桥梁工程毕业设计（论文）-京沈高速公路绕阳河大桥下部结构设计【全套图纸】.doc

大学毕业设计（论文）前言全套图纸，加153893706改革开放以来，我国经济水平的不断提高，国家综合国力不断上升，人民生活水平也不断改善，社会公用设施也日臻完善。简单的公路已经不能满足人们的需要，在公路无法通过的时候，桥梁发挥了它巨大的功用。经济实力的强大保证了道路等公用设施的新建同时，国家的繁荣和富强也离不开各行各业的发展，桥梁的修筑已经如雨后春笋遍布大江南北。桥梁是公路、铁路和城市道路的重要组成部分，特别是大、中桥梁的建设对当地政治、经济、国防等都具有重大意义。在今天，箱形梁在桥梁中的应用也的到普及，它的闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对于弯桥和采用悬臂施工的桥梁犹为有利，同时，它的顶底板都具有大的面积，能有效地抵抗正负弯矩并满足配筋需要，具有良好的动力特性和小的收缩变形值为箱型的梁。尤其当桥梁跨度较大时，箱形梁是最好的结构形式。桥梁工程的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求，同时应满足美观、环境保护和可持续发展的要求。京沈高速公路是北京通往华北、东北方向的唯一的一条高速公路，全长公里，总投资近亿元，高速公路全线为车道，设计时速为公里。是中国公路建设史上的一个重要里程碑。而其中的绕阳河大桥是该高速公路于盘锦段的一个特大桥，要穿过较宽的绕阳河，该桥的建设是十分必要的。本设计为京沈高速绕阳河大桥，是根据公路桥梁设计手册系列丛书，以及依照交通部颁发的有关公路桥涵设计规范（JTG系列）拟定设计而成。在设计过程中，作者还参考了诸如土力学、桥涵水文、桥梁结构力学、材料力学、基础工程，专业英语等相关书籍和文献。设计采用了在工程实际中应用的比较成熟的工艺与理念，同时也作出了一定的创新与尝试。在设计过程中，综合考虑了材料以及结构的强度、刚度、稳定性，还注意到了混凝土强度以及钢筋等级及其性能以及如何获得更高的性价比。本设计研究的主要内容包括：桥型方案的拟定和比选；支座和桥台桥墩构造尺寸的拟定；台帽，台墙，桩基础的强度和稳定性的验算。并在此基础上进行工程概预算和外文文献翻译等。1 桥型方案比选 1.1 设计资料京沈高速绕阳河大桥，全长120m，4跨预应力混凝土简支箱形梁桥。高速公路，设计时速100m/h，分离式双向4车道。1.1.1 技术设计标准1桥面净宽：净；2车辆荷载：公路-级荷载；3设计洪水频率：1/100。1.1.2 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公路桥涵设计手册4实地勘测调查及地质土壤钻探实验报告1.1.3 工程地质资料根据钻孔揭露，自上而下可划分为五个工程地质层。第一层：砾砂，该层分布连续，层厚4-4.2m左右。第二层:卵石,该层连续分布,层厚3.5m左右,层底标高127.3-127.04m 。第三层：强风化花岗岩，该层分布连续，层厚7.1-9.2m层底标高123.63-123.44m 。第四层：弱风化花岗岩，该层分布连续，层厚1.3-2.0m 。第五层：微风化花岗岩，在勘探深度内未揭穿该层。第四系孔隙潜水主要存在于冲积、洪积层中，分布于河流及较大沟谷中，其富水性及沉积厚度常因河流主干、支流情况变化。化学成分为淡水。岩石裂隙水埋藏在岩浆岩、沉积岩的构造裂隙及风化裂隙中，分布广，其化学成分为弱矿化度水。地下水贮藏条件主要是第四系孔隙潜水及基岩裂隙潜水。1地基土横向抗力系数的比例系数；2桩身与土的极限摩阻力；3土的内摩擦角35度；4土的弹性抗力系数；5桩尖以上土的容重；6桩底土的比例系数；7地基土的承载力；8考虑入土长度影响的修正系数。1.1.4 水文资料该地区雨量充沛。6-8月为汛期，7-8月雨量集中，多年平均降水雨量721.4毫米，年降水总量25.31亿m，平均降水量7.96亿m。夏季雨水集中多降大雨、暴雨，常因大雨造成山洪或泥石流。汛期最大洪峰流量2500m/s，枯水期最小流量0.02 m/s，多年平均径流量3.46 m/s，平均坡降4.75%。洪水水位为4.00米，洪水频率为百年一遇。1.1.5 气候资料该地区地处北温带，其气候特点是：四季分明、雨热同季、温度适宜、光照充裕。年平均气温8.6，最大温度差为26，无霜期170天，年平均降雨量721.4毫米，降水最大月份为7至8月，月最大降水量474毫米,年日照时间在2700小时以上，本区地震动峰值加速度为0.05g。1.1.6方案比选根据原始资料，初拟桥型方案有三种。方案一：预应力混凝土简支箱型梁桥图1-1 方案一示意图/mFig 1-1 Drawing of first plan/m该桥上部为箱型截面预应力混凝土梁，跨径30米，4跨，总长120米。下部采用柱式墩台，桩基础。方案分析：此桥为预应力静定结构，构造简单，对地基承载能力的要求不高，现行的施工技术、施工工艺和施工设备都很完善，施工方便，所需设备较少，用模板、支架较小，工程量较小，造价较低，可便于装配施工，省时省工，适用于本设计的规模。但桥梁存在伸缩缝，养护较麻烦。方案二：斜拉桥图1-2 方案二示意图/mFig 1-2 Drawing of second plan/m该桥上部为单箱截面混凝土梁，梁长120米，双塔结构。拉索纵向为扇形，横向为单索面布置。下部结构为斜脚门式形塔索。方案分析：此桥造型美观，结构轻巧，用料较省，主梁高度小，行车平稳，适用性强，梁底直线容易满足通航要求和排洪要求、动力性能好。但施工控制复杂，调索工序要求严格，索、梁、塔的连接构造复杂，造价较高。而且由于是多次超静定结构，设计计算复杂。