桥墩课程设计计算Word
桥墩计算.doc
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。
4.5桥墩设计计算
④ 偏心距
ex=Md,t/Nd=990.766/8626.788=0.1148m=114.8mm ey=Md,l/Nd=1498.557/8626.788=0.1737m=173.7mm
组合4(不计纵向风荷载)
① 竖向力
0Nd 1.0[1.0 (2291.934 2 2043.3) 1.4 (309.75 976.95) 0.81.488.5 2]
9952.222kN
② 纵向弯矩
0M d ,l 1.0[1.4166 .8 0.8 (1.41076 .378)] 1439 .155 kN m
③ 横向弯矩 0M d,t 1.0[1.4 707 .690 0.81.1 (641 .170 1.918 10.477 )] 1565 .903kN m
④ 偏心距
ex=Md,t/Nd=1565.903/8626.788=0.1815m=181.5mm ey=Md,l/Nd=1439.155/8626.788=0.1668m=166.8mm
表3 基底竖向荷载效应标准值
上部结构 墩帽墩身 基础 汽车荷载 人群荷载 合计
竖向力(kN) 4583.868 2043.300 560.400 1286.700 177.000
组合1:顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计横向风荷载弯矩 组合2:横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩
偏心最大(1.0NG)
组合3:顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计横向风荷载弯矩 组合4:横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩
基底应力验算
表4 基底风荷载和制动力效应标准值
横向力(kN) 横向弯矩(kN·m)
桥墩墩柱设计计算
桥墩墩柱设计计算墩柱直径为100,用C30号砼,R235钢筋:(一)荷载计算:1恒载计算:同前计算得:(1)上部构造恒载,一孔重1669.69;(2)盖梁自重(半根盖梁):113.10;(3)横系梁重:1.00×0.7×3.2×2.5=56;(4)墩柱自重:3.1416×0.52×1.9×25=37.31;作用墩柱底面的恒载垂直力为:N恒=1/2×1669.06+37.31=984.94;2活载计算:(1)水平荷载:取垂直荷载的30%。
(2)垂直荷载:a.公路Ⅱ级汽车荷载:荷载布置及行驶情况前述,由盖梁计算得知:单孔单列:B1=0B2=255.28,B1+B2=255.28;相应的制动力;T=255.28×2×0.1=51;按《公预规》制动力不小于90kN,故取制动力为90kN。
双孔单列:B1=76.78KN,B2=255.28KN,B1+B2=322.06KN相应的制动力;T=322.06×2×0.1=64.4;按《公预规》制动力不小于90kN,故取制动力为90kN。
b.人群荷载:单孔行人(单侧):B1=0B2=22.28;B1 +B2=22.28;双孔行人(单侧):B1=B2=22.28B1+B2=44.57;汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值,即产生最大墩柱垂直力;单孔荷载产生最大偏心弯矩即产生最大墩柱底弯矩。
3双柱反力横向分布计算:(1)单列车时:==1-1=0双列车时:==1-0.631=0.369(2)人群荷载:单侧时:;==1-1.423=-0.423;双侧时:=;4荷载组合;(1)最大最小垂直反力计算如下表:可变荷载组合垂直反力计算表(双孔)编号荷载情况最大垂直反力()最小垂直反力()B(1+u)B (1+u)1公路Ⅱ级单列车1.000415.04002双列车0.631523.780.369306.304人群荷载单侧行人1.42363.42-0.42318.855双侧行人0.50044.5744.57注:表中公路Ⅱ级项中已计入冲击系数1+=1.2499;(2)最大弯矩计算如下表:活载组合最大弯矩计算表编号荷载情况墩柱顶反力B(1+)垂直力()水平力H()对墩柱顶中心弯矩B1B20.25(B1-B2)1.14H1上部构造与盖梁恒载------947.63---002单孔双列车510.56×0.631×1.2499402.67402.6745102.3051.303人群单孔双侧89.14×0.50044.5744.57---11.14---注:表内水平力由两墩柱平均分配(二)截面配筋计算及应力验算:1作用于墩柱顶的外力:(1)垂直力:最大垂直力;Nmax汽=947.63+523.78+63.42=1534.83(汽)故取NMax=3905.85;最小垂直力;(需考虑与最大弯矩值相适应)由表知:Nmin=947.63+402.67+44.57=1394.87;(2)水平力:H=45;(3)弯矩;Mmax=102.30+51.30+11.14=164.74KN.m;2作用于墩柱底的外力:0.500B1+B2---0---Nmax=1534.83+37.31=1572.14;Nmin=1394.87+37.31=1432.18;Mmax=164.74+45×1.9=250.2 KN.m;3截面配筋计算:已知墩柱顶用c30混凝土,采用12¢16HRB235钢筋,Ag=24.13cm2,则纵向钢筋配筋率为0.31%。
桥墩课程设计
678.06
-361.99
-663.64
-118.97
539.10
组合
公路-Ⅱ级双列对称
1709.18
573.13
