桥墩承台计算
桥梁墩台计算
12.2.1 重力式桥墩
1．作用(荷载)及其组合
在第一章总论里，已经对公路桥涵设计所用的作用（荷载）及其组合作了详细介绍，本 节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为： ·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用； ·桥墩自重，包括在基础襟边上的土重； ·预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力； ·基础变位作用，对于奠基于非岩石地基上的超静定结构，应当考虑由于地基压密等引 起的支座长期变位的影响，并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力； ·水的浮力，基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位 的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。基础嵌入不透水 性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。对桩 嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩 的截面面积。当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取 其最不利者。 桥墩计算中考虑的可变作用为：
以上所述的各种作用效应组合是对重力式桥墩而言的，对于其它型式的桥墩，则要根据 它们的构造和受力特点进行具体分析，然后参照上述的一般原则，进行个别的作用效应组合。 这里要提出注意的是：
○1 不论对于哪一种型式的桥墩，在计算中对于各种荷载组合都要满足《桥规》中所规定 的强度安全系数和结构稳定系数。
○2 桥规中还规定，在可变作用中，有些荷载不应同时考虑（见第一章表 1.15），例如在 计入汽车制动力时，就不应同时计入流水压力、冰压力和支座摩阻力等。
N ——作用于基础底面合力的竖向分力； a、b——横桥方向及顺桥方向基础底面积的边长；
桥梁桩承台高程计算公式
桥梁桩承台高程计算公式桥梁是连接两个地点的重要交通设施，而桥梁的承台是支撑桥梁的重要部分。
在桥梁设计中，承台的高程计算是至关重要的一步，它直接影响着桥梁的安全性和稳定性。
因此，掌握桥梁桩承台高程计算公式是非常重要的。
在进行桥梁桩承台高程计算时，需要考虑多个因素，包括桥梁的设计荷载、地基条件、桥墩的形式等。
在这里，我们将介绍一种常用的桥梁桩承台高程计算公式，希望能对相关人员有所帮助。
首先，我们需要了解一些基本概念。
在桥梁设计中，桩是指在地基中打入的一种长形的承载构件，它可以承受地基的荷载并传递到下方的稳定土层。
承台是桥梁上支撑桥墩的一种结构，它承载着桥墩和桥梁本身的荷载，并将这些荷载传递到桩上。
因此，桩和承台是桥梁结构中非常重要的组成部分。
在进行桩承台高程计算时，我们需要考虑桩的受力情况、承台的结构形式以及地基的承载能力。
在一般情况下，桩的高程应该满足以下条件，桩顶高程应高于设计洪水位，桩底应埋入稳定土层中，桩的长度应能够满足承载要求。
而承台的高程计算则需要考虑桩顶高程、桥墩的高度、桥面的高程等因素。
在实际工程中，桥梁桩承台高程计算公式可以根据具体情况进行调整，但一般情况下，可以采用以下公式进行计算：H = H0 + H1 + H2 + H3。
其中，H表示承台的高程，H0表示桩顶高程，H1表示桥墩高度，H2表示桥面高程，H3表示其他附加高程。
在使用这个公式进行计算时，需要注意以下几点：1. 桩顶高程的确定，桩顶高程应高于设计洪水位，以保证桩不会被洪水冲毁。
一般情况下，桩顶高程可以根据设计要求确定。
2. 桥墩高度的确定，桥墩高度应该考虑桥梁的设计荷载、地基条件以及桥梁的结构形式。
一般情况下，桥墩高度可以根据设计要求确定。
3. 桥面高程的确定，桥面高程应该考虑桥梁的设计荷载、行车安全要求以及地基条件。
一般情况下，桥面高程可以根据设计要求确定。
4. 其他附加高程的确定，在实际工程中，可能会有一些其他附加高程需要考虑，如桥梁的伸缩缝、桥墩的基础等。
桥墩计算
一、桥墩计算(2007-01-11 13:11:09)转载桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度，按《桥规》表5.3.1取值。
桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。
纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。
一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。
水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。
一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。
（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。
）桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。
同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。
当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。
桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。
关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，仅供参考：1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于1.0；偶然组合时取1.0。
1.0.6条基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧＤ６０－２００４４.１.６条）裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。
