V型排架设计自动计算表格Excel

1、1 、荷载计算1.1 预应力渡槽纵向荷载为： 分项系数截面面积( )长度(m)容重(kN/m)荷载标准值（kN）荷载设计值（kN)拉杆重1.050.0588.225110.25115.76渡槽中段自重1.055.29430.764254071.624275.20渡槽渐变段自重1.051.5089522575.4579.22渡槽端头自重1.0510.0378225501.89526.98盖梁自重：1.053.966.925683.10717.26水重（满槽）：1.115.130.764104645.365109.90水重（设计H）：1.211.430.764103507.104208.52空槽合

2、计4759.204997.16满槽合计10087.6710107.06设计水深合计8266.309205.681.2 非预应力渡槽纵向荷载为： 分项系数截面面积( )长度(m)容重(kN/m)荷载标准值（kN）荷载设计值（kN)拉杆重1.050.0533.62542.0044.10渡槽中段自重1.053.622112251086.631140.96渡槽渐变段自重1.051.26711.22538.0139.91渡槽端头自重1.059.911.225297.30312.17盖梁自重：1.053.966.925683.10717.26水重（满槽）：1.114.6612101759.201935.1

3、2水重（设计H）：1.211.412101368.001641.60空槽合计1463.941537.14满槽合计3906.243472.26设计水深合计2831.943178.741.3 预应力及非预应力渡槽作用点到桩顶形心的距离L1、L2计算时按：L1= 0.319L2= 0.511先计算L1：L20.35因L1+L2= 0.83故L1= 0.213L2= 0.6171.4 风载风载：依据灌溉与排水渠系建筑物设计规范（SL482-2011）P941.4.1 桩上风荷载风振系数z体型系数s基本风压s风压高度变化系数z地形系数t风载标准值Wk分项系数桩基+盖梁风荷设计值（kN)桩对地面弯矩（kN

4、*m）1.60.800.361.141.50.791.237.27279.561.4.2 渡槽横向风荷风振系数z体型系数s基本风压s风压高度变化系数z地形系数t风载标准值Wk分项系数桩基风荷设计值（kN)桩对地面弯矩（kN*m）1.61.050.361.141.51.031.2128.702242.601.5 地震荷载依据水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）从排架顶部至地面之间，质点i的动态分布系数取31则：（地震力分项系数为1）1.5.1设计水位+地震质点位置分段长度动态分布系数ai质点重力标准值GEiah/g地震Fi（kN）力矩L（m)弯矩M（kN*m）桩基（地面以上）152.500

5、1050.260.250.165.647.50492.31盖梁13.000341.550.250.125.6214.10361.19桩基对地面弯矩853.50槽身+水4.753.0005549.120.250.1416.183.001248.55合计桩顶弯矩： 1248.551.5.2空槽+地震质点位置分段长度动态分布系数ai质点重力标准值GEiah/g地震Fi（kN）力矩L（m)弯矩M（kN*m）桩基（地面以上）152.5001050.260.250.165.647.50492.31盖梁13.000683.100.250.151.2314.10722.38桩基对地面弯矩1214.69槽身4.

6、753.0003111.570.250.1233.372.70630.09合计桩顶弯矩： 630.092、桩顶内力计算2.1 顺槽向内力（单根桩）2.1.1 施工工况（单侧预应力槽墩作用）桩顶竖向力N= 2186.35kN桩顶弯矩M= 697.45kN*m风荷水平力P1= 37.27kN风荷弯矩M2= 279.56kN*m2.1.2.空槽+风桩顶竖向力N= 1551.90kN桩顶弯矩M= 202.15kN*m风荷水平力P1= 37.27kN风荷弯矩M2= 279.56kN*m2.1.3 满槽+风桩顶竖向力N= 3225.09kN桩顶弯矩M= 362.46kN*m风荷水平力P1= 37.27kN

7、风荷弯矩M2= 279.56kN*m2.1.4 设计水位+风+地震桩顶竖向力N= 2809.51kN桩顶弯矩M= 1576.62kN*m风荷水平力P1= 37.27kN风荷弯矩M2= 279.56kN*m2.1.5 空槽+风+地震桩顶竖向力N= 1478.00kN桩顶弯矩M= 832.25kN*m风荷水平力P1= 37.27kN风荷弯矩M2= 279.56kN*m2.2 横槽向内力（一个桩排架2根桩）2.2.1 设计水位+地震+风桩顶竖向力N= 2809.51kN桩顶弯矩M= 3491.15kN*m风荷水平力P1= 128.70kN风荷弯矩M2= 279.56kN*m3.桩基内力(顺槽向）计算

