某大桥桥墩基础计算书

某高速公路特大桥的桥墩根底一.盖梁设计1.荷载计算〔1〕.上部结构永久荷载上部结构永久荷载每片边梁自重〔kN/m〕每片中梁自重〔kN/m〕一孔上部构造自重〔kN〕每一个支座恒载反力〔kN〕1、5号2、3、4号56.4858.848672.82边梁1、5中梁2、3、4411.74428.94〔2〕.盖梁自重及作用效应计算盖梁自重产生的弯矩剪力效应计算表截面编号自重〔〕弯矩〔〕剪力〔〕1-1-61.11-61.112-2-131-1313-3-3024054-43243245-500〔3)可变荷载计算1〕可变荷载横向分布系数的计算：荷载对称布置时用杠杠法，非对称布置时用修正偏心压力法①公路Ⅱ—级a．单列车对称布置时，如下列图所示b．双列车，对称布置时：c．三列车，对称布置时：d．四列车，对称布置时：e．五列车，对称布置时：当进行非对称布载时，用偏心压力法计算荷载的横向分布系数，具体计算可见上部结构荷载横向分布系数计算，将各分布系数列于下表中：偏心压力法计算的荷载横向分布系数梁号单列车双列车三列车四列车五列车10.35590.63570.52460.64790.611020.27800.51790.56140.59190.605630.20.40.46800.53600.640.27800.51790.56140.59190.605650.35590.63570.52460.64790.6110②人群荷载a．两侧有人群时单车有人群时，有前面计算可知〔2〕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①公路—Ⅱ：车道荷载的均布荷载标准值集中荷载标准值：单孔布载时双孔布载时②人群荷载人群荷载的均布荷载标准值单孔满载时双孔满载时〔3〕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〕具体计算见下表：各梁支点反力计算表荷载横向分布情况公路—Ⅱ级荷载〔〕人群荷载〔〕计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔对称布置按杠杆原理法计算单列行车公路—Ⅱ级322.3437.165.6131.2双列行车公路—Ⅱ级三列行车公路—Ⅱ级四列行车公路—Ⅱ级五列行车公路—Ⅱ级人群荷载非对称布置按修正偏心压力法计算单列行车公路—Ⅱ级双列行车公路—Ⅱ级三列行车公路—Ⅱ级四列行车公路—Ⅱ级五列行车公路—Ⅱ级人群荷载〔5〕各梁永久荷载、可变荷载反力组合具体计算见下表，表中均取用各梁的最大值，其中冲击系数由前面计算可知。故；个梁永久荷载，可变荷载根本组合计算表编号荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁5号梁①恒载1646.961715.771715.771715.771646.96②公路—Ⅱ级五列对称240.70368.46363.91368.46240.70③公路—Ⅱ级五列非对称325.46322.59319.60322.59325.46④人群对称178.59-47.370.00-47.37178.59⑤人群非对称53.6339.9426.2439.9453.63⑥1.2×①+1.4×②+1.4×0.8×④2513.352521.712568.402521.712513.35⑦1.2×①+1.4×②+1.4×0.8×⑤2373.402619.502597.792619.502373.40⑧1.2×①+1.4×③+1.4×0.8×④2632.022457.502506.362457.502632.02⑨1.2×①+1.4×③+1.4×0.8×⑤2492.062555.282535.752555.282492.064.双柱反力的计算双柱反力计算表荷载组合情况计算式反力组合⑥公路—Ⅱ级五列对称人群对称5608.69组合⑦公路—Ⅱ级五列对称人群非对称6291.80组合⑧公路—Ⅱ级五列非对称人群对称6342.70组合⑨公路—Ⅱ级五列非对称人群非对称6315.22由上表可知，荷载组合⑦的反力最大，即以〔公路—Ⅱ级四列对称与人群非对称〕作为控制设计，此时，二．内力计算1.恒载加活载作用下各截面的内力〔1〕弯矩计算截面位置见下列图所示，为求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时的数值，跨中弯矩取用对称布置时的数值按图中给出的截面位置，各截面弯矩计算式为各种荷载组合作用下各截面额的弯矩计算见下表，表中的内力计算未考虑施工荷载的影响。