1.0.7条地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。
某桥桥墩结构计算知识讲解
某桥桥墩结构计算设计计算书设计人：日期：复核人：日期：审核人：日期：２０17年2月F匝道桥桥墩计算一、概述本桥上部结构采用2×(4×25)+4×（3×25）PC连续箱梁+1×43.5简支钢箱梁+4×17钢筋砼连续箱梁+1×33简支钢箱梁+（18+20.5）+3×21+3×46+4×25米PC 连续箱梁，下部桥墩采用花瓶墩、板式墩配桩基础。
现选取其中有代表性的21#墩（花瓶墩（1.7x2.2米），上部为43.5米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁）、23#墩（板式墩（4x1.8米），上部为4x17米钢筋砼现浇梁）、25#墩（花瓶墩（1.5x2.0米），上部为33米钢箱梁接4x17米钢筋砼现浇梁），相应构造见下图：21#墩构造（单位：cm）23#墩构造（单位：cm）25#墩构造（单位：cm）材料：墩身：C40砼承台： C30砼桩基： C25砼其中21#墩墩高：32.3m，23#墩墩高：33.4m，25#墩墩高：32.9m。
二、使用阶段荷载效应1）结构恒载2）活载:包含活载引起的竖向反力及引活载引起的纵横向弯矩3）风荷载：按规范JTG D60－2004第4.3.7条计算：单独风荷载作用时选用27.4m/s（1/100），风荷载与其它荷载共同作用时选用25.8 m/s（1/50）4）船撞击力：根据《荆东互通水中桥墩群防撞设施设计说明》确定，并考虑1.1的安全系数：主要荷载工况：①恒载+活载+风荷载②恒载+活载+船撞力③恒载+风荷载+船撞力④恒载+风荷载（百年一遇）三、结构内力计算1）单项结构内力计算2）组合内力计算3）结构验算取用内力根据上述计算，结构横桥向强度由恒载+风荷载+船撞力（偶然组合）控制，顺桥向强度由恒载+活载+船撞力（偶然组合）控制，结构正常使用阶段由恒载+活载+风荷载组合控制。
四、截面配筋验算墩号承载能力极限组合结构抗力承载能力极限组合结构抗力横桥向控制内力顺桥向控制内力轴力横向弯矩轴力横向弯矩轴力横向弯矩轴力横向弯矩（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN）（kN.m）21 6300.3 8557.8 7253.0 19489.4 7186.6 5269.4 25198.0 55771 23 10612.6 15459.0 48910.2 177800 11505.2 9472.6 35259.8 76854.8 25 5844.5 8237.0 6526.0 17539.5 6633.8 5559.5 15939.0 35923墩号恒载+活载+风荷载裂缝短期效应组合长期效应组合轴力横向弯矩纵向弯矩轴力横向弯矩纵向弯矩横向纵向（kN）（kN.m）（kN.m）（kN）（kN.m）（kN.m）（mm）（mm）21 7186.6 1771.5 2390.5 6806.7 1448.7 1584.2 0.064 0.063 23 11505.2 2419.8 2861.1 11122.6 1731.2 1809.2 全截面受压0.044 25 6633.8 1233.3 2322.7 6295.6 979.6 1464.7 0.064 0.076附表1：21#墩顺桥向墩身承载力及裂缝验算，计算过程及结果：本墩顺桥向承载力及裂缝宽度满足规范和设计要求。
桥墩受力计算课件
有限元方法
有限元方法将桥墩离散为 有限个单元，通过建立有 限元模型，求解桥墩的应 力、应变和位移。
动力分析方法
振动分析
动力分析方法研究桥墩在 动力荷载作用下的振动特 性，包括自振频率、振型 等。
响应谱分析
响应谱分析用于计算桥墩 在地震等动力荷载作用下 的响应，包括桥墩的位移 、速度、加速度等。
实例三：梁柱式桥墩受力计算
总结词
梁柱式桥墩是一种将梁和柱相结合的桥墩类型，具有较好的 水平承载能力和较强的适应性。
详细描述
梁柱式桥墩的受力计算需要考虑梁与柱的相互作用、柱身自 重以及水平荷载等因素的影响。在计算过程中，需要综合考 虑梁柱连接、柱身刚度以及水平荷载等因素，以确保桥墩具 有足够的承载力和稳定性。
加强桥墩安全监测与维护技术研究
桥墩安全监测与维护对于保证桥墩的正常使用和延长其使用寿命具有重要意义，需要加强 这方面的研究和探索。
推广可再生能源在桥梁建设中的应用
随着可再生能源技术的发展和应用，推广可再生能源在桥梁建设中的应用将成为未来桥梁 建设的重要方向之一。
THANKS.
计算参数确定与模型验证
确定桥墩材料的弹性模量、泊松 比、密度等参数
根据实际工况，确定荷载类型和 大小
对模型进行验证，比较理论值与 实际测量值的差异
计算结果分析与评估
分析桥墩在不同工况下的变形 和应力分布情况
评估桥墩的强度和稳定性，考 虑安全系数和冗余度
根据计算结果提出优化建议， 提高桥墩的可靠性和耐久性
实例二：桩基承台桥墩受力计算
总结词
桩基承台桥墩是一种将桩基与承台、墩身相结合的桥墩类型，具有较好的水平承 载能力和较小的沉降变形。
墩身模板计算
附录2 墩身模板计算一.引桥墩身模板荷载计算对竖直模板来说,新浇筑的混凝土的侧压力是它的主荷载。
当混凝土浇筑速度在6m/h以下时，作用在侧面模板的最大压力按下式计算：Pm=Krh当v/T≤0.035时：h=0.22+24.9v/T当v/T>0.035时：h=1.53+3.8v/TK为外加剂影响修正系数，不加时，K=1；掺缓凝外加剂时K=1.2；r 为混凝土的容重，取25kN/ m3一般引桥由圆弧段到顶部的体积为最小,罐车一小时浇筑的混凝土为每小时30m3,则浇筑引桥时的速度为最大,其侧面压力最大.主桥和过度桥墩的面板均按最大侧面压力计算.1.一般一桥顶部侧压力为V=15.21-3.45×1.2×0.3-0.873×2=12.222 m3v=30/(V×1.2)=2.95 m/h由于浇筑承台时是气温T取15℃v/T=2.95/15=0.196≥0.035则P1=1.2×25×(1.53+3.8×2.95/15)=68.32Kpa2．一般引桥下部直线段的侧压力为浇筑混凝土的速度v=30/6.45×1.5=3.1 m/hv/T=3.1/15=0.206≥0.035则P2=1.2×25×(1.53+3.8×3.1/15)=70KpaP1,P2两者取最大值,方可满足条件振捣器对模板的压力为4Kpa则Pm=70+4=74Kpa3.一般引桥圆弧段的侧压力圆弧段的混凝土压力由竖向混凝土的压力和侧向的压力合成竖向混凝土的压力为P=rh=25×4.2=105kpa侧向混凝土的压力为Pm=70kpa合力P MAX=P×cos71.5+Pm×sin71.5=99.7kpa振捣器对模板的压力为4KpaP=99.7+4=103.7kpa取104kpa二、引桥墩身模板计算(直线段)1、选材（1）、面板采用5mm钢板。
