橋梁雙柱式橋墩下部結構設計

某橋梁下部結構設計TOC\o"1-5"\h\z一、設計資料 3\o"CurrentDocument"1、設計標準及上部構造 3\o"CurrentDocument"2、水文地質條件 3\o"CurrentDocument"3、材料 34、橋墩尺寸 4\o"CurrentDocument"5、設計依據(jù) 4\o"CurrentDocument"二、蓋梁計算 4（一）荷載計算 41、上部結構永久荷載 42、蓋梁自重及作用效應計算 5\o"CurrentDocument"3、可變荷載計算 64、雙柱反力Gi計算所引起的各梁反力 13\o"CurrentDocument"（二）內力計算 14\o"CurrentDocument"1、恒載加活載作用下各截面的內力 142、蓋梁內力匯總 16\o"CurrentDocument"（三）截面配筋設計與承載力核算 17\o"CurrentDocument".正截面抗彎承載力驗算 17\o"CurrentDocument".斜截面抗剪承載能力驗算 18\o"CurrentDocument".全梁承載力校核 19\o"CurrentDocument"三橋墩墩柱計算 19（一）荷載計算 19.恒載計算: 19\o"CurrentDocument".汽車荷載計算 20、雙柱反力橫向分布系數(shù)計算 21\o"CurrentDocument".荷載組合 22（二）截面配筋計算及應力驗算 23.作用于墩柱頂?shù)耐饬?23\o"CurrentDocument"2、作用于墩柱底的外力 23\o"CurrentDocument"3、截面配筋計算 23\o"CurrentDocument"四、鉆孔灌注樁的設計計算 25（一）荷載計算 251、一孔恒載反力（圖12） 25\o"CurrentDocument"2、蓋梁恒重反力 25\o"CurrentDocument"3、系梁恒重反力 26\o"CurrentDocument"4、一根墩柱恒重 26\o"CurrentDocument"5、灌注樁每延米自重 261/35TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".可變荷載反力 267、作用于樁頂?shù)耐饬?，圖13 27\o"CurrentDocument"（二）樁長計算 27（三）樁的內力計算（m法） 281,樁的計算寬度b： 28\o"CurrentDocument".樁的變形系數(shù)a： 293地面以下深度Z處樁截面的彎矩Mz與水平壓應力的計算： 29\o"CurrentDocument"（四）樁身配筋計算及樁身材料截面強度驗算 30（五）墩頂縱向水平位移驗算 32.樁在地面處的水平位移和轉角（x°,°）計算 32.墩頂縱向水平位移驗算 342/35某橋梁下部結構設計一、設計資料1、設計標準及上部構造(1)設計荷載：公路-II級；人群荷載：3.0kN/m2(2)橋面凈空：凈7+2義0.75(人行道)(3)跨徑：標準跨徑：16m；主梁全長：15.96m；計算跨徑：15.5m(4)上部結構：圖(5)橋面鋪裝:橋梁橋面鋪裝由上至下為:瀝青混凝土厚2cm,25號混凝土墊層(6?12cm),橋面橫坡為：1.5%。(6)人行道和欄桿荷載：人行道寬為0.75m時取5kN/m,人行道寬為1.5m時取8.5kN/m。(7)橫隔梁設置：跨徑13m橋梁以下，橫隔梁設置3道，跨徑13m橋梁以上，橫梁設置5道，橫梁寬度為15cm,高為100cm。平均布設。2、水文地質條件沖刷深度：2.5m地質條件：密實細砂夾礫石：地基承載力400kPa按無橫橋向水平推力(漂流物、沖擊力、水流壓力等)及縱橋向風荷載3、材料鋼筋：蓋梁主筋用HRB335鋼筋，其它均用R235鋼筋；混凝土：混凝土、墩柱用C30,系梁及鉆孔灌注樁用C25；3/354、橋墩尺寸：如下圖（尺寸單位：cm）5、設計依據(jù)《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTGD60-2004）《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTGD60-2004）《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTGD63-2007）《基礎工程》王曉謀主編人民交通出版社《結構設計原理》（第二版）葉見曙主編人民交通出版社《橋梁工程》（第二版）邵旭東主編人民交通出版社一蓋梁計算 、vIJI（一）荷載計算1、上部結構永久荷載 見表1.表1每片邊梁自重（kN/m）每片中梁自重（kN/m）一孔上部結構自重”2每一個支座怛載反力（kN）1、5號2、4號3號1、5號2、4號3號16.24517.02517.0251295.26349.483125.89131.944/35

