交通土建毕业设计（论文）-阜新市大坝大桥下部结构设计.doc

全套图纸加扣 3012250582前言改革开放以来，我国各个方面都有了飞跃的发展。随着经济水平的提高以及人们生活的需要，交通成为一个重要的因素。而桥梁就有跨越的功能，无疑成为人们交流和商品流通必不可少的方式之一。我国的桥梁事业也是迎着这种需要有了飞速的发展。本设计为阜新市大坝大桥下部结构设计，是在完成大学的课程的基础上，经过学院进行的合作教育，实践与知识结合，参考公路桥涵设计手册系列丛书，以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范（JTG系列），在指导老师张彬的引领和同学的帮助下这几完成的。设计中参考了大量的书籍，复习了以前所学的课程，并且考虑了桥梁质量、耐久、经济美观和当地的自然环境等各种因素。本设计的主要内容有：桥墩和桥台类型；支座、桥墩和桥台的具体设计；墩柱和桩基础等相关部分的配筋和强度及稳定性验算。但由于自己所学所经历有限，有很多考虑不到的地方，希望老师和同学批评指正。1 原始资料及方案比选大坝镇桥，桥孔布置为540m的预应力混凝土T型简支梁双幅式桥，桥梁全长200m。本桥上部为预应力混凝土简支T型梁，下部结构为钻孔灌注桩墩台。1.1 技术设计标准1） 桥面净宽：9.95m；2） 荷载等级：公路级荷载；3） 设计洪水频率：1/100；4） 设计安全等级：二级；5） 环境类别：级；6） 计算行车速度：60km/h；7）公路等级：公路级，二车道。1.2 主要设计依据1）公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）；2）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；3）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；4）公路桥涵设计手册墩台与基础；5）公路桥梁墩台设计与施工；1.3 工程地质资料根据地质勘察，得出地形、地貌及地层的特征如下：1） 地形地貌：地层特征素黏土：干强度、韧性中等，厚约2.33.7米；砾石：松散，很少有胶结，坚硬， 厚约4.65.5米；亚砂土：粗糙，厚约5.06.4米；2） 地下水状况：拟建场地地下水主要赋存于圆砾层中，水量较丰富，属第四季孔隙式潜水类型，地下水对钢结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土无腐蚀性。3） 该区域地震基本烈度为度，标准冻层深度为1.10m。4） 土的各项系数为：l 地基土横向抗力系数的比例系数；l 桩身与土的极限摩阻力；l 土的内摩擦角；l 土的弹性抗力系数；l 桩尖以上土的容重；l 桩底土的比例系数；l 地基土的承载力；l 考虑入土长度影响的修正系数。1.4 水文资料桥位滩面广阔，主河槽沟形不太明显，相对较窄，河道弯曲。测量时水面宽约6.0，水深约1.5。设计洪水频率为1/100，设计流量为4120.00，设计水位为108.232，桥址上游汇水面积585/s。1.5 气候资料该地区地处严寒地区，年平均最高气温为30，年平均最低气温为-14，本区地震基本烈度为度。1.6 桥型拟定根据水文、地质、气象等基础条件和桥梁受力等情况，初步拟定桥型方案有三种：方案一：斜拉桥图1-1斜拉桥示意图Figure 1-1 schematic diagram of cable-stayed bridge方案分析：斜拉桥抗风能力较大，且跨越能力较强，做成变截面时，外形也很美观；但是它风险较大，塔也过高，支架昂贵，维修费用高，多适用于城市桥梁。方案二：预应力混凝土连续T型梁桥图1-2预应力混凝土连续T型梁桥Figure 1-2 prestressed concrete continuous girder bridge model T方案分析：预应力连续梁的技术先进，工艺要求比较严格，需要专门设备和专门技术熟练的队伍，但预应力梁的反拱度不容易控制。从使用效果方面看，该结构属于超静定结构受力较好，无伸缩缝，行车条件好，养护方便，但是该方案机具耗用多，前期投入大，成本较多，成本回收难。方案三：预应力混凝土简支T型梁桥图1-3预应力混凝土简支T型梁桥Figure 1-3 prestressed concrete simply supported T beam bridge方案分析：简支梁的受力明确，构造也简单且施工方便，适用于本设计的规模。简支梁是属于静定结构，受力方面不如连续梁稳定，同时伸缩缝多，需要养护，但造价方面低廉劳动力耗用较少，工作量小，经济，中小型桥尤其适用。