桥梁墩台的计算
12.2桥梁墩台的计算12.2.1 重力式桥墩1．作用(荷载)及其组合在第一章总论里，已经对公路桥涵设计所用的作用（荷载）及其组合作了详细介绍，本节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为：·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用；·桥墩自重，包括在基础襟边上的土重；·预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力；·基础变位作用，对于奠基于非岩石地基上的超静定结构，应当考虑由于地基压密等引起的支座长期变位的影响，并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力；·水的浮力，基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。
桥墩计算中考虑的可变作用为：·作用在上部结构的车道荷载，对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲击力；·人群荷载；·作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；·车道荷载制动力；·作用在墩身上的流水压力；·作用在墩身上的冰压力；·上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力；·支座摩阻力。
作用于桥墩上的偶然作用为：·地震作用；·作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。
上述各种作用的计算方法可参见第一章相关内容和《桥规》（JTG D60）有关条文。
重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关，例如，墩身截面的强度和偏心的验算，整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。
工程施工中公式(3篇)
第1篇1. 材料用量计算公式材料用量是工程施工中不可或缺的一部分，以下是一些常用的材料用量计算公式：（1）混凝土用量计算公式：混凝土用量 = 立方体积× 混凝土配合比其中，立方体积是指需要浇筑混凝土的体积，混凝土配合比是指混凝土中水泥、砂、石子和水的比例。
（2）钢筋用量计算公式：钢筋用量 = 钢筋面积× 钢筋间距× 钢筋层数其中，钢筋面积是指钢筋截面积，钢筋间距是指相邻钢筋之间的距离，钢筋层数是指同一构件中钢筋的层数。
2. 施工进度计算公式施工进度是工程施工中的重要指标，以下是一些常用的施工进度计算公式：（1）工程总进度计算公式：工程总进度 = 各分部分项工程进度之和其中，各分部分项工程进度是指各个施工阶段所需的时间。
（2）单位时间内完成工程量计算公式：单位时间内完成工程量 = 工程总工程量 / 施工总天数其中，工程总工程量是指整个工程所需的工程量，施工总天数是指整个工程施工所需的天数。
3. 结构力学计算公式结构力学是工程施工中确保结构安全的重要部分，以下是一些常用的结构力学计算公式：（1）梁的弯曲应力计算公式：弯曲应力 = (M I) / y其中，M是弯矩，I是截面惯性矩，y是截面到中性轴的距离。
（2）剪力计算公式：剪力= F sinθ其中，F是作用在结构上的外力，θ是外力与结构轴线的夹角。
4. 水文地质计算公式水文地质计算是工程施工中了解地下水、土壤性质等参数的重要手段，以下是一些常用的水文地质计算公式：（1）渗透系数计算公式：渗透系数= Q / (A Δh)其中，Q是单位时间内通过土层的流量，A是土层横截面积，Δh是土层厚度。
（2）地下水位计算公式：地下水位 = H - (K L)其中，H是地面标高，K是渗透系数，L是地下水埋深。
总之，工程施工中的公式是确保工程顺利进行的重要工具。
掌握这些公式，有助于工程师和施工人员提高工作效率，确保工程质量。
在实际应用中，还需要结合具体工程特点，灵活运用各种公式，以达到最佳施工效果。
第4章 桥梁墩台的抗震计算1
主要内容第四章桥梁抗震设计
《铁路工程抗震设计规范》的适用范围：
位于常水位水深超过5m的桥墩，应计入地震动水压力对抗震检算内容及方法抗震验算规定
3）建筑材料容许应力的修正系数，应符合下表的规定。
桥墩地震作用计算
图中，
h——基础底面位于地面以下或一般冲刷线以下的深度(m)。
（二）地震力计算公式
β——
根据场地类别和地震动参数区划确定的地震动反应谱特
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
185.1261.8418.990.6261.8418.990.62
⎡⎢⎢
=⎢⎢⎣桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
地基变形引起的各质点水平位移
桥梁抗震设计实例桥梁抗震设计实例。
大桥墩承台车辆荷载在基坑工程中的验算
大桥墩承台车辆荷载在基坑工程中的验算1、根据承台的尺寸及开挖的深度，选取大桥墩承台基坑汽车外侧轮距离基坑坡顶线1.2米进行验算。
承台基坑开挖边1米范围内不能堆载土石方，开挖的土石方及时运离现场。
水文地质条件，根据地质勘探实际所处的开挖地质主要为粉质黏土。
（2）1-3粉质黏土（可塑）为中软土，δ0=100kpa。
