重力式桥墩刚性扩大基础课程设计

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桥墩扩大基础施工方案

桥墩扩大基础施工方案

桥墩扩大基础施工方案桥墩扩大基础施工方案一、工程概况本项目是对已建成的桥墩进行扩大基础施工,旨在增强桥墩的承载力和稳定性。

桥墩扩大基础施工是一个复杂的工程,在施工过程中需要考虑多种因素,包括土地条件、河流水位、交通安全等。

二、施工原理1.在现有桥墩的周围,使用挖掘机进行土方开挖,将土方开挖到指定的深度和面积。

2.根据需要,为新的桥墩基础添加适当的加固和增强措施,如钢筋等。

3.对现有桥墩进行扩大处理,通过专业的技术手段将桥墩扩大到预定尺寸。

4.在扩大基础的基础上,进行新的桥墩施工和连接,确保扩大后的桥墩与原有桥墩无缝衔接。

5.根据设计要求,对新的桥墩进行巩固和稳定处理。

三、施工步骤1. 桥墩周边的准备工作,包括清理工地、确保施工区域安全等。

2. 挖掘机进行土方开挖,将原有土方清理出来,至指定的深度和面积。

3. 根据设计要求,在桥墩周围的土方中加入适当的加固和增强措施,确保基础的稳定性。

4. 使用专业的技术手段对现有桥墩进行扩大处理,将桥墩扩大到预定尺寸。

5. 在扩大基础的基础上,进行新的桥墩施工和连接,确保扩大后的桥墩与原有桥墩无缝衔接。

6. 对新的桥墩进行巩固和稳定处理,包括加固桥墩结构、灌注混凝土等。

7. 施工结束后,进行验收,确保扩大基础施工满足设计要求和施工标准。

四、安全措施1.建立严格的施工安全管理制度,包括施工人员的专业培训、工地安全警示标语设置等。

2.合理安排施工时间,避免在河流水位较高或天气恶劣的情况下进行施工。

3.对施工现场进行监测,确保土方开挖和基础施工的稳定性。

4.施工现场设置警示标志,确保过往车辆和行人的安全。

5.使用专业的施工设备和工具,确保施工人员的安全。

五、施工周期桥墩扩大基础施工是一项复杂的工程,根据具体情况而定,一般需要几个月到一年的时间来完成。

通过以上方案,可以有效地对桥墩进行扩基施工,增强桥墩的承载力和稳定性,确保桥梁的安全使用。

在施工过程中,要严格按照设计要求和施工标准进行施工,同时加强施工安全管理,确保施工人员的安全。

桥墩与基础课程设计

桥墩与基础课程设计

桥墩与基础课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括以下三个方面:1.知识目标:学生需要掌握桥墩与基础的基本概念、类型和设计原理,了解桥墩与基础在桥梁工程中的重要性。

2.技能目标:学生能够运用所学的桥墩与基础知识,分析并解决实际工程中的问题,提高工程设计能力和创新能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生对桥梁工程的兴趣和热情,增强学生对工程责任感和使命感,培养学生的团队合作意识和沟通协调能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.桥墩与基础的基本概念:介绍桥墩与基础的定义、功能和分类,使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的地位。

2.桥墩与基础的类型:讲解不同类型的桥墩与基础的特点和适用范围,帮助学生掌握各种桥墩与基础的设计要求和施工方法。

3.桥墩与基础的设计原理:阐述桥墩与基础的设计原理,引导学生学会根据实际情况选择合适的桥墩与基础类型,并能够进行基本的设计计算。

4.桥墩与基础的工程应用:通过实际工程案例分析,使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的应用,培养学生解决实际工程问题的能力。

三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下几种教学方法:1.讲授法:教师讲解桥墩与基础的基本概念、类型和设计原理,引导学生掌握相关知识。

2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解桥墩与基础在桥梁工程中的应用,培养学生解决实际工程问题的能力。

3.实验法:学生进行桥墩与基础的实验,使学生直观地了解桥墩与基础的构造和性能,提高学生的实践操作能力。

4.小组讨论法:引导学生分组讨论桥墩与基础的设计问题和工程应用,培养学生的团队合作意识和沟通协调能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学,将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的桥梁工程教材,为学生提供系统、全面的学习资料。