2、蓋梁自重及作用效應計算見表2。（1/2蓋梁長度）圖1（尺寸單位：cm）蓋梁自重產生的彎矩、剪力效應計算 表2截面編號自重（kN）彎矩(kN/m)剪力（kN）V左V右1-1q1=0.5X0.5X1.2X25+0.5X0.5X1.2X25=9.75M=-7.5X”-2.25i 2X°L5=-2.253-9.75-9.752-21,? 、q=-(0.8+1.1)X220.5X1,2X25=14.25Mj-0.5X1X1.2X25X0.5-1X0.6X21.2X25X1=-10.503-24.00-24.003-3q3=0.6X1.1X1.2X25=19.80M3=-0.5X1.0X1.21X25X1.1-2X0.6X1.0X1.2X25X(1 0.(-+0.6)-19.8X—-43.8069.305/35

=-30.844-4q4=0.5X1.1X1.2X25=16.50MJ131..1X0.5-(19.8+16.5)X12-15X1.6-9X(3+=-0.3152.8052.805-5q5=1.6X1.1X1.2X25=52.80MJ131..1X21-(19.8+16.5+52.8)2.7X--15X3.2-9X1(3+27)=41.9600則.q+q+q+q+q=113.10kN3、可變荷載計算（1）可變荷載橫向分布系數(shù)計算：荷載對稱布置時用杠桿法，非對稱布置用偏心受壓法。。公路-II級a、單車列，對稱布置（圖3）時：刀刃=0TOC\o"1-5"\h\z--“="=_x0.5625=0.2814 2丑=1xQ4375+0.4379）=0.43752區(qū)雙車列，對稱布置（圖4）時：n="=1x0.5632=0.26561 5 2="=1x(0.4375+0.4379)=0.43752 4 26/3531xQ5938+0.5938)=0.59382c、單車列，非對稱布置（圖5）時：由n=-土ea/Ga2）已知n—5，e=2.1，iniza2—2x(1.62+3.22)—25.6i12.1x3.2―0.463――0.463―0.331TOC\o"1-5"\h\z5 25.612.1x1.6―—+ 5 25.6n3-5-0.21n—_-0.131—0.0694 51n—_-0.263―-0.063557/350,46880.40620,53120,59380,59383期0,40620,5312圖40,46880.40620,53120,59380,59383期0,40620,5312圖4小雙車列，非對稱布置（圖5）時:已知：n=5,e=0.55,Za.2=25.6x(50.55x3.225.6)=0.5382x0.55x1.6x(50.55x3.225.6)=0.5382x0.55x1.625.6)=0.4682x150.4丑=2x(1—0.034)=0.3324 55—0.069)5—0.069)=0.2628/35②、口、 q人=0.75x3.0kN/m=3.25a兩側有人群，堆成布置時：（圖6）n刃=1.422n刃=-0.422n=01■?圖1■?圖6b，單側有人群，對稱布置時，圖6.已知：n=5，e=3.875，Zai2=25.613.875x3.2則:=0.684=一+ 則:=0.684i5 25.69/35=0.44213.875x=0.442=_+ TOC\o"1-5"\h\z5 25.6n=1-0.242=-0.04251n=--0.484=-0.2845①公路-II級圖7雙孔布載單列車時:B=15.5x2x7.875+168=290.063KN2雙孔布載雙列車時:2B=2x290.063=580.126KN單孔布置單列車時：B=15.5x7.875+168=229.031KN2單孔布載雙列車時：2B=2x229.031=458.062KN10/35②人群荷載，圖8單孔滿載時：B=2.25x1x1.00x15.5=17.44KN1 2雙孔滿載時：B1二B2=17.44KNB1+B2=34.88KN（3）可變荷載橫向分布后各梁支點反力（計算的一般公式為R=B、）各梁支點反力計算表3荷載橫向分布情況 公路-I級荷載（kN）人群荷載（kN）計算 橫向分 單孔 雙孔單孔 雙孔方荷載布系數(shù)B R BR BR B R1 2法布置n1 21=0 0 0n=0.281單列n2=0.4375229. 64.36 29081.513行車n4=0-281 031 100.20.06126.90n=05 64.36 3 81.500 011/35