712.58
-343.88
-630.44
-62.42
615.13
组合
公路-Ⅱ级双列非对称
1382.81
605.82
507.22
-363.49
-666.40
-277.91
153.73
823.71
823.71
281.97
281.97
-218.78
2.盖梁内力汇总(表8)
表中各截面内力均取表6和表7中的最大值。按表8可绘制内力计算的包络图。
盖梁内力汇总表表8
截面号内力
①-①
②-②
③-③
④-④
⑤-⑤
弯矩(kN*m)
M自重
-2.25
-10.50
-30.84
-0.31
41.96
M荷载
0
-363.49
课程名称:墩台与基础课程设计
设计题目:钻孔灌注桩、双柱式桥墩设计
计算书
第Ⅱ部分钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算
一、设计资料
1.设计标准及上部构造
设计荷载:公路﹣Ⅱ级;
桥面净空:净﹣7m+2×0.75m;
计算跨径18.03m;
上部构造:钢筋混凝土T形梁。
2.水文地质条件(本设计系假设条件)
冲刷深度:最大冲刷线为河床线下2.3m处;
17.26
8.18
-1.73
-11.62
(4)各梁永久荷载、可变荷载反力组合:
计算见表4,表中均取用各梁的最大值,其中冲击系数为:
桥墩计算书
本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算1、左幅桥2号墩(非过渡墩)(一)、基本资料:1).设计荷载:公路Ⅰ级2).T梁(单幅5片梁,简支变连续)高:2.4m3).跨径:40m4).该联跨径组合:(3×40)m5).结构简图如下:二、水平力计算1.横向风力计算按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1,取湖北省黄石市设计基本风速为V10=20.2m/s;横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k5桩柱式墩顺桥向挡风面积很小,故顺桥向水平风力不计。
2.温度力计算温差按25度考虑,混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑,计算刚度K时,偏安全的忽略支座和桩基的刚度,计算如下表:3.汽车制动力力计算(考虑2车道,一联中近似由一个非过渡墩承受)4.撞击力计算由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得,六级航道内的撞击力顺桥向为100KN,横桥向为250KN,作用点位于通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。
5.桥墩及盖梁自重荷载计算三、作用组合1.支反力汇总按上述盖梁计算立面图,5片主梁从左到右依次编号为1~5,其对应盖梁顶支座反力如下表:2.墩底内力计算因墩柱与盖梁(约5:7)刚度相近,将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算,其中,盖梁计算书另行给出,此处只计算墩柱部分。
荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力,计算模型及工况3计算结果如下图所示,其他见下表。
1)活载横桥向产生的墩底内力:(1)墩柱盖梁刚架模型(2)活载工况3结构弯矩图(3)工况3结构剪力图(4)工况3结构轴力图活载横桥向墩底内力左右工况1 N 1029.63 N -23.03 Q 5.38 Q 5.38 M 16.96 M 72.57工况2 N 1650.48 N 362.82 Q 11.97 Q 11.97 M 111.86 M 11.93工况3 N 1447.94 N 907.662)风力横桥向产生的墩底内力:3)墩底内力组合a.考虑顺桥向撞击力的偶然组合:对于圆形截面,纵横向内力应合并计算。
桥墩课程设计计算
桥墩课程设计计算桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。
墩柱及桩身尺寸构造见图,墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335,f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335,f sd =280 Mpa 。
墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个,台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个,板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。
桥台上设橡胶伸缩缝。
盖梁、墩身构造均采用C30混凝土,4c 3.010MPa E =⨯,系梁采用C25混凝土,MPa 102.84C⨯=E ,主筋采用HRB335级钢筋,4C2.110MPa E =⨯,箍筋采用R235级钢筋,MPa 102.04C⨯=E 。
每片边梁自重 每片中梁自重 一孔上部结构每个支座支反力(kN)(kN ) (kN) 总重(kN)1、5号梁2、3、4号梁2706.18 边梁支座中梁支座26.6 27.46 265.47 270.05 一、荷载计算 (一)、恒载计算:墩柱上部恒载值由上知:(1)上部构造恒载,一孔重:2706.18kN; (2)盖梁自重(半根自重):5304.29kN;(3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯; (4)墩柱自重:墩柱自重:21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=; (二)、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算,数值直接取用。