方案三：预应力混凝土拱桥图1-3 方案三示意图/mFig 1-3 Drawing of third plan/m该桥上部为空腹式拱，共有4个主拱圈，每个主拱圈有四个腹孔，桥全长120米。桥梁下部为重力式墩台和灌注桩。方案分析：此桥跨越能力较大，结构稳定性好，承载力大，桥型美观，耐久性好，维修、养护费用少，而且技术工艺成熟，有大量的可以借鉴的经验。但耗用木材，水泥，劳动力，工时都很多，同时纵坡比较大填土高，土方量大，给取土造成施工上的问题。通过对以上各桥型优缺点的比较，结合当地地质、水文、气候，经济等状况，对安全、适用、经济、美观和有利于环保等多方面进行考虑，选用方案一最为合理。2 支座的设计12.1 板式橡胶支座的选用 支座的类型很多，根据桥梁跨径、支点反力和对支座建筑高度的要求等选用。对于粱式桥来说，常有以下几种支座。一：垫层支座，对于公路桥跨径在10m以内的梁桥适用。二：弧形钢板支座，对于标准跨径在1020m，支承反力不超过600KN的简支梁桥适用。三：钢筋混凝土摆柱式支座，适用于20m以上的粱式桥，但是成本较高。本设计采用第四种，即是橡胶支座。他据有构造简单、加工制造容易、用钢量少、成本低廉、结构高度小、安装方便等一系列有点。它的活动机理是：利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角，利用其剪切变形实现水平位移。板式支座一般不分固定支座和活动支座，这样能将水平力均匀地传递给各个支座且便于施工，因此本设计选用板式橡胶支座。采用氯丁橡胶，适用温度为（温度环境），硬度取。2.2 计算支座反力根据上部结构计算结果，梁体自身构造产生的支座反力标准值为，公路级荷载引起支座反力标准值为，支座压力；公路级荷载作用下产生的跨中挠度，根据当地的气象资料，主梁的计算温差。2.3 支座平面尺寸的确定选定支座的平面尺寸为，为顺桥方向长，为横桥方向宽。为使支座与梁肋等宽，在三根主梁每一梁端设置一个橡胶支座。支座初拟定选用34mm，其中有两层钢板和五层橡胶片，上下表层橡胶片厚5mm,中间各层8mm，加劲钢板每层厚5mm，橡胶片总厚度。1）计算支座的平面形状系数S ： 5，并12(注：)2）计算橡胶支座的弹性模量 ： 式中：Ge 常温下支座抗剪弹性模量，取Ge =1.5Mpa 。 3）橡胶支座的应力验算： 2.4 确定支座的厚度主梁上网计算温差为，伸缩变形为两端支座均摊，则每以支座的水平位移： 车道荷载在一个设计车道上的总重力为。按桥规规定制动力标准不得小于。双向四车道，故取总制动力为参与计算。4片梁共8个支座，每个支座承受水平力 则由活制动力引起每一支座的水平位移： 橡胶片的总厚度: 根据桥规的要求： 满足要求支座总厚度：2.5 支座偏转情况的验算1）由下式计算支座的平均压缩变形：式中：Eb 橡胶弹性体体积模量，Eb = 2000MPa 。按桥规规定，尚应满足0.07=0.073.4=2.38cm，显然计算结果满足要求。2）计算梁端转角：由关系式 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： 由式 满足要求。 2.6 验算支座的抗滑稳定性已知 于是：不计制动力时： 满足要求。 计入制动力时： 满足要求。结果表明，支座不会发生相对滑动。因此本设计选用的支座型号为GJZ3 桥墩构造设计23.1 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C50混凝土；主筋采用HRB400钢筋；钢筋混凝土容重取=25。3.2 桥墩截面尺寸拟定柱式桥墩一般由基础之上的承台、柱式墩身和盖梁组成，其外型美观，圬工体积少，刚度较大，适用性较广，并可与柱基配合使用，是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式之一。这种桥墩一般多在水深不大的浅基础或高桩承台上采用。钻孔灌注桩双柱式桥墩适用于许多场合和各种地质条件，它的施工方式教优越，全部墩台工程都可以在水上作业。图3-1 桥墩一般构造/ cmFig.3-1 Pier general structure /cm桥梁结构尺寸的拟定一般是参考已有的设计资料及桥梁设计中的具体要求事先拟定的，然后根据有关规范的要求进行配筋验算。如表明预估的尺寸不符合要求时，则需再做必要的修改，现拟定桥梁桥墩的尺寸如图3-1。3.3 盖梁计算 盖梁截面尺寸见图3-2。3.3.1 垂直荷载计算 1）盖梁自重及内力计算（表3-1）图3-2 盖梁尺寸/ cmFig.3-2 The size of bent cap /cm2）活载计算（1)活载横向分配3荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心压力法。a. 单列公路I级荷载对称布置：图3-3单列公路I级荷载对称布置Fig.3-3 Single row road - I level of load symmetrical arrangementb. 表3-1 盖梁自重及内力表Tab.3-1 The dead-weight and internal force of bent cap 截面 编号自重/弯矩/剪力/左右1-1-76.5-76.52-2-96.69-96.693-3-168.94301.754-4131.75131.755-500注：钢筋混凝土容重取=25KN/m3。c. 双列公路I级荷载对称布置：图 3-4 双列公路I级荷载对称布置Fig. 3-4 Double row road - I level of load symmetrical arrangementd. 