對稱布置雙列行車H=0.2656H=0.4375H=0.5938H=0.4375H5=0.2656458.062121.66200.40272.00200.40121.661179.5312.68514.86700.62514.86312.68人群荷載n=1.422n=-0.422J=03n=-0.422n4=1,42217.4424.80-7.360-7.3624.8034.8849.60-14.70-14.749.60非對稱布置單列行車n=0.4631n=0.3312n=02003n=0.0694n=-0.0635229.031106.0475.8145.8115.80-14.43290.06143.3096.0158.0120.01-18.27雙列行車n=0.538n=0.4682n=0.4003n=0.332n5=0.262458.062246.44214.37183.22152.08120.01580.126312.11271.50232.05192.60151.99人群荷載n=0.684n1=0,422n=0.200n3=-0.0424n=0.28417.4411.937.713.49-0.73-4.9534.8860.5337.3417.70-3.7325.13(4)各板永久荷載、可變荷載反力組合：計算見表4,表中均取用各板的最大值，沖擊系數(shù)計算：14+8一?-=11cm=0.11mh=■■12/35

Oil I3(16-018)x0.11x-^-+0.18x1.3x—%= (1.6-0.18)X0.1fTolijX-□ =0p4118m=^(1.6-018)x0.113+(1.6-0A8)x0.11xfo.4118-^^1+其中；?混凝土的E=3.0:E壓一叮,"乂源X①(儂3_7"則f=???.? ?''1.5HZ，：二」匚: 。.”：即沖擊系數(shù)1+N=1+0-332=L332表4各梁永久何載，可變荷載基本組合計算表編號荷載情況1號梁R2號梁R3號梁R4號梁R5號梁R①恒載251.80263.89263.89263.89251.80②雙列對稱205.85339.09460.23339.09205.85③雙列非對稱415.73361.64309.09256.55202.45④人群對稱49.60-14.720-14.7249.60⑤人群非對稱23.8615.426.98-1.46-9.9⑥1.2①+1.4②+0.8④630.03779.62960.99779.62630.03⑦1.2①+1.4②+0.8⑤609.44803.73966.57790.23582.43⑧1.2①+1.4③+0.8④923.86811.19749.39664.06625.27⑨1.2①+1.4③+0.8⑤903.27835.30754.98674.67577.674、雙柱反力Gi計算（圖9）所引起的各梁反力 表5：雙柱反力（計算 表5何載組合情況計算式反力I13/35