2、计算与解释基坑开挖过程中需要土方外运，土方外运一般采用前四后八自卸车外运(砼泵车也类似)，所谓前四后八自卸车就是说前面是双桥4个轮子,后面是双桥8个轮子.汽车荷载属于动力荷载，当汽车荷载距离基坑坡顶线超过一定距离时，岩土对汽车荷载起缓冲和扩散作用，当汽车荷载距离超过1.0m时，轮压荷载的动力影响已不明显，可取动力系数为1.0（参考《结构荷载设计规范》GB50009—2012,前四后八荷载主要在后面双桥上，后面双桥轴距1.4m，轮距1.8m，后轮双桥总轴重600kN，考虑车轮抓地长度0.2m，前四后八后桥平面尺寸见下图:（1）汽车外侧轮距离基坑坡顶线L=1.0m，计算汽车等效分布荷载作用大小时,车轮扩散压力扩散角θ=30°.后轮双桥轮压的扩散面积为：（2.4+2)×(1.6+2）=15.84m.则汽车等效分布荷载：P=600kN/15.84 m=37.88 kPa.计算车轮荷载等效分布深度时，取车轮扩散压力扩散角θ=45°，则d= L=1.0m.（2）假设汽车外侧轮距离基坑坡顶线L=1.2m，计算汽车等效分布荷载作用大小时，车轮扩散压力扩散角θ=30°.后轮双桥的轮压的扩散面积为：（2.4+2.4)×（1.6+2.4）=19.2m.则汽车等效分布荷载：P=600kN/19.2m=31.25kPa.计算车轮荷载等效分布深度时，取车轮扩散压力扩散角θ=45°，则d= L=2.0m.现就汽车等效分布荷载大小及作用深度的车轮压力扩散角取值不同做出说明：计算等效分布荷载大小时，现行《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012)压力扩散角取30°、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012）中砼中压力扩散角取45°，土中压力扩散角取30°；计算等效分布荷载作用深度时,现行《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120—2012）土压力扩散角取45°.两者取值不同主要是因为出于从安全角度考虑，计算等效分布荷载大小时，取30°对工程安全有利;计算等效分布荷载作用深度时，取45°对工程安全有利.这也是三本规范土压力扩散角取值不同的原因所在.通过计算标明基坑边缘车辆超载，距基坑边线距离为1.0m时，汽车等效局部荷载标准值为35.84kPa.距基坑边线距离为1.2m时，汽车等效局部荷载标准值为31.25kPa.通过以上计算，现对坡顶汽车荷载等效分布荷载及作用深度表作简化,如下表1.表1基坑汽车等效分布荷载及作用深度表3、结论现场汽车外侧轮距离基坑坡顶线1.2米。
桥墩桩基础
桥墩桩基础设计计算书一、荷载计算：永久荷载计算：永久荷载包括桥墩的自重，上部构造恒荷载反力。
1.承台重：3132330.33 1.40.520.460.9(17.7 2.14) 1.425110.6(17.7 2.14) 1.4[(2.0750.6) 1.4(2.0650.6) 1.4]2216.67 1.7414.93V m V m V mm =⨯⨯⨯==⨯+⨯==⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-= 3123=V 16.67 1.7414.931009.75V V V mm G V KNγ++=-===总2.墩身重：23423523635641.23.14() 6.8437.7421.23.14() 6.7387.6221.23.14() 6.6337.50222.8657105V m V m V m V V V V m G V KNγ=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯==++===3、上部铺装自重：各梁恒载反力表表1—1边梁恒载：12.54⨯19.94⨯2=500.1KN 中梁荷载：10.28⨯19.94⨯15=3074.75KN上部铺装荷载： 3.5⨯19.94⨯18=1256KN（说明：边梁为2根，中梁数：17-2=15根） 取入土深度为1延米122(5.80.252)0.82252121.5[3.14()1]325.325132.47G V KN G V KNγγ==-⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯=⨯==1009.75571.5500.13074.151256022212132.47=6756.19G KN++++++恒载可变荷载计算：采用公路一级车道荷载，3车道横向折减系数k q =10.5KN/m ，满跨布置。
1、车道荷载：跨径≤5m 时 ，K p =180kN ；跨径≥50m 时 ，K p =kN 360 当跨径为19.46时，内差得360180(19.465)()1802155051.2258K K K P KNP P KN-=-⨯+=-=⨯=剪力(见《公路桥涵设计规范》 P24 图、表4.3.1-1)支座反力：P=（215+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28）⨯3 ⨯0.78=549.92KN 活载作用：P=（205+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28 ⨯2）⨯3 ⨯0.78=971.21KN 而力臂=（20-19.46）/2=0.27m M=971.21 ⨯0.27=262.23KN ·m 汽车作用：P=（215+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28）⨯3 ⨯0.78=737.16kN M=P ⨯0.27=199.03KN ·m 2.人群荷载的支座反力：在5.5m 的人行道上产生竖向力.3.019.94 5.5329.01=329.01/2=164.51mN kN R =⨯⨯=总支座由行人产生的弯矩：M=R ·l=164051 ⨯0.27=44.42KM ·m 3.计算汽车制动力因为公路一级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN R=（10.5 ⨯19.46+215）⨯0.1=41.93＜165KN 显然计算值小于165kN ，那么直接取用165kN 因为同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍 4.车道的制动力: P=2.34 ⨯165=386.1KN 产生弯矩：M=P ⨯(1.5+6.843+1)=3607.33KN ·m 5.计算支座摩阻力： 固定支座摩阻系数f=0.05 则此时支座摩阻力：F=N`f=(500.1+3074.75+1256.22) ⨯0.05=241.55KN 产生弯矩：M=F ·（1.5+6.843+1）=2251.66KN ·m二．进行作用效应组合计算：对桥墩不计汽车荷载的冲击力；同时以上制动力与摩擦力与计算结合结果说明支座摩阻力大于制动力，因此；在以上的组合荷载中，车道的制动力作为控制设计。