1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为:T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kNB ,B ,B ===+= 相应得制动力为:[]22010.50.752380.751049.35kN 90kNT %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为:T=90kN 。
桥墩课程设计
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
空心墩墩身计算书
空心墩墩身计算书一、设计资料桥梁跨径:L=40m路基宽度:W=26m桥梁跨径组合:4×40m空心墩尺寸:横桥向宽度4.25m(对应悬臂长度3.5m)顺桥向宽度2.4m、3m、4m三种空心墩壁厚:空心墩尺寸表二、桥墩集成刚度计算假定1、一联桥中,仅仅计算三个中墩的受力,不考虑过渡墩的受力。
2、偏安全考虑,汽车制动力的分配按照三个中墩的集成刚度分配。
3、一联桥梁中,空心桥墩墩高分别采用低限和高限的组合即:采用2.4米厚的空心墩,一联中桥墩高度分别采用40m、50m、50m;采用2.4米厚的空心墩,一联中桥墩高度分别采用50m、60m、60;采用2.4米厚的空心墩,一联中桥墩高度分别采用60m、70m、70。
4、主梁的收缩徐变折成降温计算,降温温度取30℃。
5、为取得最大水平力,温度变化须与收缩徐变变化一致,升温不控制设计,升温水平力不做计算。
故由温度变化引起的水平力,仅考虑降温引起,降温温度取25℃。
6、在中墩处均设置固定支座,过渡墩处设置滑板支座。
三、桥墩集成刚度计算1、桥墩几何参数计算空心墩墩身惯矩按照下式计算:桥墩几何参数2、桥墩抗推刚度计算按照《铁路桥涵设计规范(TBJ2-85)》第,计算抗推刚度时,混凝土的抗弯弹性模量取抗压弹性模量的0.8倍,桥墩抗推刚度按照下式计算,即:其中:E-混凝土弹性模量,C30混凝土,E=3×104MPa;H-桥墩高度桥墩抗推刚度3、支座刚度计算支座为板式橡胶支座,规格为GYZ425×99,每个桥墩顶8个支座。
支座刚度按照下式计算,即:其中:n-支座的个数;A-支座的面积;G-支座的剪切模量,取1.1×104MPa;t-支座橡胶厚度,取支座高度的0.8倍;支座刚度:ρ=15763KN/mz4、桥墩集成刚度计算桥墩与支座串联,桥墩的集成刚度按照下式计算,即:桥墩集成刚度四、桥墩墩顶水平力计算1、一联桥梁变形零点计算变形零点按照下式计算,即:其中:C —收缩系数,计算中按照混凝土收缩+徐变+降温取55℃,C=1E-5×55=0.00055; i i L K -桥墩抗推刚度与桥墩距桥台距离的乘积;R -桥台摩擦系数与上部结构竖直反力的乘积,如为滑板支座,取0。
桥墩计算书
本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算1、左幅桥2号墩(非过渡墩)(一)、基本资料:1).设计荷载:公路Ⅰ级2).T梁(单幅5片梁,简支变连续)高:2.4m3).跨径:40m4).该联跨径组合:(3×40)m5).结构简图如下:二、水平力计算1.横向风力计算按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1,取湖北省黄石市设计基本风速为V10=20.2m/s;横桥向水平风力计算表参数k0k1k2k3k5桩柱式墩顺桥向挡风面积很小,故顺桥向水平风力不计。
2.温度力计算温差按25度考虑,混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑,计算刚度K时,偏安全的忽略支座和桩基的刚度,计算如下表:3.汽车制动力力计算(考虑2车道,一联中近似由一个非过渡墩承受)4.撞击力计算由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得,六级航道内的撞击力顺桥向为100KN,横桥向为250KN,作用点位于通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。
5.桥墩及盖梁自重荷载计算三、作用组合1.支反力汇总按上述盖梁计算立面图,5片主梁从左到右依次编号为1~5,其对应盖梁顶支座反力如下表:2.墩底内力计算因墩柱与盖梁(约5:7)刚度相近,将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算,其中,盖梁计算书另行给出,此处只计算墩柱部分。
荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力,计算模型及工况3计算结果如下图所示,其他见下表。
1)活载横桥向产生的墩底内力:(1)墩柱盖梁刚架模型(2)活载工况3结构弯矩图(3)工况3结构剪力图(4)工况3结构轴力图活载横桥向墩底内力左右工况1 N 1029.63 N -23.03 Q 5.38 Q 5.38 M 16.96 M 72.57工况2 N 1650.48 N 362.82 Q 11.97 Q 11.97 M 111.86 M 11.93工况3 N 1447.94 N 907.662)风力横桥向产生的墩底内力:3)墩底内力组合a.考虑顺桥向撞击力的偶然组合:对于圆形截面,纵横向内力应合并计算。
桥墩课程设计计算Word
桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。
