等相关书籍和文献。设计中考虑了各种尺寸与材料的选用符合规范中对强度、应力、局部承压强度的要求，并且产生

12、在规范容许范围内的变形，使桥梁在正常使用的情况下能够达到安全、稳定和耐久的标准。在可预期偶然荷载下仍能达到基本正常使用的标准。设计时还充分考虑桥梁所处区域施工和维护，并且兼顾桥梁本身的美观与社会经济性，既要设计合理，又要起到良好的社会经济效益。的地质和水文条件，既保证符合规范要求，同时保证因地制宜并且便于.第一章设计资料与方案必选（一）、设计标准及上部构造道路等级：乡村道路桥面横坡：设置 1.5%的人字坡横向布置： 0.5m（防撞墙） +7.5m（车行道） +0.5m（防撞墙），桥梁全宽 8.5m 设计荷载：公路级桥面铺装： 12cm 厚 C40 防水混凝土及涂HM1500 防水剂桥梁孔跨布置

13、：本桥为上跨铁路而设，设320m 预应力混凝土空心板桥，桥面连续桥梁线性：本桥位于直线上，与铁路正交地震烈度： 8 度地质情况详见：桥梁工程地质纵断面图（二）、水文地质条件拟建桥址位于毛茨坪村附近，地形属微型黄土塬上，地形平坦、地势开阔、交通方便。桥址区地层主要有第四系全新统土更新风积砂质黄土、粗圆砾土、卵石土、基岩为第三系中新统砂岩。本段属喜马拉雅期轻微的褶皱构造，主要为石门沟向斜，该向斜对本桥无影响，本桥址区无重大地质构造，本区地震基本烈度八度，地震动反应谱特征周期0.45s。桥址区地表水及地下水均不发育。桥址区未发现有不良地质现象，桥址区特殊岩土为湿陷性黄土，桥址区地表广泛分布的砂质黄土

14、均具湿陷性，湿陷等为级（严重）自重湿陷性，湿陷土层厚度3039m。（三）、材料混凝土：盖梁、桥墩用C35 混凝土，系梁及基础用C30 混凝土。（四）、下部结构比选桥梁的支撑结构为桥墩和桥台。桥墩是多跨桥的中间支撑结构。桥台是桥梁两端桥头的支撑结构，是道路与桥梁连接点，桥头和桥墩都是由台（墩）帽、台墩身和基础组成。桥墩的作用是支撑在它左右两跨的上部结构通过支座传来的矗立力和水平力，由于桥墩建筑在江河之上。因此它还要承受流水压力。水面以上的压力和可能出现的水压力 。船只等的撞击力。所以桥墩在结构 上必须有足够的稳定性。在布设上考虑桥墩与河水的相互影响，既水流冲刷桥墩和桥墩出水的问题，在空间上应满足

15、通航和同车要求。具体桥梁建设时采用什么类型的桥墩。应依据地质、地形及水文条件。墩高、桥跨结构要求及荷载性质及大小，通航和水面漂浮物等，桥跨以及施工条件等因素综合考虑。但是在同一座桥梁内，应尽量减少桥墩的类型。1）实体试桥墩： 主要特点是依靠自身重量来平衡外力而保持稳定。它一般适宜荷载较大的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的江河中。此类桥墩的最大缺点是圬工体积大，因而其自重大阻水面积也较大。有时为了减轻墩身体积，通常将墩顶部分做成悬臂式的。.2）空心试桥墩 ： 它克服了实体试桥墩在许多情况下材料强度得不到充分发挥的缺点，而将混凝土和钢筋混凝土做成空心薄臂结构等形式，这样可以节省圬工材料，还减轻重

16、量，其缺点是经不起车辆和漂浮物的撞击。3）柱式桥墩： 有单柱式、双柱式、哑铃式和混合式四种，单柱式桥墩在水流与桥轴线斜交角度大及曲线桥梁中用的较多，双柱式桥墩是桥梁建筑中采用较多的一种形式，它具有施工方便、造价低和美观等优点，在有严重漂浮物或流冰的河流上或墩身较高时可采用哑铃是或混合式。基础一般是桥梁建筑中最困难的部分， 往往影响工期和造价、 施工时的安全与整个梁的安全性，因此基础形式的选择需十分慎重。基础形式的选择主要根据地质条件、上部构造、受力要求、水文情况、施工设备等条件来考虑。1）明挖基础： 在较好持力层且基础埋置深度浅时，采用明挖基础是很经济的，选择明挖基础方案必须注意开挖时的排水可