1.7 比选结果综上：结合大坝镇大桥的地质、水文等具体条件进行比选，本着安全、经济、适用、美观以及未来使用条件的原则，大坝镇大桥不是城市的标志性建筑，所以不用过多考虑美观性因素。方案一由于造价昂贵，虽然桥型美观，但是大坝镇大桥不是城市道路桥梁，因此，可不考虑美观性因素。方案二属于超静定结构，施工比较复杂，同时造价也比较高。而方案三的简支T型梁桥具有结构造型灵活、整体性好、重量轻、用料省、造价低、耐久性强、行车舒适、外形美观等特点，其跨径较小，可便于装配施工，省时省工，适用于本设计的规模。方案三虽然在工期上会比方案一长，但在从安全角度看，更具有优势，而且方案三中混凝土材料以砂、石为主，对于本设计可就地取材，更加经济合理。1.8 墩台比选1.8.1 桥墩比选方案一：双柱式钻孔灌注桩桥墩：由分离的两根桩柱所组成。外形美观、圬工体积小、重量比较轻、施工便利、速度快、工程造价低。最重要的是它能减轻墩身重力节约圬工材料，还能配合各种基础，设计灵活多样，是目前运用最广泛的桥墩结构之一。方案二：重力式桥墩：它是靠自身重量来平衡外部作用、保持稳定。墩身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于承受作用值较大的大、中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中，或在砂石方便的地区，小桥也可以采用。它的缺点就是圬工材料数量多、自重大，因而要求地基承载力高。另外，阻水面积也较大。1.8.2 比选结果综上，着重从经济、安全的立足点出发，结合本设计联系的相关地质条件情况。方案二虽然有着承载能力强、配用钢筋少的优点，但是其所用的圬工材料巨大、地基承载力要求也高。不是很符合本设计的经济和安全的立足点原则，而方案一能够节省材料，节约成本。所以，选择方案一。1.8.3 桥台比选方案一：重力式桥台：适用于填土高度为4-10m的单孔及多孔桥。它的结构简单，基础底承压面积大，应力较小。但圬工体积较大，两侧墙间的填土容易积水，除增大土压力外还易受冻胀而使侧墙裂缝。方案二：轻型桥台：轻型桥台体积轻、自重小，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可以节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围。1.8.4 比选结果综上，根据大坝镇大桥的地质条件，桥址周围的材料以及经济、节约的角度进行比选。重力式桥台体积较大，使用材料较多，不符合节约的原则，所以方案一不适用。而方案二对地基承载力的要求相对较小，节省材料降低成本。因此选择方案二。52 支座的设计2.1 板式橡胶支座的选用板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板叠片粘合压制而成，有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，能将上部构造的反力可靠地传递给墩台，而且具有良好的弹性以适应梁端的转动；又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。板式橡胶支座与原用的钢支座相比，有构造 简单，安装方便；节约钢材，价格低廉；养护简便，易于更换等优点，且建筑高度低，对桥梁设计与降低造价有益；有良好的隔震作用，可减少活载与地震力对建筑物的冲击作用，因此本设计选用板式橡胶支座。采用氯丁橡胶，适用温度为-2560（温度环境-2030），硬度取60。2.2 计算支座反力根据上部结构计算结果，梁自身构造产生的支座反力标准值为，公路级荷载引起的支座反力标准值为，则支座压力标准值。公路级荷载作用下产生的跨中挠度，根据气象资料，主梁的计算温差。2.3 支座平面尺寸的确定对于橡胶板：式中：橡胶制作承受的平均压应力。支座压力标准值。橡胶支座使用阶段的平均压应力限值，。则有所需支座面积选定支座的平面尺寸为：顺桥方向长，横桥方向宽,，中间层厚度取，（）。为使支座与梁肋等宽，在五根主梁每一梁端设置一个橡胶支座。1）计算支座的平面形状系数S：且 （2-1）2）计算橡胶支座的弹性模量： （2-2）式中：常温下支座抗剪弹性模量，取Ge=1.0Mpa。3）橡胶支座的应力验算： （2-3）2.4 确定支座的厚度主梁上的计算温差，温度变形由两端均摊，则每一支座的水平位移：车道荷载在一个设计车道上的总重力为：。制动力标准值为:按桥规规定，制动力标准不得小于90，故取90参与计算。五片梁共10支座，作用于一个支座，每个支座承受水平力。确定需要的橡胶片总厚度不计汽车动力： 计入汽车制动力：按桥规的其他规定：，满足要求。选用四层钢板和五层橡胶片组成的支座，上下层橡胶片厚度，中间层厚度，薄钢板厚，则橡胶片总厚度所以支座总厚度：。