（kN）組合⑥ 1——(630.03*5.3+779.62*3.7+960.99公路-II級雙列對稱 4.2 1890.14*2.1+779.62*0.5—670.03*1.1)人群對稱=1890.14組合⑦ 1——(609.44*5.3+803.73*3.7+966.57公路-II級雙列對稱 4.2 1901.92*2.1+790.23*0.5—582.43*1.1)人群非對稱 1QmQ9=1901.92組合⑧ 1——(923.86*5.3+811.19*3.7+749.39公路-11級雙列非對稱 里2 2170.44*2.1+664.06*0.5—625.27*1.1)人群對稱二2170.44組合⑨ 1——(903.27*5.3+835.30*3.7+754.98公路-11級雙列非對稱 里2 2182.21*2.1+674.67*0.5—577.67*1.1)人群非對稱 91a991=2182.21Rl R2 R3 R4 R516fl怕n16A16rl11111 口34535年——圖9,即偏載左邊的立柱反力最大（G1>G2）,并由荷載組合⑨時控制設計。此時G=2182.21kN，G=1603.34kN（二）內力計算1、恒載加活載作用下各截面的內力（1）彎矩計算（圖9）截面位置見圖9,為求得最大彎矩值，支點負彎矩取用非對稱布置時的數(shù)值，跨中彎矩14/35取用對稱布置時數(shù)值。各截面彎矩計算式為：M=01-1M =-Rx0.50M33二-R1x1.10M44=一R]x1.60+G]x0.5M55=一R]x3.2-R2x1.6+G]x2.1各種荷載組合下的各截面彎矩計算見表6各截面彎矩計算表6墩柱反 梁支座反力 各截面彎矩荷載組力(kN) (kN)合情況 G1 R1 R2 截面截面3-3截面4-42-2截面5-5組合⑥ 1890.14630.03 779.62 -315.02-693.03 -62.98雙列對稱705.81組合⑦ 1901.92609.44 803.73 -301.72-670.38 -24.14雙列對稱757.86組合⑧ 2170.44923.86 811.20 -461.93-1016.25 -392.96雙列非對稱303.65組合⑨ 2182.21903.27 835.30 -451.64-993.60 -354.13雙列非對稱(2)相應于最大彎矩時的剪力計算一般計算公式為：截面1-1：V左=0,V右=-Rj截面2-2：V左二V右二-R]；截面3-3：V左=-RjV右=GjRj355.7015/35

截面4-4：'，1i=G-RV=G-R-R；截面5-5：=G1-R1-R2, V右=G1-R1-R2-R3。計算值見表7：各截面剪力計算 表7荷載組合情況墩柱反力（kN）梁支座反力（kN）各截面剪力也心①-①②-②②-③③-④④-⑤R1R2R3V左V右V左V右V左V右V左V右V左V右組合⑥1890630.779.960-63-63-630.-63012601260480.480.4-480.1403620.0.00.003.03.11.11499.59933組合⑦1901609.803.960-60-60-609.-60912921292488.488.7-477.9244736.9.49.444.44.48.48755.825744組合⑧2170923.811.740-92-92-923.-92312461246435.435.3-314.4486269.3.83.886.86.58.58388.013966組合⑨2182903.835.750-90-90-903.-90312781278443.443.6-311.2127304.3.23.227.27.94.94644.3498772、蓋梁內力匯總（表8）表中各截面內力取表6和表7中的最大值，按表8可繪制內力計算的包絡圖蓋梁內力匯總表表8內力截面號①① ②②②-③③-④④-⑤彎矩M自重 -2.25 -10.50-30.84-0.3141.9616/35

（kN/M）M荷載0-461.93-1016.25-392.96757.86M計算-2.25-472.43-1047.09-393.27799.82剪力（kN）V自重左-9.75-24.00-43.8052.800右-9.75-24.0069.3052.800V荷載左0-923.86-923.861246.58435.38右-923.86-923.861246.58435.38-314.01V計算左-9.75-947.86-967.661299.38435.38右-933.61-947.861315.88488.18-314.01（三）截面配筋設計與承載力核算采用C30混凝土，主筋選用HRB335,色22,采用C30混凝土，主筋選用HRB335,f=13.8MPa，f=280MPa，cdsdftd=1.39MPa1.正截面抗彎承載力驗算0dcdxfsdA=于cdbA=』sfsd以下?、?③截面作配筋設計，其它截面雷同。以下?、?③截面作配筋設計，其它截面雷同。已知：bh已知：bh120x110cm，Md=-1047.09KN?=1.0=1.0h=110—5=105cm0(x(x1050I1.0義1047.06義106<13.8義1200化簡后為:8.28x2—17388x+1047060=0解方程得x=62.05mm<&bh=0.56x1050=588mm17/35

