U型橋臺(tái)計(jì)算書

2mU型橋臺(tái)計(jì)算書,,,,,,,,,,,,,,,,

一、計(jì)算資料,,,,,,,,,,,,,,,,

（一）結(jié)構(gòu)尺寸,,,,,,,,,,,,,,,,

橋臺(tái)總高H=,,2.670m,2.670m,基底標(biāo)高H1=,-2.450m,,,,,,,,,,,

雉墻高度h0=,,0.340m,,最低水位H2=,-2.000m,,未知，估河道,,,,,,,,,

胸墻高度h1=,,2.030m,,洪水水位H3=,-0.500m,,未知，估橋面以下0.5m,,,,,,,,,

基礎(chǔ)厚度h2=,,0.300m,,河床標(biāo)高H4=,-2.000m,,,,,,,,,,,

前墻高度h3=,,2.530m,,前墻背坡度m=,2.825m,,0.354,,,,,,,,,

反力位置b0=,,0.175m,,翼墻背坡度n=,2.859m,,0.350,,,,,,,,,

臺(tái)帽寬度b1=,,0.350m,,橋臺(tái)寬度W0=,5.600m,,,,,,,,,,,

雉墻頂寬b2=,,0.250m,,翼墻頂寬W1=,0.300m,,,,,,,,,,,

翼墻長(zhǎng)度b3=,,1.550m,,內(nèi)空頂寬W2=,5.000m,,,,,,,,,,,

前襟邊寬B1=,,0.300m,,側(cè)襟邊寬W3=,0.300m,,,,,,,,,,,

前墻底寬B2=,,1.180m,,翼墻底寬W4=,1.010m,,,,,,,,,,,

后踵寬度B3=,,0.720m,,內(nèi)空底寬W5=,3.580m,,,,,,,,,,,

基礎(chǔ)長(zhǎng)度B=,,2.200m(順橋方向),,基礎(chǔ)寬度W=,6.200m(橫橋方向),,,,,,,,,,,

假想臺(tái)背與鉛直面夾角α=,,,0.00°,（假想臺(tái)背鉛直）,,,,,,,,,,,,

基礎(chǔ)墻趾擴(kuò)散角=tg-1(B1/h2)=,,,45.00°,＜?jí)w最大剛性角=,,45.00°,滿足要求。,,,,,,,,,

臺(tái)后填土與水平面夾角β=,,,0.00°,,,,,,,,,,,,,

（二）墻后填土參數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,

墻背填土容重γs=,,,19.00KN/m3,,,,,,,,,,,,,

墻背填土浮容重γsw=,,,9.00KN/m3,,,,,,,,,,,,,

計(jì)算內(nèi)摩擦角Φ=,,,35.00°,,,,,,,,,,,,,

填土與假想臺(tái)背間摩擦角δ=,,,17.50°,（取δ=1/2×Φ）,,,,,,,,,,,,

襟邊填土容重γ1=,,,19.00KN/m3,,,,,,,,,,,,,

（三）墻體與地基參數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,

橋臺(tái)砌體容重γk=,,,24.00KN/m3,,,,,,,,,,,,,

橋臺(tái)砌體浮容重γkw=,,,14.00KN/m3,,,,,,,,,,,,,

基底摩擦系數(shù)μ=,,,0.3,未知,,,,,,,,,,,,

地基容許承載力[σ]=,,,120KPa,未知,,,,,,,,,,,,

（四）計(jì)算荷載,,,,,,,,,荷載計(jì)算表,,,,,,,

臺(tái)后荷載q=,,,16.51KN/m2,,,,,,,b,h,r,l,個(gè)數(shù)或?qū)?q,P/2

上部結(jié)構(gòu)反力——恒載P1=,,,85.00KN,,,,,,預(yù)制中板,0,0,0,0,0,0,0

上部結(jié)構(gòu)反力——活載P2=,,,144.00KN,,,,,,預(yù)制邊板,0,0,0,0,0,0,0

,,,,,,,,,現(xiàn)澆板,5.5,0.2,0,2,1,27.5,27.5

