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：2.4m

3）.跨径：40m

4）.该联跨径组合：（3×40）m

5）.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 907.66

2）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。

b．考虑横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。

11432.85 6473.26 414.07

考虑验算顺桥向撞击力的偶然组合值。

四、墩身强度与裂缝验算

1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25）

M最大时墩身截面强度验算：

圆形截面偏压《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号6664.27 11149.29 10.31 1.1

钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型

25.0 420.02062 0.85

桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模

0.9 5138002800000.560 200000.0

查表计算偏心距

A B C D e0

1.3632 0.6559 0.2937 1.8519 0.6015

ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差0.638%

1.000 1.000 1.069 1 0.5977 0.639%

抗力外力

满足配筋率

轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)

15777.5 9490.9 12264.2 7833.6 0.0081

N最大时墩身截面强度计算：

圆形截面偏压《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号6664.02 11432.85 10.31 1.1

钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型

25.0 420.02062 0.85

桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模

0.9 5138002800000.570 200000.0

查表计算偏心距

A B C D e0

1.3950 0.6589 0.3344 1.8381 0.5861

ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差0.553%

1.000 1.000 1.070 1 0.5829 0.554%

抗力外力

满足配筋率

轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)

16207.8 9499.6 12576.1 7846.2 0.0081 试算偏心距试算偏心距

2.墩底截面裂缝宽度计算

由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

竖向力:1.0*恒载+0.7*活载(短期组合)或者+0.4*活载(长期组合)

弯矩(短期组合):0.7*制动力+0.8*温度力Ns（KN）Nl（KN）Ms（KNm）(纵横向合并) 8642.67 8147.52 3037.51

圆形偏心受压截面裂缝宽度计算

基本参数Ms（KNm）Ns（KN）N l（KN）d（mm）C1ρ=As/(πr2) 3037.51 8642.67 8147.52 25.0 1.0 0.0054

C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3-33.3 不必验算裂缝

1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.021 OK

故墩底截面强度和裂缝满足要求。

五、单桩承载力及桩身强度验算

1.桩顶力计算

上构恒载（KN）活载最大（KN）横向风力产生竖向力（KN）汇总桩顶竖向力（KN）7487.33 1650.48 124.89 9262.7

2.单桩承载力计算

取桩长25m，验算其单桩承载力：