fbx二"f^sd13.8xfbx二"f^sd2803669.81mm2用12e22鋼筋，其根數(shù)n=%=3669,81=9.65根，實際選用3669.81mm2A380.1s112x380.1x100%=0.346%該截面實際承載力Mu為:280x100%=0.346%該截面實際承載力Mu為:280x4561.2x(1050I62.05'二1301.37kN?m>Mu=1047.09就正截面承載能力與配筋率而言，配筋設計滿足《公預規(guī)》要求。其它截面的配筋設計如表9所示。各截面配筋量計算表 (表9)截面號M(kN.m)所需鋼筋面積As(mm^)所需鋼筋(根數(shù))實際選用含筋率(%)根數(shù)A， 2A(mm①-①-2.25-622810.266②-②-472.431628.174.28830410.241③-③-1047.093669.819.651038010.302④-④-393.271352.313.56830410.241⑤-⑤779.822711.657.131038010.3022,斜截面抗剪承載能力驗算按《公預規(guī)》5.2.10條要求，當截面符合：y0Vd<0.50x10-3a2f'『'(kN)可不進行斜18/35截面抗剪承載力計算，僅需按《公預規(guī)》9.3.13條構造要求配置箍筋。式中：a2——預應力提高系數(shù)，本例取a2=1.0；乙一一混凝土抗拉設計強度，本例取fsd=1.39MPao對于①-①截面：0.5X10-3a2ftdbh0=0.5x10一3x1.0x1.39x1200x750=625.50kN對于②-②截面一⑤-⑤截面：0.5x10-3a2fteb'=0.5x10-3x1.0x1.39x1200x1050=875.70N按《公預規(guī)》規(guī)定：0.51x10-3jfJh=0.51x10-3v130x1200x1050=3520kN>YJd=1315.88kN故按構造配置箍筋和斜筋?！嗀門門6rn/p_▲二A門門6rn/p_8eg8鏗3.全梁承載力校核已知h=1050mm,。=280MPa，一根主筋色22所能承受的彎矩值為：M=。xAxz0 s lss，其中z=0.92h0=966mm，代入后得Ml=280x380.1x996=102.8(kN.m)據(jù)此繪制彎矩包絡圖和全梁承載力校核圖，如下圖所示。四橋墩墩柱計算墩柱一般尺寸見圖2,墩柱直徑為100cm，用30號混凝土，R235級鋼筋。(一)荷載計算.恒載計算：(1)上部構造恒載，一孔總重:1295.26kN(2)蓋梁自重(半根梁重):113.10kN19/35(3)橫系梁重：M弁"7二，門二—56kN(4)一根墩柱自重：3.1416，".：.、；；,「、L68.72kN作用墩柱底面的恒載垂直力為：N=1x1295.26+68.72=716.35kN恒22.汽車荷載計算荷載布置及行駛情況見前述圖，由蓋梁計算得知：(1)公路-II級。單孔荷載單列車時：B]=0,B2=229.03kN,B]+B2=229.03kN相應的制動力：T=229.03x2x0.1=45.8kN按照《公預規(guī)》4.3.6條規(guī)定公路-II級汽車制動力不小于90kN,故取制動力90kN。雙孔荷載單列車時：B]=61.03kN,B2=229.03kN,B]+B2=290.06kN相應的制動力：T=290.06x2x0.1=58.01kN<90kN，故制動力取90kN⑵人群荷載①單孔行人(單側)B]=0,B2=17.44kN,B]+B2=17.44kNKN②雙孔行人(單側)B]=17.44kN,B2=17.44kN,B】+B2=34.88kN汽車荷載中雙孔荷載產生支點處最大反力值，即產生最大墩柱垂直力；汽車荷載中單孔荷載產生最大偏心彎矩，即產生最大墩柱低彎矩。