2.5 支座偏转情况的验算2.5.1 计算支座的平均压缩变形 （2-4）式中：橡胶体积模量，。按桥规规定，验算通过。2.5.2 计算梁端转角由关系式和可得： （2-5）设结构自重作用下，主梁处于水平状态。已知公路级荷载作用下的跨中挠度，代入上式得：2.5.3 验算偏转情况 （2-6） 即，验算合格，支座不会落空。2.6 验算支座的抗滑稳定性2.6.1 计算温度变化引起的水平力 （2-7）2.6.2 验算滑动稳定性以及（合格）。结果表明支座不会发生相对滑动。1393 桥墩设计3.1 桥墩类型和主要材料桥墩选用钻孔灌注桩双柱式桥墩。主要材料：混凝土采用混凝土；主筋采用钢筋；钢筋混凝土容重取。3.2 桥墩截面尺寸拟定根据大坝大桥的设计资料，参照公路桥涵设计手册墩台与基础中的有关规定和计算实例以及其它相关的规范中的相关要求，先初步拟定桥梁桥墩的尺寸如图3-1所示，然后进行配筋设计和验算，如不符合要求，进行必要的修改。将墩柱的圆形截面换算为0.8倍的方形截面时，所以计算跨径由于盖梁的跨高比，故可按深受弯构件进行相关计算和验算；盖梁惯性矩：柱的惯性矩： 梁和柱的线刚度之比为：,所以可按简支梁计算。图3-1桥墩一般构造/cmFigure 3-1 general construction piers/cm3.3 盖梁计算盖梁截面尺寸见图3-2。图3-2盖梁尺寸/cmFigure 3-2 capping beam size3.3.1 垂直荷载计算1）盖梁自重及内力计算（表3-1）2）活载计算（1）活载横向分配荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心压力法。面自重/弯矩/剪力/左右-1-12.16-12.16-2-26.47-26.47-3-134.34145.05-4142.87142.87-5 00表3-1 梁自重及内力表Table 3-1 weight of beam and the internal force tablesa. 单列公路级荷载对称布置：图3-3单列公路级荷载对称布置Figure 3-3 single grade highway -load symmetry layout， ， b. 双列公路级荷载对称布置：图3-4双列公路级荷载对称布置Figure 3-4 double row road -load symmetry layout， ， c. 单列公路级荷载非对称布置：图3-5单列公路级荷载非对称布置Figure 3-5 single grade highway -load asymmetric arrangement， （3-1）d. 双列公路级荷载非对称布置 ， ， （2）公路级荷载顺桥行驶：a. 单孔单列公路级荷载图3-6公路级荷载单孔单列布置Figure 3-6 grade highway -load puckering single-row layout 表3-2 梁活载反力计算表Table 3-2 beam counterforce of live load calculation table荷载横向分布情况公路级荷载人群荷载计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔BBBB对称布置按杠杆法计算单列行车0334.030.00489.560.000.21772.48106.230.565188.73276.600.21772.48106.2300.000.00双列行车0.04668.0626.72979.1339.170.157104.89153.720.435290.61425.920.157104.89153.720.0426.7239.17人群荷载1.30721.9428.6843.8857.35-0.307-6.74-13.4700.000.00-0.307-6.74-13.471.30728.6857.35非对称布置按偏心受压法计算单列行车0.5334.03167.02489.96244.980.35116.91171.490.266.8197.990.1566.8173.490.133.4049.00双列行车0.408668.06272.57979.13399.490.304203.09297.660.2133.61195.830.09664.1394.00-0.008-5.34-7.83人群荷载0.66121.9414.5043.8829.000.4310.000.000.20.000.000.0310.000.00-0.2610.000.00b. 双孔单列公路级荷载（3）活载横向分配后各梁支点反力：计算式为：计算结果见表3-2。