单列公路I级荷载非对称布置：图3-5 单列公路I级荷载非对称布置Fig. 3-5 Single row road - I level of load asymmetrical arrangement ， ，e双列公路I级荷载非对称布置图 3-6 双列公路I级荷载非对称布置Fig.3-6 Double row road - I level of load asymmetrical arrangement ，（2) 公路I级荷载顺桥行驶：a. 单孔单列公路I级荷载 ， 。图3-7 公路I级荷载单孔单列布置Fig.3-7 Road - I level of load single-hole and single row arrangementb双孔单列公路I级荷载图3-8公路I级荷载双孔单列布置Fig. 3-8 Road - I level of load two-hole and single row arrangement（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。表3-2 各梁活载反力计算表Tab.3-2 Calculation of anti-beam live load荷载横向分布情况公路-级荷载计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔对称布置按杠杆原理法计算单列行车446.730608.810223.365304.405223.365304.40500双列行车446.73158.589608.81216.128288.141392.682288.141392.682158.589216.128非对称布置按偏心压力法计算单列行车446.73317.178608.81432.255180.032245.34643.33359.055-93.813-127.850双列行车446.73250.169608.81340.934157.696214.91065.66989.495 -26.8038-26.804表3-3 各梁反力汇总表Tab.3-3 The summary of anti-beam force荷载情况1号梁2号梁3号梁4号梁/KN/KN/KN/KN上部恒载881.71847.46847.46881.71公路-I级 （双孔双列对称布置）216.128392.682392.682216.128公路-I级（双孔双列非对称布置）340.934214.91089.495-26.804双孔布载L=59.92m45m，故表中冲击系数 。（4） 恒载与活载反力汇总恒载与活载反力汇总见表3-3。3.3.2 双柱反力计算 计算式为： 图3-9 双柱反力计算图/cmTab.3-9 Reactions acting of double Pier/cm表3-4 墩柱反力计算表Tab.3-4 Calculation of pier reaction 荷载情况计算式上部恒载1729.17公路-级（双孔双列对称布置）608.81公路-级（双孔双列非对称布置）577.4893.3.3 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。 图3-10 盖梁各截面内力计算图/ cmTab.3-10 Interal forces of coping in sections on bent cap /cm其盖梁各截面弯矩值见表3-5。表3-5 弯矩计算表Tab. 3-5 The calculation of moments荷载情况墩柱反力梁的反力各截面弯矩 上部恒载1729.17881.71847.460-220.428-969.881725.039725.039公路-级对称608.81216.128392.6820-54.032-237.741547.623547.623非对称577.489340.934214.9100-85.234-375.02798.083131.6322）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：， ；2-2截面： ；3-3截面：， 4-4截面：，；5-5截面：。表3-6 剪力计算表/KNTab. 3-6 The calculation of shear forces/KN荷载情况墩柱反力梁的反力 各截面剪力 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5左右左右左右左右左右上部恒载1729.17881.71847.460-881.71-881.71-881.71-881.71-847.46-847.46000公路I级对称608.81216.128392.6820-216.128-216.128-22 .71-22 .71392.682392.682000公路I级非对称577.489340.934214.9100-340.934-340.934-340.934-340.934236.555236.55521.64521.64521.645（1） 弯矩组合见表3-7。其中活载按最不利情况考虑。（2） 剪力组合见表3-8表3-7弯矩组合表Tab. 3-7 Combination of moments截面号 1-1弯矩组合值 2-23-34-45-51上部恒载 0-220.428-969.881725.039725.0392盖梁自重 -47.8169.42-182.31421.25455.463公路-I级对称布置0-54.03-237.74547.62547.624公路-I级非对称布置0-85.23-375.0398.08131.6351+2+3-57.37-423.46-1715.472142.212183.2761+2+4-57.37-467.14-1907.671512.861600.88表3-8 剪力组合表Tab. 