20/353、雙柱反力橫向分布系數(shù)計算(汽車荷載位置見圖10):(1)單列車時:210+2101八 =1.0420雙列車時:55+210=0.631420n2=1—0.631=0.36921/35(2)人群荷載單側:387.5+2104201.423%=1—1.423=—0.423雙側： n172:0.54.荷載組合(1)最大最小垂直反力計算，見下表10可變荷載組合垂直反力計算 表10編號荷載狀況最大垂直反力(KN)最小垂直反力(KN)“1的(1+u)1“2的(1+u)21公路-II級單列車1.0386.36002雙列車0.631487.590.369285.133人群荷載單側1.42339.17-0.423-14.754雙側0.534.880.534.88表中汽車荷載已經(jīng)乘以沖擊系數(shù)(1+口=1332)(2)最大彎矩時計算(單孔)見表11可變荷載組合最大彎矩計算(單孔) 表11編號荷載情況墩柱頂反力計算式Bn(1+u)1垂直力(KN)水平力H(KN)對柱頂中心彎矩(KN-m)B1B2B]+B20.25(B1-B2)1.1H1上部與蓋梁-436.92002單孔雙列車458.06x0.631X1.332385.000385.004596.2549.53人群單孔雙側69.76X色534.88-34.88-8.72-表內水平力由兩墩柱平均分配。22/35（二）截面配筋計算及應力驗算1.作用于墩柱頂?shù)耐饬Γ▓D11）（1）垂直力：最大垂直力：N=436.92+487.59+39.17=963.68kN最小垂直力：（需要考慮與最大彎矩值相適應）Ni=436.92+385.00+34.88=856.80kN（2）彎矩：M=96.25+49.5+8.72=154.47kN?m（3）水平力：圖112、作用于墩柱底的外力N = 963.68+68.72= 1032.4KNN i = 856.80+68.72= 925.52KNM = 154.47+45*3.5 =311.97kN3、截面配筋計算已知墩柱選用C30混凝土，采用12業(yè)16R235鋼筋，久二24.13cm2,則縱向鋼筋配筋率23/35A2413p=i=——A2413p=i=——f-=0.31%，兀r2 兀xt。/偏心增大系數(shù)：取"=9=1.0；(1)雙孔荷載，按最大垂直力時墩柱頂按軸心受壓構件驗算，根據(jù)《公預規(guī)》5.3.1條：由于l/Qr)=2義3.5/Q義0.5)=7<7，故不計0yNyN<0.9焉A+f'A)cd sds0.9^1A+f'A')=0.9x1x(3.8x0.785x106+280x2413^cd sds=10357.78kN>yN=963.68kN0d滿足規(guī)范要求。(2)單孔荷載，最大彎矩時，墩柱頂按小偏心受壓構件驗算:Nd=856.80kNMd=154.47kN?me=L=154.47=0.18m=180mm0N856.80dl/Qr)=2x3.5/Qx0.5)=7<70n=1.0,^e=1.0x180=180mm根據(jù)《公預規(guī)》5.3.9條偏心受壓構件承載力計算應符合下列規(guī)定:yN<Ar2f+Cpr2f'TOC\o"1-5"\h\z0d cd sdyNe<Br3f+Dpgr3f,0d0 cd sdBf+Dpgfe=_cd d-r0Af+Cpfcd sd設且=0.88,代入f=13.8MPa、f/=280MPa后，經(jīng)整理得cd sd二13.8B+0.764D

