钻孔灌注桩双柱式桥墩的计算secret

1、目录、设计资料21.1 设计标准及上部结构21.2 水文地质条件21.3 材料21.4 盖梁、柱、桥墩尺寸21.5 设计依据2二盖梁计算32.1荷载计算3上部结构永久荷载3盖梁自重及作用效应计算3可变荷载计算4双柱反力Gi计算82.2内力计算9弯矩计算9盖梁内力汇总102.3截面配筋设计与承载力校核11正截面抗弯承载力验算11斜截面抗剪承载力能力验算12全梁承载力校核14三桥墩柱设计153.1荷载计算：15恒载计算15汽车荷载计算15双柱反力横向分布计算16荷载组合173.2截面配筋计算及应力验算:17作用与墩柱顶的外力17作用于墩柱底的外力：18截面配筋计算18四钻孔柱计算194.1荷载计算

2、19桩身混凝土受压的荷载194.2桩长计算204.3桩的内力计算（m法）21桩的计算宽度b21桩的变形系数21地面以下深度z处桩身截面上的弯矩Mz与水平压应力zx的计算214.4桩身截面配筋与承载力验算234.5墩顶纵向水平位移满足验算24桩在地面处的水平位移和转角（x0,0）计算24墩顶纵向水平位移验算24五.参考文献26第部分 钻孔灌注桩双柱式桥墩的计算、设计资料1.1 设计标准及上部结构设计荷载：公路-级：桥面净空：净-9+2×0.75m;标准跨径:l=15m,计算跨径：14.5m，主梁全长：14.96m上部结构：钢筋混凝土形梁。1.2 水文地质条件冲刷深度：最大冲刷深线为河床

3、线以下2.5m处；地质条件：粉砂土和粉细沙；按无漂浮物、冲击力、水流压力横向的水平力计算。1.3 材料钢筋：盖梁、柱主筋用HRB335钢筋，桥墩等用R235钢筋；混凝土：盖梁、墩柱用C30，系梁及钻孔灌注桩用C25。1.4 盖梁、柱、桥墩尺寸选用如图3-29所示结构尺寸。1.5 设计依据公路桥梁地基与基础设计规范（JTJ 024-85，FTG D63-2007）二盖梁计算2.1荷载计算2.1.1上部结构永久荷载上部结构永久荷载见表3-19.上部结构永久荷载 表3-19每片边梁自重（kN/m）每片中梁自重（kN/m）一孔上部结构自重（kN/m）每一个支座反力（kN）1,5号2，4号3号1534.

4、75边梁1，5中梁2,4中梁320.4120.7220.33152.67154.99152.072.1.2盖梁自重及作用效应计算盖梁自重及作用效应计算（1/2盖板长度）（见图3-30）盖梁自重及作用效应计算见表3-20。盖梁自重产生的弯矩、剪力效应计算表 3-20截面编 号自重（kN）弯矩（kN·m）剪力（kN）V左V右1-1q1=0.5×0.7×1.2×25+×0.3×1.2×25=10.5+3.15=13.65M1=-10.5××3.15×=-3.675-0.735=-4.41 -13.65

5、-13.652-2q=×(0.8+1.1)×0.7×1.2×25=19.95M2=-0.5×1.4×1.2×25×0.7-×0.6×1.4××1.2×25× ×1.4=-14.7-5.88=-20.58-33.6-33.63-3q3=1.1×0.8×1.2×25=26.4M3=-0.5×1.4×1.2×25×（0.7+0.8）-×0.6×1.4×1

6、.2×25×（×1.4+0.8）-26.4×=-31.5-15.96-10.56=-58.02-6089.14-4q4=1.1×0.6×1.2×25=19.8M4=149.1×0.6×-（26.4+19.8）×-21××（×1.4+1.4）=89.4-32.34-44.1-19.6=-6.5669.369.35-5q5=1.2×2.1×1.2×25=69.3M5=149.1×0.6-(26.4+19.8+69.3)×

7、(1.4+2.1)×-21×4.2-10.5×(×1.4+3.5)=402.57-202.25-88.2-41.65=70.4700q1+ q2+q3+ q4 +q5=149.1kN2.1.3可变荷载计算可变荷载横向分布系数：荷载对称布置时用杠杆法,非对称布置时用偏心受压法。公路-级a. 单车列,对称布置(3-31)时： 1=5=02=4=×0.429=0.2153=(0.572+0.572)=0.572b. 双车列,对称布置(图3-32)时:1=5=×0.167=0.0842=4=×(0.833+0.310)=0.5723