2.参考书:推荐学生阅读相关的桥梁工程书籍,丰富学生的知识储备。

3.多媒体资料:制作课件、图片、视频等多媒体资料,直观地展示桥墩与基础的构造和工程应用。

2-5刚性扩大基础设计

2-5刚性扩大基础设计
基底标高应按基础埋深的要求确定。水中基础顶 面一般不高于最低水位,在季节性流水的河流或旱 地上的桥梁墩、台基础,则不宜高出地面,以防碰 损。这样,基础厚度可按上述要求所确定的基础底 面和顶面标高求得。
基础平面尺寸
基础平面形式一般应考虑墩、台身底 面的形状而确定,基础平面形状常用矩形。 基础底面长宽尺寸与高度有如下的关系式:
长(横 度桥 ) 向 al2Htan 宽(顺 度桥 ) 向 bd2Htan
三、地基承载力验算
持力层强度验算 软弱下卧层承载力验算
持力层强度验算
持力层是指直接与基底相接触的土层,持力 层承载力验算要求荷载在基底产生的地基应力不 超过持力层的地基容许承载力。
基底应力分布公式如下 (由于浅基础埋置深度小, 在计算中可不计基础四周土的摩阻力和弹性抗力 的作用) 。
河流的冲刷深度
冲刷的基本概念: ➢ 洪水冲刷后,整个河床面要下降,这叫一般冲刷.
被冲下去的深度叫一般冲刷深度. ➢ 同时由于桥墩的阻水作用,使洪水在桥墩四周冲
出一个深坑,这叫局部冲刷.
原河床面 一般冲刷 局部冲刷
河流的冲刷作用
在有冲刷的河流中,为了防止桥梁墩、 台基础四周和基底下土层被水流掏空冲走 以致倒塌,基础必须埋置在设计洪水的最 大冲刷线以下不小于1m。特别是在山区和 丘陵地区的河流,更应注意考虑季节性洪 水的冲刷作用。
pm mainxN AW MγR[fa]
σ
σ σ σ σ
基底应力分布图
偏心竖直力作用在任意点
讨论:
✓ 对公路桥梁,一般由顺桥向控制基底应力 计算。但对通航河流或河流中有漂流物时,应 计算撞击力在横桥向产生的基底应力,并与顺 桥向基底应力比较,取其大者控制设计。
✓ 对于曲线桥,计算基底应力时,应按下式计 算: pm mainxN AM Wxx M Wyy γR[fa]

扩大基础重力式桥台施工技术方案

扩大基础重力式桥台施工技术方案

广汉市高新技术产业园万福片两区共建项目-道路GN1工程重力式桥台、扩大基础施工技术方案U设有限公司四川省景峰建目录编制依据1.(不含船槽部工程--道路GN1《广汉市高新技术产业园万福片两区共建项目;分)施工图设计》;JTJ F80/1-2004)《公路工程质量检验评定标准》(《路桥工程师计算手册》;;)《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011 ;《工程测量规范》GB50026—2007 );《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90--2015 ;《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80 -91) JGJ46-2011)。

《施工现场临时用电安全技术规范》(工程概况2.设计概况 K0+ K1+,路线全长公里。

里程K0+520~,K0+790~我标段桩号范围K0+000米,跨 13 ,跨越宽约处(桥梁中心桩号) 18 米现状河渠。

桥址位置原桥宽约度夹角,且年久失修,不能 10 18 米,与河道正交,与本项目道路斜交径约为米的预应力 20 新建一座标准跨径为满足新建道路要求,故本设计为拆除原桥,下部结构设计形式均为扩大基础 80 度。

桥梁中心法线与道路斜交空心板梁桥, +U型桥台。

施工条件概况地理位置及交通条件向东延伸穿过宝成本项目位于广汉市区内的已建道路,道路西起南丰路口,铁路后与已建道路大同路相交。

根据踏勘调查,现场交通成熟、通行条件较好,施工期间须做好交通疏散处理、安排。

气象、水文以地下场内地下水为赋存于砂卵石中的孔隙潜水,主要接受大气降水补给,径流方式向沟谷排泄,勘察期间为平水期,勘察范围内观测到地下水水位埋深型,地下水位年变a 一线。