,,,,,,,,,橋臺(tái)搭板,0,0,,0,0,0,0

,,,,,,,,,C25砼路面,1.8,0.2,,5,2,9,45

,,,,,,,,,鋪裝層,5,0.1,,2,1,12.5,12.5

,,,,,,,,,人行道欄桿,,,,0,2,2.5,0

,,,,,,,,,,,,,合計(jì),,,85

,,,,,,,,,汽車荷載,,,,,,,

二、荷載計(jì)算,,,,,,,,,,Pk,qk,系數(shù),跨徑,,,

（一）橋臺(tái)及上部結(jié)構(gòu)的荷載計(jì)算,,,,,,,,,公路I級(jí),180,10.5,1,2,180,,

1、橋上活載反力,,,,,,,,,公路II級(jí),180,10.5,0.8,2,144,,

編號(hào),項(xiàng)目名稱,計(jì)算式,,,鉛垂力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

1,梁活載反力,P2,,,144.00,0.625,90,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,

2、不考濾浮力時(shí)自重恒載計(jì)算,,,,,,,,,,,,,,,,

編號(hào),項(xiàng)目名稱,計(jì)算式,,,鉛垂力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

2,基礎(chǔ),B×W×h2×γk,,,98.21,0.000,0.00,,,,,,,,,

3,臺(tái)身外矩形,（B2+B3）×W0×h3×γk,,,646.0608,-0.150,-96.91,,,,,,,,,

4,臺(tái)帽上缺口,-b1×W0×h0×γk,,,-15.99,0.625,-10.00,,,,,,,,,

5,斜邊上土重,-1/2×（b3-B3）×h3×（W2+W5）/2×（γk-γs）,,,-22.52,-0.103,2.33,,,,,,,,,

6,B3上土重,-B3×h3×（W2+W5）/2×（γk-γs）,,,-39.07,-0.740,28.91,,,,,,,,,

7,側(cè)襟邊上土重,2×W3×B×(土厚)×γ1,,,3.762,0.000,0.00,,,,,,,,,

8,前襟邊上土重,B1×W0×(土厚)×γ1,,,4.79,0.950,4.55,,,,,,,,,

9,梁恒載反力,P1,,,85.00,0.625,53.13,,,,,,,,,

小計(jì),,,,,760.23,,-17.99,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,

3、浮力（洪水位時(shí)）,,,,計(jì)算水位：,-0.500m,,,,,,,,,,,

編號(hào),項(xiàng)目名稱,計(jì)算式,,,鉛垂力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

10,基礎(chǔ)浮力,-(B×W×基礎(chǔ)水淹高度）×10.0,,,-40.92,0.000,0.00,,,,,,,,,

11,臺(tái)身浮力,-(B2+B3)×W0×臺(tái)身水淹高度×10.0,,,-175.56,-0.150,26.33,,,,,,,,,

12,側(cè)襟邊上土重,-2×W3×B×水淹土厚×10.0,,,-1.98,0.000,0.00,,,,,,,,,

13,前襟邊上土重,-B1×W0×B×水淹土厚×10.0,,,-2.52,0.950,-2.39,,,,,,,,,

,小計(jì),,,,-220.98,,23.94,,,,,,,,,

4、浮力（最低水位時(shí)）,,,,計(jì)算水位：,-2.000m,,,,,,,,,,,

編號(hào),項(xiàng)目名稱,計(jì)算式,,,鉛垂力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

