刚性扩大基础计算算例.doc

10.4 刚性扩大基础计算算例一、设计资料1、 上部构造：25m装配式预应力钢筋砼T形梁，大梁全长24.96m，计算跨径24.5m。行车道9m，人行道。上部构造（梁与桥面铺装）恒重所产生的支座反力：1500kN;2、 支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数0.05；3、 设计荷载：公路-级，人群荷载3.0kN/m2;4、 桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽（见图）;5、设计基准风压：0.6 kN/m2;6、其他：本桥跨越的河为季节性河流，不通航，不考虑漂浮物；地基土质：第一层：粉质粘土，；第二层：中密中砂，；第三层：粉质粘土，。 图10-14 桥墩构造图 图10-15 地质水文情况二、确定基础埋置深度 从地质条件看，表层土在最大冲刷线以下只有0.5m，而且是软塑状粉质粘土，地基容许承载力，故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m处，标高为142.2m，基础埋深2.8m。三、基础的尺寸拟定 基础分两层，每层厚度0.8m，襟边取0.60m，基础用C15，刚性角，基础的刚性角验算为： ，满足刚性扩大基础的刚性角要求。 即基础的剖面尺寸为 基础厚度： 基础顶面高程为143.8m，墩柱高150-143.8=6.2m。四、作用效应计算 （一）永久作用标准值计算 1桥墩自重：2基础自重： 3上覆土重4浮力 低水位浮力：设计洪水位浮力：（二）可变作用标准值计算 1汽车和人群支座反力 对于汽车荷载与人群荷载，支座反力按以下两种情况考虑：（1）单孔里有汽车和人群（双行）；（2）双孔里均有汽车和人群（即满布）。（1）单孔里有汽车和人群（单孔双行）图10-16 单孔汽车荷载对于桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均部和集中荷载两部分组成。对于公路-级汽车荷载， ，集中荷载与计算跨径有关，计算跨径小于或等于5m时，= 180kN；桥涵计算跨径等于或大于50m 时，=360kN，桥涵计算跨径大于5m小于50m 时值采用直线内插求得。本算例中，=257.6kN。 人群支座反力为和 （2）双孔里有汽车和人群（双孔双行即满布）图10-17 双孔汽车荷载 2汽车制动力：一个车道上由汽车荷载产生的制动力按加载长度上计算的总荷载的10%， 作用于固定支座上的制动力为：作用于摆动支座上的制动力为：桥墩承受的制动力为固定支座与活动支座上的制动力之和，但公路-级取值不得小于165kN。综合以上可得汽车制动力为：3支座摩阻力： 因为汽车制动力和支座摩阻力不能同时组合，汽车制动力大于支座摩阻力，所以荷载效应组合时，只组合汽车制动力4风力因为本桥是双向双车道的直线桥，主要由顺桥向控制设计，在计算风力时，计算顺桥向风荷载。桥墩上的顺桥向风荷载可按横桥向上风压的70%乘以桥墩迎风面积计算。 五、作用效应组合按承载能力极限状态时，结构构件自身承载力和稳定性应采用作用效应基本组合和偶然组合；此算例不作地基沉降验算，暂不进行长期效应组合计算；另外，基础的稳定性验算，由于要利用公桥基规（JTJ024-85）规范的稳定系数，在其基本组合中，要求结构重要性系数及作用的各项系数均取为1.0，本算例中称其为标准值组合，因此，本算例进行作用效应的基本组合和作用效应的标准值组合。作用效应组合汇总表 表10-5作用效应组合单孔汽车与人群作用双孔汽车与人群作用N（kN）T（kN）M（kN.m）N（kN）T（kN）M（kN.m）作用效应基本组合8635.8239.42628.09841.7239.42256.9作用效应标准值组合6861.88177.731895.77745.8177.731630.6六、地基承载力验算进行地基承载力验算时，采用作用短期效应组合（一）持力层强度验算1基底应力计算 2地基容许承载力确定3持力层强度验算持力层强度验算时，要求，持力层强度满足要求。（二）软弱下卧层强度验算1计算软弱下卧层顶部应力式中取距最大应力边为处的压应力值。2计算软弱下卧层顶部的容许承载力3软弱下卧层强度验算软弱下卧层强度验算时，要求，软弱下卧层强度满足要求。 七、基底合力偏心距验算 当基础上承受着作用标准值效应组合或偶然作用标准值效应组合时，在非岩石地基上只要偏心距不超过核心半径即可。基底合力偏心距 ，偏心距满足要求。 八、基础稳定性验算对于基础