桥台桩基础计算说明书新

1、驹荣路3号桥桥台计算说明书 一 基本资料1.上部构造普通钢筋混凝土单跨箱梁，跨径10m；桥台上用板式橡胶支座，支座厚28mm；桥面净宽35m。2.设计荷载：车辆荷载。3.钢筋混凝土一字型桥台，填土高H=3.1m。4.台高H=3.10m，灌注桩基础。5.建筑材料台帽、台身、基础均为25号钢筋混凝土。容重25KN/m3。6.计算土的内摩擦角=35。，土的容重r=18KN/m3。二 恒载计算中板Ah=3539.3cm2边板Ah=3995.8cm2铰缝面积：A铰=2X224=448cm2全截面对1/2板高处的静矩S1/2：S1/2=25X20.5+12.5X21.33+90X9+12X6-57X4.5

2、-3X6-24.5X11.33=1109.04cm2毛截面重心离1/2板高距离为：dh=1109.04/3539.3=0.3cm铰缝重心离1/2板高距离为:d铰=2831/448=2.48cm 中板 边板空心板自重g1（一期恒载）：g1=3539.8X10-4X25=8.85KN/m桥面系自重g2（二期恒载）：人行道板及栏杆中立，参照其他桥梁设计资料，单侧重力15.0KN/m。桥面铺装采用10cm钢筋混凝土和5cm中粒式沥青，全桥铺装每延米总重为：0.1X25X29+0.05X23X29=105.85KN/m每块板分摊的桥面系重力为：g2=（15X2+105.85）/24=5.66KN/m铰缝

3、重g3=（448+1X45）X10-4X24=0.15KN/m由此的空心板一期恒载：g=g1=8.85KN/m；g=g2+g3=5.81KN/m恒载内力计算结果见下表：所以，R恒=70.368X26R恒=R恒+R绿化带+R人行道板（包括砖）=70.368X26+2X0.25X1.5X10X18+2X3.5X（0.05+0.080X25=2192.068KNR恒对基底形心轴I-I的弯矩为MI恒=0KN·m对基底脚趾处O-O的弯矩为MO恒=2192.068X1.0=2192.068KN·m三 支座活载反力计算R-桥面板恒载.活载按荷载组合I,III,在支坐产生的竖向反力.Ea-

4、台后主动土压力.R2-台后搭板恒载,活载效应在桥台支坐处产生的反力.G-桥台自重.F-由桥面板上的冲击力,制动力所产生的支坐摩擦力.再以下计算中,竖向力作用向下为正,水平土压力向左为正,弯矩顺时针为正.1 桥上有汽车及人群荷载，台后无荷载（一） 在桥跨上的汽车荷载布置如图：1+=1.263支点反力RII=1.263X（140X1+140X0.854+120X0.125）X6=2080.62KN六行车队折减为：0.55X2080.62=1144.34KN人群荷载支座反力：RII=（10X3.5X4.5X2）/2=157.5KN对I-I截面的弯矩为：MI1=0KN·m对O-O的弯矩为MO

5、1=（1144.34+157.5）X1.0=1301.84KN·m（二） 汽车制动力及支座摩擦力1）汽车制动力桥规规定：对于1-2车道。制动力按布置在荷载长度内的一行汽车车队总重量的10%计算；对于同向3车道按一个设计车道的2.34倍计算，但不得小于90KN。一行车队总重量的10%为：400X0.1=40KN因此板式橡胶支座40=28.08KN所以取90KN。2）支座摩擦力板式橡胶支座摩擦系数f=0.30，上部结构恒载为2192.068，则摩擦力为：0.30X2192.068=657.62KN所以在附加组合中取支座摩擦力作为设计荷载。所以，F=657.62KNF对1-1截面的偏心矩为