14,基礎(chǔ)浮力,-(B×W×基礎(chǔ)水淹高度）×10.0,,,-40.92,0.000,0.00,,,,,,,,,

15,臺(tái)身浮力,-(B2+B3)×W0×臺(tái)身水淹高度×10.0,,,-15.96,-0.150,2.39,,,,,,,,,

16,側(cè)襟邊上土重,-2×W3×B×水淹土厚×10.0,,,0.00,0.000,0.00,,,,,,,,,

17,前襟邊上土重,-B1×W0×B×水淹土厚×10.0,,,0.00,0.950,0.00,,,,,,,,,

小計(jì),,,,,-56.88,,2.39,,,,,,,,,

（二）臺(tái)背土壓力計(jì)算,,,,,,,,,,,,,,,,

1、求破裂角θ,,,,,,,,,,,,,,,,

假設(shè)破裂面交于荷載內(nèi)，采用相應(yīng)的公式計(jì)算：,,,,,,,,,,,,,,,,

,,52.50°,A=-tgα=,0.000,,,,,,,,,,,,

,,,,0.5835,得θ=,30.26°,,,,,,,,,,

2、計(jì)算破裂面交于臺(tái)后路面的長(zhǎng)度,,,,,,,,,,,,,,,,

,L=H×tgθ=,1.558m,,,,,,,,,,,,,,

計(jì)算荷載換算為均布土層，其厚度hq=q/γs=,,,,0.869m,,,,,,,,,,,,

3、主動(dòng)土壓力系數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,

用庫(kù)侖土壓力公式計(jì)算,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,0.2461,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,

,,,,,,,,,,,,,,,,,

,φ,α,δ,β,cos(φ-α),cosα,,,,,,,,,,

,35.00°,0.00°,17.50°,0.00°,0.819,1.000,,,,,,,,,,

,cos(α+δ),sin(φ+δ),sin(φ-β),cos(α-β),K,,,,,,,,,,,

,0.954,0.793,0.574,1.000,0.2461,,,,,,,,,,,

4、各深度位置的土壓力強(qiáng),,,,,,,,,,,,,,,,

a）洪水位時(shí),,,計(jì)算水位：,-0.500m,,,,,,,,,,,,

E0=K×hq×γs=,,,4.063KN/m2,,,,,,,,,,,,,

E1=E0+K×γs×ha=,,,7.430KN/m2,,,,,,,,,,,,,

E2=E1+K×γw×hb=,,,11.749KN/m2,,,,,,,,,,,,,

b）最低水位時(shí),,,計(jì)算水位：,-2.000m,,,,,,,,,,,,

E0=K×hq×γ=,,,4.063KN/m2,,,,,,,,,,,,,

E1=E0+K×γ×ha=,,,14.444KN/m2,,,,,,,,,,,,,

E2=E1+K×γw×hb=,,,15.441KN/m2,,,,,,,,,,,,,

5、橋臺(tái)后填土自重引起的主動(dòng)土壓力,,,,,,,,,,,,,,,,

1）洪水位時(shí),,,,,,,,,,,,,,,,

編號(hào),計(jì)算式,,,水平分力F（KN）,鉛垂分力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

1,P1x=1/2*(E1-E0)*ha*W0*cos(α+δ),,,6.47,,2.190,14.18,,,,,,,,,

2,P1y=1/2*(E1-E0)*ha*W0*sin(α+δ),,,,2.04,-1.100,-2.25,,,,,,,,,

3,P2x=(E1-E0)*hb*W0*cos(α+δ),,,35.07,,0.975,34.19,,,,,,,,,

4,P2y=(E1-E0)*hb*W0*sin(α+δ),,,,11.06,-1.100,-12.16,,,,,,,,,

5,P3x=1/2*(E2-E1)*hb*W0*cos(α+δ),,,22.49,,0.650,14.62,,,,,,,,,

6,P3y=1/2*(E2-E1)*hb*W0*sin(α+δ),,,,7.09,-1.100,-7.80,,,,,,,,,

小計(jì),,,,64.03,20.19,,40.78,,,,,,,,,

2）最低水位時(shí),,,,,,,,,,,,,,,,

編號(hào),計(jì)算式,,,水平分力F（KN）,鉛垂分力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

