中小桥下部结构(墩柱)计算(ppt共79)

中小桥下下部结构构计算2010年12月（墩柱计计算）1、墩柱计计算内容容内力计算算：墩墩柱计算算截面的的弯矩和和轴力。。《通用规范范》4.3荷载组合合：根根据不同同验算要要求，分分别进行行承载能能力组合合及正常常使用组组合。《通用规范范》4.1.6~4.1.7偏心受压压构件截截面验算算：承载能力力验算、、正常使使用验算算剪力：恒载、活活载、制动力、、支摩力力、升降降温作用用、徐变变收缩作用等弯矩：剪剪力引起起的弯矩矩,恒载偏心心引起弯弯矩轴力：恒恒载、活活载等2、墩柱内内力计算算（《通用规范范》4.3）水平力计计算1、汽车制制动力：：2、墩柱内内力计算算水平力计计算2、支摩阻阻力：F=G*μ如果水平平力大于于支摩阻力力，按照照支摩阻阻力取值值2、墩柱内内力计算算水平力计计算3、体系升升降温、、收缩徐徐变引起起的水平平力，按按照各墩墩进行刚刚度分配配。升降温引引起的水水平力：：F=Δ*Ki=α*t*L*Ki=0.00001*t*L*KiL----i墩距不动动点的距距离Ki———i墩的刚度度t——升降温差差收缩徐变变可按照照10°计算，与与降温进进行不利利效应叠叠加。2、墩柱内内力计算算水平力计计算4、离心力力：2、墩柱内内力计算算水平力计计算5、地震力力：按照规则则桥梁计计算，作作为偶然然荷载组组合2、墩柱内内力计算算水平力计计算6、其他荷荷载——风荷载、、水压力力、冰荷荷载、撞撞击荷载载2、墩柱内内力计算算竖直力计计算根据帽梁梁分析结结果计算算作用于于墩顶的的内力。。2、墩柱内内力计算算桥墩刚度度计算及及水平力力分配2、墩柱内内力计算算1、桥墩刚刚度计算算K墩=3*0.8Ec*I/h3桥墩刚度度计算及及水平力力分配计入桩土土作用(m法)：简化不计计桩土作作用：2、墩柱内内力计算算2、板式橡橡胶支座座刚度计计算桥墩刚度度计算及及水平力力分配2、墩柱内内力计算算3、刚度合合成支座与墩墩柱刚度度串联，，再多个个墩柱并并联，得得到一联联桥下部部结构的的抗推刚刚度，水水平力按按照各墩墩占一联联刚度比比进行分分配。K合=K*Kr/(K+Kr)K、Kr———分别是墩墩柱和支支座刚度度桥墩刚度度计算及及水平力力分配2、墩柱内内力计算算其他计算算荷载1、考虑施施工因素素，上部部结构恒恒载的偏偏心作用用2、位于纵纵坡上，，支座不不能保证证决对水水平，重重力可能能产生水水平分力力。3、顺桥向向和横桥桥向弯矩矩组合2、墩柱内内力计算算规范基本本规定3、荷载组组合3、荷载组组合规范基本本规定4、截面验验算桥墩承载载力验算算按照偏心心受压构构件计算算桥墩承载载力验算算4、截面验验算桥墩抗裂裂验算4、截面验验算桥墩位移移验算85规范对桥桥墩位移移有规定定，现04规范取消消，可参参考85规范。4、截面验验算4x20m预应力混混凝土空空心板，，桥面连连续，下下部采用用柱式墩墩（d120），钻孔孔灌注桩桩基础（（d150）。支座座均采用用板式橡橡胶支座座。空心板计计算示例例5、计算示示例1、本例为为4x20m预应力混混凝土空空心板，，桥面连连续，下下部采用用柱式墩墩，钻孔孔灌注桩桩基础。。