8、= ×(0.691+0.691)=0.691c. 三车列,对称布置(图3-33)时:1=5=×(0.905+0.048)=0.4772=4=×(0.49+0.95+0.095)=0.7393= ×(0.572+0.572)=0.572d. 单车列,非对称布置(图3-34)时:i=±eai/(2ai2),已知n=5,e=3.1, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,则 1=×=0.2+0.295=0.4952=×=0.2+0.148=0.3483= =0.2004=-0.148=

9、0.0525=-0.295=-0.095e. 双车列,非对称布置(图3-34)时:已知:n=5,e=1.55, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,则1=×=0.2+0.148=0.3842=×=0.2+0.074=0.2743= =0.2004=-0.074=0.1265=-0.148=0.052人群荷载q人=0.758×3.5=2.625(kN/m)a.两侧有人群,对称布置(图3-35)时 :1=5=1.3222=4=-0.3223=0b.单侧有人群,非对称布置(图3-35)时:已知:n=5,e=4.2+0.67

10、5=4.875, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,则1=×=0.2+0.464=0.6642=×=0.2+0.232=0.4323= =0.2004=-0.232=-0.0325=-0.464=-0.264按顺桥向可变荷载移动情况,求得支座可变荷载反力的最大值(见图3-36)2.1.3.2.1公路-级荷载单孔布载单列车时:B=+218.24=294.37（kN）单孔布载双列车时: 2B=5888.74(kN)单孔布载三列车时：3B=882.9（kN）双孔布载单列车时: B=+218.24=370.49(kN)双孔布载双列车

11、时:2B=2×370.49=740.98双孔布载三列车时:3B=3×370.49=1111.47(kN)2.1.3.2.2人群荷载（图3-37）：单孔满载时（一侧）：B2=2.625××1.018×14.5=19.38（kN）双孔满载时（一侧）：B1=B2=19.38（kN）B1+B2=39.74（kN）可变荷载横向分布后各梁支点反力计算可变荷载横向分布后各梁支点反力计算（计算的一般公式为Ri=Bi）见表3-21。各梁支点反力计算 表3-21荷载横向分布情况公路-级人群荷载（kN）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔单孔双孔BR1BR1BR1B

12、R1对称布置按杠杆法算单列行车公路-级1=02=0.2153=0.5724=0.2155=0294.37063.29168.3863.290370.49079.66211.9279.660双列行车公路-级1=0.0842=0.5723=0.6914 =0.5725=0.084588.7449.46336.76406.82336.7649.46740.9862.24423.84512.02423.8462.24三列行车公路-级1=0.4772=0.7393=0.6914=0.5725=0.084882.9421.14652.46305.02652.46421.141111.47530.17821

13、.38635.76821.38530.17人群荷载1=1.3222=-0.3223=04=-0.3225=1.32219.3825.62-6.240-6.2425.6239.7452.54-12.800-12.8052.54非对称布置按偏心受压法计算单列行车公路-级1=0.4952=0.3483=0.24=0.0525=-0.095294.37145.71102.4458.8715.31-27.97370.49183.39128.9374.1019.27-35.20双列行车公路-级1=0.3842=0.2743=0.2004=0.1265=0.052588.74226.08161.32117.

14、7574.1830.62740.98284.54203.03148.2093.3638.53人群荷载1=0.6642=0.4323=0.204=-0.0325=-0.26419.3812.878.373.87-0.62-5.1239.7426.3917.177.95-1.27-10.49各梁永久荷载，可变荷载反力组合：计算见表3-22，表中均取用各梁的最大值，其中冲击系数为：1+=1+0.23=1.23各梁永久荷载、可变荷载基本组合计算表（单位：kN）表3-22编号荷载情况1号梁R12号梁R23号梁R34号梁R45号梁R5恒载305.33309.97304.14309.97305.33公路-级

15、三列对称652.11190.30781.991010.30652.11公路-级双列对称46.56521.32629.79521.3276.56公路-级双列非对称349.98249.73182.29114.8347.39人群荷载对称52.54-12.800-12.8052.54人群荷载对称26.3917.177.95-1.27-10.49+1307.421308.011086.131308.011307.042+982.721336.711093.751319.05957.44+432.21819.03933.93819.03432.21+407.17847.73941.55830.07371.

