鉆孔灌注樁雙柱式橋墩的計(jì)算secret

1、目錄、設(shè)計(jì)資料21.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部結(jié)構(gòu)21.2 水文地質(zhì)條件21.3 材料21.4 蓋梁、柱、橋墩尺寸21.5 設(shè)計(jì)依據(jù)2二蓋梁計(jì)算32.1荷載計(jì)算3上部結(jié)構(gòu)永久荷載3蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算3可變荷載計(jì)算4雙柱反力Gi計(jì)算82.2內(nèi)力計(jì)算9彎矩計(jì)算9蓋梁內(nèi)力匯總102.3截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核11正截面抗彎承載力驗(yàn)算11斜截面抗剪承載力能力驗(yàn)算12全梁承載力校核14三橋墩柱設(shè)計(jì)153.1荷載計(jì)算：15恒載計(jì)算15汽車荷載計(jì)算15雙柱反力橫向分布計(jì)算16荷載組合173.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算:17作用與墩柱頂?shù)耐饬?7作用于墩柱底的外力：18截面配筋計(jì)算18四鉆孔柱計(jì)算194.1荷載計(jì)算

2、19樁身混凝土受壓的荷載194.2樁長(zhǎng)計(jì)算204.3樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）21樁的計(jì)算寬度b21樁的變形系數(shù)21地面以下深度z處樁身截面上的彎矩Mz與水平壓應(yīng)力zx的計(jì)算214.4樁身截面配筋與承載力驗(yàn)算234.5墩頂縱向水平位移滿足驗(yàn)算24樁在地面處的水平位移和轉(zhuǎn)角（x0,0）計(jì)算24墩頂縱向水平位移驗(yàn)算24五.參考文獻(xiàn)26第部分 鉆孔灌注樁雙柱式橋墩的計(jì)算、設(shè)計(jì)資料1.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)：橋面凈空：凈-9+2×0.75m;標(biāo)準(zhǔn)跨徑:l=15m,計(jì)算跨徑：14.5m，主梁全長(zhǎng)：14.96m上部結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土形梁。1.2 水文地質(zhì)條件沖刷深度：最大沖刷深線為河床

3、線以下2.5m處；地質(zhì)條件：粉砂土和粉細(xì)沙；按無(wú)漂浮物、沖擊力、水流壓力橫向的水平力計(jì)算。1.3 材料鋼筋：蓋梁、柱主筋用HRB335鋼筋，橋墩等用R235鋼筋；混凝土：蓋梁、墩柱用C30，系梁及鉆孔灌注樁用C25。1.4 蓋梁、柱、橋墩尺寸選用如圖3-29所示結(jié)構(gòu)尺寸。1.5 設(shè)計(jì)依據(jù)公路橋梁地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ 024-85，F(xiàn)TG D63-2007）二蓋梁計(jì)算2.1荷載計(jì)算2.1.1上部結(jié)構(gòu)永久荷載上部結(jié)構(gòu)永久荷載見(jiàn)表3-19.上部結(jié)構(gòu)永久荷載 表3-19每片邊梁自重（kN/m）每片中梁自重（kN/m）一孔上部結(jié)構(gòu)自重（kN/m）每一個(gè)支座反力（kN）1,5號(hào)2，4號(hào)3號(hào)1534.

4、75邊梁1，5中梁2,4中梁320.4120.7220.33152.67154.99152.072.1.2蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算（1/2蓋板長(zhǎng)度）（見(jiàn)圖3-30）蓋梁自重及作用效應(yīng)計(jì)算見(jiàn)表3-20。蓋梁自重產(chǎn)生的彎矩、剪力效應(yīng)計(jì)算表 3-20截面編 號(hào)自重（kN）彎矩（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可變荷載計(jì)算可變荷載橫向分布系數(shù)：荷載對(duì)稱布置時(shí)用杠桿法,非對(duì)稱布置時(shí)用偏心受壓法。公路-級(jí)a. 單車列,對(duì)稱布置(3-31)時(shí)： 1=5=02=4=×0.429=0.2153=(0.572+0.572)=0.572b. 雙車列,對(duì)稱布置(圖3-32)時(shí):1=5=×0.167=0.0842=4=×(0.833+0.310)=0.5723