17、能性，埋深在 5m 以内时，明挖基础方案较为经济，但当地下水与渗流速度较低，坑壁稳定时，甚至埋深达到 10m 左右时亦是经济的。2）钻孔灌注桩： 钻孔灌注桩适合于缺乏打桩设备或遇到打入困难的地质条件时以及需嵌入岩石的桩基中采用。它具有施工机械简单、造价低、便于群众性施工等特点，因而已成为我国桥梁的主要形式，目前公路桥中钻孔灌注桩的入土深度已达 107m，最大桩径已达 4m。3）沉井基础： 沉井基础是一种沉基础，它利用预制好的井筒下沉到一定的深度，再在井内修筑基底，沉井在下沉中起挡土挡水作用，往往本身也构成桥墩基础的一部分，它的施工设备比较简单，但施工周期长。沉井一般用于穿越砂性土、粘性土、软土

18、和无大漂石的沙砾、碎卵石土层以使其达到设计要求的承载力较大的图层上。沉井一般用在上部构造垂直反力与水平力均较大，并需把基础埋设到深层较坚硬的持力层上时采用。 当覆盖层为 10 12m 时，施工较为方便；持力层较深，采用沉井基础方案，亦可能是经济的。由上面各种桥墩、基础的比较，根据水文地质条件，造价和技术以及本路段填土和上部构造手里等要求，应选用双柱式桥墩，混凝土灌注桩基础。.第二章盖梁设计一、荷载计算图 2-1 （单位： cm）上部结构永久荷载 （见表 2-1 ）表 2-1每片边梁自每片中梁自重一孔上部构造自重重（ KN）（ KN）每一个支座恒载反力（ KN）1,8 号2,3,4,5,6,7（

19、 KN）号边梁 1,8中梁13.2511.89号号1952.893,4,5,6,7132.24118.66.2 盖梁自重及作用效应计算 (1/2盖梁长度 )盖梁自重产生的弯矩，剪力效应计算表 22截面自重（ kN ）弯矩（ kN m）剪力（ kN ）编号V 左V 右q2510.40.25M 1-12.60.2 - 2.2520.41-1-14.85-14.852512.62.2514.853-2.52 - 0.31.8-2.82M 2-1250.4 - q 2(1.20.95)0.41.8251.8250.81-34.2-34.22-22

20、19.353-10.08- 2.4 -12.48M 251.5 - 0.5 0.5 0.8 1.825(10.81.1)q31.1 1.21.82559.433-31.1-93.6126.9- 59.42-37.8 - 12.3 - 32.67-82.77M 4220.50.6- (59.432.4)1.7 - 25.2q2532.424-42.1- 9(194.594.50.8 1.7)3-16.35M 5220.52.35- (59.4 32.4 94.5)5-5q51.751.21.82594.5(3.452) - 25.5 3.850-9 (10

21、0.83.45)366.24q1+q2+q3+q4 +q5=220.5kN.可变荷载计算可变荷载横向分布系数计算：荷载对称布置时用杠杆法，非对称时用偏心受压法。公路级a. 单车列，对称布置（如图 2-3 ）图 2-31278010.40.23624510.60.32双车列 , 对称布置时 ( 如图 2-4)图 2-4.8270120.950.47510.05)0.136(0.15210.425450.852单车列 , 非对称布置 ( 如图 2-5)图 2-5 （单位： cm）由 i1eai /(2 a 2 ) , 已知 n=8 ， e=2.352a22(3.522.521.520.52 )42