墩柱及桩身尺寸构造见图,墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335,f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335,f sd =280 Mpa 。
墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个,台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个,板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。
桥台上设橡胶伸缩缝。
盖梁、墩身构造均采用C30混凝土,4c 3.010MPa E =⨯,系梁采用C25混凝土,MPa 102.84C ⨯=E ,主筋采用HRB335级钢筋,4C 2.110MPa E =⨯,箍筋采用R235级钢筋,MPa 102.04C ⨯=E 。
已知数据:一、荷载计算 (一)、恒载计算: 墩柱上部恒载值由上知:(1)上部构造恒载,一孔重:2706.18kN; (2)盖梁自重(半根自重):5304.29kN; (3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯;(4)墩柱自重:墩柱自重:21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=;(二)、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算,数值直接取用。
1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为:T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]22010.50.752380.751049.35kN 90kN T %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为:T=90kN 。
(完整版)Midas桥墩计算
(完整版)Midas桥墩计算例题3T型桥墩M I D A S/C i v i l例题3. T型桥墩概要1分析模型与荷载条件 / 1使用节点和单元进行建模3设定基本功能及输入材料 / 3使用面单元形成桥墩平面 / 5输入荷载24运行结构分析29查看分析结果29荷载组合 / 29确认变形 / 31确认应力 / 32例题3. T型桥墩概要此例题针对桥梁设计中比较常见的T型桥墩介绍了其从建模到结构分析的全部过程,以便于用户跟随操作。
此例题也和“例题1”一样主要使用图标菜单。
分析模型与荷载条件T型桥墩的结构形态和关于结构模型的大概内容如图1、2所示。
图1. T型桥墩的模型图2. T型桥墩的立面图和侧面图荷载条件考虑垂直荷载(P1)和地震荷载(P2)。
荷载条件1 : 垂直荷载 P1 = 430 kN荷载条件2 : 地震荷载 P2 = 516 kN对于边界条件,假设桥墩的下部完全固定。
作为参考,此例题的目的是以介绍MIDAS/Civil的功能为主的,因此这里所作的假设有可能与实际情况不同。
另外在这里省略了前面例题中对MIDAS/Civil的运作所需基本事项的介绍。
使用节点和单元进行建模设定基本功能及输入材料为建立桥墩的模型,先打开新文件(新项目)并以‘Pier ’为名保存(保存)。
所要使用的单位系通过在画面下端的状态条中点击单位选择键(),将其设定为‘kN ’和‘m ’。
此例题也与“例题2. 单跨拱桥”一样主要使用图标菜单来建模。
将各种图标显示于画面上的方法请参考例题2。
桥墩的材料特性按以下输入。
图3. 输入材料的对话窗口图4. 输入材料数据1. 点击材料2. 在图3中点击3. 在一般的材料号输入栏确认‘1’ (参考图4)4. 在类型选择栏选择‘混凝土’5. 在混凝土的钢材选择栏中选择‘GB(RC)’6. 在数据库选择栏中选择‘25’7. 点击键8.点击键本例题中不使用对桥墩直接利用实体单元建模的方法,而是主要采用将面单元按一定方向扩展(Extrude)来形成实体单元的功能。
桥墩基础计算书【范本模板】
某高速公路特大桥的桥墩基础一、基本任务1、在完成专业技术《基础工程》等课程学习的基础上,要求对歌类建筑物的浅基础设计、桩基设计、地基设计、软弱地基处理等方面的计算知识能融会贯通、灵活掌握合理的、正确地应用于具体工程的实际,独立的完成基础方案选取及其所要求的设计、校核的计算内容,以达到培养解决工程实际问题核分析问题的能力.2、对于所给的具体资料能够准确阅读、系统掌握、正确处理、灵活应变。
3、提供完整的计算资料处理、计算过程计算结果说明书核必要的制图。
二、目的通过所给的某高速公路上的**大桥的桥墩和桥台的基础设计(计算与校核),巩固所学专业相关课程的基本知识,熟悉和完成设计的各个环节,通过合理的技术方案选取,施工设计准确的计算过程的训练,以提高实际工作的能力。
三、设计荷载计算校核依据基础地面以上的荷载计算按以下数据1、设计荷载汽车Ⅰ级,确定桥面荷载.2、桥面结构3、桥面采用双向行车分离结构。
具体不支持存参照附图,详细尺寸结构可以简化,计算桥面自重参考尺寸:桥长18孔×30米,包括桥台耳长546。
96米。
桥面梁采用4孔一联、两个54孔一联。
4孔一联的预应力混凝土简支梁。
梁截面T型梁,横截面每半边布置5片梁,主梁间距2。
6米;等高度梁,梁高1.9米,每个4。
86米设横隔梁一道.具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。
4、墩、台基础混凝土为25级。