e0—13.8A+0.868C,按《公預規(guī)》提供的附錄C表C.0.2"圓形截面鋼筋混凝土偏壓構件正截面抗壓承載力計算系數(shù)”表。經(jīng)試算查的各系數(shù)A、B、C、D為24/35

設Z=0.8,A=2.1234,B=0.5898,C=1.6381,D=1.1212代入后-146.4mm-196.5mm-179.3mme_13.8代入后-146.4mm-196.5mm-179.3mme0—13.8x2.1234+0.868x1.6381乂'當Z=0.7,A=1.8102,B=0.6559,C=1.0692,D=1.4769代入后e_13.8x0.6559+0.764x1.4769x05%-13.8x1.8102+0.868x1.0692乂'代入后當Z=0.73,A=1.9052,B=0.6386,C=1.2987,D=1.3358代入后TOC\o"1-5"\h\ze_13.8x0.6386+0.764x1.3358 05代入后e0-13.8x1.9052+0.868x1.2987乂'則取Z=0.73,即Ar2f+Cprzf,-1.9052x5002x13.8+1.2987x0.0031x280x5002cd sd-6855kN>y0Nd=856.80kNBr3f+Dpg「f,=(0.6386x13.8+1.3358x0.0031x0.88x280)x5003cd sd-1229(kN.m)>y0Nde0-856.80x0.18-154.22(kN.m)墩柱承載力滿足規(guī)范要求。五鉆孔灌注樁的設計計算鉆孔灌注樁的直徑為1.20m,用C25混凝土，@16R235鋼筋。由地質資料分析設計宜采用鉆孔灌注樁基礎。灌注樁按m法計算，設m值為10X104kN/mM密實細沙夾礫石)樁身混凝土受壓彈性模量E=2.60X104MPa(一)荷載計算每一根樁承受的荷載為：1、一孔恒載反力(圖12)N-1x1295.26-647.63kN1 22、蓋梁恒重反力N2-1313.10kN25/353、系梁恒重反力N=1x56=28kN3 24、一根墩柱恒重N4=68.72kN作用于樁頂?shù)暮爿d反力N恒為：N恒=N1+N2+N3+N4=857.45kN5、灌注樁每延米自重q=1x1.22x（25-10）=16.95kN/m （已扣除浮力）46.可變荷載反力（1）兩跨可變荷載反力N5=487.59kN（公路-II級）N，5=39.17kN（人群荷載）（2）單跨可變荷載反力N6=385.00kN（公路-II級）N，6-34.88kN（人群荷載）（3）制動力T=45kN,作用點在支座中心，距樁頂距離為（1x0.042+1.1+3.5）=4.621m2（4）縱向風力：無橫橋向水平推力及縱橋向風荷載，可不予考慮風力。26/35

7、作用于樁頂?shù)耐饬?，圖13圖12圖13Nmax857.457、作用于樁頂?shù)耐饬?，圖13圖12圖13Nmax857.45+487.59+39.171384.21kN（雙孔）Nmin857.45+385.00+34.881277.33kN（單孔）H=45kN單跨可變荷載時:，，x0.25=240.92N?m6M=N6x，，x0.25=240.92N?m68.作用與地面處樁頂上的外力N=1384.21+16.95=1401.16kNN.=1277.33+16.95=1294.28NH0=45kNM0=240.92+45*1.0=285.92N?m（二）樁長計算由于地基土層單一，用《公路橋規(guī)》確定單樁軸向受壓承載力容許值經(jīng)驗公式反算樁長，該樁埋入局部沖刷線以下深度為h一般沖刷線以下深度為h^則27/35N=h]=1Ukt1+Am九｛[。]+kyQ—3)ha2 iipoao22 3i=1式中：u一樁周長，考慮用沖抓錐鉆孔灌注，成孔直徑不變，則U=1.2X兀=3.77mTi一樁壁摩阻力，按表值取為70k''%一土層厚度(m)m0-考慮孔底沉淀厚度影響系數(shù)，取為0.8；A一樁底截面積，A=兀R2=1.13m2；九一考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)，取為0.7；[。0]一樁底土層容許承載力，取[。°]=400kp；y—土層的重度，取y=11.8kN/m3(已扣除浮力)；22帶入得：[N]=1]3.77X(2.5+h)x70]+0.7x0.8x1.13x[400+4x11.8x(2.5+h-3)]樁底2L 」 L 」=603.9+166.31h最大垂直力為：N=1384.21+2.5X16.95+0.5X16.95h=1426.59+8.48h即1426.59+8.48h=603.9+166.31h1426.59-603.9故h=1二口”1 =5.21(m)取h=6m,即地面以下樁長為8.5m,由上式反求：[N]=166.31x8.5+603.9=2017.45kN>NMAx=1426.59+8.48x6=1477.47kN可知，樁的軸向承載力滿足要求。(三)樁的內力計算(m法)1,樁的計算寬度b：b1=kfG+1)=0.9(1.2+1.0)=1.98m28/352.樁的變形系數(shù)-:mb

