【高铁跨河混凝土桥墩台设计计算案例1300字】

27高铁跨河混凝土桥墩台设计计算案例1.1尺寸设定（1）墩柱尺寸桥宽22m，铁路一级荷载，主梁为单箱双室箱梁，此高速铁路桥梁桥墩采用不设置盖梁的单排双柱式桥墩，直接承受上部荷载，桥墩纵向尺寸假设为为3.0m,横向尺寸为1.0m×3.0,墩身材料选择C40混凝土。1.07图7-1墩柱构造图（2）顶帽尺寸①顶帽厚度初设设定顶帽厚度1.2m②顶帽平面尺寸顶帽平面尺寸主要依据支座平面尺寸和位置，铁路规范规定跨度大于32m的桥梁墩帽选择矩形顶帽顶帽纵向宽度c主要依据下列公式求得：(7-1)式中，c0---梁及墩台施工误差梁缝，L≥20m时，c0=100mmc1---支座中心至梁端长度c2---支座底板纵向宽度c3---支座底板至支撑点边缘距离c4---支承垫石边缘至顶帽边缘距离通过计算：顶帽纵向尺寸c=3760mm顶帽横向宽度B求算如下：（7-2）c5---梁梗中心横向间距，取5000mmc’2---支座底板横向宽度c’4---支承垫石边缘至顶帽边缘横向距离，按照规定不小于0.5m通过计算B≥7660m,本设计取7700m托盘尺寸因为顶帽纵、横向尺寸都有点大，为了使墩身尺寸受的影响不大，在顶帽下面设置托盘作用可以减小纵横向尺寸，所以采用矩形截面。托盘底面横向宽度应该比支座底板外缘间距要大；托盘侧面与竖直线间β角不应该比45°小；支承垫石向边缘外侧0.5m处顶帽底缘点竖向线与该底缘点同托盘底部边缘处连线夹角α不得大于30°1.3恒载计算墩柱计算：上部传来荷载：顶帽及墩身重：1.4活载计算1.4.1垂直活载（1）单孔轻载通过计算得到支点反力：R1=2113.06KN静活载反力对桥墩纵向偏心弯矩：M1=0.25×2113.06=528.27KN·m单孔重载通过计算得到支点反力：R2=2584.02KN静活载反力对桥墩纵向偏心弯矩：M2=0.25×2584.02=646.01KN·m双孔重载平衡方程：G1/L1=G2/L2通过计算得到R3=R4=2461.72KN静活载反力对桥墩纵向偏心弯矩：M3=01.4.2火车制动力（1）单孔轻载和单孔重载P=（4×220+64×32）×0.1=292.8KN墩身底部截面力矩：M=314.80×（10+1.20+0.50+3.80）=4879.40KN·m表7-1P对桥墩各检算截面力矩检算截面0-01-12-23-34-4Z（m）1.853.751.658.2515.50P(KN)292.80292.80292.80292.80292.80M(KN·m)541.681098.002239.922415.604538.40双孔重载左孔梁：右孔梁：传到桥墩上制动力：P=250.40+125.20=375.60KN1.4.3风力（1）纵向风力有车时桥墩风力：（7-3）W0---基本风压值K1---风压体型系数K2---风压高度变化系数K3---地形地理条件系数①顶帽风力（7-4）②托盘风力③墩身风力横向风力有车时桥墩横向风力有车时桥墩横向风力①顶帽风力②托盘风力③墩身风力④列车风力⑤梁上风力有车时梁上横向风压无车时梁上横向风压有车时横向风力无车时横向风力1.5截面配筋1.5.1墩柱底作用力垂直力：水平力：最大弯矩：1.5.2墩柱箍筋及强度复核（1）截面配筋设计采用C40混凝土作为墩身材料，,选择直径为40mm的HRB335钢筋，。假设墩柱为偏心受压构件（一端铰接，一端固结）计算长度。，不需要考虑偏心距增大偏心距：保护层厚度取c=80mm，直径40mm的钢筋外径为44.5mm，=891.75/1000=0.90假设ζ=0.91，查表得出系数A=2.4501，B=0.4699,C=2.0507,D=0.8483，计算配筋率，允许偏差小于2%配筋率：（7-8）承载力：（7-9）（7-10）通过计算ρ=-0.0209，=19712.04KN,符合偏差要求由计算可知，按最小配筋率配筋，所需钢筋截面面积(7-11)通过计算得选用12根直径为40mm的HRB335钢筋，实际钢筋面积A=15080mm²,钢筋间距为=470mm(7-12）（2）承载力复核实际配筋率ρ=0.005，假设ζ=1.06，查表得到系数A=2.7609，B=0.2806，C=2.4497，D=0.5670所求偏心距与实际值偏差营销与2%(7-13)通过计算得：e0’=126.36mm（7-14）符合偏差要求通过计算23365.46KN，4941.36KN·m截面承载能力满足要求1.6裂缝宽度验算圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件裂缝宽度计算公式：(7-15）其中N