墩、台自重的计算可以考虑双柱式,整体式任选.混凝土容25KN m重35、钢材Ⅰ、Ⅱ级.四、工程地址情况基本情况表述如下:桥位处于河谷“U”字形地域,具有较强的侧向侵蚀作用,因水库的拦蓄作用,河漫滩出现谷坡一般高于河底2-4米,成细波沿桥轴线锯齿状分布。
KN m,C=0 KPa ϕ=28o;路基土平均容重19。
03地基土层计算依据处理可选方案:1、具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。
除表土外,典型土层可以分三层:KN m,TK=200Kpa;中密。
⑴中(细、粗)7砂混卵石层,厚度0。
桥墩课程设计计算
桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。
墩柱及桩身尺寸构造见图,墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335,f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335,f sd =280 Mpa 。
墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个,台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个,板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。
桥台上设橡胶伸缩缝。
盖梁、墩身构造均采用C30混凝土,4c 3.010MPa E =⨯,系梁采用C25混凝土,MPa 102.84C ⨯=E ,主筋采用HRB335级钢筋,4C 2.110MPa E =⨯,箍筋采用R235级钢筋,MPa 102.04C ⨯=E 。
一、荷载计算(一)、恒载计算:墩柱上部恒载值由上知:(1)上部构造恒载,一孔重:2706.18kN;(2)盖梁自重(半根自重):5304.29kN;(3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯;(4)墩柱自重:墩柱自重:21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=;(二)、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算,数值直接取用。
1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为:T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]22010.50.752380.751049.35kN 90kN T %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为:T=90kN 。
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)桥梁桩基础课程设计任务书一、桩基础课程设计资料该公路桥梁采用桩柱式桥墩,预计尺寸如下图1所示。
桥面宽7米,两边各0.5米人行道。
设计荷载为公路Ⅱ级,人群:3.5kN/m2.1、桥墩组成该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。
桩径采用φ=1.2m,墩柱直径采用φ=1.0m。
桩底沉淀土厚度t=(0.2~0.4)d。
局部冲刷线处设置横系梁。
2、地质资料标高25m以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量γ=18.5kN/m3,土粒比重G=2.70g/cm3,天然含水量ω=21%,液限ωl=22.7%,塑限ωp=16.3%。
标高25m以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量γ=19.5kN/m3,土粒比重G=2.70g/cm3,天然含水量ω=17.8%,液限ωl=22.7%,塑限ωp=16.3%。
3、桩身材料桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量Eh=2.85×104MPa,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级钢。
4、计算荷载1)一跨上部结构自重G=2350kN;2)盖梁自重G2=350kN;3)局部冲刷线以上一根柱重G3应分别考虑最低水位及常水位情况;4)公路Ⅱ级:双孔布载,以产生最大竖向力;单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
支座对桥墩的纵向偏心距为b=0.3m(见图2)。
计算汽车荷载时考虑冲击力。
5)人群荷载:双孔布载,以产生最大竖向力;单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
6)水平荷载(见图3)制动力:H1=22.5kN(4.5);盖梁风力:W1=8kN(5);柱风力:W2=10kN(8)。
采用常水位并考虑波浪影响0.5m,常水位按45m计,以产生较大的桩身弯矩。
W2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。
支座反力影响线见图4.5、设计要求确定桩的长度,进行单桩承载力验算。
桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算(每根桩反力计算)在进行恒载计算时,需要计算上部结构横载反力N1、盖梁自重反力N2、系梁自重反力N3、一根墩柱自重反力N4以及桩每延米重N5.其中,需要考虑浮力对桩每延米重的影响。