22、1234567813.5)420.321(2.35812.5)420.265(2.35811.5)420.209(2.35810.5)420.153(2.35810.5)420.097- (2.35811.5)420.041- (2.3581 - (2.352.5)42-0.01581 - (2.353.5)42-0.0718d.双列车，非对称布置（如图2-6 ）.图 2-6 （单位： cm）已知： =8，e=0.82a 242 ，则1234567813.5)420.192(0.8812.5)420.173(0.8811.5)420.154(0.8810.5)420.135(0.8810.5)

23、420.115(0.8811.5)420.096(0.8812.5)420.077( 0.8813.5)420.058(0.88防撞墙荷载两侧有防撞墙荷载，对称布置时（如图 2-7 ）图 2-7 （单位： cm）.2271.50.5364502） 按顺桥向可变荷载移动情况， 求的支座可变荷载反力的最大值（如图 2-8 ）图 2-8 （单位： m）公路级双孔布载单列车时：1B19.57.8752178.5332.06 KN双孔布载双列车时：2B2332.06664.12 KN单孔布载单列车时：1B19.57.875178.5255.28 KN单孔布载双列车时：2B2255.28510.56 KN

24、防撞墙荷载（如图 2-9 ）图 2-9 （单位： m）q 防0.3257.5 KN / M.双孔满载时（一侧） :B1 B2 7.511.0 19.5 73.13 KN2B1B2146.25 KN3）可变荷载横向分布系数后各梁支点反力（计算的一般公式为 RiBi ），见表 2-3.各梁支点反力计算表 2-3荷载横向分布情况公路 级（ kN ）防撞墙荷载（ kN）计算荷 载荷载分布系单孔双孔双孔方法布置数B1B1B1RRR 1=000单列 2=000 3=0.251.0664.41行车 4=0.376.5896.62公路255.28332.06 5=0.376.5896.62 6=0.251.5

25、864.41级 7=000 8=000 1=000对称双列 2=0.475242.52315.46 3=0.151.0666.41布置行车 4=0.425216.99282.25按杠公路510.56664.12 5=0.425216.99282.25杆法 6=0.151.0666.41计算级 7=0.475242.52315.46 8=000 1=1.5146.25219.38 2=-0.5-73.13防撞 3=00 4=00墙荷 5=00载 6=00 7=-0.5-73.13 8=1.5219.38非对 1=0.32198.03106.59 2=0.26588.3388.00称布单列 3=0

26、.20978.6369.40置按行车 4=0.15368.9350.81偏心公路255.28332.06 5=0.09758.7132.21受压 6=0.04149.0113.61法计级 7=-0.01539.31-4.98算 8=-0.07129.61-23.58. 1=0.192127.51 2=0.173114.89双列 3=0.154102.27行车 4=0.13589.66公路 5=0.115510.56664.12 76.37 6=0.09663.76级 7=0.07751.14 8=0.05838.524 ）各梁永久荷载，可变荷载及力组合：计算见表 2-4 ，表中均取各梁的最大值

27、，其中冲击系数为：1+ =1+0.2=1.2各梁永久荷载，可变荷载基本组合计算表（单位：KN）表 2-4编荷载情况1 号梁2 号梁3 号梁4 号梁5 号梁6 号梁7 号梁8 号梁号RRRRRRRR12345678恒载264.47237.32264.47公路 级双列对0378.5579.69338.70338.7079.69378.550称公路 级双列非153.01137.81122.72107.5991.6476.5161.3746.22对称防撞墙荷219.38-73.130-73.13219.38载二期荷载71.86+555.71614.6388.87647.88647.88388.8761

28、4.6555.71+708.72373.92431.9416.77400.82385.69297.42601.93.4双柱反力 Gi计算（图 10），所引用的各梁反力见表 2-5表 2-5荷载组合情计算式反力 G1况（KN）组合公路15.85616.44.85388.873.85级双列(555.714.72207.06对称防撞墙647.882.85647.881.85388.870.85荷载614.60.15555.711.15)2207.6组合公路15.85373.924.85431.93.85级双列( 708.724.71945.25非对称防撞416.772.85400.821.85385

