简支梁桥的基础工程计算书.docx

目录一、设计资料21.设计标准及上部构造22.水文地质条件(本设计系假设条件)23.材料24.桥梁尺寸25.设计依据3二、盖梁计算31.荷载计算32.内力计算123.截面配筋设计与承载力校核14三、桥墩墩柱设计161.荷载计算162.内力计算183.截面配筋计算及应力验算19四、钻孔桩计算211.荷载计算212.桩长计算233.桩的内力计算（m法）254.桩身截面配镜与承载力验算265.墩顶纵向水平位移验算28五、绘制盖梁、桥墩配筋图和桩基础配筋图30一、设计资料1.设计标准及上部构造设计荷载:公路i级;人群荷载：3.0桥面净空:净7m+20.75m（人行道）;标准跨径13m; 主梁全长12.96m; 计算跨径12.5m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2.0m处;地质条件: 密实细砂夹砾石;地基承载力400kpa按无横桥向的水平力(漂流物、冲击力、水流压力等)及纵桥向风荷载。3.材料钢筋:盖梁主筋用hrb335钢筋,其它均用r235钢筋;混凝土:盖梁、墩柱用c30,系梁及钻孔灌注桩用c25。4.桥梁尺寸施工方法：冲抓钻成孔5.设计依据公路桥涵设计通用规范（jtg d60-2004）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtg d60-2004）公路桥涵地基与基础设计规范（jtg d63-2007）基础工程王晓谋主编 人民交通出版社结构设计原理（第二版）叶见曙主编 人民交通出版社桥梁工程（第二版）邵旭东主编 人民交通出版社二、盖梁计算1.荷载计算永久作用效应计算 假定桥面板构造各部分重力平均分配给主梁承担，则计算结果见下表：构件名单位长度体积重度每延米重力 主 梁0.390259.76横隔板中梁0.0455251.137边梁0.0227250.569桥面铺装沥青混凝土（2cm）0.032230.736混凝土垫层（取平均厚度9cm）0.144243.4564.192人行道部分5横向分布系数由计算实例前面已求得人行道板按横向分布系数分摊给各梁的板重为各梁的永久荷载（单位：）梁号主梁横隔梁栏杆及人行道桥面铺装层总计1（5）9.760.5692.2054.19216.7262（4）9.761.1371.894.19216.97939.761.1371.704.19216.789上部结构的永久荷载每片边梁自重（）每片中梁自重()一孔上部构造自重()每一个支座恒载反力()1、5号2、4号3号边梁1、5中梁2、4中梁316.72616.97916.7891091.10108.38110.02108.79盖梁自重及作用效应计算 (1/2盖梁长度) 盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算截面编号自重 (kn)弯矩 (knm)剪力 (kn)v左v右1-1q1=0.50.51.225+(0.5/2)0.31.225 =7.5+2.25=9.75m1=7.5(0.5/2)2.25(0.5/3)=1.8750.375=2.259.759.752-2q2=(1/2) (0.8+1.1) 0.51.225=14.25m2=0.51.01.2250.5(1/2) 0.61.01.225(1/3)=7.53.0=10.5024.024.03-3q3=1.10.61.225 =19.80m3=0.51.01.2251.1(1/2) 0.61.01.22.5(1/3)+0.619.8(0.6/2)=16.58.45.94=30.8443.869.304-4q4=1.10.51.225 =16.50m4=113.10.5(19.8+16.5) (1.1/2)151.69(1/3)+1.1=56.5519.96524.0012.897=0.3152.8052.805-5q5=1.11.61.225 =52.80m5=113.121(19.8+16.5+52.8) (2.7/2)153.29(1/3)+27=237.51120.2854827.27=41.9600可变荷载计算可变荷载横向分布系数计算：荷载对称布置时用杠杆发，非对称布置时用偏心受压法。公路i级a.单车列，对称布置（图3）时：b.双车列。对称布置（图4）时：图3图430c.单车列，非对称布置时，由影响线可得d. 双车列，非对称布置时：人群荷载两侧有人群，对称布置时：b. 单侧有人群，对称布置时 (2)按顺桥向可变荷载移动情况，求得支座可变荷载的反力值(图6)图7（尺寸单位：cm）公路-i级双孔布载单列车时：双孔布载双列车时：单孔布置单列车时：单孔布载双列车时：人群荷载（图8）单孔满载时：双孔满载时(一侧)：(3)可变荷载横向分布后各梁支点反力（计算的一般公式为），见下表各梁支点反力计算表荷载横向分布情况公路-级荷载（kn）人群荷载（kn）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔br1br1br1br1对称布置按杠杆法算单列行车公路-i级1=04=0.2813=0.4382=0.2815=0275.625077.451120.72477.4510341.25095.891149.47895.8910双列行车公路-i级1=0.2662=0.4383=0.5944=0.4385=0.266551.25146.633241.448327.443241.448146.633682.5181.545298.935405.405298.935181.545人群荷载1=1.4222=-0.4223=04=-0.4225=1.42214.062520.157-5.9820-5.98220.15728.12540.314-11.960-11.9640.314非对称布置按gm法算单列行车公路-i级1=0.4632=0.3313=0.2004=0.0695=-0.063275.625127.61491.23255.12519.018-17.044341.25157.999112.95468.25023.546-21.499双列行车公i级1=0.5382=0.46813=0.4004=0.3325=0.262551.25296.573257.985220.5183.015144.28682.5367.185319.41273.00226.59178.815人群荷载1=0.6842=0.4423=0.2004=-0.0425=-0.28414.06259.6196.2162.813-0.591-3.99418.12519.23812.4315.625-1.181-7.988(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：结构的冲击系数与结构的基频有关，故应先计算结构的基频，简支梁桥的基频简化计算公式为： 