6、：M1F=-657.62X2.872=-1888.69KN·mF对2-2截面的弯矩为M2F=-657.62X3.872=-2546.30·m2.桥上、台后均有汽车荷载，重车在台后（一）按最不利布置汽车荷载如图：（1）汽车及人群荷载反力1+=1.263支点反力=（1+）·Pi·i=1.263X（120X0.125+120X0.271）X6=360.11KN六行车队折减为：0.55X360.11=198.06KN人群荷载支座反力：RII=（10X3.5X4.5X2）/2=157.5KN对I-I截面的弯矩为：MI2=0KN·m对O-O的弯矩为MO2=

7、（198.06+157.5）X1.0=355.56KN·m（二）汽车制动力及支座摩擦力1）汽车制动力桥规规定：对于1-2车道。制动力按布置在荷载长度内的一行汽车车队总重量的10%计算；对于同向3车道按一个设计车道的2.34倍计算，但不得小于90KN。一行车队总重量的10%为：280X0.1=28KN因此板式橡胶支座制动力为：0.30X2.34X28=19.66KN所以取90KN。2）支座摩擦力板式橡胶支座摩擦系数f=0.30，上部结构恒载为2192.068，则摩擦力为：0.30X2192.068=657.62KN所以在附加组合中取支座摩擦力作为设计荷载。所以，F=657.62KNF对

8、1-1截面的偏心矩为：M1F=-6=-1888.69KN·mF对2-2截面的弯矩为M2F=-657.62X3.872=-2546.30·m四 台后土压力计算：1）台后填土表面无活载土压力计算根据库仑土压力计算理论，台后每延米的主动土压力为：Ea1=rBH2Ka/2计算时，将台身与台帽近似看成整体，H=3.1米。回填土采用内摩擦角为35的砂性土，则土压力系数Ka=cos2(35-0)/cos20cos(0+17.5)X(1+0.605)2=0.260由于桥后有搭板，其恒载需看成均布荷载作用在填土表面，其等代土层厚度h1=G/(bl0r)先求破裂角tg=-tg(35+17.5+

9、0)+1.887=0.584所以=30.28度破坏棱体在填土面长度L0=H（tga+tg）=3.1X0.584=1.810搭板每延米重G=0.25X5X25=31.25KN/m把该恒重看作均布在长为L0的滑动土体上，等代土层厚度h1=31.25/(1X1.81X18)=0.96m所以无荷载作用下的台后土压力为：Ea1=0.5X35.5X18X(3.1+0.96)2X0.260=1369.24KNEa1的作用点距1-1截面的距离为YE1=（H/3）·（H+3h1）/(H+2h1)=1.23mEa1的水平分力EAx=Ea1×cos(+a)=1369.24×0.954=

10、1305.69KN/mEa1对1-1的弯矩为M1E1=-1369.24X1.23=-1606.02KN·mEa1对2-2的弯矩为M2E1=-1369.24X2.23=-2911.71KN·mEa1的竖向分力EAY=Ea1×sin(+a)=411.8KN·mEa1对I-I的弯矩为MIE1=411.8X0.30=123.54KN·mEa1对O-O的弯矩为MOE1=411.8X1.30=535.34KN·m2)台后填土表面有汽车荷载的土压力计算根据算得的破坏棱体长度，在其上布车辆荷载，因为是6车道，所以G=6X140=640KN折减后：0.

11、55X640=352KN换算土层厚度h2=352/(35.5X1.81X18)=0.304m当台后有汽车-超20时土压力：Ea2=0.5X35.5X18X(3.1+0.96+0.304)2X0.260=1582.15KN/mEa2的作用点距1-1截面的距离为YE2=（H/3）·H+3（h1+h2）/(H+2（h1+h2)=1.22mEa2的水平分力EAx=Ea2×cos(+a)=1582.15×0.954=1509.37KN/mEa2对1-1的弯矩为M2E1=-1509.37X1.22=-1841.43KN·mEa2对2-2的弯矩为M2E2=-1509.