29、.690.85294.42墙荷载21.15)1945.25二内力计算恒载加活载作用下各截面的内力（1）. 弯矩计算 （图 2-10 ）图 2-10 （尺寸单位： cm）截面位置见图 2-10 ，为求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中弯矩取用对称布置时数值。按图 2-10 给出的截面位置，各截面弯矩计算式为:M 1 10M 22R10.05M 33R11.15 R2 0.15.M 4 4R1 1.75 G10.6 R20.75M 5 5R1 3.5 G1 2.35R2 2.5R3 1.5 R4 0.5各种荷载组合下的各截面弯矩计算见表 2-6 。（注意的是，表中

30、内力计算未考虑施工荷载的影响。）各截面弯矩计算表 2-6墩柱反荷载组梁支座反力（kN）各截面弯矩（kN m）力（ kN）合情况G1R1R2R3R42-23-34-45-5组合公路 555.71614.6388.87647.88-27.79-731.26-109.21797.862207.06级双列对称组合公路 级双1945.25708.72373.92431.9416.77-35.4-871.12-353.55299.78列非对称(2). 相应最大弯矩时的剪力计算一般计算公式有：截面 1-1 ：V 左=0，V右=0截面 2-2 ：V 左 =V 右=-R1截面 3-3: V左 =-R1-R2,V

31、右 =-R1-R2+G1截面 4-4: V左 =-R1-R2+G1， V 右=-R1 -R2+G1截面 5-5: V 左 =-R1-R2-R3-R4+G1 ,V 右 =-R1-R2-R3-R4+G1 计算值见表 2-7.盖梁内力汇总表中各截面内力均取表2-5 和表 2-6 中的最大值。按表2-8 可绘制内力计算的包络图。各截面剪力计算表 27荷载组合情况组合公路级组合公路级墩柱反 G1(KN)2207.061945.25梁支座R1555.711945.25反力R2614.6373.92（KN）R3388.87431.9R4648.88416.7711V 左00V 右0022V 左-555.7-

32、708.72V 右-555.71-708.72各截面V 左-1170.31-1082.6弯矩33（ KN.m）V 右1036.75862.6144V 左1036.75862.61V 右1036.75962.6155V 左013.94V 右013.94盖梁内力汇总表 2-8截面1-12-23-34-45-5内号力弯M自重-2.82-12.48-82.77-16.3566.34矩0-35.44-871.12-353.55799.86M荷载（ KN/m）-2.82-47.92-953.89-369.9866.2M计算V 自左-14.85-34.2-93.694.50重右-14.85-34.2126.

33、994.50剪力（ KN） V 荷左0-708.72-1170.311.36.7513.94载右0-708.721036.751036.7513.94V 计左-14.85-742.92-1263.911131.2513.94算右-14.85-742.921163.651131.2513.94.三截面配筋设计与承载力校核采用 C35 混凝土，主筋选用HRB335，25 ，保护层 5cm（钢筋中心至混凝土边缘）。 f cd16.1MPa ， f sd280MPa正截面抗弯承载能力验算0 df cd bx( h0 x )2f sd Asf cd bxAsfcd bxf sd以下取 3-3 截面作配筋

34、设计，其他截面雷同，在此不做详细计算。已知： bh180cm120cmM d953.89kN m取 r01.0，h01205115cm即：953.8910 616.11800 x(1150 x)x28.99mm2解得Asfcd bx16.11800 28.992803000.47mm230.00cm2f sd用25 钢筋，其根数nAs306.1 根 . 实际选用12根，配筋率：As14.90958.9080.285 0M1150180 x )该截面实际承载力M nf sd AS (h0953.89(. )2kN m就正截面承载能力与配筋率而言，配筋设计满足公预规要求，其他截面的配筋设计如表2-

35、9 所示。表 29各截面钢筋数量表所需钢所需钢实际选用截面筋面积含筋率号M（ kN m ）2)筋（根根数AS (cm2 )（）AS (cm数）1-1-2.827.811.6944.180.2732-2-47.921.490.31154.000.2613-3-953.89306.11258.910.2854-4-369.911.552.41258.910.2855-581258.910.285.对比可知，原标准的钢筋是适合的，均大于计算值。2斜截面抗剪承载能力验算按公预规 5.2.10条要求，当截面符合： r V0.50 103fbh可不进0 d2td0行斜截面抗剪承载能

