桥墩课程设计

按杠杆原理法就得汽车荷载的横向分布系数为
m0=(1+0.1875)/2=0.594
Nq=0.594×585.243=347.488kN 恒载：平均分配14个支座上
Ng=3378.7/14=241.34kN 人群荷载平均分配到7个支座上 由局部受压公式得
Nr=110.88/7=15.84kN
=1
=1.2Ng+1.4Nq+1.12Nr=1.2×241.34+1.4×347.488+1.12×15.84=793.832kN =1.0
M=585.243×（25-24.3）0.5=204.835kN·m 人群荷载 人群荷载单跨设有荷载，两侧qr=3.0×1.5×2=9kN/m Rr=9×24.3×1.014×1/2=110.88kN
顺桥向偏心弯矩 M=110.88×0.35=38.808kN·m
双跨双车布载
汽车荷载，在右跨左支点设集中荷载pk。 R1=585.243kN R2=0.75×10.5×24.3×1.014×1/2×2=194.041kN
号
（米）
米）
支座尺寸 （厘米）
A 25 24.30 24.96 135 20×35×4.2
5桥面净宽 9+2×1.5m。取七片梁。一孔上部荷载3378.7KN.
6地质资料为表层3米厚软塑粘性土，其液性指数 ；孔隙比
；容
重，以下为砾砂，中密；
7 地基土的容许承载力[]=350KPa
2墩帽平面尺寸的拟定
顺桥向尺寸：
f=25-24.3=0.7m；a=0.2m 取C1=0.2m， C2=0.1m 墩帽宽度bf+a+2C1+2C2=0.7+0.2+2×0.2+2×0.1=1.5m。取b=1.5m。
同时b/2=75cm50+L=50+25=75cm。满足抗震要求。
横桥向尺寸：
圆端形 B9.6+0.35+1.5=11.45m，取B=11.45m。
I混凝土实体中墩与刚性扩大基础设计
1设计资料：
Байду номын сангаас
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 跨径 计算跨 梁长 梁高
组 （米） 径 （米） （厘
11.45—20.1=11.25m 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
fcd=18.4Mpa =0.45 m2
A1=ab=0.2×0.35=0.07m2 Ab=3b（a+2b）
=1.3×1.0×2.5355×18.4×103×0.07=4245.44kN>793.832kN 则局部受压满足。
6墩身底截面强度和偏心距验算：
截面强度验算 Nd=1.2×(3378.7+151.892+5579.834)+1.4×779.2846+1.12×221.76=12271.85
A=（12.11384-2.16384）2.16384+/4=25.2076 m2 fck=26.8MPa =204.8351.4+501.661.4+1.1238.808=1032.558 kN·m
===0.087
回转半径=0.669646，形状系数m=8，y=0.52.16384=1.08192
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。
则==0.9834
0.65fck =0.650.983425.207626.8=431.827 kN= 12271.85 kN 故截面强度和偏心距满足要求。
7刚性扩大基础承载力验算
地基土的容许承载力[]=350KPa 扩大基础底面为矩形，顺桥向宽度为2.16384+0.44=3.76384m；横桥向宽
R=R1+R2=779.2846kN 顺桥向偏心弯矩 M=(585.243-194.041)×0.35=136.921kN·m
人群荷载
人群荷载两跨均设有荷载，两侧qr=3×1.5×2=9kN/m Rr=221.76kN 顺桥向偏心弯矩 M=0
纵向力计算
汽车制动力
一个设计车道上由汽车荷载产生的制动力标准者按规定的车道荷载
基础襟边上土的重力为646.327 kN
汽车荷载和人群荷载 冲击系数假定为=0.014
单跨双车布载
车道荷载纵向布置如上图所示（尺寸单位：m） 车道荷载，在右支点设集中荷载pk。
右反力 R1=0.75×[10.5×24.3×1.014×1/2+257.2×1.014]×2=585.243kN 顺桥向偏心弯矩
3基础尺寸确定：
墩身设25:1的坡则得到： 墩身底面顺桥向的宽度 为 1.3+10.798/25=2.164m 墩身底面横桥向宽度为 11.25+10.798/25=12.114m 刚性扩大基础做成台阶形；基础襟边和台阶宽度取C1=C2=0.4m;混凝土
浇筑时= 满足刚性角的要求。
4确定验算截面位置：
墩身底截面 M墩底=45×(10.798+0.35)=501.66kN·m 基底截面 M基底=45×(10.798+0.35+1)=546.66kN·m 支座摩阻力
相邻两孔跨径相等，由温度产生的支座摩阻力可相互抵消，故不考
虑支座摩阻力影响。
6墩帽局部受压验算：
按一个支座所受最大竖向力N的要求进行纵、横桥向汽车布置。并 按杠杆法在横桥向分配活载。
标准值在加载长度上计算的总重力的10%计算,且公路——Ⅱ级制动
力不得小于90KN，本桥为双向两车道，采用一个车道的汽车重力。
FT=0.75×[10.5×24.3×1.014+257.2×1.014]×10%=38.9642kN FT小于90KN，取90KN。另外由于采用板式橡胶支座，制动力取0.5 FT=45 kN 制动力对墩身各截面产生的弯矩
3墩身及基础竖向标高确定：
梁底标高=设计水位+1=180.14+1=181.14m 墩帽顶面标高=梁底标高-支座高度=181.14-0.042=181.098m 墩帽厚度取0.35m。
墩身顶截面标高=181.089-0.35=180.1748m；
墩身顶的平面尺寸：顺桥向因墩帽宽度为1.5m，两边挑檐宽 度C2=0.1m；故墩身顶面顺桥向宽度为1.3m。墩身顶横桥向尺寸为
度为12.11384++0.44=13.71384m N=12271.85+1.22638.2745+1.2646.327=14112.3413KN M=1.4136.921+45(10.798+1+0.35)1.4=957.0134 kN·m =0.0872.16384/6=0.36064故
=+=+=273.40+29.556=302.9625 KPa
本设计只以墩身底截面为墩身验算截面，基础底面为刚性扩大基础
地基与基础验算位置。
5荷载计算与组合：
恒载
上部结构恒载反力 G0=3378.7kN 墩身自重计算：
墩帽体积=5.842 自重为151.892 kN
墩身体积=214.609 自重为5579.834 kN 扩大基础体积=38.2754 自重为995.1604 kN