【《某先简支后连续T梁的下部结构计算案例》3600字（论文）】

某先简支后连续T梁的下部结构计算案例TOC\o"1-3"\h\u48691.1盖梁的计算 1197381.1.1荷载计算 129271.1.2内力计算 972001.2桥墩墩柱计算 1147851.2.1荷载计算 11209981.2.2截面配筋计算及应力验算 1351491.3承台承载能力计算 15209961.4钻孔灌注桩计算 18159931.4.1荷载计算 18119171.4.2桩长计算 2015721.4.3桩柱基础的内力计算（法） 20285031.4.4桩身截面配筋与承载力验算 22280401.4.5墩顶纵向水平位移验算 231.1盖梁的计算1.1.1荷载计算（1）上部构造恒载遵循边梁的自重计算，边梁的自重为573.315KN，其余的梁自重为592.579KN，一共7片。一孔上部的总自重4109.525KN，分配到每个支座的反力为286.66KN。（2）盖梁自重及内力计算计算见表1.1，计算见图示3.1图1盖梁自重计算图（3）荷载计算1）公路I级荷载：a.单行车、对称的布置时（见图2）：表1盖梁自重及产生的弯矩、剪力截面编号自重（KN）弯矩（KN.m)剪力(KN)V左V右1—1-35.65-35.652—2-71.9-71.93—3-148.4-148.44—4276.25276.255—500图2单列车对称布载图b.双列车对称布置（见图3）时；图3双列车对称布载图c.三列车对称布置（见图4）时；图4三列车对称布载图d.三列车非对称的布置时（图3.5）：图5非对称布置总图单列车时：知：n=7,l=1.09,则：双列车时：三列车时：知：n=7,l=0.99,2)按顺桥向荷载移动情况，求得支座荷载反力的最大值（如图3.6）。图6荷载布置示意图公路I级：双孔布载单列车时：双孔布载双列车时：单孔布载单列车时：单孔布载双列车时：3）可变荷载横向分布后各梁支点反力（计算的一般式为），见表2。表2各梁支点反力计算荷载横向分布情况汽车I级（KN）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔BRiBRi对称布置（按杠杆法计算）单列车汽车I级409.750551.5000108.461145.982192.828259.536108.461145.9820000双列车汽车I级819.5011030180.461243.322385.657519.072502.026675.698385.657519.072180.461243.32200三列车汽车I级1229.25216.9631651.5292.019578.485778.608759.3081021.985578.485778.608759.3081021.985578.485778.608216.963292.019荷载横向分布情况汽车I级（KN）计算方法荷载布置横向分布系数单孔双孔BRiBRi非对称布置（按偏心受压法计算）单列车汽车I级409.75161.769551.5217.732128.047172.34493.3125.57758.55378.80923.10931.105-10.94-11.725-41.663-60.114双列车汽车I级819.5195.6151103263.286169.473228.1143.249192.804117.107157.61990.965122.43361.74187.13738.59851.951三列车汽车I级1229.25251.3821651.5338.345226.182301.428200.859270.345175.66236.428150.46202.511125.138168.42899.938131.511（接前页表）（4）每个横梁的可以变化的荷载、不可以变化荷载的组合反力如下：冲击系数：车辆I级表3各梁永久荷载、可变荷载反力组合（单位：KN）编号荷载情况1#R12#R23#R34#R45#R56#R67#R7横载573.315592.579592.579592.579592.579592.579573.315汽车I级三列对称369.696985.7181293.833985.7181293.833985.718369.696汽车I级三列非对称428.344385.406342.257299.318256.379213.23170.291+943.0111578.2971886.4121578.2971886.4121578.297943.011+1001.659977.985916.836891.897848.958805.809743.606双柱反力计算表见表4当荷载组合6时，立柱反力最大。