8、= ×(0.691+0.691)=0.691c. 三車列,對(duì)稱布置(圖3-33)時(shí):1=5=×(0.905+0.048)=0.4772=4=×(0.49+0.95+0.095)=0.7393= ×(0.572+0.572)=0.572d. 單車列,非對(duì)稱布置(圖3-34)時(shí):i=±eai/(2ai2),已知n=5,e=3.1, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,則 1=×=0.2+0.295=0.4952=×=0.2+0.148=0.3483= =0.2004=-0.148=

9、0.0525=-0.295=-0.095e. 雙車列,非對(duì)稱布置(圖3-34)時(shí):已知:n=5,e=1.55, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,則1=×=0.2+0.148=0.3842=×=0.2+0.074=0.2743= =0.2004=-0.074=0.1265=-0.148=0.052人群荷載q人=0.758×3.5=2.625(kN/m)a.兩側(cè)有人群,對(duì)稱布置(圖3-35)時(shí) :1=5=1.3222=4=-0.3223=0b.單側(cè)有人群,非對(duì)稱布置(圖3-35)時(shí):已知:n=5,e=4.2+0.67

10、5=4.875, 2ai2=2×(2.12+4.22)=22.05×2=44.1,則1=×=0.2+0.464=0.6642=×=0.2+0.232=0.4323= =0.2004=-0.232=-0.0325=-0.464=-0.264按順橋向可變荷載移動(dòng)情況,求得支座可變荷載反力的最大值(見(jiàn)圖3-36)2.1.3.2.1公路-級(jí)荷載單孔布載單列車時(shí):B=+218.24=294.37（kN）單孔布載雙列車時(shí): 2B=5888.74(kN)單孔布載三列車時(shí)：3B=882.9（kN）雙孔布載單列車時(shí): B=+218.24=370.49(kN)雙孔布載雙列車

11、時(shí):2B=2×370.49=740.98雙孔布載三列車時(shí):3B=3×370.49=1111.47(kN)2.1.3.2.2人群荷載（圖3-37）：?jiǎn)慰诐M載時(shí)（一側(cè)）：B2=2.625××1.018×14.5=19.38（kN）雙孔滿載時(shí)（一側(cè)）：B1=B2=19.38（kN）B1+B2=39.74（kN）可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力計(jì)算可變荷載橫向分布后各梁支點(diǎn)反力計(jì)算（計(jì)算的一般公式為Ri=Bi）見(jiàn)表3-21。各梁支點(diǎn)反力計(jì)算 表3-21荷載橫向分布情況公路-級(jí)人群荷載（kN）計(jì)算方法荷載布置橫向分布系數(shù)單孔雙孔單孔雙孔BR1BR1BR1B

12、R1對(duì)稱布置按杠桿法算單列行車公路-級(jí)1=02=0.2153=0.5724=0.2155=0294.37063.29168.3863.290370.49079.66211.9279.660雙列行車公路-級(jí)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車公路-級(jí)1=0.4772=0.7393=0.6914=0.5725=0.084882.9421.14652.46305.02652.46421.141111.47530.17821

13、.38635.76821.38530.17人群荷載1=1.3222=-0.3223=04=-0.3225=1.32219.3825.62-6.240-6.2425.6239.7452.54-12.800-12.8052.54非對(duì)稱布置按偏心受壓法計(jì)算單列行車公路-級(jí)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雙列行車公路-級(jí)1=0.3842=0.2743=0.2004=0.1265=0.052588.74226.08161.32117.