据区域水文地质资料,区内地下水类型为 HCO 3 -C 。

~2m 1幅地形、地貌工程GN1桥址区位于广汉市高新技术产业园万福片两区共建项目——道路段,据现场调查,桥址区微地貌单元为一冲沟,地形(不含船槽部分)K0+120平坦。

2.准备工作内业准备技术人员在施工前认真熟悉了图纸,进行了全面的复核,查找⑴图纸复核。

桥墩课程设计

桥墩课程设计
查表3—1得到基础的最小埋置深度为2.0m。则基底标高为:
基底标高=河床标高—一般冲刷—局部冲刷—最小埋置深度
=174.10—1.75—1.40—2.0
=168.95m
基础高度h取1m,则基顶标高=168.95+1=169.95m
则墩身高度为180.748—169.95=10.798m
3基础尺寸确定:
M=1.4 136.921+45 (10.798+1+0.35) 1.4=957.0134kN·m
=0.087 2.16384/6=0.36064故
= + = + =273.40+29.556=302.9625KPa
地基容许承载力提高系数k=1.00
故 k[ ]
故刚性扩大基础基底承载力满足强度要求。
fck=26.8MPa
=204.835 1.4+501.66 1.4+1.12 38.808=1032.558kN·m
= = =0.087
回转半径 =0.669646,形状系数m=8,y=0.5 2.16384=1.08192
则 = =0.9834
0.65 fck=0.65 0.98 3425.2076 26.8 =431.827 kN =
I混凝土实体中墩与刚性扩大基础设计
1设计资料:
1.设计荷载标准
②公路——Ⅱ级
2桥墩采用圆端型实体重力式桥墩
3墩帽墩身和基础采用 钢筋混凝土,重力密度为26kN/m3,fcd=18.4MPa, fck=26.8MPa
4主梁间距: 160cm
分组号
跨径
(米)
计算跨径
(米)
梁长
(米)
梁高

刚性扩大基础课程设计

刚性扩大基础课程设计

表层土以下 1.8埋深 1.8基底标高77.95(二)层厚0.8襟边0.6刚性角0.6435011<0.698131689剖面尺寸a10.2剖面尺寸b 4.2基础厚度 1.6基顶高程79.55墩柱高 4.418(三)弯矩组合值M1790.5816Pmax222.11129Pmin102.69142地基容许承载力计算修正后允许承载力〔fa〕310持力层的强度验算Pmax=222.11129< 1.25*〔fa〕=387.5软弱下卧层顶部应力计算Pz=200.63121< 1.25*〔fa〕=387.5软弱下卧层底部容许应力计算〔fa〕363.5625软弱下卧层强度验算Pz=200.63121< 1.25*〔fa〕=454.453125合力偏心距的验算弯矩取顺时针为正M g1永久效应标准组合值M n1N=5810.6591M n2M=287.11993合力偏心距 e=M/N =0.049412626<ρ=b/6*0.1 =0.07各种作用标准效应组合单孔双行25米N6692.7091M1520.3144合力偏心距0.2271598<ρ=b/6 =0.7单孔双行16米N6487.5591M1986.9689合力偏心距0.3062737<ρ=b/6 =0.7双孔双行N7438.3316M1883.0278合力偏心距0.2531519<ρ=b/6 =0.7汽车制动固定支座制动力76.955摆动支座制动力18.147和汽车制动力H1165风力0.6H3 3.5616H4 3.1248H5 6.377616< 就满足52.235926M z 1278.3856 -216.112M f 69.47541294 450.996(七)7438.33161883.02780.25315198.2954148> 1.3 179.3040212.44534> 1.2387.5387.5 454.45313(六)。

重力式桥墩刚性扩大基础课程设计(20200930063338)

重力式桥墩刚性扩大基础课程设计(20200930063338)

课程设计课程名称基础工程设计题目重力式桥墩刚性扩大基础设计姓名专业年级学号指导教师成绩日期2011 年6月26日《基础工程课程设计》评语指导教师(签名):____________2011 年6月30日目录:一、设计资料 (4)二、拟定刚性扩大基础尺寸 (4)确定基础埋置深度基础的尺寸拟定三、桥墩荷载计算 (5)上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。