公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)
桥梁桩基础课程设计任务书1、桥墩组成:该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。
桩径采用φ=1.2m ,墩柱直径采用φ=1.0m 。
桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。
局部冲刷线处设置横系梁。
2、地质资料:标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量γ=18.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%21=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。
标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量γ=19.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%8.17=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。
3、桩身材料:桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量αMP E h 41085.2⨯=,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。
4、计算荷载⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ;⑵ 盖梁自重G 2=350kN⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况;⑷公路Ⅱ级 :双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m (见图2)。
计算汽车荷载时考虑冲击力。
⑸ 人群荷载:双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
⑹ 水平荷载(见图3)制动力:H 1=22.5kN (4.5);盖梁风力:W 1=8kN (5);柱风力:W 2=10kN (8)。
采用常水位并考虑波浪影响0.5m ,常水位按45m计,以产生较大的桩身弯矩。
W2的力臂为11.25m。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。
支座反力影响线见图4。
2、桩基础配筋图3、桩基础钢筋数量表桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算(每根桩反力计算)1、上部结构横载反力N1N1=1/2*G1=1/2*2000(30/20)^1.2=1626.7KN2、盖梁自重反力N2221135017522N G kN=⨯=⨯=3、系梁自重反力N331(0.71)(11) 3.325292N kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(?)4、一根墩柱自重反力N4低水位:()22411258.32510 5.1223.8544N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=常水位:()2241125 4.825108.6196.9144N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=5、桩每延米重N5(考虑浮力)()25 1.22510116.964N kN π⨯=-⨯⨯=二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路II 级:7.875/k q kN m =,193.5k p kN =Ⅰ、 单孔布载 1290.76R kN =Ⅲ、双孔布载 2581.52R kN =⑵、人群荷载ϕ人=1.33三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u )汽ϕ汽车+ 人ϕ人群 (汽车、人群双孔布载)1175175(10.3) 1.25581.521 1.33 3.524.42408.55R kN =+++⨯⨯⨯+⨯⨯=2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合Ⅰ:R= 1N +2N +(1+u )汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21(汽车、人群单孔布载)11175175 1.3 1.25290.761 1.33 3.524.41879.282R kN =++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⑵、计算桩顶(最大冲刷线处)的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M0N = max R +3N + 4N (常水位)2408.5529196.912631.71kN=++=0Q = 1H + 1W + 2W 22.581040.5kN=++= 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R=()14.722.514.05811.25100.32408.551175175873.22kN m⨯+⨯+⨯+⨯--=⋅活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。