8、3.13.1 计计算算目目的的 计算的目的是为了验算桩基的地基承载力，验算桩顶水平位移，计算结构内力及确定桩的配筋。3.23.2 基基本本资资料料3.2.13.2.1 桩桩长长桩总长入土深度h地上高度L0桩径排架高度桩中心距x/22612151.802.353.2.23.2.2 土土质质指指标标类型地基系数m(KN/m)极限摩阻力(KPa)密度（g/m3）层厚（m）粘土夹砾卵石10000301.950卵砾石夹砂200005024粉砂质泥岩弱风化200002002.22.63粉砂质泥岩新鲜-4502.185.373.33.3 桩桩材材料料桩基混凝土采用C25砼，弹性模量Eh=28000Mpa3.

9、43.4 荷荷载载情情况况（设设计计水水位位+ +地地震震+ +风风）桩顶弯矩M=1576.62kN*m桩顶水平力H=416.18kN桩顶竖向力P=2809.51kN4 4 内内力力计计算算根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)附录P中的M法进行计算：4.14.1 计计算算宽宽度度b1b1的的确确定定D1.0m, b1=Kf K (d +1) Kf =0.9 K=1.0故，b1=2.52m4.24.2 桩桩的的变变形形系系数数及及计计算算方方判判断断桩的变形系数2 Ec(Kpa)I（m4)EIm(kN/m4)hm0.25562.80E+070.51531.15E+07500

10、0.005.60其换算深度为： h=H =3.323195368m(2.5m)故按弹性桩计算。4.34.3 冲冲刷刷线线处处桩桩柱柱作作用用单单位位内内力力时时该该处处的的变变形形计计算算 以下计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。A1B1C1D1D70HH0MH0-5.85333-5.94097-0.926774.54781.15E+071.24509E-050.000002121A2B2C2D2A70MM0-6.53316-12.1581-10.6084-3.766470.25565.87048E-07表中A、B、C、D为根据

11、H=4.6查H（JTG D63-2007)表P.0.8得。4.44.4 桩桩顶顶作作用用单单位位力力时时桩桩顶顶的的变变位位计计算算HHMHMM5.01E-042.07E-051.89E-064.54.5 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时桩桩柱柱顶顶产产生生的的内内力力计计算算PPHHMHMM1.53E+053.65E+034.00E+049.68E+054.64.6 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时所所有有桩桩顶顶对对横横系系梁梁作作用用反反力力之之和和的的计计算算 ccaaabbb1.53E+053.65E+03-4.00E+049.68E+054.74.7 横横溪溪梁梁在

12、在外外荷荷载载作作用用下下的的垂垂直直位位移移c c、水水平平位位移移及及转转角角的的计计算算c1.84E-022.41E-011.16E-024.84.8 桩桩顶顶内内力力计计算算桩桩顶轴力N（kN)地面线处轴力P（kN)桩顶剪力Qi 桩顶弯矩Mi1404.752686.84208.09788.314.94.9 地地面面冲冲刷刷线线处处桩桩的的水水平平力力H0H0、弯弯矩矩M0M0、水水平平位位移移x0 x0和和转转角角00计计算算H0 0M0X00桩顶水平位移226.735042.741.35E-02-3.44E-031.86E-014.104.10 地地面面（冲冲刷刷线线）以以下下桩桩各

13、各截截面面弯弯矩矩计计算算地面（冲刷线）以下桩各截面弯矩计算结果表桩截面在地面线以下深度y(m）*y系数弯矩My（kN*m）轴力Ny（kN）A3B3C3D30.390.1-0.00017-0.0000110.15129.812703.261.170.3-0.0045-0.000670.999940.35269.442736.091.960.5-0.02083-0.005210.999220.499915 53 32 22 2. .7 70 02768.932.740.7-0.05716-0.020010.99580.699355262.172801.773.520.9-0.12144-0.05

14、4660.985240.897055080.652834.604.301.1-0.22152-0.121920.959751.090164785.842867.445.091.3-0.36496-0.23760.907271.27324395.512900.275.871.5-0.5587-0.420390.810541.43683933.322933.116.651.7-0.80848-0.691440.646371.566213425.482965.957.431.9-1.11796-1.073570.385031.639692897.172998.788.612.2-1.69334-1.