36、力计算，仅需按公预规9.3.13条构造要求配箍筋。式中：2 预应力提高系数，本例取其为1.0 ，f td 混凝土抗拉设计强度，取其为1.52MPa公预规 : 对于板式受弯构件， 公式右边计算值可乘以1，25 的提高系数。对于 1-1 截面：0.5 10 32 ftd bh01.250.5 10 3 1.01.5218009001.25 1539( kN )按公预规 5.2.10条规定：r0Vd 0.5110 3fcu , k bh00.51 10 335180011506245.61(kN )本例可按构造要求设置斜筋与箍筋，见图2-11 所示。图 2-11全梁承载力校核已 知 h01150cm

37、,s280MPa , 一 根 主 筋25 所 能 承 受 的 弯 矩 值 为M lsAsz,其中 z0.92h01042.06mm, 代入后得 M lsAsz171.9(kNm) 。.第三章桥墩墩柱设计墩柱一般尺寸见图3-1 所示 ，墩柱直径为 120cm，用 C35混凝土，让 R235钢筋.( 一 ). 荷载计算恒载计算由前式计算得：（1）. 上部构造恒载，一孔重：1952.86KN（2）. 梁盖自重（半根梁盖）：253.8KN（3）. 横系梁重： 105 KN（4）. 墩柱自重： 0.6 2 9 25=254.47 KN（5）. 防撞墙自重： 146.26 KN（6）. 二期荷载： 71.

38、86 8=574.88 KN作用墩柱底面的恒载垂直力为：N 恒0.51952.86253.8254.47146.260.5574.880.51845.27kN活载计算荷载布置及前述情况见图3-3 图 3-5 ，由盖梁计算得知：（1）公路 级单孔荷载单列车时： B1 0 ， B2255.28kN .B1 B2 255.28kN相应的制动力： T 255.282 100051kN . 按公预规 4.3.6制动力不小于 90kN. 故取制动力为 90kN.双孔荷载单列车时： B1 76.78kN ， B2255.28kN .B1B2 255.28kN相应的制动力： T 322.06210 0064.

39、4kN 90KN,取制动力为 90 KN. 按公预规 4.3.6 制动力不小于90KN，故取制动力为 90KN。（2）防撞墙荷双孔荷载时（单侧）： B0019.573.13kN ,B273.13kN .B1B2146.25kN汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值，即产生最大的墩柱垂直力，汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱 .双柱反力横向分布计算 . （ 汽车荷载位置见图 3-1 ）.1）单列车时：双列车时：1212图 3-1 （尺寸单位： m）2352351.0470110802350.67047010.6700.330（2）防撞墙荷载：双侧时：120.5

40、0荷载组合（1）最大最小垂直反力时，计算见表3-1.可变荷载组合垂直反力计算（双孔）表 3-1最大垂直反力（ KN）最小垂直反力（ KN）编号荷载状况横向分布横向分布B1(1 )B1(1 )111公路单列车1.00398.470.0002级双列车0.67533.950.33262.993防撞墙设双侧0.50146.260.50146.25计表中汽车 - 级已乘以冲击系数， 11.2.最大弯矩时，计算见表 3-2可变荷载组合最大弯矩计算（单孔）表 3-2墩柱顶反力计算垂直力（ kN）对柱顶中心弯编水平荷载情况矩（ kN m）力 H号式B1(1)B2Bmax0.35Bmax 2.12B1（ kN）

41、H1单孔单列车255.28 1.0 1.22单孔双列车510.56 0.67 1.2306.340306.3445107.2295.4410.49202.18410.4945143.6795.4表 4-2 内水平力由两墩柱平均分配.( 二). 截面配筋计算及应力验算作用于墩柱顶的外力 （图 3-2 ）图 3-2（1）垂直力最大垂直力：Nmax 汽0.5 1952.86253.80.5 146.260.5574.88533.951590.8533.952124.75(kN )N d1590.8410.492001.29(kN )（2）H=45kN（3）弯矩： M max143.6795.4239