16、85+705.63547.44486.43412.54403.04+680.59576.14494.03423.58342.682.1.4双柱反力Gi计算双柱反力Gi计算（见图3-38），所引用的各梁反力见表3-23。双柱反力Gi计算 表3-23荷载组合情况计算式反力Gi(kN)组合公路-级三列对称人群对称（1307.42×6.9+1308.01×4.8+1086.13×2.7×1308.01××1.5）=3158.503158.50组合公路-级三列对称人群非对称（982.72×6.9+1336.71×4.8+10

17、93.75×2.7×1319.05××1.5）=2871.372871.37组合公路-级双列对称人群对称（432.21×6.9+819.03×4.8+933.93×2.7×819.03××1.5）=1718.211718.21组合公路-级双列对称人群非对称（407.17×6.9+819.03×4.8+933.93×2.7×819.03××1.5）=1733.521733.52组合公路-级双列非对称人群对称（705.63×6.9

18、+547.44×4.8+486.43×2.7×412.56××1.5）=1565.351565.35组合公路-级双列非对称人群非对称（680.59×6.9+576.04×4.8+494.03×2.7×423.58××1.5）=1580.661580.66由表3-23可知，偏左边的立柱反力最大（G1G2），单由荷载组合时（组合公路-级、三列对称布置与人群对称组合）控制设计。此时G1=3158.50kN G1=3158.5kN。2.2内力计算2.2.1弯矩计算弯矩计算（图3-38）2.2.

19、1.1恒荷载加活荷载作用下各截面的内力截面位置见图3-38示。为求最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置数值，跨中弯矩取用对称布置的数值。 按图3-38给出的截面位置个截面弯矩计算为：M-=0M-=-R1×0.7M-=-R1×(0.7+0.8)M-=-R1×2.1+G1×0.6M-=-R1×4.2+G1×2.7-R2×2.1 各种荷载组合下的截面弯矩计算见表3-24.注意的是，表中的内力计算未考虑施工荷载的影响。各截面弯矩计算 表3-24.荷载组合情况墩柱反力(kN)梁支座反力（kN）各截面弯矩（kN·m）G1R1R

20、2截面-截面-截面-截面-组合公路-级三列对称3158.51307.421308.01-915.20-1761.13-850.48289.97组合公路-级三列对称2871.37982.721336.71-687.91-1474.08-340.89818.19组合公路-级双列对称1718.21432.21819.03-302.55-648.32-123.291103.92组合公路-级双列对称1733.52407.17847.73-285.02-610.76-185.061190.16组合公路-级双列非对称1565.35705.63547.44-493.94-1058.45-441.71113.1

21、8组合公路-级双列非对称1580.66680.59576.14-476.41-1020.89-480.84199.412.2.1.2相应于最大弯矩时剪力计算一般计算公式为截面-:V左=0;V右=-R1;截面-: V左=V右=-R1;截面-: V左=-R1;V右=-R1;截面-: V左= G1-R1;V右= G1-R1-R2;截面-: V左= G1-R1-R2;V右= G1-R1-R2-R3.详见表3-25.各截面剪力计算表 3-25荷载组合情况墩柱反力Gi(kN)梁支座反力(kN)各截面剪力（kN）截面-截面-截面-截面-截面-R1R2R3V左V右V左V右V左V右V左V右V左V右组合公路-级

22、三列对称3158.501307.421308.011086.130-1307.42-1307.42-1307.421307.421851.081851.08543.07543.07-543.06组合公路-级三列对称2871.37982.721336.711093.750-982.72-982.72-982.72-982.721888.651888.65551.94551.94-541.81组合公路-级双列对称1718.21432.21819.03933.930-432.21-432.21-432.21-432.2112861286466.97466.97-466.96组合公路-级双列对称173

23、3.52407.17847.73941.550-407.17-407.17-407.17-407.171326.351326.35478.62478.62-462.93组合公路-级双列非对称1565.35705.63547.44486.430-705.63-705.63-705.63-705.63859.72859.72312.28312.28-174.15组合公路-级双列非对称1580.66680.59576.14494.030-680.59-680.59-680.59-680.599000.07900.07323.93323.93-170.102.2.2盖梁内力汇总表中个截面内力均取表3-