15、90567-0.270871.575382114.593048.0410.172.6-2.62126-3.59987-1.877340.916791170.343113.7111.743-3.54058-5.99979-4.68788-0.89126388.283179.3815.654-由以上计算可以看出，桩在地面以下1.96处。4.114.11 各各工工况况内内力力计计算算统统计计( (计计算算过过程程见见电电子子版版）工况说明最大弯矩My（kN*m）对应轴力Ny（kN）作用点Y=？m工况1施工工况645.932457.351.96工况2设计水位+风荷载+地震5322.702768.931

16、.96工况3空槽+风荷载+地震3241.462103.171.96工况4（横槽向）设计水位+风荷载+地震3534.131796.852.745 5 配配筋筋计计算算按照规范（SL191-2008）：采用试算法进行配筋，分别对各工况进行配筋计算，最终选定配筋型式。试算过程略，计算结果见下表。工况最大弯矩kN*m对应轴力KN试算得试算配筋率试算配筋面积（mm2)钢筋选择实际配筋面积（mm2)1 施工工况645.932457.35-152683028175184732 设计水位+地震+风荷载5322.702768.930.270.006907712175783028175184733 空槽+风荷载+

17、地震3241.462103.170.220.003502743152683028175184734设计水位+风荷载+地震（横向）3534.131796.850.220.004331748152683028175184736 6结结论论 桩基按工况2进行配筋，即设计水位+风荷载+地震工况，顺槽方向控制。计算配筋面积为17578mm2，实际选用3028175，实际配筋面积为18473mm3.桩基内力(横槽向）计算3.13.1 计计算算目目的的 计算的目的是为了验算桩基的地基承载力，验算桩顶水平位移，计算结构内力及确定桩的配筋。3.23.2 基基本本资资料料3.2.13.2.1 桩桩长长桩总长入土深

18、度h地上高度L0桩径排架高度桩中心距x/22612151.802.353.2.23.2.2 土土质质指指标标类型地基系数m(KN/m)极限摩阻力(KPa)密度（g/m3）层厚（m）粘土夹砾卵石10000301.950卵砾石夹砂200005024粉砂质泥岩 弱风化200002002.22.63粉砂质泥岩 新鲜-4502.185.373.33.3 桩桩材材料料桩基混凝土采用C25砼，弹性模量Eh=28000Mpa3.43.4 荷荷载载情情况况（设设计计水水位位+ +风风+ +地地震震）桩顶弯矩M=3491.15kN*m桩顶水平力H=416.18kN桩顶竖向力P=2809.51kN4 4 内内力力计

19、计算算根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)附录P中的M法进行计算：4.14.1 计计算算宽宽度度b1b1的的确确定定D1.0m, b1=Kf K (d +1) Kf =0.9 K=1.0故，b1=2.52m4.24.2 桩桩的的变变形形系系数数及及计计算算方方判判断断桩的变形系数2Ec(Kpa)I（m4)EIm(kN/m4)hm0.25562.80E+070.51531.15E+075000.005.60其换算深度为： h=H =3.323195368m(2.5m)故按弹性桩计算。4.34.3 冲冲刷刷线线处处桩桩柱柱作作用用单单位位内内力力时时该该处处的的变变形形计计算

20、算 以下计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。A1B1C1D1D70HH0MH0-5.85333-5.94097-0.926774.54781.15E+071.24509E-052.121E-06A2B2C2D2A70MM0-6.53316-12.1581-10.6084-3.766470.25565.87048E-07表中A、B、C、D为根据H=4.6查H（JTG D63-2007)表P.0.8得。4.44.4 桩桩顶顶作作用用单单位位力力时时桩桩顶顶的的变变位位计计算算HHMHMM5.01E-042.07E-051.89E-0

21、64.54.5 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时桩桩柱柱顶顶产产生生的的内内力力计计算算PPHHMHMM1.53E+053.65E+034.00E+049.68E+054.64.6 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时所所有有桩桩顶顶对对横横系系梁梁作作用用反反力力之之和和的的计计算算ccaaabbb3.05E+057.30E+03-8.00E+043.62E+064.74.7 横横溪溪梁梁在在外外荷荷载载作作用用下下的的垂垂直直位位移移c c、水水平平位位移移及及转转角角的的计计算算c9.20E-038.91E-022.93E-034.84.8 桩桩顶顶内内力力计计算算桩1桩顶轴

22、力N1桩2桩顶轴力N2桩2地面线处轴力P1桩顶剪力Qi 桩顶弯矩MiN1+N22456.61352.901675.12208.09(726.28)2809.514.94.9 地地面面冲冲刷刷线线处处桩桩的的水水平平力力H0H0、弯弯矩矩M0M0、水水平平位位移移x0 x0和和转转角角00计计算算H0 0M0X00桩顶水平位移208.093248.609.48E-03-2.35E-031.28E-014.104.10 地地面面（冲冲刷刷线线）以以下下桩桩各各截截面面弯弯矩矩计计算算地面（冲刷线）以下桩各截面弯矩计算结果表桩截面在地面线以下深度y(m）*y系数弯矩My（kN*m）A3B3C3D30