汽车和人群荷载计算汽车制动力:风荷载计算四、地基压应力计算 (9)五、持力层承载力验算 (10)基底应力计持力层承载力验算下卧层承载力验算六、基底偏心距验算 (10)恒载作用时由合力偏心距七、基础稳定性验算 (11)倾覆稳定性验算. 滑动稳定性验算八、沉降计算 (11)九、参考文献 (12)2011 年6月30日、设计资料1. 某一级公路桥梁,上部结构为35 m预应力钢筋混凝土简支梁(计算跨径1=33.98 m), 桥面宽度为净10(三车道)+2X m,弧形滑动支座,摩擦系数卩=。

2. 设计荷载:公路-I级,人群荷载3. 5 kN/m 203. 桥址处河流最高水位为116.66 m,最低水位为112.8 m,通航水位为115.33 m。

4. 横向基本风压kN/m2。

5. 材料:墩帽混凝土30#,容重丫=25 kN/m3;墩身混凝土20#,容重丫=24 kN/m3。

6. 每跨上部结构自重6000 kN(中心荷载)。

7. 地基情况及土的物理力学性质指标,见表1o表1地基土层分布及计算指标3名称厚度/m 容重/kN/m 孔隙比含水量/% 液限/% 塑限/% 压缩模量/MPa黏土亚黏土强风化岩一一一一358. 冲刷线:最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线,标高为112.00 m 09. 桥墩形式和尺寸示意图,见图1o75—、拟定刚性扩大基础尺寸确定基础埋置深度由上部结构和设计荷载资料知道,本桥是重力式桥墩刚性扩大基础,并且为公路一I级,从地质条件看最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线,标高为112.00 m。

关于铁路重力式桥墩

关于铁路重力式桥墩

铁路桥墩及桩基础课程设计一、基本资料及检算要求1 •桥跨结构:等跨L=32m道碴桥面预应力混凝土梁,梁全长32.6m,梁缝O.lm,轨底至梁底高度为2.6m,轨底至支承垫石高度为 3.0m。

摇轴支座,支座全高O.4m,支座中心至支承垫石顶面为0.325m。

每孔梁重2124kN (包括支座重)。

梁上采用道碴桥面钢筋混凝土轨枕及双侧有1.05m宽人行道,其重量为V=48 kN/m。

2 •桥上线路情况:1级线路,单线,曲线半径R= 1500m,设计行车速度V=120km/h。

3 .荷载:列车活载为中一活载,风压强度按标准设计要求采用。

4.无流水,无冰冻。

5•土质情况:第1层杂填土,基本承载力0130kPa,土的容重=16kN/m3。

第2层沙黏土,液化指数I L =0.667,空隙比e=0.88,基本承载力o 190kPa,极限摩擦力f=80 kPa,地基系数的比例系数m=10000 kN/m 4, 土的容重=18kN/m3,。