14、7574.1830.62740.98284.54203.03148.2093.3638.53人群荷載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各梁永久荷載，可變荷載反力組合：計(jì)算見(jiàn)表3-22，表中均取用各梁的最大值，其中沖擊系數(shù)為：1+=1+0.23=1.23各梁永久荷載、可變荷載基本組合計(jì)算表（單位：kN）表3-22編號(hào)荷載情況1號(hào)梁R12號(hào)梁R23號(hào)梁R34號(hào)梁R45號(hào)梁R5恒載305.33309.97304.14309.97305.33公路-級(jí)

15、三列對(duì)稱652.11190.30781.991010.30652.11公路-級(jí)雙列對(duì)稱46.56521.32629.79521.3276.56公路-級(jí)雙列非對(duì)稱349.98249.73182.29114.8347.39人群荷載對(duì)稱52.54-12.800-12.8052.54人群荷載對(duì)稱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雙柱反力Gi計(jì)算雙柱反力Gi計(jì)算（見(jiàn)圖3-38），所引用的各梁反力見(jiàn)表3-23。雙柱反力Gi計(jì)算 表3-23荷載組合情況計(jì)算式反力Gi(kN)組合公路-級(jí)三列對(duì)稱人群對(duì)稱（1307.42×6.9+1308.01×4.8+1086.13×2.7×1308.01××1.5）=3158.503158.50組合公路-級(jí)三列對(duì)稱人群非對(duì)稱（982.72×6.9+1336.71×4.8+10

17、93.75×2.7×1319.05××1.5）=2871.372871.37組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱人群對(duì)稱（432.21×6.9+819.03×4.8+933.93×2.7×819.03××1.5）=1718.211718.21組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱人群非對(duì)稱（407.17×6.9+819.03×4.8+933.93×2.7×819.03××1.5）=1733.521733.52組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱人群對(duì)稱（705.63×6.9

18、+547.44×4.8+486.43×2.7×412.56××1.5）=1565.351565.35組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱人群非對(duì)稱（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，偏左邊的立柱反力最大（G1G2），單由荷載組合時(shí)（組合公路-級(jí)、三列對(duì)稱布置與人群對(duì)稱組合）控制設(shè)計(jì)。此時(shí)G1=3158.50kN G1=3158.5kN。2.2內(nèi)力計(jì)算2.2.1彎矩計(jì)算彎矩計(jì)算（圖3-38）2.2.

19、1.1恒荷載加活荷載作用下各截面的內(nèi)力截面位置見(jiàn)圖3-38示。為求最大彎矩值，支點(diǎn)負(fù)彎矩取用非對(duì)稱布置數(shù)值，跨中彎矩取用對(duì)稱布置的數(shù)值。 按圖3-38給出的截面位置個(gè)截面彎矩計(jì)算為：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 各種荷載組合下的截面彎矩計(jì)算見(jiàn)表3-24.注意的是，表中的內(nèi)力計(jì)算未考慮施工荷載的影響。各截面彎矩計(jì)算 表3-24.荷載組合情況墩柱反力(kN)梁支座反力（kN）各截面彎矩（kN·m）G1R1R

20、2截面-截面-截面-截面-組合公路-級(jí)三列對(duì)稱3158.51307.421308.01-915.20-1761.13-850.48289.97組合公路-級(jí)三列對(duì)稱2871.37982.721336.71-687.91-1474.08-340.89818.19組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱1718.21432.21819.03-302.55-648.32-123.291103.92組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱1733.52407.17847.73-285.02-610.76-185.061190.16組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱1565.35705.63547.44-493.94-1058.45-441.71113.1

21、8組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱1580.66680.59576.14-476.41-1020.89-480.84199.412.2.1.2相應(yīng)于最大彎矩時(shí)剪力計(jì)算一般計(jì)算公式為截面-: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.詳見(jiàn)表3-25.各截面剪力計(jì)算表 3-25荷載組合情況墩柱反力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右組合公路-級(jí)

22、三列對(duì)稱3158.501307.421308.011086.130-1307.42-1307.42-1307.421307.421851.081851.08543.07543.07-543.06組合公路-級(jí)三列對(duì)稱2871.37982.721336.711093.750-982.72-982.72-982.72-982.721888.651888.65551.94551.94-541.81組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱1718.21432.21819.03933.930-432.21-432.21-432.21-432.2112861286466.97466.97-466.96組合公路-級(jí)雙列對(duì)稱173

