中小桥下部结构计算墩柱计算ppt课件.pptx

中小桥下部结构计算 墩柱计算 1 墩柱计算内容 内力计算 墩柱计算截面的弯矩和轴力 通用规范 4 3荷载组合 根据不同验算要求 分别进行承载能力组合及正常使用组合 通用规范 4 1 6 4 1 7偏心受压构件截面验算 承载能力验算 正常使用验算 剪力 恒载 活载 制动力 支摩力 升降温作用 徐变收缩作用等弯矩 剪力引起的弯矩 恒载偏心引起弯矩轴力 恒载 活载等 2 墩柱内力计算 通用规范 4 3 水平力计算 1 汽车制动力 2 墩柱内力计算 水平力计算 2 支摩阻力 F G 如果水平力大于支摩阻力 按照支摩阻力取值 2 墩柱内力计算 水平力计算 3 体系升降温 收缩徐变引起的水平力 按照各墩进行刚度分配 升降温引起的水平力 F Ki t L Ki 0 00001 t L KiL i墩距不动点的距离Ki i墩的刚度t 升降温差收缩徐变可按照10 计算 与降温进行不利效应叠加 2 墩柱内力计算 水平力计算 4 离心力 2 墩柱内力计算 水平力计算 5 地震力 按照规则桥梁计算 作为偶然荷载组合 2 墩柱内力计算 水平力计算 6 其他荷载 风荷载 水压力 冰荷载 撞击荷载 2 墩柱内力计算 竖直力计算 根据帽梁分析结果计算作用于墩顶的内力 2 墩柱内力计算 桥墩刚度计算及水平力分配 2 墩柱内力计算 1 桥墩刚度计算 K墩 3 0 8Ec I h3 桥墩刚度计算及水平力分配 计入桩土作用 m法 简化不计桩土作用 2 墩柱内力计算 2 板式橡胶支座刚度计算 桥墩刚度计算及水平力分配 2 墩柱内力计算 3 刚度合成 支座与墩柱刚度串联 再多个墩柱并联 得到一联桥下部结构的抗推刚度 水平力按照各墩占一联刚度比进行分配 K合 K Kr K Kr K Kr 分别是墩柱和支座刚度 桥墩刚度计算及水平力分配 2 墩柱内力计算 其他计算荷载 1 考虑施工因素 上部结构恒载的偏心作用2 位于纵坡上 支座不能保证决对水平 重力可能产生水平分力 3 顺桥向和横桥向弯矩组合 2 墩柱内力计算 规范基本规定 3 荷载组合 3 荷载组合 规范基本规定 4 截面验算 桥墩承载力验算 按照偏心受压构件计算 桥墩承载力验算 4 截面验算 桥墩抗裂验算 4 截面验算 桥墩位移验算 85规范对桥墩位移有规定 现04规范取消 可参考85规范 4 截面验算 4x20m预应力混凝土空心板 桥面连续 下部采用柱式墩 d120 钻孔灌注桩基础 d150 支座均采用板式橡胶支座 空心板计算示例 5 计算示例 1 本例为4x20m预应力混凝土空心板 桥面连续 下部采用柱式墩 钻孔灌注桩基础 支座均采用板式橡胶支座 墩柱基桩计算 桥墩刚度计算 空心板计算示例 5 计算示例 桥墩刚度计算 考虑桩土作用 空心板计算示例 5 计算示例 柱顶水平位移 delta 0 0803m 2 墩K 3 1000 0 0803 37359 9kn m 支座刚度计算 空心板计算示例 5 计算示例 墩柱刚度计算 空心板计算示例 5 计算示例 水平力计算 1 汽车制动力 按照车道荷载计算 F 4 20 10 5 240 10 3 0 78 252 7kN 且不小于165 0 78 3 386 1kN 5 计算示例 空心板计算示例 水平力计算 2 温度变化影响力 混凝土收缩影响力计算 5 计算示例 空心板计算示例 墩柱水平力计算 5 计算示例 空心板计算示例 验算截面 柱底截面 内力计算 5 计算示例 空心板计算示例 墩柱基桩计算 采用手算或者软件计算 以桥博为例 截面验算 5 计算示例 空心板计算示例 墩柱为一端固定一端自由 取为2L 10m 采用手算或者软件计算 以桥博为例 截面验算 5 计算示例 空心板计算示例 配筋 5 计算示例 空心板计算示例 抗震设防7度及以上墩柱塑性铰区箍筋满足抗震细则要求 构造要求 5 计算示例 空心板计算示例 现质检对保护层厚度控制很严格 设计可适当加大保护层厚度便于施工控制 构造要求 5 计算示例 空心板计算示例 中小桥下部结构计算 2010年12月 基桩计算 1 基桩计算内容 桩身截面内力计算及截面验算桩长计算 2 桩身截面内力计算及截面验算 计算内容和方法与墩柱相同 计算桩身的最大弯矩 一般在地面以下3m左右 提取该计算截面的内力进行配筋计算及截面验算 均采用m法 详见桥涵地基与基础设计规范附录P 2 桩身截面内力计算及截面验算 偏心受压构件 计算与墩柱一样 