各截面弯矩计算表荷载组合情况墩柱反力反力各截面弯矩截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合⑥公路—Ⅱ级四列对称人群对称6319.262513.352521.71-2010.68-6786.05-3360.731262.39组合⑦公路—Ⅱ级四列对称人群非对称6307.132373.402619.50-1898.72-6408..18-2881.621794.42组合⑧公路—Ⅱ级四列非对称人群对称6342.702632.022457.50-2105.62-7106.45-3766.84744.61组合⑨公路—Ⅱ级四列非对称人群非对称6315.222492.062555.28-1993.65-6728.56-3287.721276.65〔2〕相应于最大弯矩时的剪力计算一般计算公式为截面1-1：截面2-2：截面3-3：截面4-4：截面5-5：各截面剪力计算表荷载组合情况墩柱反力反力各截面弯矩截面2-2截面3-3截面4-4截面5-5组合⑥公路—Ⅱ级四列对称人群对称6319.262513.352521.712568.40-2513.35-2513.35-2513.353805.913805.911284.21284.2-1284.2组合⑦公路—Ⅱ级四列对称人群非对称6291.802373.402619.502597.79-2373.4-2373.4-2373.43933.733933.731314.231314.23-1283.56组合⑧公路—Ⅱ级四列非对称人群对称6342.72632.022457.502506.36-2632.02-2632.02-2632.023710.683710.681253.181253.18-1253.18组合⑨公路—Ⅱ级四列非对称人群非对称6315.222492.062555.282535.752492.062492.062492.063838.493838.491285.211285.21-1285.212.该梁内力汇总各截面的内力均取用上表中的最大值，由此可绘制内力计算的包络图。盖梁内力汇总表截截面内力1-12-23-34-45-5弯矩-28.07-102.6-504.45-171.9385.50-2105.62-7106.45-3766.841863.41-28.07-2208.22-7610.9-3938.742248.91剪力左-67.11-131-317292.50右-67.11-131369292.50左0-2632.02-2632.023933.731314.23右2632.02-2632.023933.731314.23-1284.2左-67.11-2763.02-2934.024257.731314.23右-2699.13-2763.024338.731638.23-1284.2设计荷载计算校核依据根底地面以上的荷载计算按以下数据设计荷载汽车Ⅰ级，确定桥面荷载。桥面结构桥面采用双向行车别离结构。具体不支持存参照附图，详细尺寸结构可以简化，计算桥面自重参考尺寸：桥长18孔×30米，包括桥台耳长546.96米。桥面梁采用4孔一联、两个54孔一联。4孔一联的预应力混凝土简支梁。梁截面T型梁,横截面每半边布置5片梁，主梁间距2.6米；等高度梁，梁高1.9米，每个4.86米设横隔梁一道。具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。墩、台根底混凝土为25级。墩、台自重的计算可以考虑双柱式，整体式任选。混凝土容重钢材Ⅰ、Ⅱ级。工程地址情况根本情况表述如下：桥位处于河谷“U”字形地域，具有较强的侧向侵蚀作用，因水库的拦蓄作用，河漫滩出现谷坡一般高于河底2－4米，成细波沿桥轴线锯齿状分布。路基土平均容重19.0，C＝0KPa＝;地基土层计算依据处理可选方案：具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。除表土外，典型土层可以分三层：=1\*GB2⑴中〔细、粗〕7砂混卵石层，厚度0.7－6.1米，容重18.5,TK＝200Kpa;中密。=2\*GB2⑵亚黏土层，厚度7.4－16.1米，容重19.0，fk=300Kpa,C=80Kpa,＝=3\*GB2⑶砂砾层，厚度6.0米以上，容重18.5，fk=350Kpa,C=0Kpa,＝。中密。