（4）恒载与活载反力汇总见表3-3表3-3 恒载与活载反力汇总Table 3-3 reaction forces of dead load and live load summary编号荷载情况1号梁R12号梁R23号梁R34号梁R45号梁R5恒载580.06409.52409.52409.52452.89公路级双列对称39.17153.72425.93153.7239.17公路级双非列对称399.49297.6195.8394-7.83人群对称57.35-13.470-13.4757.35人群非对称29.0018.918.78-1.36-11.45+676.58549.77835.45549.77549.41+648.23582.15844.23561.88480.61+1036.9693.65605.35490.05502.41+1008.55726.03614.13502.16433.613.3.2 双柱反力计算计算式为：；图3-7双柱反力计算图/cmFigure 3-7 double column counterforce calculation chart/cm表3-4 墩柱反力计算表Table 3-4 pier counterforce calculation table荷载组合情况计算式组合1316.02组合1331.28组合1782.78组合1788.67由表3-4可知，偏载左边的立柱反力最大（G1G2）,并由荷载组合控制设计,此时G1=1788.67KN,G2=967.09KN。3.3.3 盖梁各截面内力计算 1）弯矩计算支点弯矩采用非对称布置时的计算值，跨中弯矩采用对称布置时的计算值。按图3-10，各截面弯矩计算值为： 图3-8盖梁各截面内力计算图/cmFigure 3-8 capping beam section internal force calculation chart/cm其盖梁各截面弯矩值见表3-5。2）相应于最大弯矩值时的剪力计算见表3-6。一般计算公式：1-1截面：V左=0，V右=-R1； 2-2截面：V左=V右=-R1；3-3截面：V左=-R1，V右=G1-R1；4-4截面：V左=G1-R1，V右=G1-R1-R2；5-5截面：V左=G1-R1-R2，V右=G1-R1-R2-R3。表3-5 弯矩计算表Table 3-5 bending moment calculation table荷载组合情况墩柱反力梁的反力KN各截面弯矩KNM1-12-23-34-45-5组合1316.02676.58549.77835.450-30.61-577.1481.95885.07组合1331.28648.23582.15844.230-28.62-539.72152.09978.32组合1782.781036.9693.65605.350-55.83-1052.77-313.84411.65组合1788.671008.55726.03614.13053.84-1015.34-250.74478.60表3-6 剪力计算表/KNTable 3-6 shear calculation table/KN荷载组合情况各截面剪力1-12-23-34-45-5左右左右左右左右左右组合0.00-437.23-437.23-437.23-437.23878.79878.79387.98387.98-383.29组合0.00-408.88-408.88-408.88-408.88922.40922.40399.35399.35-380.70组合0.00-797.55-797.55-797.55-797.55985.23985.23350.48350.48-190.67组合0.00-769.20-769.20-769.20-769.201019.471019.47352.34352.34-197.613.3.4 各墩水平力计算采用集成刚度法进行水平力分配。上部构造每片内中梁支点反力为580.06KN，每片内边梁支点反力为409.52KN，每片外边梁支点反力为452.89KN。中墩橡胶支座中钢板总厚度20mm，剪切模量1000，每跨梁一端设有4个支座，每个支座的抗推刚度为： （3-2）每个墩上设有两排橡胶支座，则支座刚度为 （3-3）取桥台及两联间桥墩的橡胶支座的摩擦系数=0.3，其中最小摩擦系数=0.2。1）桥墩（台）刚度计算墩（台）采用C30混凝土，其弹性模量。（1）各墩（台）悬臂刚度计算； ； ；一墩一柱： （3-4）对于桥台：向河方向：向岸方向：台背填硬塑粘性土的地基系数K及容重分别为：k=0.5010，=18，=142235 （2）墩（台）与支座串连，串联后各刚度为：对桥墩： 对桥台： 向河方向： 向岸方向： 2）制动力的分配 （1）制动力计算公路级荷载制动力按车道荷载计算。