由荷载组合6控制设计表4双柱式反力组合情况计算式反力组合†5196.87组合‡3400.01由表可知，组合6，立柱反力最大。组合6为控制设计1.1.2内力计算恒载+活载作用下各截面的内力计算（1）弯矩计算图7荷载布置图（截面位置如右图7）各截面弯矩计算式M—=0 M—=0.75=-707.26Mƒ—ƒ=-M„—„=-M…—…=-=-1685.4-2889.8+15569-1907.2=17999.83（2）各截面剪力计算截面剪力计算截面—Q左=0Q右=943.011KN—Q左=Q右=943.011KNƒ—ƒQ左=943.011KNQ右=G1-R1=5218KN„—„Q左=5218KNQ右=4315KN…—…Q左=4315KNQ右=3105KN砼盖梁的正截面抗弯距承载力设计值应该满足下列公式要求：γ0Md≤fsdAsZ钢筋混凝土的盖梁的抗剪力截面设计值计算应满足下列要求：钢筋混凝土的盖梁的斜截面抗剪承载力设计值的计算应满足下列公式要求：盖梁顶部纵向采用的钢筋为28Φ28，腹板采用的箍筋为8Φ16@100，根据上述算出来的内力弯矩M==17999.83KN.m，Q=5218KN,承载能力验算见下表。尺寸抗弯b=2900mm抗剪b=2900mm抗弯h0=2450mm抗剪h0=2450mmSV=100mm材料参数fcd=20.5MPafcu,k=45fpd=1260MPaAp=18904mm^2fsd=330MPaAs=17241mm^2A’s=17241mm^2fsv=330MPaAv=1608mm^2计算参数α1=1α2=1.25α3=1r0=1.1计算过程X=401mmP=0.243ρsv=0.0055强度验算抗弯强度验算MRd=67297kN.m抗剪截面验算Varea=24308kN抗剪强度验算VRd=20513kN1.2桥墩墩柱计算桥墩直径采用150cm，混凝土为30号，采用I级钢筋。1.2.1荷载计算（1）恒载的计算上面部分的构造的恒定载值，1孔自重为3462.31KN；一半盖梁的自重应力为301.8KN；系梁的自重应力为300KN；墩柱的自重应力为256.2KN；在墩柱的下面的恒定的荷载作用垂直力的大小为：N恒=1/23462.31+301.8+256.2=2615.76KN（2）活载计算公路I级单孔荷载、单列车时；B1=0,B2=497.472KNB1+B2=497KN相应的制动力T为：车队10%时T=(550+200)0.1=75KN车队30%时T=5500.3=165KN双孔荷载、单列车时；B1=355.932KNB2=257.317KN则B1+B2=613.249KN相应的制动力：T=(550+200)0.1=75KN<165KN（3）双柱反力横向分布计算（如图下图8所示）公路I级单列车时：双列车时：图8荷载布置图示（4）荷载组合最大最小垂直反力时，计算见表6表6活载组合垂直反力编号荷载情况最大垂直反力最小垂直反力公路I级单列车1.129692.358-0.129-79.109双列车0.7369903.8060.2631322.692最大弯矩时计算见表7表7活载组合最大弯矩荷载情况墩柱顶反力计算垂直反力水平力kN对墩顶中心弯矩B1B2B3上部+盖梁2359.56汽车单孔三列9940.7369732.4790732.47982.5183.1291.051.2.2截面配筋计算及应力验算（1）作用在墩柱顶部的外力中最大的垂直力（公路I级）（如下图所示）图9截面配筋示意图水平力：H=82.5KN故取用（2）作用于墩柱底的外力截面配筋计算：已知墩柱混凝土为20号=7000KPa，选用1216钢筋，=135000KPa。双孔的荷载，最大垂直力时；按照轴心的客观存在的墩柱受压缩构件部分的计算：式中：=0.96，，m=17单孔荷载，最大弯矩时；按小偏心受压构件计算。20号混凝土n=10,，按圆形钢筋混凝土截面杆件强度计算式拉应力：压应力：钢筋应力：墩柱的配筋符合规范要求，墩柱的箍筋可按构件的要求分配。1.3承台承载能力计算当进行承台的计算时，作用于承台底面的单桩的竖向应力设计值可按照下列的公式计算：应按照下式来计算承台截面宽度：bs＝2a＋3D(n－1) 用下列的两个公式进行计算承台截面抗弯设计值：Mxcd＝∑Nidyci Mycd＝∑Nidxci 基本组合下最外侧3根桩基反力之和为Fud=15895kN。承台底沿短边方向配置纵向钢筋138Φ28，承载能力验算见下表。表8承台撑杆—系杆计算表“撑杆系杆体系”承载力计算γ0＝1.1D1d＝17236.3kNN1d＝15895kNγ0*D1d＝18960.0kNh0＝2320mma＝348.0mmx1＝625mmθ1＝67.247fcd＝18.4Mpaha＝348.000mmEs＝2.00E+05Mpat＝1241.2mmbs＝10500mmε1＝0.0004b＝1200mmfce,d＝20.0Mpas＝180mmRd＝26901.1kNd＝28mmRd/(γ0*D1d)＝13.76βc=1.28T1d＝6666.3kN钢筋数=138γ0*T1d＝7332.9kNfsd＝330MpaRd＝28041.4kNAs＝84973.798mm^2Rd/(γ0*T1d)＝3.82顺桥向截面经计算，承台的各项承载能力符合规范要求。