24、24和表3-25中的最大值。按表3-26可绘制内力计算包络图盖梁内力汇总表 表3-26内力 截面号 -弯矩（kN·m）M自重-4.41-20.58-58.02-6.5670.47M荷载0-915.20-850.481190.16M计算-4.41-935.78-2019.15-857.041260.63剪力（kN）V自重左-13.65-33.6-6069.30右-13.65-33.689.169.30V荷载左0-1307.42-1307.421888.65551.94右-1307.42-1307.421888.65551.94-543.06V计算左-13.65-1341.02-1367

25、.421957.95551.94右-1321.07-1341.021977.75621.24-543.062.3截面配筋设计与承载力校核采用C30混凝土，主筋选用HRB335,32，保护层5cm（钢筋边缘至混凝土边缘）。fcd=13.8MP, fsd=280 MPa2.3.1正截面抗弯承载力验算(1)(2)(3)以下取-截面作配筋设计，其他截面雷同。已知：bh=120cm×110cm, Md=-209.15 kN·m取r0=1.0, h0=110-5=105cm由公式（*）解得:=105-92.7=12.3cm=123mm=13.8×1200×123/2

26、80=7274.6(mm2)用32钢筋，其根数=7274.6/804.20=9.03根实际取12根，配筋率=804.2×12×100/(1200×1050)=0.064%×12=0.77%该截面实际承载能力Mu为:=280×804.20×12×10-6×(1.05-0.123/2)=2671.04（kN·m）Md=2019.15（ kN·m）就正截面承载力与配筋率而言，配筋设计满足公预规要求。其他截面的配筋设计如表3-27所示。各截面钢筋量计算表3-27截面号M（kN·m）所需钢筋面积

27、As（cm2）所需32（根数）实际选用含筋率（%）根数As（cm）-4.41-648.250.385-935.7832.694.07648.250.385-2019.1572.759.031296.510.77-857.0429.873.724648.250.385-1260.6344.475.53864.340.51对比弯矩包络图可知配筋是合适的，均大于计算值。2.3.2斜截面抗剪承载力能力验算按公预规条要求,当截面符合:(kN)可进行斜截面抗剪承载力计算,仅需按公预规条构造要求配置箍筋.式中: 2-预应力提高系数,本例取2=1.0ftd-混凝土抗拉设计强度, 本设计取ftd=1.39Mpa

28、对于-截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1200×750=625.50（kN）对于-截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1200×1050=875.70（kN）按公预规条规定: =0.5×10-3××1200×1050=3520（kN）对照表3-26 vj值,本例需配置弯起筋和箍筋.斜截面配筋的计算图式.按公预规条和5.2.11条规定最大剪力取支座取中心(梁高一半)处截面的数值,其中混凝土与箍筋至少承担不少于60%,弯起筋(按45°

29、弯起)承担不大于40%；计算第一排(从支座中心向跨中计算)弯起钢筋时,去用距支座中心处弯起钢筋承担的那部分剪力值；计算以后每一排弯起钢筋时,取前排弯起钢筋点处由弯起钢筋承担的那部分剪刀力值。各截面的剪力计算图示如图3-39所示：弯起钢筋配置计算图式如图3-40所示：由内插可得:距梁处的剪力效应=1959.6（kN）其中:=0.9×1959.6=1763.64（kN）=0.1×1959.6=195.96（kN）预先选定箍筋种类和直径.根据公预规条规定:本例中取1=1.0,2=1.0,3=1.0,p=2.5,sv=280MPa,vsv=1175.76（kN）则:=0.18%根据

30、公预规条规定:箍筋配筋率取sv=0.25%0.18%,选用214,双肢箍筋(R235,fsv=195 MPa),则Asv=3.078cm2由 得mm选用sv=100 mm根据公预规条规定,在距支座中心处至少于1倍梁范围内,箍筋间距不亦大于100mm.综上所述,全梁箍筋的配钢筋量214双肢箍筋,间距全为100mm.根据以上计算,相应各排弯起钢筋位置与承载力的剪力值见表3-28.相应各排弯起钢筋位置与承载力的剪力值 表3-28.斜筋排数弯起点距支座中心距离（m）承担的剪力值vsbi（kN）斜筋排数弯起点距支座中心的距离（m）承担的剪力值vsbi（kN）1-0.8-132.1141.859.3020