3-8 Combination of shear forces截面号剪力组合值/KN 1-12-23-34-45-51上部恒载0-881.71-881.71847.460-881.71-881.71847.46002盖梁自重-91.8-96.69-168.94131.750-91.8-96.69301.75131.7503公路-I级 对称布置0-216.128-216.128392.6820-216.128-216.128392.682004公路-I级 非对称布置0-340.934-340.934236.5621.645-340.934-340.934236.5621.64521.64551+2+3-91.8-1476.66-1563.361555.310-1452.434-1476.661928.80188.41061+2+4-91.8-1651.38-1738.081341.0621.645-1627.154-1651.381710.24188.2821.6453.3.4 各墩水平力计算3采用集成刚度法进行水平力分配。3）截面内力组合4上部构造每片边梁支点反力为440.86KN，每片中梁支点反力为423.73KN。中墩橡胶支座中钢板总厚度6mm，剪切模量1500，每跨梁一端设有4个支座，每个支座的抗推刚度为： 每个墩上设有两排橡胶支座，则支座刚度为1：234285.768571.43 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）刚度计算桥墩（台）采用C50混凝土，其弹性模量3.453.45 （1）各墩（台）悬臂刚度计算（图3-11） 一墩两柱 ： ， 图 3-11 桥面连续布置/mFig. 3-11 Consecutive of bridge arrange/m 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 =2470829.98（2）墩（台）与支座串连，串联后各刚度为：对桥墩：=53241.22对桥台：=40755.16 向河方向：=向岸方向：=2）制动力的分配 （1） 制动力计算公路I级荷载布置如图3-12。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：KN单孔布载时：图 3-12 公路-I级荷载布置/mFig.3-12The arrangement of load for Road - I level /m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 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（=25.36KN）和（=26.08KN），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， 大于0号台H0（=25.36KN）和（=26.08KN），故取H0=25.36KN ，=26.08 KN 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 计算各墩温度影响力： 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518.75KN，大于温度影响力，故0号台为468.32KN，4号台为323.22KN。4）各墩台水平力汇总（表3-9）表3-9 各种水平力汇总表Tab. 3-9 Summary of horizontal forces墩台号荷载名称 12341制动力/KN25.3641.0631.4341.0626.082温度影响力/KN468.32438.8191.37187.43323.223制动力+影响力/KN493.68479.87122.87230.49349.3注：0号台和4号台未计台后填土压力，各墩台均未考虑土压力。3.3.5 盖梁配筋设计5盖梁采用C50混凝土，其轴心受压强度为： =22.4MPa 主筋采用，其抗拉强度设计值为：=330MPa钢筋保护层厚度取, 一根钢筋的面积为，弯矩作用时，各截面配筋设计表3-10截面配筋设计Tab.3-10 The design section of steel reinforcement截面号b/mm1-1-57.81170017000.892-2-467473-3-1907.671700190026.554-41512.861700190021.035-51600.881700190022.26截面号所需钢筋根数实用钢筋根数1-11030.13864340.2532-27470.93972380.2243-330643.81972380.2244-424273.02972380.2245-525693.2972380.224 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6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： （2） 计算参数箍筋采用，其C50混凝土，其斜筋采用钢筋，其（3） 各截面抗剪强度验算见表3-13： 表中，箍筋间距 。