桩承台混凝土体积计算公式
桩承台混凝土体积计算公式桩承台是一种用于承载桩基础的重要结构，其设计和施工对于整个建筑物的安全和稳定性具有至关重要的作用。
在桩承台的设计过程中，计算混凝土的体积是一个非常重要的步骤，它直接影响到混凝土的用量和成本。
因此，合理地计算桩承台混凝土体积是非常重要的。
在计算桩承台混凝土体积时，需要考虑到桩的数量、直径、长度以及混凝土的厚度等因素。
下面将介绍桩承台混凝土体积计算的公式及具体步骤。
首先，我们需要明确桩的数量和直径。
假设桩的数量为n，直径为d，那么桩的总面积可以用以下公式表示：A = n π (d/2)^2。
其中，A为桩的总面积，n为桩的数量，d为桩的直径，π为圆周率。
接下来，需要计算桩的总长度。
假设桩的长度为l，那么桩的总长度可以用以下公式表示：L = n l。
其中，L为桩的总长度，n为桩的数量，l为桩的长度。
然后，需要计算桩承台的混凝土体积。
假设混凝土的厚度为h，那么桩承台的混凝土体积可以用以下公式表示：V = A h + L h。
其中，V为桩承台的混凝土体积，A为桩的总面积，h为混凝土的厚度，L为桩的总长度。
通过以上公式，我们可以计算出桩承台混凝土的体积。
在实际的工程设计中，还需要考虑到一些其他因素，例如混凝土的浪费率、混凝土的收缩率等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行适当的修正和调整。
除了以上提到的计算桩承台混凝土体积的公式外，还有一些其他的方法可以用来计算桩承台混凝土体积。
例如，可以采用构造法、图解法或者软件计算等方法来进行计算。
不同的方法有其各自的优缺点，可以根据具体情况选择合适的方法进行计算。
在进行桩承台混凝土体积计算时，还需要考虑到混凝土的配合比、强度等因素。
这些因素对于混凝土的用量和成本都有一定的影响。
因此，在进行混凝土体积计算时，需要综合考虑各种因素，确保计算结果的准确性和合理性。
总的来说，桩承台混凝土体积的计算是一个比较复杂的过程，需要考虑到多个因素。
在实际工程中，需要根据具体情况选择合适的计算方法，并且进行合理的修正和调整，以确保计算结果的准确性和合理性。
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算
桥梁桩基承台的剪切及冲切计算摘要：本文通过对承台所受剪切力和冲切力的特征分析和比较对冲切和剪切的概念和具体验算的选择做进一步的说明，使我们更加明确剪切和冲切的概念和验算方法。
关键词：剪切；冲切；桩基承台一概述桥梁桩基承台是将桩基础和桥墩连接为整体的重要构件,通常结构是承台桩之上墩身以下的厚板，其作用为将桥梁上部荷载传递给桩基。
承台内部应力分布较为复杂，影响因素很多, 而在桩承台的计算中，各规范均明确要求同时验算剪切承载力和冲切承载力。
那么剪切和冲切有什么不同，各自验算方法又是什么呢？让我们试着分析一下。
目前国内桩基承台的计算方法，依据《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004(以下简称“新桥规”)，“新桥规”承台冲切和剪切验算在原规范的基础上进行了一定的优化和修正，但是冲切和剪切的概念却并不明确，以至于许多同志对这两个概念还很模糊，那么下面我们就加以总结和区分。
二剪切和冲切的概念解析一般说来，柱下单独基础板双向受力，墙下条形基础板单向受力，冲切和剪切，其破坏机理类似，承载力均受混凝土的抗拉强度所控制。
不同的是剪切破坏面可视为平面，而冲切破坏面则可视为空间曲面，如截圆锥、截角锥或棱台及其他不规则曲面等。
故剪切又称单向剪切(one way sherar)；冲切有时候也称冲剪，又称双向剪切(punching, two way shear)。
也就是说，两者相比，冲切是一个空间概念。
三剪切和冲切的区别我们还可以用小表来具体说明两者之间的异同：三具体验算方法抗剪验算“新桥规”中承台斜截面抗剪承载力是完全根据原规范混凝土的抗剪能力公式转化过来的,与普通受弯构件的混凝土抗剪公式(“新桥规”5.2.10式)相比,抗剪承载力有较大的提高,其原因是虽然两者都是根据同一公式得到的,但普通受弯构件的混凝土抗剪公式,是按剪跨比取3、纵向配筋率取2%~3%简化而来,对承台而言,由于剪跨比远小于3,虽然配筋也较上述数值小,但计算结果会比“新桥规”5.2.10式的计算结果大,而且一般情况下,随着跨高比的减少,梁的斜截面抗剪能力有一定的提高,承台的斜截面抗剪承载力的公式也符合该规律。
承台抗弯及抗剪强度验算
三、承台抗弯及抗剪强度验算
(二)承台抗剪切强度验算 承台应有足够的厚度，防止沿墩身底面边缘 Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面处产生剪切破坏(如图)。在各截 面剪切力分别为m1 P1 ，及m2P2，按此验算承台厚 度，必要时在承台纵桥向及横桥向配置抗剪钢筋网 或加大承台厚度。在验算承台强度时，承台厚度可 自顶面算至承台底层钢筋网。 桩柱式墩台，一般应将桩柱上盖梁视为支承在 桩柱的单跨或多跨连续受弯构件计算并配筋和验算 截面强度，以保证其抗弯、抗剪结构强度和位移、 裂缝等。 back
2
一、桩顶处的局部受压验算
结果不符合上式要求 ，应在承台内桩的顶 面以上设置1一2层钢 筋网，钢筋网的边长 应大于桩径的2.5倍， 钢筋直径不宜小于 l2mm，网孔为 100×100mm左右冲剪验算
桩顶到承台顶面t0，应根据桩顶对承台的冲 剪强度，按下试近似计算确定： t0≥P’jγm/umRjj 式中： um —承台受桩冲剪，破裂锥体的平均周长 ，且um =(u1+u2)/2
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三、承台抗弯及抗剪强度验算
承台应有足够的厚度及受力钢筋以保证其 抗弯及抗剪切强度。承台在桩反力作用下，作 为双向受弯构件尚无统一验算方法，现以下图 桩基础重力式桥墩为例，说明常采用的承台内 力在两个方向上分别进行单向受力的近似计算 方法。
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三、承台抗弯及抗剪强度验算