31、135.3452.556.1931.2195.966各排弯起钢筋的计算各排弯起钢筋的计算按公预规条规定,斜截面相应的弯起钢筋的抗剪承载能力（kN）按下式计算:式中：fsd-弯起钢筋的抗拉设计强度（MPa）;Asb-在一个弯起钢筋平面的弯起钢筋的总面积（mm2）s-弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。已知本设计用：fsd=208 MPa,一排点为25°，其余各排均为45°,故相应于各排钢筋弯起钢筋的面积按下式计算：式中：0.75×10-3fsdAsbsins1=0.75×10-3×280×0.4226=0.0888和0.75×10-

32、3×280×0.707=0.14857则每排弯起钢筋的面积为：Asb1=132.11/0.0888=1486.61(mm2)弯起232 Asb1=1608.4Asb1Asb2=135.34/0.14857=910.95(mm2)弯起232 Asb2=1608.4Asb2Asb3=195.96/0.14857=1318.97(mm2)弯起232 Asb3=1608.4Asb3Asb4=59.30/0.14857=396.95(mm2)弯起232 Asb4=1608.4Asb4Asb4=56.19/0.14857=378.21(mm2)弯起132 Asb5=804.2Asb5对

33、照表3-26vj值，构造要求配置斜筋,见图3-40。2.3.3全梁承载力校核已知h0=1050mm,s=280 Mpa,一根主筋32所能承受的弯矩值为：Ml=s×As×z,其中z=0.92 h0=966mm,代入后Ml=280×804.2×996=217.5（kN·m），据此绘制弯矩包络图和全梁承载力校核图，如图3-41所示。三桥墩柱设计墩柱一般尺寸见3-29所示，墩柱直径为120cm,用C30混凝土，R235钢筋3.1荷载计算：3.1.1恒载计算由前式计算得：上部构造恒载，一孔重1534.72（kN）盖梁自重（半根梁重）149.1（kN）横系

34、梁重1×0.7×5.4×25=94.5（kN）墩柱自重：3.1416×0.62×1.9×25=53.73（kN）作用墩柱底面的恒载垂直力为：N恒=×1534.75+53.73=821.11（kN）3.1.2汽车荷载计算荷载布置及行驶情况见前述图3-31图3-36，由盖梁计算得知：3.1.2.1公路-级荷载单孔荷载单列车时：B1=0 kN， B2=294.37 kN，B1+B2=294.37 kN相应的制动力：T=294.37×2×0.1=58.8（kN），按照公预规规定公路-级汽车荷载的制动力不少于165

35、 kN双孔荷载单列车时：B1=152.25kN， B2=218.24kN，B1+B2=370.49kN相应的制动力：T=370.49×2×0.1=74.1（kN），按照公预规规定公路-级汽车荷载的制动力不少于165 kN，取制动力为165 kN双列车时：B1=370.49kN， B2=370.49kN，B1+B2=2×370.49=740.98kN三列车时：B1=370.49kN， B1+B2+B3=3×370.49=1111.47kN3.1.2.2人群荷载：单孔行人（单侧）B1=0 kN， B2=19.38 kN，B1+B2=19.38 kN双孔行人（

36、单侧）B1=B2=19.38 kN，B1+B2=38.76kN汽车荷载中双孔荷载产生支点处最大反力值，即产生最大墩柱垂直力；汽车荷载中单孔荷载产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。3.1.3双柱反力横向分布计算双柱反力横向分布计算（汽车荷载位置见图3-42）3.1.3.1 汽车荷载：单列车时：1=1.082=1-1.08=-0.08双列车时：1=0.7872=1-0.787=0.213三列车时：1=2=0.53.1.3.2 人群荷载：单侧时：1=1.4032=1-1.403=-0.403双侧时：1=2=0.53.1.4荷载组合最大最小垂直力计算最大最小垂直力时，见表3-29可变荷载组合垂直力