23、3.52407.17847.73941.550-407.17-407.17-407.17-407.171326.351326.35478.62478.62-462.93組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱1565.35705.63547.44486.430-705.63-705.63-705.63-705.63859.72859.72312.28312.28-174.15組合公路-級(jí)雙列非對(duì)稱1580.66680.59576.14494.030-680.59-680.59-680.59-680.599000.07900.07323.93323.93-170.102.2.2蓋梁內(nèi)力匯總表中個(gè)截面內(nèi)力均取表3-

24、24和表3-25中的最大值。按表3-26可繪制內(nèi)力計(jì)算包絡(luò)圖蓋梁內(nèi)力匯總表 表3-26內(nèi)力 截面號(hào) -彎矩（kN·m）M自重-4.41-20.58-58.02-6.5670.47M荷載0-915.20-850.481190.16M計(jì)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荷載左0-1307.42-1307.421888.65551.94右-1307.42-1307.421888.65551.94-543.06V計(jì)算左-13.65-1341.02-1367

25、.421957.95551.94右-1321.07-1341.021977.75621.24-543.062.3截面配筋設(shè)計(jì)與承載力校核采用C30混凝土，主筋選用HRB335,32，保護(hù)層5cm（鋼筋邊緣至混凝土邊緣）。fcd=13.8MP, fsd=280 MPa2.3.1正截面抗彎承載力驗(yàn)算(1)(2)(3)以下取-截面作配筋設(shè)計(jì)，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鋼筋，其根數(shù)=7274.6/804.20=9.03根實(shí)際取12根，配筋率=804.2×12×100/(1200×1050)=0.064%×12=0.77%該截面實(shí)際承載能力Mu為:=280×804.20×12×10-6×(1.05-0.123/2)=2671.04（kN·m）Md=2019.15（ kN·m）就正截面承載力與配筋率而言，配筋設(shè)計(jì)滿足公預(yù)規(guī)要求。其他截面的配筋設(shè)計(jì)如表3-27所示。各截面鋼筋量計(jì)算表3-27截面號(hào)M（kN·m）所需鋼筋面積

27、As（cm2）所需32（根數(shù)）實(shí)際選用含筋率（%）根數(shù)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對(duì)比彎矩包絡(luò)圖可知配筋是合適的，均大于計(jì)算值。2.3.2斜截面抗剪承載力能力驗(yàn)算按公預(yù)規(guī)條要求,當(dāng)截面符合:(kN)可進(jìn)行斜截面抗剪承載力計(jì)算,僅需按公預(yù)規(guī)條構(gòu)造要求配置箍筋.式中: 2-預(yù)應(yīng)力提高系數(shù),本例取2=1.0ftd-混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度, 本設(shè)計(jì)取ftd=1.39Mpa

28、對(duì)于-截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1200×750=625.50（kN）對(duì)于-截面:0.5×10-3×1.0×1.39×1200×1050=875.70（kN）按公預(yù)規(guī)條規(guī)定: =0.5×10-3××1200×1050=3520（kN）對(duì)照表3-26 vj值,本例需配置彎起筋和箍筋.斜截面配筋的計(jì)算圖式.按公預(yù)規(guī)條和5.2.11條規(guī)定最大剪力取支座取中心(梁高一半)處截面的數(shù)值,其中混凝土與箍筋至少承擔(dān)不少于60%,彎起筋(按45°

29、彎起)承擔(dān)不大于40%；計(jì)算第一排(從支座中心向跨中計(jì)算)彎起鋼筋時(shí),去用距支座中心處彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪力值；計(jì)算以后每一排彎起鋼筋時(shí),取前排彎起鋼筋點(diǎn)處由彎起鋼筋承擔(dān)的那部分剪刀力值。各截面的剪力計(jì)算圖示如圖3-39所示：彎起鋼筋配置計(jì)算圖式如圖3-40所示：由內(nèi)插可得:距梁處的剪力效應(yīng)=1959.6（kN）其中:=0.9×1959.6=1763.64（kN）=0.1×1959.6=195.96（kN）預(yù)先選定箍筋種類和直徑.根據(jù)公預(yù)規(guī)條規(guī)定:本例中取1=1.0,2=1.0,3=1.0,p=2.5,sv=280MPa,vsv=1175.76（kN）則:=0.18%根據(jù)

