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：

313

233

0.33 1.40.520.460.9(17.7 2.14) 1.42511

0.6(17.7 2.14) 1.4[(2.0750.6) 1.4(2.0650.6) 1.4]

22

16.67 1.7414.93V m V m V mm =⨯⨯⨯==⨯+⨯==⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-= 3123=V 16.67 1.7414.931009.75V V V mm G V KN

γ++=-===总

2.墩身重：

23

423

523635641.2

3.14() 6.8437.7421.2

3.14() 6.7387.6221.2

3.14() 6.6337.502

22.8657105V m V m V m V V V V m G V KN

γ=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯==++===

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]3

2

5.325132.47G V KN G V KN

γγ==-⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯=⨯=

=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)()180215505

1.2258K K K P KN

P 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=16

4.51m

N 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。 1、荷载组合：

（1）桥上有单跨活载：

①恒载 + 桥上活载 + 支座摩阻力 ②恒载 + 桥上活载 + 制动力

（2）桥上有双跨活载：

③恒载 + 桥上活载 + 支座摩阻力 ④恒载 + 桥上活载 + 制动力 2、组合计算

)(2

111

00Qjk h

j Qj C k Q Q Gik m i Gi ud S S S S ∑∑==++=γψγγγγ

（《公路桥涵设计规范》 P18 4.1.6-1)

其中：

0γ——结构重要性系数，安全等级为二级，故取1.0 。

Gi γ—— 第i 个永久作用效应的分项系数，混凝土和圬工结构自重取1.2 。 1Q γ——汽车荷载效应分项系数，取1.4。

Qj γ—— 在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其它等j 个可变作用分相系数，

取 1.4。

c ψ—— 人群荷载作用组合系数0.7 。 由于此时既有汽车制动力和支座摩阻力

由表4.1.5可变作用不同时组合表；若存在考虑汽车制动力时则不考虑支座摩擦力，若考虑支座摩擦力则不对汽车制动力进行考虑。 考虑的作用组合分下列四种不同情况；取大值： 当单跨布置时：

① 恒载 + 桥上活载 + 支座摩阻力：

1.0(1.26756.190.7 1.4164.51 1.4549.92)9038.540.7 1.4241055236.721.4199.030.7 1.444.420.7 1.42251.66=2528.80N kN

H kN M kN m

=⨯⨯+⨯⨯+⨯==⨯⨯==⨯+⨯⨯+⨯⨯⋅

②恒载 + 桥上活载 + 制动力

1.0(1.26756.190.7 1.4164.51 1.4549.92)9038.540.7 1.4386.1378.381.4199.030.7 1.444.420.7 1.43607.33=3857.36N kN H kN M kN m

=⨯⨯+⨯⨯+⨯==⨯⨯==⨯+⨯⨯+⨯⨯⋅