\~EI式中:Eh=2,6x107KN/m2，I=0.0491xd4=0.102m4式中:受彎構件:EI=0.8EhI1000x1.98 _nqQq故:—0.393故:0.8x2.6x107x0.102ah=0.393x(6+2.5)=3.34>2.5可按彈性樁計算。3地面以下深度Z處樁截面的彎矩Mz與水平壓應力’「的計算:已知作用于地面處樁頂上的外力為%=1401.16kNP與=45kN, M0285.92(/cNfm)①局部沖刷線下深度z處樁截面的彎矩Mzm=La+mbZam0m查表得，Mz計算列表如表12，樁身彎矩分布圖14Mz計算列表 表12ZZ=aZH、=ahAmBmHA/aOmMBOmMZ003.340.000001.000000.00285.92285.920.250.103.340.099590.9997311.40285.84297.250.510.203.340.196700.9979722.52285.34307.861.020.403.340.375650.9852143.01281.69324.701.530.603.340.523480.9561359.94273.38333.322.040.803.340.632640.9089272.44259.88332.322.541.003.340.697240.8410879.83240.48320.323.311.303.340.726780.7124283.22203.70286.913.821.503.340.687460.6134778.71175.40254.125.092.003.340.582470.3452966.6998.73165.426.362.503.340.317850.1746836.3949.9486.347.633.003.340.095110.0267110.897.6418.538.913.503.340.000010.000020.000.010.0129/3510.184.003.340.000.00圖14②樁身水平應力0zxTOC\o"1-5"\h\zaH-A a2M-o=—ozA+ ozBzxbxbxi iaH ,o=0.393x45/1.98=8.93bia2M ,=0.3932x285.92/1.98=22.30bi查表計算各值，計算見表13,樁身水平應力分布見圖14。水平壓應力計算0zx表13zZ=aZ H、=ah a b aH a2Mx x —zA —._0zBbxb1 1ozx0.000.00 3.34 2.61148 1.68126 0.00 0.000.000.510.20 3.34 2.75745 1.35274 4.92 6.0310.961.020.40 3.34 1.93748 1.06723 6.92 9.5216.441.780.70 3.34 1.462490.67948 9.14 10.6119.752.290.90 3.34 1.197080.48036 9.62 9.6419.262.801.10 3.34 0.92061 0.31141 9.04 7.6416.683.821.50 3.34 0.51217 0.07892 6.86 2.649.505.092.00 3.34 0.13789-0.082142.46 -3.66-1.207.633.00 3.34 0.28519-0.209377.64 -14.01-6.3710.184.00 3.34 0.00000 0.00000 0.00 0.00圖140.00（四）樁身配筋計算及樁身材料截面強度驗算由上可知，最大彎矩發(fā)生在局部沖刷線以下，Z=1.53m處，該處M=878.5kN.M驗算最大彎矩值z=1.97m處的截面強度，該處內力值為：M=333.32KN?mN=1401.16KN樁內豎向鋼筋按0.2%配置，則30/35

?！猉1.22X0.2%=22.624Qmz)P=0.21%圖3-30計算偏心距增大系數(shù)長細比:l+h3.5+6 1nr 22.78>17.50.417偏心增大系數(shù):11400e/其中:——maxNmax出冬=0.238Qmz)P=0.21%圖3-30計算偏心距增大系數(shù)長細比:l+h3.5+6 1nr 22.78>17.50.417偏心增大系數(shù):11400e/其中:——maxNmax出冬=0.238m1401.16=0.6+0.88=1.48(m),h=2r=1.2me=0.2+2.7審0=0.2+2.7少二0.631.48故取C=1.15-0.01°.。1.二L07>1C2=1，???n1400x0.238/1.4811.2)20.63x1=1.18則 ne=1.18X0.238=281mm。31/35

按橋墩墩柱的計算方法，查《公預規(guī)》附