下部结构设计计算.doc

某桩柱式桥墩钻孔灌注桩摩擦桩的设计一、设计资料1. 设计标准以及上部构造设计荷载：公路级；桥面净宽：净11+21.5m；标准跨径：，梁长9.96m，计算跨径9.7m；上部构造：钢筋混凝土实心板梁桥。2水文地质条件各土层地质情况及有关钻孔灌注桩桩基设计参数见附表一。 3材料钢筋：盖梁主筋用HRB335钢筋，其他均用R235钢筋；混凝土盖梁、墩柱用C30，系梁及钻孔灌注桩用C25。4桥墩尺寸二、盖梁计算（一）恒荷载1. 一孔主梁恒载集度（kN/M）梁长（m）自重（kN）118号12.7712.62252.632. 其他恒载计算 盖梁自重： 墩身自重： 细粮自重：3. 单根桩顶承受的恒载（二）活载计算1. 顺桥向活载计算a. 单孔单列汽车 b. 双孔单列汽车 c. 单孔单侧人群 d. 双孔单侧人群 2. 三柱支反力横向分布计算汽车非对称布载： a.汽车单列非对称布载 b. 汽车双列非对称布载 c. 汽车三列非对称布载 d. 汽车四列非对称布载 汽车对称布载： e. 人群单侧布载 d. 人群双侧布载 3. 活载计算 a. 汽车及人群双孔布载产生的最大支反力，即产生最大墩柱垂直力。（）布载情况1号柱垂直反力2号柱垂直反力3号柱垂直反力双孔单列300.660.746/0296.54/00.254/1100.97/397.500/00/0双孔双列601.320.540/0429.30/00.460/1365.70/795.010/00/0双孔三列901.980.334/0398.30/00.666/1794.21/1192.520/00/0双孔四列1202.640.126/0398.29/00.874/11389.67/1590.020/00/0单侧人群67.91.06672.38-0.066-4.4800双侧人群135.81.066144.76-0.132-17.931.066144.76b. 汽车及人群单孔布载产生的最大偏弯矩，即产生最大墩柱弯矩。（见附表）三、钻孔桩计算 钻孔灌注桩直径为1.40m，用C25混凝土，HRB335级钢筋。灌注桩按m法计算，m值为。桩身混凝土受压弹性模量。（一）荷载计算 每根桩承受的荷载为：1.作用于桩顶的恒载反力：2. 灌注桩每延米自重： （已扣除浮力） 3. 可变荷载反力： a. 双孔可变荷载反力：（公路级） （人群荷载、双侧） b. 单孔可变荷载反力：（公路级） （人群荷载、双侧） 4. 作用于地面处桩顶上的外力：（双孔） （单孔） （二）桩长计算 假设桩长底到达层土，灌注桩最大冲刷线以下的桩长为h，则： 桩身周长： 桩端截面面积： 冲刷线以下土层厚度： 清底系数： 修正系数： 桩端土的承载力基本容须值： 随深度的修正系数： 桩端以上土层的加权平均值：需要则： 故取，即地面以下桩长32.68m。，故桩的轴向承载力能满足要求。四、桩的内力计算1. 桩的计算宽度b2. 桩的变形系数故为弹性桩。3. 作用在局部冲刷线处的基本组合值：4. 单位“力”作用在局部冲刷线处的，桩柱在该处产生的变位计算，取。5. 局部冲刷线处变位计算：6. 局部冲刷线以下深度各截面内力计算：由表可知：最大弯矩设计值，桩身弯矩计算表Z0.20.611620-0.00133-0.000130.999990.2843.50770.41.223241-0.01067-0.002130.999740.39998860.6190.82.446483-0.08532-0.034120.991810.79854842.68511.03.058104-0.16652-0.085320.975010.99445809.32471.23.669825-0.28737-0.172600.937831.18342753.43051.64.892966-0.67629-0.543480.738591.50695619.59681.85.504587-0.95564-0.867150.529971.61162548.53462.06.116208-1.69334-1.90567-0.270871.57538423.22592.47.339450-2.62126-3.59987-1.877340.91679345.66523.09.174312-3.54058-5.99979-4.68788-0.89126330.03223.611.00917-3.91921-9.54367-10.3404-5.85402377.45564.012.23242-1.61428-11.7307-17.9186-15.0755399.92257. 轴向力组合计算五、桩顶水平位移计算式中 ：则有： 水平位移容许值,符合要求。六、桩身配筋计算1. 按偏心受压构件进行配筋计算 截面设计： 偏心矩：偏心矩增大系数： 主筋采用HRB335级钢筋。配筋率： 承载力： ABCDNu0.40.86670.54140.47491.88010.00044910009当，计算纵向力略大于设计值。0.00040.005，故取。所需钢筋面积：钢筋配筋如图所示。主筋选用16根公称直径为28的HRB335钢筋，实际的配筋率箍筋采用螺旋箍筋R235级，直径8mm,螺旋筋的间距。参考文献：1 交通部.公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）.北京：人民交通出版社，20042 交通部.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）.北京：人民交通出版社，200