1,P1x=1/2*(E1-E0)*ha*W0*cos(α+δ),,,61.54,,1.190,73.24,,,,,,,,,

2,P1y=1/2*(E1-E0)*ha*W0*sin(α+δ),,,,19.40,-1.100,-21.35,,,,,,,,,

3,P2x=(E1-E0)*hb*W0*cos(α+δ),,,24.95,,0.225,5.61,,,,,,,,,

4,P2y=(E1-E0)*hb*W0*sin(α+δ),,,,7.87,-1.100,-8.65,,,,,,,,,

5,P3x=1/2*(E2-E1)*hb*W0*cos(α+δ),,,1.20,,0.150,0.18,,,,,,,,,

6,P3y=1/2*(E2-E1)*hb*W0*sin(α+δ),,,,0.38,-1.100,-0.42,,,,,,,,,

小計(jì),,,,87.69,27.65,,48.62,,,,,,,,,

6、橋臺(tái)后活荷載引起的土壓力,,,,,,,,,,,,,,,,

（洪水水位時(shí)與最低水位時(shí)活載引起的土壓力相同）,,,,,,,,,,,,,,,,

編號(hào),計(jì)算式,,,水平分力F（KN）,鉛垂分力N（KN）,對(duì)基底中心距離（m）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,,

1,P0x=E0*H*W0*cos(α+δ),,,57.93,,1.335,77.34,,,,,,,,,

2,P0y=E0*H*sin(α+δ),,,,18.27,-1.100,-20.09,,,,,,,,,

小計(jì),,,,57.93,18.27,,57.25,,,,,,,,,

（三）作用力匯總,,,,,,,,,,,,,,,,

編號(hào),名稱,,洪水水位時(shí),,,最低水位時(shí),,,,,,,,,,

,,,水平力F（KN）,鉛垂力N（KN）,彎矩M（KN.m）,水平力N（KN）,鉛垂力N（KN）,彎矩M（KN.m）,,,,,,,,

1,恒載,,,,,,,,,,,,,,,

,臺(tái)后土引起的土壓力,,64.03,20.19,40.78,87.69,27.65,48.62,,,,,,,,

,橋臺(tái)自重,,,760.23,-17.99,,760.23,-17.99,,,,,,,,

,浮力,,,-220.98,23.94,,-56.88,2.39,,,,,,,,

2,活載,,,,,,,,,,,,,,,

,橋上活載反力,,,144.00,90.00,,144.00,90,,,,,,,,

,橋臺(tái)后活載反力,,57.93,18.27,57.25,57.93,18.27,57.25,,,,,,,,

,合計(jì),,121.96,721.71,193.98,145.63,893.27,180.27,,,,,,,,

三、偏心距驗(yàn)算,,,,,,,,,,,,,,,,

1）洪水位時(shí),,e0=M/N=,0.269m,e0＜0.75B/6OK,,,,,,,,,,,,

,,0.75ρ=0.75B/6=,0.275m,,,,,,,,,,,,,

2）最低水位時(shí),,e0=M/N=,0.202m,e0＜0.75B/6OK,,,,,,,,,,,,

,,0.75ρ=0.75B/6=,0.275m,,,,,,,,,,,,,

四、地基承載力驗(yàn)算,,,,,,,,,,,,,,,,

1）洪水位時(shí),,,,,,,,,,,,,,,,

,σmax=N/A+M/W=,66.67KPa,＜,[σ]=,120KPa,OK,,,,,,,,,,

,σmin=N/A+M/W=,39.15KPa,＜,[σ]=,120KPa,OK,,,,,,,,,,

2）最低水位時(shí),,,,,,,,,,,,,,,,

,σmax=N/A+M/W=,78.28KPa,＜,[σ]=,120KPa,OK,,,,,,,,,,

,σmin=N/A+M/W=,52.70KPa,＜,[σ]=,120KPa,OK,,,,,,,,,,

五、抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算,,,,,,,,,,,,,