第3层卵石,中密,基本承载力°500kPa,极限摩擦力f=120 kPa, 土的容重 =20kN/m 3,地基系数的比例系数m=30000 kN/m4。

6. 桥墩尺寸及所用建筑材料:桥墩尺寸见图,顶帽采用C20钢筋混凝土,托盘采用C20混凝土,墩身C15,及基础采用C20混凝土。

7. 检算要求:按铁路《桥规》要求,检算墩身及基础设计。

二计算步骤与内容: (一)荷载计算恒载恒载包括桥跨结构自重和桥墩(顶帽、墩身及基础)自重。

1桥跨结构自重由支座传来的桥跨结构恒载压力,包括梁及支座、线路设备及人行道的重量。

梁及 支座重可从选用的桥跨标准图中查取。

桥墩上所受的桥跨恒载压力等于相邻两桥跨通过 支座传来的反力之和,等跨时传来的桥跨恒载压力作用在桥墩中心线上。

2 .桥墩自重计算桥墩自重时,常将桥墩顶帽、托盘、墩身分别计算,最后求和。

各种圬工容重统一按下列数值采用;钢筋混凝土 25kN/m 3,混凝土、片石混凝士、浆砌块石 23kN/m 3,浆砌片石 22kN/m 3。

交大土力学课程设计--刚性扩大基础

交大土力学课程设计--刚性扩大基础

土力学与地基基础课程设计学院:专业班级:题目:刚性扩大基础姓名:学号:本课程设计取材于广东省龙川县东江大桥实例工程。

#1、#6墩要求采用明挖扩大基础,#3、#4墩采用钻孔桩基础。

两种基础类型各自验算一种类型(各自选定一个有控制的墩进行计算),其他墩基础可参照计算结果按构造尺寸要求绘图即可,不作具体计算。

设计资料1.上部构造:16m跨为钢筋混凝土T型梁,25m为装配式预应力钢筋混凝土T型梁标准跨径:16m与25m(相邻墩台中线间距)大梁全长:15.96m与24.96m(梁伸缩缝宽4cm)计算跨径:15.40m与24.30m(支座中心距)桥南宽度:行车道9m,人行道2 1.5m2.支座:活动支座采用四氟滑橡胶支座,摩阻系数μ=0.15,支座布置见附图3.设计荷载:公路Ⅱ级,人群3.5KN/m4.桥墩形式:均采用双柱式加悬挑臂盖梁墩帽(墩帽见附图)5.桥墩材料:盖梁C25钢筋混凝土,容重γ=25KN/2m,墩身C20钢筋混凝土,容重γ=25KN/2m6.水文地质资料见附图7.风压:基本风压W3=0.6Kpa8.其它:本桥基本上为跨线桥,广岸跨越小铁路,梅岸跨越定南至老隆公路,二都河为季节性河流,不通航,不考虑漂浮物9.有关设计参考图两张1号墩明挖刚性扩大基础一、 基础尺寸的拟定 1.最大刚性角确定桥墩及基础和拟定的尺寸如图,基础分三层,每层厚度为0.50m ,襟边和台阶宽度相等,为0.4m 。

基础用C25混凝土,混凝土的刚性角max 40α=。

现基础扩散角为 α=1tan -120150=38.66<max 40α=满足要求。

2.确定埋置深度#1号墩所处位置河流最大冲刷深度为0m ,故基底埋深安全值为min h =1.5m 。

此处为了保护基础不受人为活动等原因而破坏,可取h=2.5m 。

3.拟定平面尺寸长度(横桥向) 2tan 7802150tan38.661020a l H cm α=+=+⨯⨯= 宽度(顺桥向)2tan 1802150tan38.66420b d H cm α=+=+⨯⨯=二、作用效应计算 1.永久作用上部构造恒载反力及桥墩墩身、基础上土重计算。

重力式桥墩刚性扩大基础课程设计报告

重力式桥墩刚性扩大基础课程设计报告

课程设计课程名称基础工程设计题目重力式桥墩刚性扩大基础设计姓名专业年级学号指导教师成绩日期 2011 年6 月 26 日《基础工程课程设计》评语指导教师(签名):2011年 6 月 30 日目录:一、设计资料 (4)二、拟定刚性扩大基础尺寸 (4)2.1确定基础埋置深度2.2基础的尺寸拟定三、桥墩荷载计算 (5)3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。

3.2汽车和人群荷载计算3.3汽车制动力:3.4风荷载计算四、地基压应力计算 (9)五、持力层承载力验算 (10)5.1基底应力计5.2持力层承载力验算5.3下卧层承载力验算六、基底偏心距验算 (10)6.1恒载作用时6.2由合力偏心距七、基础稳定性验算 (11)7.1倾覆稳定性验算7.2.滑动稳定性验算八、沉降计算 (11)九、参考文献 (12)一、设计资料1. 某一级公路桥梁,上部结构为35 m预应力钢筋混凝土简支梁(计算跨径l=33.98 m),桥面宽度为净10(三车道)+2×1.5 m,弧形滑动支座,摩擦系数μ=0.2。

2. 设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载3. 5 kN/m2。

3. 桥址处河流最高水位为116.66 m,最低水位为112.8 m,通航水位为115.33 m。

=0.83 kN/m2。

4. 横向基本风压W5. 材料:墩帽混凝土30#,容重γ=25 kN/m3;墩身混凝土20#,容重γ=24 kN/m3。

6.每跨上部结构自重6000 kN(中心荷载)。

7. 地基情况及土的物理力学性质指标,见表1。

表1 地基土层分布及计算指标名称厚度/m 容重/kN/m3孔隙比含水量/% 液限/% 塑限/% 压缩模量/MPa黏土 6.0 20.2 0.651 22.0 34.3 16.1 16.5亚黏土 3.0 18.3 0.978 33.1 36.0 19.8 7.5强风化岩 6.0 22.5 ————358. 冲刷线:最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线,标高为112.00 m。