37、计算（双孔） 表3-29编号荷载状况最大垂直反力（kN）最小垂直反力（kN）横向分布系数B1（1+）横向分布系数B1（1+）1公路-级单列车1.08492.16-0.08-36.462双列车0.787727.280.213194.133三列车0.50683.550.50683.554公路-级单侧行人1.40354.38-0.403-15.625双侧行人0.5019.380.5019.38表中汽车-级已乘以冲击系数，1+=1.23最大弯矩计算最大弯矩计算时，计算见表3-30可变荷载组合最大弯矩计算（单孔） 表3-30编号荷载状况墩柱顶反力计算式B1（1+）垂直力水平力(kN)对柱中心弯矩(kN&

38、#183;m)B1B2B1+B20.25(B1-B2)1.14H1上部结构与盖梁计算-916.50-002单孔双列车588.74×0.787×1.23569.910569.9182.5142.4894.053单孔三列车883.11×0.50×1.23543.110543.1182.5135.7894.054人群单孔双列38.76×0.5019.38-19.38-4.85-表3-30内水平力由两墩柱平均分配3.2截面配筋计算及应力验算:3.2.1作用与墩柱顶的外力作用与墩柱顶的外力（见图3-43）3.2.1.1垂直力最大垂直力：Nmax=1534

39、.75×+149.1+717.28+54.38=1688.14 kN最小垂直力：（需要考虑与最大弯矩值相对应）由表3-29得：Nmin=1534.75×+569.91+19.38=1356.67 kN3.2.1.2水平力H=82.5KN3.2.1.3弯矩Mmax=179.32+94.05+4.85=278.22(kN·m)3.2.2作用于墩柱底的外力：Nmax=1688.14+53.73=1741.87 (kN)Nmin=1356.67+53.73=1410.04 (kN)Mmax=278.22+82.5×1.9=434.97(kN·m)3.2

40、.3截面配筋计算已知墩柱用C30混凝土，采用1218，HRB335钢筋，Ag=30.54cm2,则纵向钢筋配筋率=0.27.由于l0/(2r)=2×1.9/(2×0.6)=3.177,故不计偏心增大系数，取=1.0双孔荷载双孔荷载，按最大垂直力时，墩柱顶按轴心受压构件验算，根据公预规条规定：0.9×1×(13.8×1.313×106+280×30.54×102)=14816.63(kN)=1741.87(kN)满足规范要求。3.2.3.2单孔荷载单孔荷载最大弯矩时，墩柱顶按小偏心受压构件验算:Nd=1356.67

41、kNMd=434.97 kN·me0=0.321m=321mm3.17<7故=1.0，e0=321mm。根据公预规5.3.9条偏心受压构件承载力计算应符合下列规定：设g=0.88,代入 , 后整理得：“圆形截面钢筋混凝土偏压构件正截面抗压承载力计算系数”表，经试算得各系数A,B,C,D为：设=0.57，A=1.395,B=0.6589,C=0.3444,D=1.8381代入后：=0.318m=318mmm则：（0.5022×13.8+×0.3444×0.0027×280）×6002=2888661.51（N）=2888.67(K

42、N)0Nd=1356.67 KN（0.6589×13.8+×1.8381×0.0027×0.88×280）×6003=1964999966(N·mm)=1965(KN·m) 0Nd e0=434.97 KN·m墩柱承载力满足规范要求四钻孔柱计算钻孔灌注桩直径为1.4m，用C25混凝土，R235钢筋。灌注桩按m法计算：m值为5×103 KN/m4(粉沙土和粉细沙)。桩身混凝土受压弹性模量Ec=2.80×104Mpa。4.1荷载计算桩身混凝土受压的荷载一孔恒载反力（3-44）：N1=

43、15;1590.5=795.25KN盖梁恒重反力： N2=149.1 KN系梁恒重反力：N3=×94.5=47.25KN一根墩柱恒重：N4=53.73KN作用于柱顶得恒载反力N恒为：N恒=N1+N2+N3+N4=195.25+149.1+47.25+53.73=1045.33 KN灌注桩每延米自重：q=23.09(KN/m)(已经扣除浮重力)可变荷载反力：两跨可变荷载反力：=717.28（公路-级）=54.38（人群荷载，单侧）单跨可变荷载反力：=569.91（公路-级）=19.38（人群荷载，双侧）制动力：T=82.5 KN，作用点在支座中心距桩顶距离为（+1.1+1.9）=3.0