单列行车产生的制动力：双孔布载时： 单孔布载时： 但按照桥规4的规定，T不得小于165KN，故取T=165KN。（2）制动力分配 （3-5）那么，各墩台分配的制动力为：（3）0号及4号台的最小摩阻力 其中则： 因大于0（4）号台H0（=23.43KN）和H4（=23.43KN），两台处支座均无滑移的可能性，故制动力不再进行重分配。（4）桥台板式橡胶支座的水平力取摩檫系数，则板式橡胶支座产生的摩阻力，F大于0号台H0（=23.43KN）和H4（=23.43KN），故取H0=23.43KN，H4=23.43KN。3）温度影响力的分配（1）对一联中间各墩设板式橡胶支座的情况：a. 求温度变化临界点距0号台的距离=68m计算各墩温度影响力： （3-6）式中：和则： 临界点以左：临界点以右：0号台及4号台最小摩阻力，大于温度影响力，故温度影响力不必进行重分配。（2）对桥台及两联间桥墩设板式橡胶支座的情况：板式橡胶支座的摩阻力为856.41KN，大于温度影响力，故0号台为280.25KN，4号台为280.25KN。4）各墩台水平力汇总（表3-7）表3-7 各种水平力汇总表Table 3-7 various horizontal force summary table墩台号荷载名称01234制动力/KN23.4336.5431.2836.5423.43温度影响力/KN280.25226.990226.99280.25制动力+影响力/KN303.68263.5331.28263.53303.683.3.5 盖梁配筋设计盖梁采用C30混凝土，其轴心受压强度为：=18.4MPa主筋采用钢筋，其抗拉强度设计值为：=280MPa钢筋保护层厚度取。1）弯矩作用时，各截面配筋设计,见表3-8表3-8 截面配筋设计Table 3-8 section reinforcement design截面号b/mm1-1-12.16180013040.472-2-70.45180014204.123-3-1183.441800142032.364-4-306.881800142011.42截面号所需钢筋根数实用钢筋根数1-1622810.2132-21030410.2413-332367.61557020.2184-4100531038010.206注：表中结构的重要性系数。2）剪力作用时各截面的强度验算（1）计算公式公路桥规规定，当矩形截面受弯构件符合公式时，可不进行斜截面抗剪承载力的验算，而仅需按构造要求配置箍筋。当时，需设斜筋，其中： （3-7）表3-9 各截面抗剪强度验算表Table 3-9 each section shear strength calculation table截面号1-12-23-34-4左右左右左右左右-31.48-1326.23-1138.04-1138.0-1138.042013.481362.4862.79/mm180018001800180013041420142014201657.322338.412338.412338.410.2130.2410.2180.2060.000560.000560.000560.00056实配斜筋根数只需按构造要求配箍筋（2）计算参数箍筋采用圆筋，C30混凝土，其（3）各截面抗剪强度验算见表3-11 （3-8） （3-9） （3-10） （3-11） 3）各截面抗扭强度验算（1）按公路桥规规定，按构造要求配置抗扭钢筋的条件为： 按控制斜压破坏的条件为：（2）验算抗扭强度采用的公式： （3-12）抗扭纵筋：，其中 （3-13）（3）盖梁各截面剪力及扭矩计算列于表3-10表3-10 各截面剪力及扭矩计算表Table 3-10 each section shear force and torque calculation table荷载情况截面号1-12-23-34-4剪力/KN左-31.48-1138.04-1138.041362.4右-1326.23-1138.042013.48862.79弯矩/28.9132.4632.4632.46175.46206.36206.36206.36113.39113.39113.39113.39（4） 和相应的计算a. 制动力： T=48.96KN；温度影响力： H=280.25KN；汽车偏载： P=B2-B1=296.67-69.88=226.89KNb. 