30、公預(yù)規(guī)條規(guī)定:箍筋配筋率取sv=0.25%0.18%,選用214,雙肢箍筋(R235,fsv=195 MPa),則Asv=3.078cm2由 得mm選用sv=100 mm根據(jù)公預(yù)規(guī)條規(guī)定,在距支座中心處至少于1倍梁范圍內(nèi),箍筋間距不亦大于100mm.綜上所述,全梁箍筋的配鋼筋量214雙肢箍筋,間距全為100mm.根據(jù)以上計(jì)算,相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承載力的剪力值見(jiàn)表3-28.相應(yīng)各排彎起鋼筋位置與承載力的剪力值 表3-28.斜筋排數(shù)彎起點(diǎn)距支座中心距離（m）承擔(dān)的剪力值vsbi（kN）斜筋排數(shù)彎起點(diǎn)距支座中心的距離（m）承擔(dān)的剪力值vsbi（kN）1-0.8-132.1141.859.3020

31、135.3452.556.1931.2195.966各排彎起鋼筋的計(jì)算各排彎起鋼筋的計(jì)算按公預(yù)規(guī)條規(guī)定,斜截面相應(yīng)的彎起鋼筋的抗剪承載能力（kN）按下式計(jì)算:式中：fsd-彎起鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度（MPa）;Asb-在一個(gè)彎起鋼筋平面的彎起鋼筋的總面積（mm2）s-彎起鋼筋與構(gòu)件縱向軸線的夾角。已知本設(shè)計(jì)用：fsd=208 MPa,一排點(diǎn)為25°，其余各排均為45°,故相應(yīng)于各排鋼筋彎起鋼筋的面積按下式計(jì)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則每排彎起鋼筋的面積為：Asb1=132.11/0.0888=1486.61(mm2)彎起232 Asb1=1608.4Asb1Asb2=135.34/0.14857=910.95(mm2)彎起232 Asb2=1608.4Asb2Asb3=195.96/0.14857=1318.97(mm2)彎起232 Asb3=1608.4Asb3Asb4=59.30/0.14857=396.95(mm2)彎起232 Asb4=1608.4Asb4Asb4=56.19/0.14857=378.21(mm2)彎起132 Asb5=804.2Asb5對(duì)

33、照表3-26vj值，構(gòu)造要求配置斜筋,見(jiàn)圖3-40。2.3.3全梁承載力校核已知h0=1050mm,s=280 Mpa,一根主筋32所能承受的彎矩值為：Ml=s×As×z,其中z=0.92 h0=966mm,代入后Ml=280×804.2×996=217.5（kN·m），據(jù)此繪制彎矩包絡(luò)圖和全梁承載力校核圖，如圖3-41所示。三橋墩柱設(shè)計(jì)墩柱一般尺寸見(jiàn)3-29所示，墩柱直徑為120cm,用C30混凝土，R235鋼筋3.1荷載計(jì)算：3.1.1恒載計(jì)算由前式計(jì)算得：上部構(gòu)造恒載，一孔重1534.72（kN）蓋梁自重（半根梁重）149.1（kN）橫系

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）作用墩柱底面的恒載垂直力為：N恒=×1534.75+53.73=821.11（kN）3.1.2汽車荷載計(jì)算荷載布置及行駛情況見(jiàn)前述圖3-31圖3-36，由蓋梁計(jì)算得知：3.1.2.1公路-級(jí)荷載單孔荷載單列車時(shí)：B1=0 kN， B2=294.37 kN，B1+B2=294.37 kN相應(yīng)的制動(dòng)力：T=294.37×2×0.1=58.8（kN），按照公預(yù)規(guī)規(guī)定公路-級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力不少于165