扩大基础重力式桥台施工技术方案(修改)

扩大基础重力式桥台施工技术方案(修改)

重力式U桥台、扩大基础施工技术方案泽当大桥至增期公路改建工程A1标重力式U桥台、扩大基础施工技术方案编制:复核:审核:中交路桥建设有限公司泽当大桥至增期公路改建工程A1标项目部目录1。

编制依据............................................................ - 3 -2。

工程概况............................................................ - 3 -2.1设计概况....................................................................................................................... - 3 -2.2施工条件概况............................................................................................................... - 3 -2.2.1地理位置及交通条件....................................................................................... - 3 -2.2。

2气象、水文 ................................................................................................... - 4 -2。

2。

3地形、地貌 ................................................................................................ - 4 -2。

重力式桥墩课程设计

重力式桥墩课程设计

混凝土桥课程设计任务书1.混凝土桥课程设计概况本次混凝土桥课程设计为一座两跨布置(等跨度、等高度)混凝土简支梁桥在ZK 作用下桥墩的设计。

上部结构为跨度L 的预应力混凝土简支箱梁,外形详见下图。

墩柱采用矩形截面,基础为明挖扩大基础。

墩柱截面尺寸自拟。

单位:mm2.基本设计资料2.1. 桥上线路情况:高速铁路,双线,直线,设计行车速度V=300km/h 。

2.2.基础:明挖扩大基础,基础平面形状为矩形。

2.3.土质情况粘土,液性指数13.0=L I ,空隙比69.0=e ,基本承载力kPa 400=σ,土的容重3/5.19m kN =γ2.5.水文、气象:无水、无冰冻2.6.技术标准和规范:(1)《铁路桥涵设计基本规范》 TB10002.1-2005(2)《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005(3)《高速铁路设计规范(试行)》TB10621-20093.主要计算参数取值3.1.设计荷载1) 自重及二期恒载:包括结构自重及桥面二期恒载,其中桥面二期恒载包括线路设施、电缆、栏杆等,其重量按134kN/m 计。

2) ZK 活载ZK 活载图式② 列车车辆冲击力的影响,计算竖向动力作用时,则乘以动力系数(μ+1),其值取:]18.0)2.0/(44.1[115.0--+=+φμL ,其中L φ为荷载加载长度。

③列车制动力或牵引力按作用在桥跨范围内的列车竖向静活载的10%计算,但当其与离心力或冲击力同时计算时,则按列车竖向静活载的7%取值。

固定支座传递制动或牵引力为全孔的100%,活动支座为全孔的50%,作用点位于支座中心处。

④ 列车的横向摇摆力:以集中力的形式作用在轨顶面处,其值为100kN 。

列车横向摇摆力不与离心、风力组合。

⑤ 计算风压强度按W =1.10kN /m 2 (此值已考虑各种系数,计算时直接采用)计算。

列车受风面积按3m 高的长方带计算,其作用点在轨顶以上2m 高度处。

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课程设计课程名称基础工程设计题目重力式桥墩刚性扩大基础设计姓名专业年级学号指导教师成绩日期2011 年6 月26 日《基础工程课程设计》评语指导教师(签名):2011年6 月30 日目录:一、设计资料 (4)二、拟定刚性扩大基础尺寸 (4)2.1确定基础埋置深度2.2基础的尺寸拟定三、桥墩荷载计算 (5)3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。

3.2汽车和人群荷载计算3.3汽车制动力:3.4风荷载计算四、地基压应力计算 (9)五、持力层承载力验算 (10)5.1基底应力计5.2持力层承载力验算5.3下卧层承载力验算六、基底偏心距验算 (10)6.1恒载作用时6.2由合力偏心距七、基础稳定性验算 (11)7.1倾覆稳定性验算7.2.滑动稳定性验算八、沉降计算 (11)九、参考文献 (12)一、设计资料1. 某一级公路桥梁,上部结构为35 m预应力钢筋混凝土简支梁(计算跨径l=33.98 m),桥面宽度为净10(三车道)+2×1.5 m,弧形滑动支座,摩擦系数μ=0.2。