（一)承台抗弯验算 按照左图所示桩及桥墩 在承台布置情况，承台最 大弯矩将发生在墩底边缘 截面Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ。按单 向受弯计算，该截面弯矩 计算公式为 MⅠ-Ⅰ=m1S1P1 MⅡ-Ⅱ=m2S2P2 式中： MⅠ-Ⅰ、 MⅡ-Ⅱ分 别
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三、承台抗弯及抗剪强度验算
为承台Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面所产生的弯矩(kNm); m1、m2—对Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面作用的基桩数，在 图中m1=3，m2=5 S1、S2 — 每排桩中心到截面Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ的距离 （m），如襟边范围内对计算截面作用的桩超过 一排时，各排桩的S、m应分别计算后叠加; P1、P2 — 对Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面作用的各排桩的单 桩在设计荷载作用下平均轴向受力(kN)。 在确定承台的验算截面弯矩后，可根据钢筋混凝 土矩形截面受弯构件按极限状态设计法进行承台 纵桥向及横桥向配筋计算或验算截面抗弯强度。
抗震计算—桥墩墩身及桩基抗震计算
桥墩抗震计算 选用最不利的空心板处的独柱墩进行抗震计算（一）设计资料1、 上部构造：3孔25m 连续桥面简支空心板，25m 预制后张预应力空 心板，计算跨径为24.26m,每跨横向设6块板。
桥面现浇10cm 厚50 号混凝土，7cm 沥青混凝土。
2、 桥面宽度（单幅）：0.5 （防撞护栏）+净 7.0（行车道）+ 0.5m （护栏）=8.0m 。
3、 设计荷载：公路H 级。
4、 支座：墩顶每块板板端设 GYZ250x52m 板式橡胶支座2个。
5、 地震动峰值加速度：0.10g 。
6、 下部构造：巨型独柱墩，1.3 x 1.5m ;钻孔桩直径1.5m ,均值长 40m 墩柱为30号混凝土，桩基础为30号混凝土，HRB335钢筋。
（二）恒载计算桥墩F II r 忙 I1、上部恒载反力（单孔）空心板：4.7843 X 25X 26= 3109.8kN桥面铺装（包括50号混凝土和沥青混凝土）:7X 25X 0.1 X 26+ 7X 25X 0.07 X 24= 749kN防撞护栏：0.351 X 25X 25X 2 = 438.8kN合计：3109.8 + 749+ 438.8 = 4297.6kN 2、下部恒载计算1）盖梁加防震挡块重力P G= 23.358 X 26 = 607.3kN2）墩身重力P d= 3.23 X 13X26= 1091.7kN3）单桩自重力2P z= —X 1.5 X 40X 25= 1767.1kN4（三）水平地震力计算1、顺桥向水平地震力计算1）上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载ihs = —--C j C z K h '1 G spK i t pi W式中：C = 1.7 , C Z = 0.3 , K h= 0.2根据地质资料分析，桥位所在地土层属皿类场地，所以有0.45) 0.951 = 2.25 X (对于板式橡胶支座的梁桥其中:2G tpQ (K i K 2)G sp —{[G tp K i (K i K 2)G sp ]2 —4G p G sp K i K 2}1/2 3 1 = g —2G sp G tpn1= 'Kis i丄计算采用 3孔x 25m 为一联，故n = 2K負 G d A ris=iS t其中：n s = 2X 12= 24, G d = 1200kN/m由橡胶支座计算知— 2 2A r = x 0.25 2= 0.0491m 24' t = 0.032mis= 24 x1200°.°491= 44190kN/m0.032K1= 44190kN/mnK2=二 K ipi Tl i其中：墩柱采用30号混凝土，则E c = 3.00 x 104MPa 4 3 7 2E1= 0.8 x 3.00 x 10 x 10 = 2.4 x 10 kN/m按墩高H= 13+2=15m g 制设计，支座垫石+支座厚度=0.1 + 0.052 = 0.152mi=—-ip=3I 1E 1li = 15+ 0.142 = 15.152m柱惯矩：I 1= 0.4531m43 0.4531 2.4 107K P—3—9378.1kN/m15.152K= 9378.1kN/mG P—3X4297.6 -2—6446.4kNG P—G P + n G P其中：G cp —607.3kNGP— 1091.7kNn —0.16( X f2+2x f12+x f x 1+X f1 +1)2 f 2 2顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为: X d—X—© o l 0 + X Q其中：l 0—l i —15.152mX3 3l 15 152 3Q—10——0.000107 3E1I1 3 2.4 10 0.4531桩的计算宽度：b i= 0.9(d+1) = 0.9 x (1.5 + 1) = 2.25m桩在土中的变形系数：a =普m 4—20000kN/m其中：桩采用30号混凝土，则E c—3.0 x 104MPa7 兀 4 6El —0.8 x 3.0 x 10 x — x 1.5 —5.964 x 10 64a — 5 20000 2f5-0.3763V 5.964H06桩长h = 40ma h = 0.3763 x 40= 15.052m > 2.5m取 a h = 4.0，故 K h = 0由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.11查得B 3 D 4- B 4 D 3A 3B 4 - A 4 B 3A 3B 4 - A 4 B 32.441 1.6251。
桥梁工程墩台类型和构造及设计计算[详细]
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第四节 墩台的附属结构物