盖梁各截面抗扭强度验算抗扭纵筋的抗拉强度设计值为：抗扭箍筋的抗拉强度设计值为：则盖梁各截面抗扭强度验算见表3-11表3-11 截面抗扭强度验算表Table 3-11 section torsional strength calculation table截面Vd Tdb mmh0 mmh mmtAsv1AstAst+314实需抗扭钢筋抗扭纵筋/根10箍筋/根1-1-31.48408.60180013041310118.12568.34882.3453-1326.2318000.88546.41226.431540.43532-2-1138.04453.601800142014000.8813.61118.96432.9653-1138.0418000.8813.61118.96432.96533-3-1138.04453.601800142014000.8697.23246.54537.52532013.4818000.78630.2986.741194.35534-41362.4453.601800142014000.81122.2793.451107.4553862.7918001-34.4-1122.15-808.1553从表3-11可以看出，验算结果满足相应的要求。3.4 墩柱计算3.4.1 恒载计算1） 一孔上部构造恒载：2） 盖梁自重反力：3）一根墩柱恒重：4）承台自重：5）桩身每米自重：3.4.2 活载计算1）水平荷载：制动力与温度影响力总和为：H=304.98KN2）垂直荷载：公路级荷载：单孔单列车： 双孔单列车： 图3-9公路级单孔单列荷载单列布置/cmFigure 3-9 road -level single row single column load separate layout/cm3.4.3 墩柱配筋设计1）双柱反力横向分布系数计算（1）公路级荷载单布载（图3-12）图3-10公路级荷载单列布置/cmFigure 3-10 road - level load single row layout/cm（2）公路级荷载双列布载（图3-13）图3-11公路-级荷载双列布置/cmFigure 3-11 road-level load double row layout/cm2）活载内力计算（1）公路级荷载，双孔布载产生支点反力最大，单孔布载产生的偏心弯矩最大。 （2）最大最小垂直力计算表见表3-12表3-12 最大最小垂直力计算表Table 3-12 largest minimum vertical force calculation table荷载情况最大垂直力/最小垂直力/公路级 双孔，单列1.0587.4900公路级 双孔，双列0.598636.520.402432.97（3）相应于最大最小垂直力时的弯矩计算见表3-13。（4）最大弯矩计算见表3-14。（5）墩柱底截面内力组合表见表3-15。表3-13 相应最大最小垂直力时的弯矩计算Table 3-13 corresponding minimum vertical force when the largest bending moment is calculated荷载情况A墩底弯矩/KNmB墩底弯矩/KNm6H/20.5()（1+）6H/20.5()（1+）公路-级双孔单列0491.0670.790.21265.5258.49双孔双列178.6051050.3620.670.33331.29163.17制动力71.5110.94110.94温度影响力364.03988.53988.53注：表中1+=1.1344。表3-14 最大弯矩计算Table 3-14 maximum bending moment is calculated荷载情况公路-级制动力温度影响力单孔双列单孔单列71.5364.0300982.1341473.2010.9890.8420.0110.158垂直力（1+）（）1101.881407.46（1+）（）12.26264.12A墩底弯矩(KNM)6H/2110.94988.530.5()（1+）385.74492.61B墩底弯矩(KNM)6H/2110.94988.530.5()（1+）4.2992.44表3-15 内力组合表Table 3-15 internal force combination table截面位置内力名称A柱底截面B柱底截面1上部恒载8055.688055.682盖梁自重697.95697.953墩柱自重381.51381.514公路-级双孔单列2850.249274.41120.9060.455公路-级双孔双列3638.972342.39475.48168.646温度影响力364.03988.53364.03988.537制动力71.5110.9471.5110.9481+2+3+4+6+79593.96435.531373.889256.04435.531159.9291+2+3+5+6+710100.49435.531441.865772.19435.531268.11101+2+3+49593.96274.419256.0460.45111+2+3+510100.49342.399610.62110.94a. 