42、.07( kNm).截面配筋计算已知墩柱顶用 C35混凝土，采用 24 根直径为 25cm的二级钢筋 . Ag117.82cm2 .则纵向钢筋配筋率Ag1.04 00 0.500.由于l 0297 . 内插法计r 22r152 0.6算偏心增大系数 .10.511.671211.670.830.95x0.92 x. 双孔荷载，按最大垂直力时 , 墩柱顶按轴心受压构件验算 . 根据公预规5.3.1 条：r0 N d0.9 ( fcd A f cd As )0.90.93 (16.1 1.13 106280 117.82 102 ) 17988.77r0 N d2124.75kN. 单孔荷载，最大

43、弯矩时，墩柱顶按小偏心受压构件验算：N d2001.29kNM d239.07kN me0M d239.070.119mN d2001.29l02972r2150.6故1.735 ， e0 206.47 mm根据公预规 5.3.9条偏心受压构件承载力计算应符合下列规定：r0 N dr 2 f cd A C r 2 f sdrNe Br3 fcdD fsdgr 30d0e0Bf cdDgf sd rAf cdCf sd( 其中公预规 5.3.9规定 , 轴向力的偏心矩 eM d ，应乘以偏心矩增大系N d数 ，其中按 5.3.10 条的规定计算 .).11( l0 ) 21 21.735e0h1

44、400h010.22.7e00.4891.0h021.150.01l 011.0h则 21.0设 grs0.854r按公预规提供的附录 C 表 C.0.2 “圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表，经试算查得各系数 A,B,C,D 为：设0.77 ，A=2.0306;B=0.6136;C=1.5013;D=1.2086 e0 209mm则 r 2 fcd AC r 2 fsd13343.2(kN )r0 N d2001.29(kN )Br3f cdD fsd gr32783.1(kN)r0 Nd e0418.27(kN)m墩柱承载力满足规范要求。.第四章基础（钻孔灌注桩）设计一

45、荷载计算每一根桩承受的荷载为：一孔恒载反力（图 4-1 ）图 4-1 （尺寸单位： m）N 10.51952.86976.43( kN )盖梁恒重反力N 2253.8kN系梁恒重反力N 30.510552.5kN一根墩柱恒重N 4254.46kN防撞墙恒重N 50.5146.2673.13kN二期荷载恒重N 60.5574.88287.44kN作用于桩顶的恒载反力为：NN1N 2N 3N 4N 5N 61897.77kN灌注桩每延米自重q1.5) 225 44.18(kN/ )2可变荷载反力（1）两跨可变荷载反力.N 7533.95kN（2）单跨可变荷载反力N 8410.49kN（ 3 ） 制

46、 动 力T=45kN. 作 用 点 在 支 座 中 心 ， 据 桩 顶 距 离 为 ：0.50.0421.29.010.221m（4）纵向风力风荷载按桥规 4.3.7条的规定计算Fwhk0 k1k3Wd Awhk00.9k10.8375k2 1.0k31.0W 00.3Wd0.7757盖梁的迎风面积： Awh9.8m2，桥规 4.3.7条规定纵桥向风荷载为横桥向的0.7 倍. 则盖梁引起的风压： Fwh10.7k0 k1k3Wd Awh14.01对桩顶的力臂为： 9.6m桥墩的迎风面积： Awh9.01.22 21.6m2由桥墩引起的风压：Fwh 2 0.7k0 k1k3Wd

47、 Awh 28.84对桩顶的力臂为： 0.59.04.5m横向风因墩柱横向刚度较大，可不予考虑 .9.作用于桩顶的外力（图4-2 ）图 4-2.N max1897.77 533.95 2431.72kN (双孔 )N mix1897.77 410.49 2038.26kN (单孔 )H454.018.8457.85kNMN 80.35T 10.221 Fwh1 9.6 Fwh 2 4.5 681.89(kN m)二桩长计算由于假定土层是单一的，可由单桩容许承载力的经验公式初步计算桩长。灌注桩最大冲刷线以下的桩长为 h，则：N1l i im0 A 0 k2 r2 ( h33)U2式中： U桩周长

