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。

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：
混凝土标号
钢筋类型
钢筋弹模
N最大时墩身截面强度计算：
混凝土标号
钢筋类型
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：
桩周长Ｕ埋置深度h桩面积Ａ
桩周土
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
lτlτlτ
6.425 3.14 5.455 3.612016 1500.70.5
容许承载力σ
0深度修正K2土容重γ2
单桩承载力12035.84
60069.4
【P】＝12035.84KN>9262.7KN 单桩承载力满足要求。

左幅2号墩（非过渡墩，1.5m墩柱，防国道上车辆撞击）：
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；
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，汽车撞击力横桥向为1000KN，顺桥向为500KN，撞击力作用在行车道以上1.2m处。

5.桥墩及盖梁自重荷载计算
三、作用组合
1.支反力汇总
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。

1）活载横桥向产生的墩底内力：（同前做法）
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。

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：
混凝土标号
钢筋类型
N最大时墩身截面强度计算：
混凝土标号
钢筋类型
经计算决定取用墩径为1.6m，配36根直径25mm的钢筋，其截面强度满足要求。

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。

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) 4340.17 7914.82 7419.16 25.0 1.0 0.0054
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/387.9 需验算裂缝
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.105 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）6758.29 1652.18 38.2 8448.67
2.单桩承载力计算
取桩长25m，验算其单桩承载力：
桩周长Ｕ埋置深度h桩面积Ａ
桩周土
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
lτlτlτ
5.7825 2.548.655 4.612011.8 1500.70.5容许承载力σ0深度修正K2土容重γ2
单桩承载力9702.29 60069.3
【P】＝9702.29KN>8448.67KN 单桩承载力满足要求。

左幅10号墩（非过渡墩，1.6m墩柱）：
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；
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，一联中近似由非过渡墩承受。

4.桥墩及盖梁自重荷载计算
三、作用组合
1.支反力汇总
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。

1）活载横桥向产生的墩底内力：
2）风力横桥向产生的墩底内力：
3）.墩底内力组合
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

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：
混凝土标号
钢筋类型
N最大时墩身截面强度验算：
混凝土标号
钢筋类型
查表计算偏心距
A B C D e0
1.7925 0.6541 1.0993 1.4586 0.3612
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0.650%
0.825 1.000 1.036 1 0.3589 0.651%
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
17562.8 6344.5 11852.4 4406.3 0.0088
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) 8138.56 7642.83 2981.75
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）C1ρ2981.75 8138.56 7642.83 25.0 1.0
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3-24.9 不必
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.027
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）
6981.87 1652.41 75.72 8710.00
2、单桩承载力计算
试算偏心距
取桩长25m，验算其单桩承载力：
桩周长Ｕ埋置深度h桩面积Ａ
桩周土
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
l τl τl τ
5.78 25 2.54 5.4 55 3.6 120 16 150 0.7 0.5 容许承载力σ0深度修正K2土容重γ2
单桩承载力10679.28 600 6 9.4
【P】＝10679.28KN>8710.00KN
单桩承载力满足要求。

左幅6号墩（过渡墩，1.5m墩柱）：
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
桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。

2.纵向水平力计算
此处偏安全的认为纵向水平力为支座极限摩阻力，即0.06N＝0.06*（2681.34+2262.34+2262.34+2262.34）=726.822KN。

3.桥墩及盖梁自重荷载计算
三、作用组合
1.支反力汇总
取2车道作用在离左路缘石0.5m，5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶一个支座的反力如下表：
2.墩底内力计算
此时验算两种情况下墩底的受力。

1）在墩的一侧满布汽车而另一侧不走车
由一侧的汽车荷载在墩底产生顺桥向弯矩M x=0.6*（10.5*20+320）*2=636KN．m。

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。

荷载分别计算汽车活载及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

a．活载横桥向产生的墩底内力：（同前做法）
b．风力横桥向产生的墩底内力：
墩底内力组合
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

2）墩的两侧均布满车
计算汽车活载及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

风荷载同上。

墩底内力组合
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

四、墩身强度与裂缝验算
1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25）
第一种情况下墩身截面强度验算：
混凝土标号
钢筋类型
第二种情况下墩身截面强度计算：
混凝土标号
钢筋类型
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
20647.4 5674.8 11693.0 3300.3 0.0088
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*摩阻力
Ns（KN）Nl（KN）Ms（KNm）(纵横向合并) 8040.23 7544.79 2109.97
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) 2109.97 8040.23 7544.79 25.0 1.0 0.0054
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3-91.2 不需验算裂缝
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]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（KN）横向风力产生竖向力（KN）汇总桩顶竖向力（KN）6884.21 1651.46 51.71 8587.38
2.单桩承载力计算
取桩长25m，验算其单桩承载力：
桩周长Ｕ埋置深
度h
桩面
积Ａ
桩周土修正
系数
λ
清孔系
数m0 第一层第二层第三层第四层
l τl τl τl τ
5.78 25 2.54 5.7 55 7.8 120 2.1 150 9.4 200 0.7 0.5
容许承载力σ0 深度修
正K2
土容
重γ2 单桩承载力11768.88
800 6 9.4
【P】＝11768.88KN>8587.38KN 单桩承载力满足要求。