支座均均采用板板式橡胶胶支座墩柱基桩桩计算桥墩刚度度计算空心板计计算示例例5、计算示示例桥墩刚度度计算——考虑桩土土作用空心板计计算示例例5、计算示示例柱顶水平平位移:delta=0.0803m2#墩K=3*1000/0.0803=37359.9kn/m支座刚度度计算空心板计计算示例例5、计算示示例墩柱刚度度计算空心板计计算示例例5、计算示示例水平力计计算1、汽车制制动力：：按照车道道荷载计计算：F=(4*20*10.5+240)*10%*3*0.78=252.7kN且不小于于165*0.78*3=386.1kN则制动力F=386.1KN5、计算示示例空心板计计算示例例水平力计计算2、温度变变化影响响力、混混凝土收收缩影响响力计算算5、计算示示例空心板计计算示例例墩柱水平平力计算算5、计算示示例空心板计计算示例例验算截面面（柱底底截面））内力计计算5、计算示示例空心板计计算示例例墩柱基桩桩计算采用手算算或者软软件计算算，以桥桥博为例例：截面面验验算算5、计计算算示示例例空心心板板计计算算示示例例墩柱柱为为一一端端固固定定一一端端自自由由，，取取为为2L=10m采用用手手算算或或者者软软件件计计算算，，以以桥桥博博为为例例：：截面面验验算算5、计计算算示示例例空心心板板计计算算示示例例配筋筋：：5、计计算算示示例例空心心板板计计算算示示例例抗震震设设防防7度及及以以上上墩墩柱柱塑塑性性铰铰区区箍箍筋筋满满足足抗抗震震细细则则要要求求构造要要求：：5、计算算示例例空心板板计算算示例例现质检检对保保护层层厚度度控制制很严严格，，设计计可适适当加加大保保护层层厚度度便于于施工工控制制。构造要要求：：5、计算算示例例空心板板计算算示例例中小桥桥下部部结构构计算算2010年12月（基桩桩计算算）1、基桩桩计算算内容容桩身截截面内内力计计算及及截面面验算算桩长计计算2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算计算内内容和和方法法与墩墩柱相相同：：计算桩桩身的的最大大弯矩矩，一一般在在地面面以下下3m左右。。提取取该计计算截截面的的内力力进行行配筋筋计算算及截截面验验算。。均采用用m法（详详见桥桥涵地地基与与基础础设计计规范范附录录P）2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算偏心受受压构构件，，计算算与墩墩柱一一样。。桩的计计算长长度取取值，，新规规范未未作规规定，，参考考85地基规规范:2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算也可用用有限限元程程序的的土弹弹簧模模拟桩桩土作作用，，具体体可参参考《桥梁设设计与与计算算》书中及及参考考文献献2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算土弹簧簧刚度度：K=b1*S*m*yb1---计算宽宽度S—桩单元元长度度y—单元深深度2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算桩基配配筋根据计计算结结果配配筋，，参考考《高指桩桩基设设计指指导意意见》：摩擦桩桩：1、第一一批截截断主主筋深深入地地下长长度L，按L1=4/α计算（（α为土中中基础础变形形系数数），，2、最下下层为为素砼砼段，，最大大长度度不超超过8倍桩径径；3、桩基基沉淀淀层厚厚度：：嵌岩桩桩：桩桩基钢钢筋通通长沉淀层层厚度度：2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算桩基配配筋2、桩身身截面面内力力计算算及截截面验验算桩基检检测：：桩长<50m,可采用用小应应变方方法检检测。。桩长≥≥50m,采用声声波透透射动动测法法埋声声测管管：桩径d<180cm:3根桩径d≥180cm:4根注意为为了施施工方方便，，延伸伸主筋筋固定定声测测管桩顶反反力计计算（（JTGD63-2007公路桥桥涵地地基与与基础础设计计规范范）3、桩长长计算算注意：：荷载载系数数为1.0，不是1.2or1.4，计入入冲击击系数数0.33、桩长长计算算注意：：1、考虑虑负摩摩阻力力。