2. 设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载3. 5 kN/m2。

3. 桥址处河流最高水位为116.66 m,最低水位为112.8 m,通航水位为115.33 m。

4. 横向基本风压W0=0.83 kN/m2。

5. 材料:墩帽混凝土30#,容重γ=25 kN/m3;墩身混凝土20#,容重γ=24 kN/m3。

6.每跨上部结构自重6000 kN(中心荷载)。

7. 地基情况及土的物理力学性质指标,见表1。

表1 地基土层分布及计算指标3黏土 6.0 20.2 0.651 22.0 34.3 16.1 16.5亚黏土 3.0 18.3 0.978 33.1 36.0 19.8 7.5强风化岩 6.0 22.5 ————358. 冲刷线:最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线,标高为112.00 m。

9. 桥墩形式和尺寸示意图,见图1。

二、拟定刚性扩大基础尺寸2.1确定基础埋置深度由上部结构和设计荷载资料知道,本桥是重力式桥墩刚性扩大基础,并且为公路—Ⅰ级,从地质条件看最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线,标高为112.00 m。

再由(如表2:)初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m处,标高为112.00-1.8=110.20m,基础埋深为1.8m桥梁墩台基础基底最小埋置深度(m) 表22.2基础的尺寸拟定由规知“水中基础顶面不宜高于最低水位,并在一般情况下大、中桥墩、台基础厚度在1—2m 左右”。

现初定基础材料为C20混凝土浇筑基础,厚度为1.5m ,基础顶面标高为110.2+1.5=111.7m ,则墩身高为120.8-1.2-111.7=7.9m ,由墩身坡度值10:1的,墩底截面长为15.28m ,宽为 3.48m 。

基础分两层,台阶宽30cm ,故台阶扩展角][227530arctan0αα<==,小于刚性角容许值[α]= 040,符合刚性角的要求。

则基础底面尺寸为:a=15.28+4×0.3=16.48m b=3.48+4×0.3=4.68m拟定尺寸图(二)三、桥墩荷载计算3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。

(1)计算值列表3恒载计算表 表(3)(2)浮力重力式桥墩刚性扩大基础在水中的水位线图(三)最低低水位浮力: F 1=【{21×(1.9+1.9+0.76×2)×7.6×11.8+31π(0.76+0.95) 2×(7.6+9.5)-31π×0.952×9.5}-{21×(1.9+1.9+0.68×2)×6.8×11.8+31π(0.68+0.95) 2×(6.8+9.5)-31π×0.952×9.5}】×10=385.4kN最高水位浮力: F 1=【{21×(1.9+1.9+0.76×2)×7.6×11.8+31π(0.76+0.95) 2×(7.6+9.5)-31π×0.952×9.5}-{21×(1.9+1.9+0.294×2)×2.94×11.8+31π(0.294+0.95) 2×(2.94+9.5)-31π×0.952×9.5}】×10=1946.37kN(3)上覆土重kNW35.3362.203.003.021)25.528.11(2.203.03.02)2.148.1660.068.4(2.2005.13.02)6.048.1668.4(=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯-+-+⨯⨯⨯⨯-+=3.2汽车和人群荷载计算对于桥墩基础的设计,汽车荷载采用车道荷载,车道荷载包括均部kq和集中荷载kp两部分组成。

对于公路-Ⅰ级汽车荷载,mkNqk/5.10=,集中荷载kp与计算跨径有关,计算跨径小于或等于5m时,kp=180kN;桥涵计算跨径等于或大于50m 时,kp=360kN,桥涵计算跨径大于5m小于50m 时kp值采用直线插求得。