44、21（m）纵向风力：风压取0.7×442=309.4（Pa）则由盖梁引起得风力：W1=×2.314=1.157(KN)对柱顶的力臂为：1.10×+1.9=2.45(m)墩柱引起的风力：W2=0.85(KN)对桩顶得力臂为： ×1.9=0.96(KN·m)横向风因墩柱横向刚度较大，可不予考虑作用于桩顶的外力（见图3-45）Nmax=1045.33+717.28+54.38=1816.99(KN) (双孔)Nmin=1045.33+569.91+19.38=1634.62(KN) (单孔)H=82.5+1.157+0.85=84.507(KN)M=

45、N6×0.25+T×3.021+W1×2.45+ W2×0.95+N6×0.25(单跨可变荷载时)=142.48+249.23+2.84+0.81+4.845=300.21(KN·m).作用在地面处的桩顶上得外力Nmax=1816.99+23.09=1840.08 (KN)Nmin=1634.62+23.09=1657.7(KN)H0=84.51(KN)M=300.21+84.51×1.0=384.72(KN·m)4.2桩长计算由于假定土层是单一的，可由确定单桩容许承载力得经验公式初步计算桩长。灌注桩最大冲刷线以下

46、的桩长为h，则：N= +式中：-桩的周长，考虑用旋转式钻机，成孔直径增大5cm，则=×1.45=4.56（m）;i-桩壁极限摩阻力，按表值取40 KPa即40KN/m2;li-土层厚度（m）;-考虑桩入土深度影响的修正系数，取为0.75；m0-考虑孔底沉淀厚度影响的清底系数，取0.80；A-桩底截面积，A=R2=1.54m20-桩底土层容许承载力，取0=220 KPa；K2-深度修正系数，取k2=1.5;2-土层的重度，取2=8.0 KN/m3（已扣除浮力）;h3-一般冲刷线以下深度（m）.代入得：N= ×4.56×（2.8+h）×40+0.75

47、5;0.8×1.54×220+1.5×8×(2.8+h-3)=225.36+91.2h+0.924217.6+12h =456.42+102.29h桩底最大垂直力为：Nmax=1840.08+2.8×23.09+ ×qh=1904.73+11.545h即：456.42+102.29h=1904.73+11.545h故：h=15.96(m)取h=16m，即土面以下桩长为18.50m,由上式反求N=456.42+102.29×16=2093.06 KNNmax=1904.73+11.545×16=2089.45 KN可

48、知桩的轴向承载力能满足要求4.3桩的内力计算（m法）桩的计算宽度bb1=k1(d+1)=0.9(1.4+1.0)=2.16(m)4.3.2桩的变形系数=式中：E=2.8×107 KN/m2；I=0.0491×d4=0.189m4;受弯构件：EI=0.67EnI0故：=0.314h=0.314×18.5=5.82.5可按弹性桩计算地面以下深度z处桩身截面上的弯矩Mz与水平压应力zx的计算已知作用与地面处桩顶上的外力：N0=1647.7 KN，H0=84.51 KN，M0=384.72 KN·m桩身的弯矩MzMz=式中的无量纲系数Am,Bm可由表查得，计算见

49、表3-31；桩身的弯矩Mz分布示图3-46。桩身的弯矩Mz的计算（单位：KN·m） 表3-31z=z=hAmBmMz0.320.14.00.099600.9997426.81384.62411.430.640.24.00.196960.9980653.01383.97436.981.280.44.00.377390.98617101.57379.40480.971.910.64.00.529380.95861142.48368.80511.282.550.84.00.645610.91324173.76351.34525.13.191.04.00.723050.85089194.60

50、327.35521.953.821.24.00.761830.77415205.04297.83502.874.461.44.00.764980.68694205.89264.28470.175.101.64.00.737340.59373198.45228.42426.875.731.84.00.684880.49889184.33191.93376.266.372.04.00.614130.40658165.38156.42321.87.642.44.00.443340.24262119.3993.34212.738.922.84.00.269960.197972.7046.09118.799.43.04.00.193050.0759552.0029.2281.22桩身的水平压应力zxzx=式中的无量纲系数Ax,Bx可由表查得，为换算深度，=z。计算见表3-32；桩身的水平压应力zx分布见图3-46。=12.29=17.56水平压应力zx计算（单位：KN/m2） 表3-32z=zAzBxzx0.320-0000.640.22.117991.290085.214.539.741.280.41.802731.000648.877.0315.91.910.61.502680.7498111.087.9018.982.230.71.36