12、37X2.22=-3350.80KN·mEa2的竖向分力EAY=Ea2×sin(+a)=474.65KN·mEa2对I-I的弯矩为MIE2=474.65X0.30=142.40KN·mEa2对O-O的弯矩为MOE2=474.65X1.30=617.04KN·m五.桥台自重计算（1-1截面以上）桥台每延米总=18566X10-4X25=46.42KN/mG1对I-I截面的偏心矩为：e1=（456X0.32+80X0.31）X25X10-4/46.42=0.0092mG1=46.42X35.5=1647.91KNG1对I-I的弯矩为MIG1=164

13、7.91X0.0092=15.15KN·mG1对O-O的弯矩为MOG1=1647.91X1.0092=1663.07KN·m（2-2截面以上）每延米桥台总重=38566X10-4X25=96.42KN/mG2对I-I截面的偏心矩为：e2=（456X0.32+80X0.31）X25X10-4/96.42=0.0044mG1=96.42X35.5=3422.91KNG2对I-I的弯矩为MIG2=3422.91X0.0044=15.15KN·mG2对O-O的弯矩为MOG2=3422.91X1.0044=3437.97KN·m六 荷载组合（一）桥上有活载，台后无

14、汽车荷载1.主要组合：包括桥面板恒重，桥台恒重，桥上活载及台后土压力2.附加组合：主要组合+支座摩阻力（二）桥上有活载，台后也有汽车荷载1.主要组合：包括桥面板恒重，桥台恒重，桥上活载及台后有汽车荷载土压力2.附加组合：主要组合+支座摩阻力（三）桥上无活载，台后有汽车荷载1.主要组合：包括桥面板恒重，桥台恒重，台后有汽车荷载土压力2.附加组合：主要组合+支座摩阻力主要组合+支座摩阻力（四）无上部构造时此时作用在桥台上的荷载包括桥台及基础自重，台后土压力。荷载 组合(1-1截面)XYMI-IMO-0M1-1M2-2主要1306.3055552.427138.38610675690.813-184

15、1.29-2900附加1963.9265552.427138.38610675690.813-3729.97-5446.3主要1509.2535616.247157.53213354827.499-1841.29-3350.54附加2166.8735616.247157.53213354827.499-3729.97-5896.85主要1509.2534314.408157.53213354471.941-1841.29-3350.54附加2166.8734314.408157.53213354471.941-3729.97-5896.85无上部1306.3052058.52138.38610

16、672196.906-1606.76-2900七 台身底截面强度验算b=35500mm,h=600mmm,e0=M/Y，M计算如下表：XYMI-IMO-0M1-1M2-2e0与0.3ho关系主要1306.3055552.427138.38610675690.813-1841.29-29000.024924<0.165附加1963.9265552.427138.38610675690.813-3729.97-5446.30.024924<0.165主要1509.2535616.247157.53213354827.499-1841.29-3350.540.028049<0.16

17、5附加2166.8735616.247157.53213354827.499-3729.97-5896.850.028049<0.165主要1509.2534314.408157.53213354471.941-1841.29-3350.540.036513<0.165附加2166.8734314.408157.53213354471.941-3729.97-5896.850.036513<0.165无上部1306.3052058.52138.38610672196.906-1606.76-29000.067226<0.165综合考虑：组合（三）附加组合中：e0=0.0

18、365m最大 (小偏压)e=eo+h/2-a286.5mmRa=14.5MPa、根据设计规范（JTJ023-85）:rb=0.95、rc=1.25、rs=1.25求受压区高度，解三次方程：A x 3-B x 2+C x -D=0A=（1/2）·（rb/rc）·Rab(Rg1 +0.003 Eg)=136518.8B=（rb/rc）·Rab(Rgag+0.00435 Egh0)=152808C= RgN(e- h0+ ag)+0.003 Eg (Ne+0.9 h02·(rb/rc）·Rab)=144608.2D=0.0027 Eg h0 Ne=3

19、67.63试算：x=0时，方程=-367.63x=1时，方程=127951.4x=0.5时，方程=50799.34x=0.004时，方程=208.369x=0.0025491时，方程=0.002435所以，按构造配筋。截面强度验算：N=A Ra/ rm其中：A=35.5X0.6=21.3 m2；I=bh33/12=0.639 m4；y=h/2=0.6/2=0.3 m=1-（eo/y）m/ 1+（eo/rw）2且rw= I/ A=0.03 m2截面形状系数：矩形m=8带入得：=0.4032带入计算得：NU=64129.282KN>Nj=4267.2KN，满足安全。配筋计算：台身截面简化为一