48、， U=4.869m；i 桩壁极限摩阻力；按表值取为：11KPa ， 230KPa ，3150KPa ， 4120KPa . 5 130KPal i一 土 层 厚 度 ； l135.2m ,l 21.5m ,l3 2.3m ,l 43m . l5h l1l 2l 3 l 4 m考虑桩长土深度影响的修正系数，取为0.85.m0 考虑孔底沉淀深度影响的清底系数，取为0.85.A桩底截面积，AR21.77m2 .0 桩底土层容许承载力，取其为400KPa.k2 深度修正系数，取5.0r2 土层的重度，取r217kN / m3h3 一般冲刷线以下深度（m）带入得：N424.6h11174.33柱底最大

49、垂直力为：N max2375.0744.18h即 2375.07+44.18h=424.6h-11174.33 故 h=35.77 （m）取 h=39m，由上式反求：.424.6 39 11174.33 5385.07(kN )2431.72 44.18 39 4154.74(kN )可知柱的轴向承载力满足要求。三桩的内力计算桩的计算宽度 bb1k k f (d1)1.00.9(1.51)2.25( m)桩的变形系数mb1EI式中： Ec3.0 10 7 kN / m 2 ； Id 40.249 ； m 4000kN / m 464则0.273 ， h 0.237 39 10.647 2.5可

50、按弹性桩计算。地面以下深度 z 处桩身截面上的弯矩 M z 与水平压力的计算已知作用于地面处桩顶上的外力为：N 02431 .72kN ， H 057.85kN ， M 0 681.89N m(1).桩身弯矩 M zM zH 0 Am M 0 Bm式中的无量纲系数Am ， Bm ，可由表格查得，计算见表4-1.桩身弯矩 M z 计算（单位：kN m ）表 41Zz zhhAmBmH 0 AmM 0 BmM z0.730.24.00.196960.9980641.74680.57722.311.470.44.00.377390.9861779.97672.46752.40.

51、529380.95861112.18653.67765.852.930.84.00.645610.91324136.80622.73759.533.361.04.00.723050.85089153.21580.21733.424.761.34.00.767610.73161162.665498.88661.545.491,54.00.752660.68694159.91468.42628.337.332.04.00.614130.40658130.13277.24407.30.398960.1476384.54100.67185.2110.993.04.00.19305

52、0.0759540.9151.7992.712.823.54.00.050810.0135410.779.2320.0014.654.04.00.000050.000090.010.060.07(2).桩身水平压力H 0z Ax2 M 0z Bxzxb1b1式中无量纲系数Ax ， Bx 可由表查得。计算见表4-2水平压力zx 计算（单位： kN / m2）表 4-2zzzABxH 0 z Ax2M 0z Bxzxxb1b10.730.22.117991.290882.975.838.801.470.41.802731.000645.069.0414.102.560.71.360240.6388

53、56.6810.1016.783.300.91.093610.444816.929.0415.954.031.10.854410.286066.607.1113.715.491.50.466140.062884.912.137.047.332.00.14696-0.075722.06-3.42-1.3610.993.0-0.08741-0.09471-1.84-6.41-8.2514.654.0-0.10788-0.01487-3.03-1.34-4.37.四桩身截面配筋与承载力验算（图 4-3 ）图 4-3(1). 验算最大弯矩 Z=2.20m处的截面强度，该处的内力值为：M=765.85

54、KN MN=2431.72KN桩内竖向钢筋按百分之五配置，则As r 2 0.50088.36(cm2 )选用 24 根直径 25mm的钢筋， As117.82(cm2 ) ，0.67 00 . l p 为桩的计算长度，当 h4 时，取 l p0.7(l04.0)10.26m ，根据公预规 5.3.9 和 5.3.10条相关规定：M314.9mme0N（其中 iI0.375 ）A10.22.7 e00.802h021.150.01 l 01.0821.0h所以 21.0.11( l 0 ) 21 21.12e0h1400h0则e0352.7mm设 grs0.883r代入公式r0 N dr 2

