简支空心板桥桥墩抗震计算书

1、简支空心板桥桥墩抗震计算书 (一)设计资料1、上部构造：2孔20m连续桥面简支梁，20m先张法预应力混凝土简支宽幅空心板，计算跨径为19.32m，每跨(单幅)横向设8块板。桥面现浇10cm50号混凝土，9cm沥青混凝土。2、桥面宽度(单幅)：0.5（防撞墙）净11.5(行车道)0.75m(波形护栏)=12.75m。3、斜度：30°。4、设计荷载：公路级。5、支座：墩顶每块板板端设GYZ200×42mm板式橡胶支座2个。6、地震动峰值加速度：0.20g。7、下部构造：圆形双柱式墩，直径1.3m；钻孔桩直径1.5m，长40m。墩柱为30号混凝土，桩基础为25号混凝土，HRB33

2、5钢筋。桥墩一般构造如下(二) 恒载计算1、上部恒载反力空心板：(12.5+0.3)×6(14.7+0.3)×2×262776.8kN铰缝混凝土：2.22×7×26404.0kN桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土)：11.5×20×0.1×2611.5×20×0.09×241094.8kN防撞墙：6×26156kN波形护栏：5.6×26145.6kN合计：2776.8404.01094.8156145.64577.2kN2、下部恒载计算1) 盖梁加防震挡块重力

3、PG28.8×25720kN2) 系梁重力 PX8.1×25202.5kN3) 一个墩柱重力 Pd×1.32×5.6×25185.8kN4) 单桩自重力 Pz×1.52×40×251767.1kN(三)水平地震力计算1、顺桥向水平地震力计算1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载 Eihs式中：Ci1.7，Cz0.3，Kh0.2根据地质资料分析，桥位所在地土层属类场地，所以有 12.25×()0.95对于板式橡胶支座的梁桥 T1其中： 12 K1 计算采用2孔×20m为一联，故n1 K

4、is其中：ns2×1632，Gd1200kN/m2由橡胶支座计算知 Ar×0.220.0314m2 0.042m Kis32×28708.6kN/m K11×28708.628708.6kN/m K2 Kip其中：墩柱采用30号混凝土，则 Ec3.00×104MPa E10.8×3.00×104×1032.4×107kN/m2按墩高H7m控制设计，支座垫石支座厚度0.10.0420.142m li70.1427.142m柱惯矩： I1×1.340.1402m4Kip×255418.0k

5、N/mK21×55418.055418.0kN/mGsp2×4577.29154.4kNGtpGcpGp其中： Gcp720kN Gp2×185.8371.6kN 0.16(+2+1)顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为： XdX00l0XQ其中： l0li7.142m XQ0.0000361桩的计算宽度：b10.9(d+1)0.9×(1.51)2.25m桩在土中的变形系数： m10000kN/m4其中：桩采用25号混凝土，则 Ec2.80×104MPaEI0.8×2.8×107××1

6、.545.567×106 0.3321桩长h40m， h0.3321×4013.284m2.5m取h4.0，故Kh0从而有 X0 0由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ 024-85)附表6.11查得 2.441 1.625 1.751故 X00.0000309 0 0.00000941Xd0.00003090.00000941×7.1420.0000361 0.000134 Xf0.2306 XH/2X00l0/2XQ/2X00l0/20.00003090.00000941×0.0000758Xf/20.5657 0.16×(0.23062+

7、2×0.56572+0.2306×0.5657+0.5657+1) 0.3823Gtp7200.3823×371.6862.1kN12 20.021 14.474T11.40412.25×()0.950.7634Kitp18911.7kN/m则 Eihs712.8kN2)墩身自重在板式支座顶面的水平地震荷载 Ehp67.1kN支座顶面的水平地震力总和为EihsEhp712.867.1779.9kN(四)墩柱截面内力及配筋计算(柱底截面)1、荷载计算上部恒载反力：4577.2kN下部恒载重力：7202×185.81091.6kN作用于墩柱底面的恒

8、载垂直力为N恒4577.21091.65668.8kN水平地震力：H779.9kN水平地震力对柱底截面产生的弯矩为 M779.9×7.1425570.0kNm2、荷载组合(单柱)1)垂直力：N5668.8/22834.4kN2)水平力：H779.9/2390.0kN3)弯矩： M5570.0/22785.0kNm3、截面配筋计算偏心矩： e0Md/Nd2785.0/2834.40.9826m构件计算长度：l02l2×5.611.2mi0.325 l0/i11.2/0.32534.46>17.5应考虑偏心矩增大系数 1h0rrs0.65+0.591.24mh2r2