2、简化可选地基参考土层见任务书计算书1、桥墩及上部荷载计算沥青层取9cm面层，重度21；混凝土垫层取15cm，重度25桥面自重：0.09×13×30×21+0.15×13×25×30=2199.6KN截面T形梁自重(5片梁)：5×〔0.3×2.6＋〔1.9－0.3〕×0.4〕×30×25=2199.6KN墩帽自重：1.5×13×2×25＝975KN桥墩自重〔2根〕：2×π×(0.7×0.7)×25×12＝923.6KN总自重：G=5325+2199.6+975+923.6=9423.2KN汽车荷载作用在地表的特征值为：竖向力：＝9423.2+8000=17423.2KN水平力：H=1200KN弯矩：M＝10002、桩基持力层、桩型和承台埋深选择第4层土——碎石土层是理想的持力层。桩尖进入持力层深度为一米，工程桩的入土深度为22.1米。考虑到承台深度，取为1.5米，承台埋深2.1米，故桩基的有效桩长为20米。选取打入桩，桩的截面尺寸为500mm×500mm。3、确定单桩竖向承载力单桩承载力特征值为：==8700×0.5×0.5+4×0.5×(36×2.2×0.8+3×83+15.9×1.1×84)=5738KN4、桩的数量及平面布置考虑到承台与地表的距离为2.1-1.5=0.6m，那么总的竖向力为：=17423.2+0.6×π×0.7×0.7×25×2=17423.2+46.2=17469.4KN桩数：n=1.65/Ra=1.65×17469.4/5738=5.02，故暂取为6根。5、初选承台尺寸取承台长边：a=2×5+2×1=12m承台短边：b=2×1.5+2×1=5m暂取承台埋深为2.1m，承台高为1.5m，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层70mm，那么承台有效高度为：=1.5-0.07=1.43m=1430mm。6、计算桩顶荷载取作用于桩顶的水平力=1200KN；弯矩为=1200×2.1+1000=2520+1200=3720。取承台及以上土的平均重度为：。那么承台自重为：=AD=20×12×5×2.1=2520KN根底总重为：+=2520+17469.4=19989.4KN〔1〕桩顶平均竖向力作用下：=19989.4/6=3331.5KN<=5738KN偏心竖向力作用下：==3331.5276=(2)单桩水平承载力设计值：=1200/6=200KN用m值法求水平承载力特征值：m＝桩的计算宽度＝1.5b＋0.5＝1.5×0.5+0.5＝1.25mEI＝0.85=0.85×桩的变形系数==0.69单桩水平承载力特征值(配筋大于0.65％)———桩顶允许水平位移〔配筋大于0.65％的的灌注桩且位移敏感取6mm〕———桩身抗湾刚度，对于混凝土桩EI=0.85,对于圆形截面———桩顶水平位移系数〔桩的换算埋深>4.0取＝0.940〕=3061.4KN相应于荷载效应根本组合时作用于桩底的荷载设计值为：F=1.35=1.35×17469.4=23583.7KNM=1.35=1.35×3720=5022H=1.35=1.35×1200=1620KN扣除承台和其填土自重后单桩的桩顶竖向力设计值：N==3930.6KN7、承台受冲切承载力计算〔1〕柱边冲切冲切力：=F－=KN受冲切承载力截面高度影响系数＝0.958冲垮比和冲切系数计算：①＝1.783＝＝0.385＝=2×=21902>=2\*GB3②＝0.385＝＝0.385＝=2×=18873.6>(2)角桩向上冲切：=1.25m，=1.25m，=0.8-0.25=0.55m，=0.8-0.25=0.55m.＝0.385，＝0.385.＝，＝.＝＝4918.3>以上验算满足要求8、承台受弯承载力计算=3×3930.6×〔0.8-0.25〕=6485.5KN.m＝=16797.5选用沿平行与Y轴方向均匀布置＝2×3930.6×〔0.8-0.25〕＝4323.7KN.m==11198.4选用沿平行与X轴方向均匀布置＝2×3930.6×〔4.2-1.4-0.25〕=20046KN.m==51919.2选用沿平行与X轴方向均匀布置按照构造配置钢筋网，详见根底平面和桩身设计图。9、桩身结构设计：采用二点吊，吊点位置在距桩顶、桩尖0.207L处，起吊时最大正负弯矩=0.0214q，其中q=×1×25=6.25，为每延米的自重，所以=56.21KN.m，桩身截面设计值为：==1.2×56.21=67.45KN.m。桩身混凝土采用C25，桩身受拉主筋面积配筋量：==537.2配置222，=760，那么全面积为422，=1520，配筋率==0.608%<0.8%，采用锤击法时应使>0.8%,所以取622，=2281配筋率==0.9%>0.8%，满足要求.10、混凝土预制桩施工工艺制作、起吊、运输、堆放为节省场地，现场预制桩多采用叠浇法制作，重叠层数一般不宜超过4层，场地应平整、坚实，不得产生不均匀沉降。桩与桩间应做好隔离层，桩与邻桩、底模间的接触面不得发生粘结；上层桩或邻层桩的浇筑，必须在下层桩或邻