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桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。
墩柱及桩身尺寸构造见图,墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335,f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335,f sd =280 Mpa 。
墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个,台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个,板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。
桥台上设橡胶伸缩缝。
盖梁、墩身构造均采用C30混凝土,4c 3.010MPa E =⨯,系梁采用C25混凝土,MPa 102.84C ⨯=E ,主筋采用HRB335级钢筋,4C 2.110MPa E =⨯,箍筋采用R235级钢筋,MPa 102.04C ⨯=E 。
已知数据:一、荷载计算 (一)、恒载计算: 墩柱上部恒载值由上知:(1)上部构造恒载,一孔重:2706.18kN; (2)盖梁自重(半根自重):5304.29kN; (3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯;(4)墩柱自重:墩柱自重:21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=;(二)、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算,数值直接取用。
1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为:T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为:[]22010.50.752380.751049.35kN 90kN T %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为:T=90kN 。
2、人群荷载(1)单孔单侧人群荷载:12022.5kN 022.522.2kN B ,B ,B ===+=(2)双孔单侧人群荷载:1222.2kN 22.2kN 22.222..244.4kN B ,B ,B ===+=活载中双孔荷载在支点处产生最大反力值,即产生最大墩柱垂直力;活载中单孔荷载产生最大偏心弯矩,即产生最大墩底弯矩。
(三)双柱反力横向分布计算活载布置见图本章图(1)~图(3)。
1、汽车(1)单列汽车布置123.25 2.850.93810.9380.062650K ,K -+====;(2)双列车布置图1 单孔单列车布置(单位:cm )121403250.71510.7150.285650K ,K -+====;(2)人群(1)单侧人载12462.53251.212101.2120.212650K ,K .--+====;(2)双侧人载50021.K K ==二、 活载内力计算 (一)最大最小垂直力计算最大最小垂直力计算见表最大最小垂直力计算表(二)最大弯矩计算最大弯矩计算见下表图3 单侧人群布置(单位:cm )图2 单孔双列车布置(单位:cm )最大弯矩计算表注:制动力对各墩平均分配。
三、墩柱底内力计算通过以上计算结果和经验,利用最大的剪力、弯矩对墩柱进行配筋结果是偏安全的.现将个墩所受内力组合列于下表各墩内力表由上表计算数据比较,纵向弯矩以2号墩柱为大,1号次之,这两个墩柱可以采用同样配筋,3、4号纵向弯矩较小可以采用另一种配筋方式。
2号墩柱为最不利受力墩柱,以下仅对2号墩柱截面配筋。
四、墩柱截面配筋与承载力检算墩柱采用C30混凝土,主筋采用HRB335级钢筋,并取主筋保护层厚度70mm s a =,假定墩柱为一端固定,一端自由计算。
则:04420221224m1364644045m42453.3.175045l l πππI D .,A D Di .l .i .==⨯===⨯======> 按《公预规》第5.3.10条规定,应考虑构件在弯矩作用平面内的挠曲对轴向力的影响。
(一)墩柱偏心矩增大系数η以《公预规》5.3.10规定,计算偏心矩增大系数η201200111400l e h h ηζζ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭100.2 2.7e h ζ=+ 02 1.150.01l hζ=-式中, 0e ——00.232(m);M e N==轴向力对截面重心的偏心矩,0l ——024(m);l =构件的计算长度,0h ——0.650.68 1.33(m);s h r r =+=+=0截面的有效高度,对圆形截面h ——3(m)h r 截面高,对圆形取=2=1.; 1ζ——截面偏心率对截面曲率的影响系数; 2ζ——构件长细比对截面曲率的影响系数。
将以上数据分别代入式,结果为:0100.2320.2 2.70.2 2.70.471;1.33e h ζ=+=+⨯= 02241.150.01 1.150.010.971.3l h ζ=-=-=将上述各值代入式(5—1)结果如下:2212124 1.331118.50.4710.9714000.232 1.314000.1741.331.078ηζζ⎛⎫=+=+⨯⨯⨯ ⎪⨯⨯⎝⎭=考虑偏心矩增大系数后的偏心矩:001.0780.2320.250m e e η'==⨯=。