55、f cd ACr 2 f sdr0 N d e0Br 3 f cdDf sdgr 3e0Bf cdDgf sd rAf cdC f sd所以e0Bf cdDgf sdr13.8B 1.657D rAf cdCf sd13.8A 1.876C按公预规提供的附录C 表 C.0.2 “圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表，经试算查得各系数A,B,C,D 为：设0.66 ，A=1.6827;B=0.6635;C=0.8766,D=1.5933 e0 355.8mm则r 2 fcd ACr 2 fsd13986.99( kN ) r0 N d2431.72(kN )Br3f cdD f

56、sdgr34976.27(kN)r0 N d e0865.21(kN)m钻孔灌注桩的正截面受压承载力满足要求。(2).按轴心受压构件验算，根据公预规5.3.1 条r0 N d 0.9 ( f cd Afcd As )桩采用 C30混凝土，采用24 根直径 25mm的 HRB235钢筋， As117.82cm2 ，0.67 00 .由于 l 010.2627.3728 ，故不计偏心增大系数，而1.0 .i0.3750.9( f cd Afcd A )0.9 1.0 (13.8 1.77106280117.82102 )24952.464kN r0 N d2431.72kN.满足规范要求。五、墩顶

57、纵向水平位移验算1、桩在地面处的水平位移和转角（X0 、 0）计算X0=H 0AxM ZBx32 EI EI当 ah 4， Z=0.5 时，查表得到Ax=2.21999 Bx=1.39252 a3EI=0.273 30.80E cI=0.273 3 0.80 3.0 107 1.5464=1.21 105a2 EI=0.273 2 0.273 20.8E cI=0.273 20.8 3.0 107 1.5 464=4.4 105故： x0=H 0AxM ZBX32 EI EI57.85 2.21999 681.89 1.392521.21 10 554.410=3.2 10-3 m=3.2mm

58、10mm（符合 m法计算要求）0H 0M 0= a2 EIB A + aEI同上查表得到： A=-1.61059 B =-1.614184aEI=0.273 0.8 3.0 107 1.564=1.63106代入得 0= 0= H2 0A+ M0B EIEI= 57.855 -1.61059 681.89 -1.61418 4.4 101.63=-8.87 10-4 （rad ）2、墩顶纵向水平位移验算（图 44）.图 44其上部墩柱截面抗弯刚度为 E1I 1 ( 直径 d1) ，下部柱截面抗弯刚度为 EI ，（直径为 d），假设 n= E1I 1 EI ）, 则墩顶的水平位移公式为：x1 =

59、x0- 0 l 0+xQ+xmH133 nh1h2(h 1 +h2) 式中： XQ=3 nh 2 h1E1I1Xm= M22(2h 1+h2) 2E 1I1h1nh已知： h1 =9m， h 2=0m ， h=39m， n=1故： XQ=45 1 930.8 3.0 107 1.2 4/6434.48 10-3 (m)Xm=239.07 922 0.8 3.0 10 7 1.24/ 64=3.96 10-3 (m)x1 =x0- 0 l 0+xQ+xm=3.2-10-3 - -8.87 10-4 9 4.48 10-3 3.96 10-3=0.196(m)=19.6(mm)墩顶容许的纵向水平位

60、移 为：. =5l=519.51=22.08mmX =19.6mm符合规范要求。.第五章施工组织设计一、施工内容施工内容包括钻孔灌注桩、系梁、桥墩、盖梁。二、施工方法及工艺桥墩 、承台、系梁、盖梁采用定型钢模、钢支撑，结构砼全部采用拌合站集中拌合，采用砼输送泵灌注砼。钻孔灌注桩1）钻孔准备工作放样定位：根据业主交付的中心桩位置及测量资料，进行检查核对，测定墩台中线和标定钻孔桩中心位置，测设护桩，并增设水准点。钻孔场地的平面尺寸应按桩基设计的平面尺寸，结合钻机底座平面尺寸，钻机移位要求，施工方法以及其它机具设施布置等情况而确定。做好有关试验，包括石、砂取样试验，水泥抽样试验、申请砼配合比，钢筋取