恒载+双孔单列汽车荷载+制动力+温度影响力：=9593.96KN，=1373.88KNmb. 恒载+单双列汽车荷载+制动力+温度影响力：=10100.49KN，=1441.86KNm（7）墩柱配筋设计墩柱采用C30混凝土，主筋采用HRB335钢筋，并取主筋保护层厚度c=8cm，那么：， 圆柱截面： 假定按墩柱一端固定，一端自由计算。则有：故需考虑纵向弯曲对偏心距的影响。对 对 利用公式： （3-14） 配筋率： （3-15）按上两式列表进行计算，结果见表3-16表3-16 配筋系数表Table 3-16 the coefficient of reinforcement和ABCD1.1620.1430.220.37230.2945-1.40741.50040.00725752.255755.530.991.1620.1430.240.42190.3259-1.29111.56970.00796330.106262.061.01注：1.系数A，B，C，D由设计规范（JTG D62-2004）附录C查得。2通过计算知，墩柱只需按构造要求配筋。3.4.4 墩身裂缝计算按照设计规范（JTG D62-2004）第6.4.5条的规定，裂缝计算公式： =0.20mm （3-16） （3-17）对组合：恒载+单孔双列汽车荷载+温度力+制动力， 对于带肋钢筋，C11.0。已知，由于，取。取10根钢筋，则：则 ， 满足要求。3.5 桩基的设计设计计算方法：m法计算。3.5.1 承台底内力组合表3-17 承台底内力组合表Table 3-17 internal force combination table of cap bottom内力荷载名称1恒载11799.822公路-级 双孔，双列458.82274.413公路-级 双孔，单列965.35342.394温度影响力364.03988.535制动力71.5110.9461+212258.64274.4171+312765.17342.2981+3+4+512258.64435.531373.8891+3+4+512765.17435.531441.86由表3-19可知，控制强度设计的荷载组合为：恒载+单孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力：Nj12765.17KN；Hj435.53KN；Mj1441.86KNm。1）桩长估算（1）按允许应力法进行承台底垂直荷载的组合：恒载+双孔三列汽车荷载：=11799.82+458.82=12258.64KN由此荷载控制设计。（2）桩长估算：采用2根直径1.4m的钻孔桩基础，那么作用于每根桩顶的外力为：桩的容许承载力按下式计算： （3-18）式中： 当采用冲击钻头钻孔时，成孔直径为d+0.08m。则： （3-19）其中 则 故有： ，所以： 根据本设计计算桩长处的地基条件，为安全起见，桩长取。2）桩基强度验算（1）确定顺桥向桩的计算宽度 ,故取 （2）桩的变形系数= （3-20）桩基采用C30混凝土， =（3）桩顶内力分配桩的计算长度为：，可以按照弹性桩进行计算。a. -值的计算 （3-21）对钻孔桩， ，土的内摩擦角，则，取d05.60m。故 由 ，取，则有 ， b. 计算承台发生位移时引起的基桩反力c. 计算承台底位移a，c， ； d. 计算外力作用下各桩顶内力轴向力：水平力：弯矩：校核：由计算可知，桩顶内力为：；（4）求最大冲刷线以下深度Z处截面上的弯矩MZ以及桩侧水平应力a. 求MZ： （3-27）无量纲系数及由基础工程中表4-13查得，值计算见表3-18表3-18 值计算表Table 3 - 18 value calculation tablez0.10.23411.100.1001.000249.7631441.8601691.6230.20.46811.100.1970.998492.0341438.9761931.0100.40.93711.100.3770.986941.6681421.6742363.2820.61.40511.100.5290.9591321.2491382.7442703.9930.81.87411.100.6460.9131613.4721316.4182929.8901.02.34211.100.7230.8511805.7901227.0233032.8131.53.51311.100.7550.6411885.714924.2322809.9462.04.68411.100.6140.4071533.548586.8372120.3852.6