3）各截面抗扭强度验算（1）选取3号墩进行验算按公路桥规6规定，按构造要求配置抗扭钢筋的条件为：表3-11 各截面抗剪强度验算表Tab. 3-11 Shear strength of every section checking截面号1-12-23-34-45-5左右左右左右左右左右-91.8-1627.15-1651.28-1651.28-1738.08-1710.241341.06188.2830.3130.31/mm17001700170017001700170019001900190019002644.352955.452955.452955.452955.450.2230.2240.2240.2240.2240.00060.00060.00060.00060.0006按控制斜压破坏的条件为：（2）验算抗扭强度采用的公式： 抗扭纵筋： （3）盖梁各截面剪力及扭矩计算列于表3-12。表3-12 各截面剪力及扭矩计算表Tab. 3-12 The shear force and torque moment of every section calculation截面号荷载情况 1-12-23-34-4 5-5剪力/KN左-91.8-1651.38-1738.081336.7430.31右-1627.15-1651.381710.24188.2830.31弯矩/KNm36.9541.0641.0641.0641.06421.488468.32468.32468.32468.32142.325 142.325 142.325 142.325 142.325 780.99 847.22 847.22 847.22 847.22（4）和相应的计算a制动力：T=41.06KN温度影响力：H=468.32KN,汽车偏载：P=B2-B1=446.73162.08=284.65KNb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3-13。 从表3-13可以看出，验算结果满足相应的要求。表3-13 截面抗扭强度验算表Tab. 3-13 Calculation of every section torsional strength3.4 墩柱计算3.4.1 恒载计算1）一孔上部构造恒载：3458.34KN2）盖梁自重（半边）：470.69KN3）一根墩柱自重（当hi=6m时）：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=493.68 KN2）垂直荷载：公路I级荷载：单孔单列车： 双孔单列车： 3.4.3 墩柱配筋设计1）双柱反力横向分布系数计算（1）公路I级荷载单列布载（图3-13）图3-13公路I级荷载单列布置 /cmFig. 3-13 Single row road - I level of load arrangement /cm（2）公路I级荷载双列布载（图3-14）图 3-14 公路-I级荷载双列布置/cmFig.3-14 Double row road - I level of load arrangement / cm1）活载内力计算公路I级荷载，双孔布载产生的支点反力最大，单孔布载产生的偏心弯矩最大。（1）最大最小垂直力计算表见表3-14。（2）相应于最大最小垂直力时的弯矩计算见表3-15。（3）最大弯矩计算见表3-16。表3-14 最大最小垂直力计算表Tab.3-14 Calculation of the biggest and smallest vertical forces表3-15相应最大最小垂直力时的弯矩计算Tab. 3-15 Calculation of moments to the biggest and smallest vertical forces表3-16最大弯矩计算Tab. 3-16 Calculation of the biggest moments3）墩柱底截面内力组合4表见表3-17。4）墩柱强度验算（1）由内力组合表得知，以下三种组合控制设计：a. 恒载+双孔单列汽车荷载+制动力+温度影响力：Nj=2320.75KN，Mj=2477.3KNmb. 恒载+单孔双列汽车荷载+制动力+温度影响力：Nj=3893.46KN，Mj=3638.2KNm c. 恒载+双孔双列汽车荷载：Nj=4578.9KN，Mj=378.98KNm（2）墩柱配筋设计6 墩柱采用C50混凝土，主筋采用HRB335钢筋，并取主筋保护层厚度c=10cm，那么：，表3-17 内力组合表Tab. 3-17 Combination of inner force内力名称 截面位置A柱底截面B柱底截面N/KNH/KNM/KNmN/KNH/KNM/KNm1上部恒载1729.171729.172盖梁自重470.69470.693墩柱自重264.94264.944公路I级 双孔，单列711.70166.38-102.89-24.055公路I级 双孔，双列1157.96270.756.74-13.946公路I级 单孔，单列627.20313.61-90.68-45.347公路I级 单孔，双列1020.47510.23-52.58-26.298温度影响力468.321920.11468.321920.119制动力41.06168.3541.06168.35101+2+3+4+8+93464.18713.133156.782320.75713.132477.29111+2+3+5+8+94578.9713.133302.822544.24713.132943.36121+2+3+6+8+93835.84713.132882.482337.85713.132860.37131+2+3+7+8+94386.42713.133628.172538.41713.132960.9141+2+3+43954.14232.932813.714-33.67151+2+3+54578.9378.983037.2-19.52161+2+3+63835.84439.052830.81-63.48171+2+3+74386.42714.323031.37-36.81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，Nj=2320.75KN，Mj=2477.3KNm 对Nj=3893.46KN，Mj=3638.2KNm对Nj=4578.9KN，Mj=378.98KNm 利用公式： 配筋率： 按上两式列表进行计算，结果见表3-18。