23、.390.1-0.00017-0.0000110.13328.861.170.3-0.0045-0.000670.999940.33465.081.960.5-0.02083-0.005210.999220.499913 35 54 40 0. .1 15 52.740.7-0.05716-0.020010.99580.699353534.133.520.9-0.12144-0.054660.985240.897053441.174.301.1-0.22152-0.121920.959751.090163265.915.091.3-0.36496-0.23760.907271.27323020

24、.225.871.5-0.5587-0.420390.810541.43682720.276.651.7-0.80848-0.691440.646371.566212384.227.431.9-1.11796-1.073570.385031.639692029.778.612.2-1.69334-1.90567-0.270871.575381497.8610.172.6-2.62126-3.59987-1.877340.91679846.8811.743-3.54058-5.99979-4.68788-0.89126300.4515.654-由以上计算可以看出，桩在地面以下1.17m处。 以下

25、计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。轴力Ny（kN）1655.001702.281749.571796.851844.141891.421938.711985.992033.272080.562151.482246.052340.62-3.桩基内力(顺槽向）计算3.13.1 计计算算目目的的 计算的目的是为了验算桩基的地基承载力，验算桩顶水平位移，计算结构内力及确定桩的配筋。3.23.2 基基本本资资料料3.2.13.2.1 桩桩长长桩总长入土深度h地上高度L0桩径排架高度桩中心距x/22612151.802.353.2.23.

26、2.2 土土质质指指标标类型地基系数m(KN/m)极限摩阻力(KPa)密度（g/m3）层厚（m）粘土夹砾卵石10000301.950卵砾石夹砂200005024粉砂质泥岩弱风化200002002.22.63粉砂质泥岩新鲜-4502.185.373.33.3 桩桩材材料料桩基混凝土采用C25砼，弹性模量Eh=28000Mpa3.43.4 荷荷载载情情况况（施施工工工工况况）桩顶弯矩M=697.45kN*m桩顶水平力H=0.00kN桩顶竖向力P=2186.35kN4 4 内内力力计计算算根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)附录P中的M法进行计算：4.14.1 计计算算宽宽度度

27、b1b1的的确确定定D1.0m, b1=Kf K (d +1) Kf =0.9 K=1.0故，b1=2.52m4.24.2 桩桩的的变变形形系系数数及及计计算算方方判判断断桩的变形系数2 Ec(Kpa)I（m4)EIm(kN/m4)hm0.25562.80E+070.51531.15E+075000.005.60其换算深度为： h=H =3.323195368m(2.5m)故按弹性桩计算。4.34.3 冲冲刷刷线线处处桩桩柱柱作作用用单单位位内内力力时时该该处处的的变变形形计计算算 以下计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。A1B

28、1C1D1D70HH0MH0-5.85333-5.94097-0.926774.54781.15E+071.24509E-052.121E-06A2B2C2D2A70MM0-6.53316-12.1581-10.6084-3.766470.25565.87048E-07表中A、B、C、D为根据H=4.6查H（JTG D63-2007)表P.0.8得。4.44.4 桩桩顶顶作作用用单单位位力力时时桩桩顶顶的的变变位位计计算算HHMHMM5.01E-042.07E-051.89E-064.54.5 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时桩桩柱柱顶顶产产生生的的内内力力计计算算PPHHMHMM1.

29、53E+053.65E+034.00E+049.68E+054.64.6 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时所所有有桩桩顶顶对对横横系系梁梁作作用用反反力力之之和和的的计计算算 ccaaabbb1.53E+053.65E+03-4.00E+049.68E+054.74.7 横横溪溪梁梁在在外外荷荷载载作作用用下下的的垂垂直直位位移移c c、水水平平位位移移及及转转角角的的计计算算c1.43E-021.44E-021.32E-034.84.8 桩桩顶顶内内力力计计算算桩桩顶轴力N（kN)地面线处轴力P（kN)桩顶剪力Qi 桩顶弯矩Mi1093.172375.260.00348.724.94