本算例中,kp=295.92kN由于本桥梁是(三)车道,所以查表横向折减系数表(4)横向布置设计车道数(条) 2 3 4 5 6 7 8横向折减系数 1.00 0.78 0.67 0.60 0.55 0.52 0.5支座反力按以下两种情况考虑:(1)双孔汽车荷载+双孔两侧行人荷载双孔汽车荷载+双孔两侧行人荷载图(四)则支座反力为:kNRR63.9482)92.295298.335.10(11=⨯+⨯='=人群荷载引起的支座反力为2R和'2RkNRR5.1572235.13522=⨯⨯⨯='=对基底形心轴的弯矩为:M R1 = M ’R1=948.63×0.51=483.8kN.m M R2= M ’R2=157.5×0.51=80.3 kN.m (2)单孔汽车荷载—20+单孔两侧行人荷载单孔汽车荷载—20+单孔两侧行人荷载图(五)则支座反力为:kN R 63.9482)92.295298.335.10(1=⨯+⨯= 01='R人群荷载引起的支座反力为2R 和'2RkN R 5.1572235.1352=⨯⨯⨯=02='R 对基底形心轴的弯矩为:M R1 =948.63×0.51=483.8kN.m M ’R1=0 M R2=157.5×0.51=80.3 kN.m M ’R2=03.3汽车制动力:由汽车荷载产生的制动力按车道荷载标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算,但公路-I 级汽车制动力不小于165kN 。

H1=(10.5×35+295.92)×10%=66.34kN < 165kN ,则H 1取为165kN 。

因此简支梁板式支座的汽车荷载产生的制动力为: H=0.5H 1=0.5×165=82.5kN 3.4风荷载计算横桥向风荷载假定水平地垂直作用于桥梁各部分迎风面积的形心上,则:地形、地理条件系数k3 表(5)地表分类k2 表(6)风速高度变化修正系数表(7)由规得公式风荷载标准值F wh=k0k1k3W d A wh;W d=γV d²/2g;W0=γV10²/2g;V d=k2•k5•V10;因此F wh= k0•k1•k3•(k2•k5)²W0•A wh;查规可知,k0=0.9、k1=0.5、k3=1.0、k5=1.38、k2=1.0;计算简图看图荷载作用示意图(六)墩帽F wh=0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)²×0.83×(2.1×1.2)=1.79kN。

①按最高水位计算;墩身F wh=0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)²×0.83×(1.9+2.49)×2.94/2=4.59kN②按最低水位计算;墩身F wh= 0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)²×0.83×(1.9+3.26)×6.8/2=12.48kN四、地基压应力计算荷载组合I:恒载(最低水位)+双孔汽车荷载+双孔两侧行人荷载+风力+制动力;荷载组合Ⅱ:恒载(最高水位)+单孔汽车荷载—20+单孔两侧行人荷载+风力+制动力;荷载组合Ⅲ:恒载(最高水位)+风力;荷载组合Ⅳ:恒载(最低水位)+双孔汽车荷载+双孔两侧行人荷载;计算见表(11)表各种荷载组合下作用于基础底面形心处得H、N和M值不同荷载组合下作用于基底形心处得力表(8)五、持力层承载力验算5.1基底应力计 kpa W M A N p 57.25768.448.166114.59568.448.165.191022max =⨯⨯+⨯=+=kpa W M A N p 78.23768.448.166114.59568.448.165.191022min=⨯⨯⨯=-=- 5.2持力层承载力验算持力层为一般黏性土,按《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D63-2007);当e=0.651,I L =0.32时,查表得[fa0]=379.7kPa,因埋置深度为 1.8地基承载力不予修正,则[f0]=[ fa0]=379.7kPa > Pmax=257.57kPa,满足要求 5.3下卧层承载力验算下卧层为亚黏土,e=0.978,I L =0.82时,查表得[fa0]=159.8kPa <持力层[fa0]=379.7kPa,故必须予以验算。

基底至亚黏土层顶面处的距离z 为;z=6-1.8=4.2m ,当a/b=16.48/4.68=3.52,z/b=4.2/4.68=0.9,由《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D63-2007)查得附加应力系数α=0.583。

计算下卧层顶面处的压应力σh+z ,当z/b <1,基底压应力取离最大压应力距离b/3=1.56m 处的压应力,P=251kPa ,则Ph+z=10.2×(1.8+4.2)+0.583×(251-10.2×2)=195.64kPa而下卧层顶面处的承载力容许值可按课本公式(2-16)计算,其中K 1=0,而I L =0.82>0.5,故K 2=1.5,则[P] h+z=159.8+1.5×10.2×(1.8+4.2-3)=205.7kPa > Ph+z=195.64kPa ,满足要求。

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