9、15;0.651.3m10.22.70.2+2.7×2.34>1.0取 11.021.150.011.150.01×1.064>1.0取 21.011.067e01.067×0.98261.048m由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)附录C有配筋率 fcd13.8MPafsd 280MPa grs/r0.59/0.650.9077假定0.33，A0.6631，B0.4568，C-0.8154，D1.7903 0.01027NdAr2fcdCr2fsdAr2fcdCr2fsd0.6631×0.652×

10、13.8×103-0.8154×0.01027×0.652×280×1032875.5kN>Nd2834.4kN纵向钢筋面积Asr20.01027××0.6520.01363m2选用2825HRB335钢筋，A0.001374m2> As0.01363m2(五)桩身截面内力及配筋计算1、内力计算作用于地面处桩顶的外力为N02834.4kN，H0390.0kN，M02785.0kNm1) 桩身弯矩My2EI(x0A3+B3C3D3)x00.01204m0 0.00367A3、B3、C3、D3由公路桥涵地基与基础设计

11、规范(JTJ 024-85)附表6.12查得，计算见下表桩 身 弯 矩 My 计 算yhyA3B3C4D4My(m)(m)(kN*m)000.00000 0.00000 1.00000 0.00000 2785.0 0.301 0.1-0.00017 -0.00001 1.00000 0.10000 2901.2 0.602 0.2-0.00133 -0.00013 0.99999 0.20000 3010.9 0.903 0.3-0.00450 -0.00067 0.99994 0.30000 3108.4 1.204 0.4-0.01067 -0.00213 0.99974 0.39998

12、 3189.6 1.506 0.5-0.02083 -0.00521 0.99922 0.49991 3251.3 1.807 0.6-0.03600 -0.01080 0.99806 0.59974 3291.1 2.108 0.7-0.05716 -0.02001 0.99580 0.69935 3307.8 2.409 0.8-0.08532 -0.03412 0.99181 0.79854 3300.7 2.710 0.9-0.12144 -0.05466 0.98524 0.89705 3270.5 3.011 1-0.16652 -0.08329 0.97501 0.99445 3

13、217.4 3.312 1.1-0.22152 -0.12192 0.95975 1.09016 3142.8 3.613 1.2-0.28737 -0.17260 0.93783 1.18342 3048.4 3.914 1.3-0.36496 -0.23760 0.90727 1.27320 2936.1 4.216 1.4-0.45515 -0.31933 0.86573 1.35821 2808.1 4.517 1.5-0.55870 -0.42039 0.81504 1.43680 2679.4 4.818 1.6-0.67629 -0.54348 0.73859 1.50695 2

14、514.8 5.119 1.7-0.80848 -0.69144 0.64637 1.56621 2354.3 5.420 1.8-0.95564 -0.86715 0.52997 1.61162 2187.8 5.721 1.9-1.11796 -1.07357 0.38503 1.63969 2017.7 6.022 2-1.29535 -1.31361 0.20676 1.64628 1846.4 6.625 2.2-1.69334 -1.90567 -0.27087 1.57538 1508.0 7.227 2.4-2.14117 -2.66329 -0.94885 1.35201 1

15、187.5 7.829 2.6-2.62126 -3.59987 -1.87734 0.91679 896.3 8.431 2.8-3.10341 -4.71748 -3.10791 0.19729 643.1 9.033 3-3.54058 -5.99979 -4.68788 -0.89126 433.4 10.539 3.5-3.91921 -9.54367 -10.34040 -5.85402 109.7 12.045 4-1.61428 -11.73066 -17.91860 -15.07550 53.1 y2.108m处，弯矩最大，My3307.8 kNm垂直力： Nd2834.42

16、02.5/2×1.52×2.108×253028.8kN2、截面配筋计算偏心矩： e0Md/Nd3307.8/3028.81.092m构件计算长度：l00.7×0.7×8.431mi0.375 l0/i8.431/0.37522.48>17.5应考虑偏心矩增大系数 1h0rrs0.75+0.661.41mh2r2×0.751.5m10.22.70.2+2.7×1.09>1.0取 11.021.150.011.150.01×1.0941.0取 21.011.029e01.029×1.0921.124m由公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)附录C有配筋率 fcd11.5MPafsd 280MPa grs/r0.66/0.750.88假定0.32，A