一、锥坡护坡及溜坡 为了保护桥台与引道边坡的稳定，防止冲刷水毁，应
该在两侧及岸墩向河侧设置锥形护坡。岸墩前的称为溜坡。
二、破冰体：破冰棱设置在最低水位线以下0.5,到最高水位 以上1.0m
三、桥台搭板
破冰体与实体墩示意
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第二章 桥墩的设计与计算 第一节 实体式（重力式）桥墩
当施工时为了拱架的多次周转，或者当缆索吊装设计的工作跨径受到限制 时为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为一个施工段进行分段 施工，在此情况下也要设置能承受部分恒载单向推力的制动墩。如图所示：
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a)
b)
图 6-1-6 拱桥轻型单向推力墩 （a为斜撑墩b为悬臂墩）
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（3）相邻两孔推力不相等的桥墩 变更相邻的矢跨比，调整拱座位置或拱上结构形式 而使两推力或推力对桥墩弯矩大致相等。
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活载
车行方向
(a)
(b)
W2
Ng+N p
Ng+N p
H
N g Ng+Np
W1
W1
PB
PB
P
G
G
G
W2 W1
PB P
G
桥墩上纵向布载情况
桥墩上横向布载情况
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2 拱桥重力式桥墩
（1） 顺桥方向的作用及其效应组合
对于普通桥墩应为相邻两孔的永久作用，在一孔或跨径较大的一孔满布汽 车车道荷载和人群荷载，其它可变作用中的汽车制动力、纵向风力、温度影响 力等，并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩对于单向推力墩则只 考虑相邻两孔中跨径较大一孔的永久作用效应。
梁桥重力式墩台
1-100m钢筋混凝土拱桥0#台桩基计算
1-100m钢筋混凝土拱桥0#台桩基计算一、桥台及承台自重的作用力（顺时为+，反之为-）桥台形式见附图一：二、计算主拱圈作用于拱座的力对承台重心O的力1.根据有关标准图知，作用于拱座上的控制力为：垂直力：V=17450KN水平力：H=23740KN（往河岸）弯矩：M=10480KN*M2.对承台重心O产生的弯矩：M V=4.95*17450=86377.5(KN*M)M H=-9.58*23740=-227429.2(KN*M)3.对承台重心O产生作用合力：垂直力=17450KN水平力=23740KN（往河岸）弯矩=86377.5+10480-227429.2=-130571.7(KN*M)三、计算桥台后静土压力及土抗力1.静土压力计算E j=0.5*ξ*γ*H2*B其中：ξ=0.50(自然土体)γ=20kn/m3h1=13m；h2=10.24mB=5.5m所以:E1=0.5*0.5*20*132*5.5=4647.5(KN)E2=0.5*0.5*20*10.242*5.5=2883.6(KN)平均静土压力=(4647.5*2+2883.6)*0.5=6089.3(KN) 作用力到承台底距离:h=(4647.5*10.24*0.5*10.24+2883.6*0.5*10.24*10.24/3)/((4647. 5*2+2883.6)*0.5*10.24)=294057.41/62354.43=4.72(m) M静=6089.3*4.72=28741.5(KN*M)2.土抗力计算(1)计算土抗力根据桥梁工程（公路与城市道路工程专用）P404知，p k=Mc/(B*h2/3*(h2+f)+K0/K*I0/h2)其中：h2=9.58(m)f=0(偏安全、可不考虑)K0/K =1.25I0=6.8*11.83/12=931.1D=B*h2/3*(h2+f)+K0/K*I0/h2=5.5*9.582/3+1.25*931.1/9.58=289.75Mc=-227429.2+25553.4+86377.5+10480+28741.5=-76276.8(KN*M)台口处的抗力强度p k=76276.8/289.75=263.3(KN*M2)土抗力Pk=0.5*B*p k* h2=0.5*5.5*263.3*9.58=6936.6(KN)(2)对桥台变位的限制a.水平位移:Δ=p k/k=263.3/(120*9.81*103)=0.22mm＜6mm，满足要求b.台后填土稳定性的保证Kc=P b/(P j+P k)其中：P b=20*13*tg2(45+35/2)=959.4(KN*M2)P j=0.5*20*13=130(KN*M2)所以Kc=959.4/(263.3+130)=2.44＞1.4，满足要求四、作用于承台重心O处的合力垂直力∑Ni=28112.8+17450=45562.8KN水平力∑Hi =23740-6089.3-6936.6=10714.1KN（往河岸）弯矩Mo =Mc-Mp k=-76276.8+1/3*5.5*263.3*9.582=-31974.8KN*M五、桩基计算1.系数计算(1)自由长度:Lo=0m(2)E*I=0.67*E h*I h=3.0*104*3.14*1.84/64=10357530(kn*m2)(3)桩的计算宽度:b1=0.9*(d+1)*K其中：h1=3*(d+1)=3*(1.8+1)=8.4(m)L1=4.5-1.8=2.7＜0.6*h1=5.04(m)K=b’+(1-b’)/0.6* L1/ h1=0.5+(1-0.5)/0.6*2.7/8.4=0.768 所以b1=0.9*2.8*0.768=1.935(m)(4)m=(m1*h12+m2*(2*h1+h2)*h2)/h m2=50000(KN/M4)其中：h m=2*(d+1)=5.4(m)(5)变形系数α：α=(m*b1/EI)0.2=(50000*1.935/10357530)0.2=0.3927h’=α*h=0.3927*30=11.78＞2.5，可按弹性桩计算(6)EA=3.0*107*1.82/(4*3.14)=7734930(7)单桩面积Ao=4.52/4*3.14=15.904(m2)备注：0.25*35°=8.75°，2*25*tg8.75°=7.70＞4.5，取4.5m计算(8)Kc=0.5(摩擦桩)(9)地基系数：Co=mo*b=50000*30=1500000(KN/M4)2.钻孔灌注桩基的计算采用桥梁博士2.9和桥梁大师计算，结果另见。