表3-18配筋系数表Tab.3-18 The parameters of reinforcedABCD0.200.32440.2628-1.52961.4216-0.00423085.62320.751.30.210.34810.2787-1.46761.4623-0.00463326.563893.460.950.220.37230.2945-1.40741.5004-0.01516975.594578.91.9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）6第6.4.5条的规定，裂缝计算公式： 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，故取。取24根钢筋，则 则 满足要求。3.5 桩基的设计9计算方法：按m法计算。3.5.1 承台底内力组合（表3-19）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：Nj8190.37KN；Hj713.13KN；Mj6598.816KNm 。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+双孔双列汽车荷载：NP=6688.1+1214.7=7902.8KN由此荷载控制设计。（2）桩长估算：采用4根直径2.0m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： 式中： 当采用冲击钻头钻孔时，成孔直径为d+0.05m。则：表3-19承台底内力组合表Tab. 3-19 Combination of inner force for bearing platform end内力荷载名称 KN KN KNm1恒载6688.1-2公路-级，双孔，单列608.81-142.333公路-级，双孔，双列1214.7-284.644公路-级，单孔，单列536.52-268.675公路-级，单孔，双列1073.05-536.526温度影响力-468.323840.227制动力-41.06336.781+28878.054-199.26291+39726.3-398.578101+48776.848-375.578111+59527.99-751.128121+2+6+77540.43713.136046.95131+3+6+78388。68713.136246.184141+4+6+77439.228713.136223.266151+5+6+7819037713.136598.816注：1.表中恒载N（1729.27470.69264.94）21758.56688.1KN； 2.双孔汽车荷载时：Nj（1）BB ，单孔汽车荷载时：Nj（1）B1.02B； 3.本表内力组合按设计规范（JTG D60-2004）第4章的规定办理。其中则故有： ，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 = ； B+1，故取3.96m（2）桩的变形系数= 桩基采用C25混凝土，（3）桩顶内力分配桩的计算长度为：，故可以按照弹性桩进行计算。a. 对钻孔桩：， E=0.67E=0.672.8510=1.909510KN/mC=mh=3000015=450000KN/m土的内摩擦角，则=16.183.50,取d=3.50m。故A=9.62m=1.729210由h=8.577取h=5，=0,则有=1.07713 ，=0.99855，=0.5720.19436101.07713=0.391810=0.5720.19436100.99855=0.363210=0.5720.19436101.49749=1.664810b.计算承台发生位移时引起的基桩反力= 40.391810=1.567210=41.729210=6.916810=-40.363210=-1.452810 c.计算承台底位移a，c，N=8190.37KN，H=713.13KN，M=6598.82KNmc=118 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： N0 ； ； （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：无量纲系数及由基础工程10中表4-13查得，值计算见表3-20。b.求 无量纲系数及由基础工程10中表4-13查得，值的计算见表3-21。（5）桩截面强度验算由表3-20可知，桩截面最大弯矩发生在Z=2.1处，故只需对此处桩截面的强度进行验算。该截面处桩的内力为： N表3-20 值计算表Tab. 3-20 Combination of = ZZ/m/kNm0001