中小桥下部结构计算墩柱计算苏交科

中小桥下部结构计算,2010年12月,（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4.1.64.1.7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Kii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d3m，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8.2.18.2.3.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(JTGD602004)公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTGD622004)公路桥涵地基与基础设计