30、.9 地地面面冲冲刷刷线线处处桩桩的的水水平平力力H0H0、弯弯矩矩M0M0、水水平平位位移移x0 x0和和转转角角00计计算算H0 0M0X00桩顶水平位移18.64628.281.56E-03-4.08E-042.18E-024.104.10 地地面面（冲冲刷刷线线）以以下下桩桩各各截截面面弯弯矩矩计计算算地面（冲刷线）以下桩各截面弯矩计算结果表桩截面在地面线以下深度y(m）*y系数弯矩My（kN*m）轴力Ny（kN）A3B3C3D30.390.1-0.00017-0.0000110.1635.382391.681.170.3-0.0045-0.000670.999940.3645.612

31、424.511.960.5-0.02083-0.005210.999220.49991645.932457.352.740.7-0.05716-0.020010.99580.69935633.282490.193.520.9-0.12144-0.054660.985240.89705606.952523.024.301.1-0.22152-0.121920.959751.09016567.942555.865.091.3-0.36496-0.23760.907271.2732518.422588.705.871.5-0.5587-0.420390.810541.4368461.182621.5

32、36.651.7-0.80848-0.691440.646371.56621399.282654.377.431.9-1.11796-1.073570.385031.63969335.652687.208.612.2-1.69334-1.90567-0.270871.57538242.452736.4610.172.6-2.62126-3.59987-1.877340.91679131.412802.1311.743-3.54058-5.99979-4.68788-0.8912640.582867.8015.654-3031.98由以上计算可以看出，桩在地面以下1.96处。4.114.11 各

33、各工工况况内内力力计计算算统统计计工况说明最大弯矩My（kN*m）对应轴力Ny（kN）作用点Y=？m工况1施工工况588.565798.391.17工况2设计水位+风荷载+地震645.932457.351.96工况3空槽+风荷载+地震685.314421.804.30工况4（横槽向）设计水位+风荷载+地震3534.131796.852.74 以下计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。3.桩基内力(顺槽向）计算3.13.1 计计算算目目的的 计算的目的是为了验算桩基的地基承载力，验算桩顶水平位移，计算结构内力及确定桩的配筋。3.23

34、.2 基基本本资资料料3.2.13.2.1 桩桩长长桩总长入土深度h地上高度L0桩径排架高度桩中心距x/22612151.802.353.2.23.2.2 土土质质指指标标类型地基系数m(KN/m)极限摩阻力(KPa)密度（g/m3）层厚（m）粘土夹砾卵石10000301.950卵砾石夹砂200005024粉砂质泥岩弱风化200002002.22.63粉砂质泥岩新鲜-4502.185.373.33.3 桩桩材材料料桩基混凝土采用C25砼，弹性模量Eh=28000Mpa3.43.4 荷荷载载情情况况（空空槽槽+ +地地震震+ +风风）桩顶弯矩M=832.25kN*m桩顶水平力H=233.37kN

35、桩顶竖向力P=1478.00kN832.254 4 内内力力计计算算根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)附录P中的M法进行计算：4.14.1 计计算算宽宽度度b1b1的的确确定定D1.0m, b1=Kf K (d +1) Kf =0.9 K=1.0故，b1=2.52m4.24.2 桩桩的的变变形形系系数数及及计计算算方方判判断断桩的变形系数2 Ec(Kpa)I（m4)EIm(kN/m4)hm0.25562.80E+070.51531.15E+075000.005.60其换算深度为： h=H =3.323195368m(2.5m)故按弹性桩计算。4.34.3 冲冲刷刷线线处

36、处桩桩柱柱作作用用单单位位内内力力时时该该处处的的变变形形计计算算 以下计算（3.33.10）均依据规范（JTG D63-2007)中附录P.0.6嵌岩桩的计算方法进行计算。A1B1C1D1D70HH0MH0-5.85333-5.94097-0.926774.54781.15E+071.24509E-052.121E-06A2B2C2D2A70MM0-6.53316-12.1581-10.6084-3.766470.25565.87048E-07表中A、B、C、D为根据H=4.6查H（JTG D63-2007)表P.0.8得。4.44.4 桩桩顶顶作作用用单单位位力力时时桩桩顶顶的的变变位位计

37、计算算HHMHMM5.01E-042.07E-051.89E-064.54.5 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时桩桩柱柱顶顶产产生生的的内内力力计计算算PPHHMHMM1.53E+053.65E+034.00E+049.68E+054.64.6 横横系系梁梁发发生生单单位位变变位位时时所所有有桩桩顶顶对对横横系系梁梁作作用用反反力力之之和和的的计计算算 ccaaabbb1.53E+053.65E+03-4.00E+049.68E+054.74.7 横横溪溪梁梁在在外外荷荷载载作作用用下下的的垂垂直直位位移移c c、水水平平位位移移及及转转角角的的计计算算c9.68E-031.34E-016.39E-034.