桩的计算长度取值 新规范未作规定 参考85地基规范 2 桩身截面内力计算及截面验算 也可用有限元程序的土弹簧模拟桩土作用 具体可参考 桥梁设计与计算 书中及参考文献 2 桩身截面内力计算及截面验算 土弹簧刚度 K b1 S m yb1 计算宽度S 桩单元长度y 单元深度 2 桩身截面内力计算及截面验算 桩基配筋 根据计算结果配筋 参考 高指桩基设计指导意见 摩擦桩 1 第一批截断主筋深入地下长度L 按L1 4 计算 为土中基础变形系数 2 最下层为素砼段 最大长度不超过8倍桩径 3 桩基沉淀层厚度 嵌岩桩 桩基钢筋通长沉淀层厚度 2 桩身截面内力计算及截面验算 桩基配筋 2 桩身截面内力计算及截面验算 桩基检测 桩长 50m 可采用小应变方法检测 桩长 50m 采用声波透射动测法埋声测管 桩径d 180cm 3根桩径d 180cm 4根 注意为了施工方便 延伸主筋固定声测管 桩顶反力计算 JTGD63 2007公路桥涵地基与基础设计规范 3 桩长计算 注意 荷载系数为1 0 不是1 2or1 4 计入冲击系数0 3 3 桩长计算 注意 1 考虑负摩阻力 2 考虑冲刷 河床变化等 3 桩长计算 摩擦桩 3 桩长计算 1 桩身自重与置算土重的差值 一般按照25 18 7kN m3考虑2 持力层多为砂性土 完全考虑浮力 2 8kN m3 对于饱和黏性土IL1时 考虑受浮力 在0 1间按照不利状态考虑 3 如无土的详细资料 可偏保守计算取值 摩擦桩 3 桩长计算 嵌岩桩 3 桩长计算 嵌岩桩 1 中风化岩作为嵌岩桩计算 强风化仍然作为摩擦桩计算 2 单轴饱和抗压强度 条文说明对嵌岩桩持力层的岩性做了规定 3 桩长计算 嵌岩桩 1 嵌岩深度按照规范5 3 5计算2 如果桩较长 桩端弯矩很小 考虑岩层变化 风化差异 裂隙发育等不利因素 可按照1 5 2d的嵌岩深度考虑 嵌岩深度 3 桩长计算 嵌岩桩 加强钻孔分布 确保地质资料准确可靠 公路工程地质勘测规范 JTJ064 98 6 3 3条 3 桩长计算实例 宿新高速 新沂段 09年完成施工图设计 现已完成大部分下部基础施工 岩层分布变化大 中风化层在地面线以下5 15m不等 北沟枢纽互通桥 中风化岩层 3 桩长计算实例 宿新高速 新沂段 09年完成施工图设计 现已完成大部分下部基础施工 岩层分布变化大 中风化层在地面线以下5 15m不等 北沟枢纽互通桥 3 桩长计算实例 宿新高速 新沂段 09年完成施工图设计 现已完成大部分下部基础施工 北沟枢纽互通桥 3 桩长计算实例 施工方法 冲击钻 人工挖孔等 钻孔布置 隔墩布置钻孔 要求进入中风化层至少5m设计桩长在10 22m不等 嵌岩 3m 现场结合钻孔情况进行了调整 北沟枢纽互通桥 冲击钻 冲击钻 中小桥下部结构计算 2010年12月 帽梁计算 1 帽梁计算内容 帽梁截面内力计算截面验算持久状况承载能力极限状态下抗弯 抗剪能力计算 和持久状况正常使用极限状态下裂缝宽度验算 计算方法一 汽车荷载通过各梁进行传递至帽梁 并根据上部结构特点分布采用刚 铰 接板法等 桥梁通 BRGcap等均采用此方法 2 计算方法 先纵向计算再横向 计算方法二 汽车荷载直接作用在盖梁上面 进行影响线加载 采用常规的杆系程序计算即可 2 计算方法 先纵向计算再横向 3 盖梁内力计算 规范规定 3 盖梁内力计算 规范规定 3 盖梁内力计算 规范规定 抗弯计算 抗剪计算 裂缝计算 3 盖梁内力计算 规范规定 3 盖梁内力计算 其他 施工阶段计算 注意施工阶段架桥机运梁验算 4 计算实例 本例为4x20m预应力混凝土空心板 桥面连续 下部采用柱式墩 钻孔灌注桩基础 支座均采用板式橡胶支座 1 4 计算实例 结构判别 根据规范8 2 1 8 2 3 盖梁与柱的线刚度之比小于5 本例题按刚构计算 4 计算实例 内力计算 桥博程序计算 4 计算实例 内力计算 桥博程序计算 4 计算实例 内力计算 桥博程序计算 4 计算实例 截面验算 抗弯验算 4 计算实例 截面验算 抗剪验算 抗剪截面验算 抗剪承载力验算 4 计算实例 截面验算 裂缝验算 注意骨架钢筋对计算裂缝的影响 5 构造要求 纵筋 箍筋 5 构造要求 纵筋 箍筋 总结 严格执行规范理解规范的原理及出处正确运用程序 结合手算并多个程序相互校核设计不盲目抄袭 结合工程灵活运用 参考书目 公路桥涵设计通用规范 JTGD60 2004 公路钢筋砼及预