(二)墩柱正截面强度检算由《公预规》第5.3.9条规定,沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其正截面抗压承载力应符合下式的规定:220dcd sd r N Ar f C ρr f ≤+ (1)0033d cd sd γN e Br f D ρgr f ⋅≤+' (2)式中:A,B ——有关混凝土承载力的计算系数,按《公预规》附录C 表C.0.2查;C,D ——有关纵向钢筋承载力的计算系数,按《公预规》附录C 的迭代法由表C.0.2查;r ——圆形截面的半径(cm);g ——纵向钢筋所在圆周半径与圆截面半径之比:rr g s=。
按《公预规》附录C 的叠代法由表C.0.2查出;1.9681,0.6271,1.4030,1.2706.A B C D ====sd sd sd sd 0.627113.81.27060.0022800.916500.248m1.968113.81.40300.002280Bf D gf e r Af C f ρρ'+⨯+⨯⨯⨯==⨯=⨯+⨯⨯'+e 与00.250m e η=接近,可以。
式(1)右项:2222cd sd 0d 1.968113.86501.40300.00265028011584kN 2139.8kNAr f C r f r N ρ'+=⨯⨯+⨯⨯⨯=>=满足要求。
式(2)右项:3333cd sd 0.627165013.81.27060.0026502800.919256.32kN>2139.80.250=535kNBr f D gr f ρ'+=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯也满足要求。
(三)截面主筋配置以《公预规》式 (C.0.2—2)判断是否按最小配筋计算:cd 00sd 13.80.62710.651.96810.25002801.40300.2501.27060.910.65f Br A e C e Dgr f ηρη-⨯-⨯==⨯<-⨯-⨯⨯'应按最小配筋率配置截面主筋:220.00213002653mm 4g A A πρ==⨯⨯=柱.所以选用12根直径22mm 的钢筋, 提供Ag =45.62cm 2,钢筋中距28mm ;箍筋选用螺旋型钢筋间距为200mm 。
五、墩柱稳定性检算48l i>,由《公预规》第5.3.2条规定,其正截面抗压承载力符合下式规定: ()0d cd sds 0.9γN f A f A ϕ''≤+ 式中:d N ——轴向力组合设计值,d 2139.8kN N =;ϕ——轴压构件稳定系数,按《公预规》表5.3.1取用,内插取0.82;A ——构件毛截面面积(cm 2);S A '——全部纵向钢筋的截面面积(cm 2)。
0d s 32cd sd 102139.810091013.812000940280π...γN -.f A A f ϕ⋅⨯⨯-⨯⨯⨯⨯'==≤'所以,墩柱按构造配筋即可,按构造配筋时其稳定性满足规范要求, 箍筋选用直径为8mm 的螺旋筋,螺距8mm 。
六、墩身裂缝验算按《公预规》第6.4.5条规定,圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件,其最大裂缝宽度可按下式计算:()()ss fk 12s 2s s 3ss 2cu,k 003004152mm 594228010165MPa οσdW C C ...C ΕρN ηe σ....ρπr f r -⎡⎤⎛⎫=++⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫=-- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦式中各符号的意义见前述。
由于s 0ss 0.25 2.8280101006500<24MPaηe ...r σ⨯⨯-=-≤≤ 依照规范墩身裂缝宽度不必计算。
七、桩基检算双柱式钻孔灌注桩的计算:桩直径1.5m ,用C20的混凝土,f cd =9.2MPa,E h =2.6×104MPa,主筋采用HRB235,f sd =280MPa.。
计算图式参见附图,由于1、2号墩前章已检算,3、4号墩采用桩基础,比较3号与4号桩长,3号墩较4号墩长,为最不利受力墩,仅检算3号墩。
(一) 荷载计算计算桩基时考虑墩柱底以下(24.21-21.6)=2.6m 的冲刷。
灌注桩按“m ”法计算,m =10000kN/m 41、桩顶作用力计算 (1)恒载计算①两跨荷载反力: 1=1741.38 kN N ②横系梁重: 2=42kN N ③盖梁自重反力: 3=304.29 kN N ④每根墩柱重: 4 =99.5 kN N (5)每延米桩自重: m kN 49.26155.142⋅=⨯⨯=πq(2)活载计算①两跨活载反力: 5=603.05+53.86=656.91kN N ②单跨活载反力: 6=483.61+44.44=528.05kN N ③水平力制动力: 745kN N = 作用点在支座中心,距桩顶距离为 10.0421.53 4.121m 2⨯++= 作用于桩顶的外力为:656.91max=1741.38+304.29+42+99.5+2515.85kN 2N = max 463.010.2522.5 4.12144.440.25312.46kN M =⨯+⨯+⨯=45max 22.5kN 2H ==(二)墩柱底以下2.6m 最低冲刷线处作用力计算墩身底最低冲刷线处的作用力,以规范规定:最低冲刷线以上取其段桩身自重,以下部分按桩身的一半取。