2、考虑虑冲刷刷、河河床变变化等等3、桩长长计算算摩擦桩桩3、桩长长计算算1、桩身身自重重与置置算土土重的的差值值，一一般按按照25-18=7kN/m3考虑2、持力力层多多为砂砂性土土，完完全考考虑浮浮力，，γ2=8kN/m3。对于饱饱和黏黏性土土IL<0时不计计浮力力，IL>1时，考考虑受受浮力力。在在0～1间按照照不利利状态态考虑虑。3、如无无土的的详细细资料料，可可偏保保守计计算取取值。。摩擦桩桩3、桩长长计算算嵌岩桩桩3、桩长长计算算嵌岩桩桩1、中风风化岩岩作为为嵌岩岩桩计计算，，强风风化仍仍然作作为摩摩擦桩桩计算算。2、单轴轴饱和和抗压压强度度：条文说说明对对嵌岩岩桩持持力层层的岩岩性做做了规规定：：3、桩长长计算算嵌岩桩桩1、嵌岩岩深度度按照照规范范5.3.5计算2、如果果桩较较长，，桩端端弯矩矩很小小，考考虑岩岩层变变化、、风化化差异异、裂裂隙发发育等等不利利因素素，可可按照照1.5~2d的嵌岩岩深度度考虑虑。嵌岩深深度：：3、桩长长计算算嵌岩桩桩加强钻钻孔分分布，，确保保地质质资料料准确确可靠靠《公路工工程地地质勘勘测规规范》（JTJ064-98）6.3.3条：3、桩长长计算算实例例宿新高高速（（新沂沂段））——09年完成成施工工图设设计，，现已已完成成大部部分下下部基基础施施工。。岩层分分布变变化大大，中中风化化层在在地面面线以以下5~15m不等北沟枢枢纽互互通桥桥中风化化岩层层3、桩长长计算算实例例宿新高高速（（新沂沂段））——09年完成成施工工图设设计，，现已已完成成大部部分下下部基基础施施工。。岩层分分布变变化大大，中中风化化层在在地面面线以以下5~15m不等北沟枢枢纽互互通桥桥3、桩长长计算算实例例宿新高高速（（新沂沂段））——09年完成成施工工图设设计，，现已已完成成大部部分下下部基基础施施工。。北沟枢枢纽互互通桥桥强风化花岗岩中风化花岗岩全风化花岗岩3、桩长长计算算实例例施工方方法：：冲击击钻、、人工工挖孔孔等钻孔布布置：：隔墩墩布置置钻孔孔，要要求进进入中中风化化层至至少5m设计桩桩长在在10~22m不等，，嵌岩岩>3m，现场场结合合钻孔孔情况况进行行了调调整。。北沟枢枢纽互互通桥桥冲击钻钻冲击钻钻中小桥桥下部部结构构计算算2010年12月（帽梁梁计算算）1、帽梁梁计算算内容容帽梁截截面内内力计计算截面验验算持久状状况承承载能能力极极限状状态下下抗弯弯、抗抗剪能能力计计算，，和持持久状状况正正常使使用极极限状状态下下裂缝缝宽度度验算算。计算方方法一一：汽汽车荷荷载通通过各各梁进进行传传递至至帽梁梁，并并根据据上部部结构构特点点分布布采用用刚（（铰））接板板法等等。桥桥梁通通、BRGcap等均采采用此此方法法。2、计算方方法——先纵向计算算再横向计算方法二二：汽车荷荷载直接作作用在盖梁梁上面，进进行影响线线加载。采采用常规的的杆系程序序计算即可可。2、计算方方法——先纵向计算算再横向3、盖梁内力力计算规范规定3、盖梁内力力计算规范规定3、盖梁内力力计算规范规定（（））抗弯计算：：抗剪计算：：裂缝计算：：3、盖梁内力力计算规范规定（（））3、盖梁内力力计算其他施工阶段计计算：注意意施工阶段段架桥机运运梁验算4、计算实例例本例为4x20m预应力混凝凝土空心板板，桥面连连续，下部部采用柱式式墩，钻孔孔灌注桩基基础。支座座均采用板板式橡胶支支座1、4、计算实例例结构判别根据规范8.2.1~8.2.3.盖梁与柱的的线刚度之之比小于5，