其中：主梁的抗弯惯矩： 由于故可由下式计算汽车荷载的冲击系数 各梁永久荷载、可变荷载基本组合计算表（单位：） 表4编号荷载情况1号梁r12号梁r23号梁r34号梁r45号梁r51恒载216.769220.048217.585220.048216.7692公路-i级双列对称225.180420.183569.837420.183225.1803公路-i级双列非对称516.115448.963383.729318.495215.3424人群对称40.34-11.9640-11.96440.345人群非对称19.23812.4315.625-1.181-7.98861+2+4620.526838.9141058.874838.914620.52671+2+5596.921866.2371065.174850.992566.42881+3+41027835879.206798.323696.551606.75391+3+51004.230906.529804.623708.628552.6554. 双柱反力g计算（图9），所引用的各梁反力见表5双柱反力g计算 表5荷载组合情况计算式组合公路i级双列对称人群对称组合公路i级双列对称人群非对称组合公路i级双列非对称人群对称组合公路i级双列非对称人群非对称由上表可知，偏载左边的立柱反力最大（gg），并由荷载组合时（公路i级、双列非对称布置与人群对称组合）控制设计。此时g=，g=。2.内力计算恒载加活载作用下各截面的内力（1）弯矩计算截面位置见图示。为求得最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中玩具取用对称布置时数值。按下图给出的截面位置，各截面弯矩计算式为：m1-1=0m2-2=-r0.50m3-3=-r1.10m4-4=-r1.60+ g0.50m5-5=-r3.20+ g2.10r1.60 各种荷载组合下的各截面弯矩计算见下表，注意的是，表中内力计算未考虑施工荷载的影响。各截面弯矩计算荷载组合情况墩柱反力（kn）梁支座反力（kn）各截面弯矩g1r1r2截面2-2截面3-3截面4-4截面5-56620.526838.914-310.26-682.5781.5939848.6837596.921866.237-298.46-656.61345.8849907.88781027835879.206-513.92-1130.61-447.16333.15591004.230906.529-502.12-1140.65-402.88392.357（2）相当于最大弯矩时的剪力计算一般计算公式为：截面1-1：v左=0, v右=-r1截面2-2：v左=v右=-r1截面3-3：v左=-r1, v右=g1-r1截面4-4：v左=g1-r1, v右=g1-r1-r2截面5-5：v左=g1-r1-r2, v右=g1-r1-r2-r3计算值见下表各截面剪力计算表7荷载组合墩柱反力梁支座反力各截面剪力1-12-23-34-45-5r1r2r3v左v右v左v右v左v右v左v右v左v右61988871620.53838.911058.90-620.53-620.53-620.53-620.531378.3451378.345539.43539.43-519.4472001.911596.92866.241065.10-596.92-596.92-596.92-596.921404.991404.99538.75538.75-526.4282394.7411027.8879.21798.720-1027.8-1027.8-1027.8-1027.81366.9061366.906487.7487.7-310.6292407.78051004.2906.53804.620-1004.2-1004.2-1004.2-1004.21403.5511403.551497.02497.02-307.60盖梁内力汇总（表中各截面内力均取最大值，按下表可绘制内力计算的包络图）。盖梁内力汇总截面内力1-12-23-34-45-5弯矩m自重-2.25-10.5-30.84-0.3141.96m荷载0-513.9175-1140.653-447.1655907.8867m计算-2.25-524.4175-1171.413-447.4755949.8467剪力v自重左-9.75-24.00-43.8052.800右-9.75-24.0069.3052.800v荷载左0-1027.835-1027.8351404.99539.431右-1027.835-1027.8351404.99539.431-526.421v计算左-9.75-1051.8531077.6351457.79539.431右-1037.585-1051.8531474.29592.231-526.4213.截面配筋设计与承载力校核采用c30混凝土，主筋选用hrb335，22，保护层5cm（钢筋中心至混凝土边缘）。1.正截面抗弯承载能力验算以下取3-3截面作配筋设计，其他截面雷同，在此不做详细计算。已知：bh=120cm110cm，md=-1171.493knm，。即：解方程得到x=69.69mm，该截面实际承载力mu为： 就正截面承载能力与配筋率而言，配筋设计满足公预规要