桥墩桥台结构及计算
S d ( so sl Q) Rd (
Rj
m
, ak )
S d 荷载效应函数； Q 荷载在结构上产生的效应；
so 结构的重要性系数，按<<公路砖石及混凝土桥涵设计规范>>第 3.0.1 条采用； sl 荷载安全系数，按<<公路砖石及混凝土桥涵设计规范>>采用；
荷载组合系数，按<<公路砖石及混凝土桥涵设计规范>>表 3.0.1-1 采用；
四、桥台的类型与构造
重力式桥台
轻型桥台 类 型 框式桥台 组合式桥台 承拉式桥台
（一）重力式桥台
1、重力式桥台类型
埋式桥台
U型桥台 八字式和一字式桥台 重力式桥台也称实体式桥 台，它主要靠自重来平衡台后 的土压力。桥台台身多数由石 砌、片石混凝土或混凝土等圬 工材料建造，并采用就地建造 施工方法
E Ay
1 BH 2 sin 1 2
1 BH 2 cos 1 2
E Ax
1 E H 2 ' B 2
'
e rH
图2-7-11 台前溜坡的土压力计算图式
3、汽车荷载冲击力 钢筋混凝土桩柱式墩台，以及其它轻型墩台，在计算汽车荷载时应 计入冲击力。但对于重力式实体墩台，冲击力的作用衰减很快，因此， 验算时可不计冲击影响。冲击力的计算按公路桥涵设计规范进行。
桥台 桥台的荷载组合方法和桥墩相似，也须针对验算项目及验算截面的位置 按公路桥涵设计规范进行可能的荷载组合。由于活载可以布置在桥跨结构上， 也可布置在台后，在确定荷载最不利组合时，下列几种加载情况可作参考
1）在桥跨结构上布置车辆荷载，温度下降，制动力（向桥孔方向），并考 虑台后土侧压力(考虑最大弯矩组合)； 2）在台后破坏棱体上布置车辆荷载，温度下降，并考虑台后土侧压力(考虑 最大水平力与最大反向弯矩组合)； 3）在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载（当桥台尺寸较大时， 还要考虑在桥跨结构上、台后破坏棱体上和桥台上同时都布置活载的情 况），温度下降，制动力（向桥孔方向），并考虑台后土侧压力(考虑最 大竖向力组合)。
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1.73
0.2h0
h0
2.116
m 1.72 -0.48
0.4232 m 取 取 1.72 m 0.4232 m
ax 2.2-0.96/2 =
a y 0-0.96/2 =
m < 2.116 m m < 0.4232 m
x ax / h0 0.812854442
y a y / h0 0.2
4510 kN < 11848
bp
0.96 10385 kN 15428 kN 10385 kN 余 130.3 %
0 Fld 0.6 ftd h0 [ px (bp h0 ) 0.667 (2bx a x )]
或: 0 Fld 0.6 ftd h0 [ py (bp h0 ) 0.667 (2by a y )]
1.1×2×4100 =
9020 kN 0.21175062 0.812854442 > 0.5 取 > 9020kN 0.812854442 余 84.6 %
P 100 100 As / bh0 100×0.035397/(7.9×2.116)=
m axi / h0
(2.2-0.96/2)/2.116= 16650 kN
0 Did 0 nNid / sin 1
1.1×2×4100/sin40.0487°=
14018 kN m
t b sin 1 ha cos1 0.96×sin40.0487°+0.726×cos40.0487= 1.173
As=(π ×32×32/4/1000000)(19/7.9×6.1)×3=
px
0.8 x 0.2
0.78984696
py
0.8 y 0.2
2
0.6 ftd h0 [ px (by a y / 2) py (bx ax )]
11848
kN 余 162.7 %
0 Fld 1.1×4100 =
b、边桩
0.9 104 (2 0.6 P ) f cu ,k bs h0 m
⑤、冲剪承载力检算
a、角桩 公式: 0 Fld 0.6 ftd h0 [ px (by a y / 2) py (bx ax )]
by bx (7.9-1×5.4+0.96)/2 =
14.4
取 f cd , s ∴ tbs f cd , s ③、系杆抗拉承载力检算
10.4
MPa 74415 kN >14018kN 富余430.9 %
1.173×6.1×10.4×1000 =
公式: 0Tid f sd As
0Tid
1.1×9756= 10731.6 kN 9911 kN < 10731.6kN 不足 -7.6 %
0 Fld
4510 kN
<
3)、详细计算过程(见下页） ①、基本数据输出 3D=3×1.2=3.6 M < 5.4 M ∴承台截面计算宽度 bs = 桩的支撑宽度 b = 0.8×1.2 = bs=7.9-(5.4-3D)(n-1) 6.1 m 0.96 m
当外排桩中心距墩台身边缘等于或小于承台高度时，承台短悬臂可按“撑杆—系杆体系”计算: h0= 2.116 ha=s+6d= 0.726 θ 单位 MPa
f sd As 280000×0.035397=
④、斜截面抗剪承载力检算
公式: 0Vd 0.9 104 (2 0.6 P) f cu ,k bs h0 / m
公式: 0Vd 0.9 104 (2 0.6 P) f cu ,k bs h0 / m
0Vd 0 nNid
1
s= 0.534 a=0.15×h0= 0.3174 0.69898 rad = 40.0487 ° Ec 3.00E+04 Es 2.00E+05
= tan-1[h0/(a+x1)] =
f cd
13.8
f cu , k
30
ftd
1.39
f sd
280
②、撑杆抗压承载力检算
公式: 0 Did tbs 9756 kN
Tid nNid / tan 1 2×4100/tan40.0487°=
1 (
f cd ,s
Tid 0.002) cot 2 i As Es
f cu ,k 1.43 3041
10.4
0.00478127
MPa <=
0.48 f cu ,k