20、竖放置的简支梁，而梁截面的弯矩主要有主动土压力的水平分力产生，弯矩最大的截面为Ea作用点所处的水平截面。根据荷载组合，组合（三）附加组合水平力（2166.837KN）最大。其距离1-1截面为1.22米。其作用点的截面弯矩为：Mj=Eaxab/l=1509.37X1.22X(3.10-1.22)/3.10=1603.206 KN·m需要的钢筋Ag=rcMj/(hRg36)=0.015696m2 =15696.55 mm2保守考虑，采用对称配筋，每侧选配23716既Ag=Ag=47628mm驹荣路3号桥桩基础计算说明书根据地质资料，由于浅层土工程力学性质差，强风化层以下没有钻探资料，所以

21、采用端承摩擦桩，打入强风化层7米，直径选用100cm,桩底标高-54m，桩长52.5 m.荷载组合(2-2截面)XYMI-IMO-OM1-1M2-2主要1306.3057327.427138.3869537465.814-1841.29-2900附加1963.9267327.427138.3869537465.814-3729.97-5446.3主要1509.2537391.247157.53297976602.5-1841.29-3350.54附加2166.8737391.247157.53297976602.5-3729.97-5896.85主要1509.2537391.247157.53

22、297976246.941-1841.29-3350.54附加2166.8737391.247157.53297976246.941-3729.97-5896.85无上部1306.3053833.52138.38610673971.907-1606.76-29001. 单桩轴向容许承载力(取ZK3钻探资料)P（Ul+AR）/2=1/l·iliR=2m00+k22(h-3)= P=X（35X9.60+40X8.8+50X5.8+80X8+7X160）/2+（/4）X2X0.50X0.65X1000+2.0X18（40-3）/2=4896.094KN桩顶以上Nj=maxY=5506.1K

23、N考虑合岸两边地质资料相差不大，所以采用相同的布桩方案，每个桥台采用8根100cm的桩，单桩容许承载力为2000KN，每根桩的自重的一半为：G1/2桩0.5X(/4)X52.5X25=515.4175KN每根桩所要承担的荷载为:Nj1Nj/8+G1/2桩7391.247/8+515.4175=1439.323KN<P=3000KN所以满足要求2. 桩身配筋计算及强度验算（1） 桩身最大弯矩计算桩的宽度计算：b1=KfK0KdKf =0.9, K0=1+1/d=2,桩间间距L=5.0m>0.6h1= 0.6X3X(1+1)=3.6m,所以K=1.0， 带入得：b1=KfK0Kd=0.

24、9X2X1.0X1.0=1.8 m桩d的 变形系数为(mb1/EI)0.2柱顶为流塑性淤泥粘土，m=3000KN/m4,Eh=28.0X106Pa,I=d4/64=0.049,EI=0.67 Eh I=0.67X28.0X106X0.049=919240所以=（3000X1.8/919240）0.2=0.357926桩的换算深度：h=h=0.357926X52.5=18.7911m>2.5m所以按照弹性桩计算。根据荷载组合，承台底（桩顶）的最大水平力，弯矩为：X=2166.873KN，MMI-I+ M2-2157.53+(-5896.85)=-5739.32 KN·m每根桩的柱顶外力为：Q0X/82166.873/8270.86KNM0=M/8-5739.32/8-717.42 KN·mh>4.0m所以，可由M0= Q0CQ/求出CQ，从而查表求出对应的最大弯矩 的 深度CQ=0.94803所以从查表得Z0.97所以，Zmax0.87/0.35672.71039 m；Km=1.526547(内插)桩身最大弯矩Mmax=M0Xkm=-710.57X1.526547=-1095.17KN·m(2)配筋验算验算最大弯矩Z2.71039处，Mj=-1095.17KN·m确定计算轴力时得恒载安全系数为1.2，活载为1.4其中，恒载应为