承台应按下式进行冲切承载力计算：表9承台墩台冲切计算表墩台冲切数据（主墩承台冲切锥体Ⅰ）γ0＝1.1γ0*Fld＝17630.8kN17630.8Fld＝16028kNbx＝4150mmλx＝0.4630.463by＝3000mmλy＝0.2000.200ax＝1075mmαpx＝1.8091.809ay＝0mmαpy＝3.0003.000h0＝2320mmRd＝96933.7kN96933.7ftd＝1.65MPaRd/(γ0*Fld)＝1.50把数据代入公式，计算表明，墩台冲切承载能力符合要求。承台的冲切承载力符合下列规定：角桩表10承台角桩冲切计算表角桩冲切计算（主墩承台角桩冲切Ⅰ）γ0＝1.1γ0*Fld＝7323.8kNFld＝6658kNbx＝2100mmλx＝0.463by＝2100mmλy＝0.200ax＝1075mmα'px＝1.206ay＝0mmα'py＝2.000h0＝2320mmRd＝17932.4kNftd＝1.65MPaRd/(γ0*Fld)＝2.45把数据代入公式，计算表明，墩台冲切数据（主墩承台冲切锥体1）满足要求。边桩当bp＋2h0≤b时γ0Fld≤0.6ftdh0[α′px(bp＋h0)＋0.667∙(2bx＋ax)] 表11承台边桩冲切计算表边桩冲切计算（主墩承台边桩冲切Ⅰ）γ0＝1.1γ0*Fld＝7971.0kNFld＝7250kNbx＝2100mmλx＝0.200bp＝1200mmax＝0mmα'px＝2.000h0＝2320mmRd＝22603.7kNftd＝1.65MPaRd/(γ0*Fld)＝2.83把数据代入公式，计算表明，边桩冲切计算（主墩承台边桩冲切Ⅰ）满足要求。1.4钻孔灌注桩计算钻孔灌注桩直径为1.6m，混凝土为25号，采用I级钢筋。1.4.1荷载计算（1）两孔恒载反力：N1=4109.525/2=2051.76KN（2）盖梁恒重反力：N2=301.8KN（3）系梁恒重反力：N3=150KN（4）一根墩柱恒重：N4=256.2KN作用于桩顶的恒载反力N恒=N1+N2+N3+N4=2765.76KN（5）灌注桩每延米自重：（6）活荷载的反力：1）两个跨度的活动荷载的反向应力N5=903.806KN2）单个跨度的活动荷载的反向应力N6=731.479KN3）制动力T=82.5KN，作用点在支座中心，距桩顶距离为：1/2+0.042+1.5+5.8=7.321m4）纵向风力（不考虑）5）横向风力（不考虑）（7）作用于地面的反力（地面处）（如图1.11）图10恒载作用图图11桩顶外力作用图1.4.2桩长计算因为假设的土层是单一的土层，则可得到以下公式：式中：U—桩周长，—桩壁极限摩擦阻力，取40KN/m；—修正系数，=0.75；A—清底的截面积，A==1.767；K2—深度修正系数，K2=1.0；—一般冲刷线以下深度；—土的容重，取19（已扣除浮重）；代入得：=618.5307+172.54H桩底最大垂直力为：=3833.992+11.775H故：3833.992+11.775H=618.5307+172.54HH=19.91m取最安全的计算值H=21m；所以地面下的桩的长度为22.65m1.4.3桩柱基础的内力计算（法）1桩的计算宽度b2桩的变形系数可查得式中：。受弯构件：。故：因此可按弹性桩计算。3地面以下部分的深度截面的水平压应力与弯矩的计算已知作用于地面处桩顶上的外力为：(1)桩身弯矩式中的无量纲系数，，可由表格查得，计算见表3-12。(2)桩身水平压应力其中：；。式中无纲量系数，可由表格查得，为换算深度，。计算见表。表12桩身弯距计算（单位：）z0.410.101.000.101.0033.95785.17819.120.830.201.000.201.0067.15783.85850.991.650.401.000.380.99128.66771.51903.162.480.601.000.530.96180.47752.48932.953.310.801.000.650.91220.09717.23937.331.131.001.000.720.85246.49668.26911.765.371.301.000.770.73261.69571.58836.276.201.501.000.750.69257.27539.50796.778.262.001.000.610.4