35、 kN雙孔荷載單列車時(shí)：B1=152.25kN， B2=218.24kN，B1+B2=370.49kN相應(yīng)的制動(dòng)力：T=370.49×2×0.1=74.1（kN），按照公預(yù)規(guī)規(guī)定公路-級(jí)汽車荷載的制動(dòng)力不少于165 kN，取制動(dòng)力為165 kN雙列車時(shí)：B1=370.49kN， B2=370.49kN，B1+B2=2×370.49=740.98kN三列車時(shí)：B1=370.49kN， B1+B2+B3=3×370.49=1111.47kN3.1.2.2人群荷載：?jiǎn)慰仔腥耍▎蝹?cè)）B1=0 kN， B2=19.38 kN，B1+B2=19.38 kN雙孔行人（

36、單側(cè)）B1=B2=19.38 kN，B1+B2=38.76kN汽車荷載中雙孔荷載產(chǎn)生支點(diǎn)處最大反力值，即產(chǎn)生最大墩柱垂直力；汽車荷載中單孔荷載產(chǎn)生最大偏心彎矩，即產(chǎn)生最大墩柱底彎矩。3.1.3雙柱反力橫向分布計(jì)算雙柱反力橫向分布計(jì)算（汽車荷載位置見(jiàn)圖3-42）3.1.3.1 汽車荷載：?jiǎn)瘟熊嚂r(shí)：1=1.082=1-1.08=-0.08雙列車時(shí)：1=0.7872=1-0.787=0.213三列車時(shí)：1=2=0.53.1.3.2 人群荷載：?jiǎn)蝹?cè)時(shí)：1=1.4032=1-1.403=-0.403雙側(cè)時(shí)：1=2=0.53.1.4荷載組合最大最小垂直力計(jì)算最大最小垂直力時(shí)，見(jiàn)表3-29可變荷載組合垂直力

37、計(jì)算（雙孔） 表3-29編號(hào)荷載狀況最大垂直反力（kN）最小垂直反力（kN）橫向分布系數(shù)B1（1+）橫向分布系數(shù)B1（1+）1公路-級(jí)單列車1.08492.16-0.08-36.462雙列車0.787727.280.213194.133三列車0.50683.550.50683.554公路-級(jí)單側(cè)行人1.40354.38-0.403-15.625雙側(cè)行人0.5019.380.5019.38表中汽車-級(jí)已乘以沖擊系數(shù)，1+=1.23最大彎矩計(jì)算最大彎矩計(jì)算時(shí)，計(jì)算見(jiàn)表3-30可變荷載組合最大彎矩計(jì)算（單孔） 表3-30編號(hào)荷載狀況墩柱頂反力計(jì)算式B1（1+）垂直力水平力(kN)對(duì)柱中心彎矩(kN&

38、#183;m)B1B2B1+B20.25(B1-B2)1.14H1上部結(jié)構(gòu)與蓋梁計(jì)算-916.50-002單孔雙列車588.74×0.787×1.23569.910569.9182.5142.4894.053單孔三列車883.11×0.50×1.23543.110543.1182.5135.7894.054人群?jiǎn)慰纂p列38.76×0.5019.38-19.38-4.85-表3-30內(nèi)水平力由兩墩柱平均分配3.2截面配筋計(jì)算及應(yīng)力驗(yàn)算:3.2.1作用與墩柱頂?shù)耐饬ψ饔门c墩柱頂?shù)耐饬Γㄒ?jiàn)圖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：（需要考慮與最大彎矩值相對(duì)應(yīng)）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彎矩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截面配筋計(jì)算已知墩柱用C30混凝土，采用1218，HRB335鋼筋，Ag=30.54cm2,則縱向鋼筋配筋率=0.27.由于l0/(2r)=2×1.9/(2×0.6)=3.177,故不計(jì)偏心增大系數(shù)，取=1.0雙孔荷載雙孔荷載，按最大垂直力時(shí)，墩柱頂按軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算，根據(jù)公預(yù)規(guī)條規(guī)定：0.9×1×(13.8×1.313×106+280×30.54×102)=14816.63(kN)=1741.87(kN)滿足規(guī)范要求。3.2.3.2單孔荷載單孔荷載最大彎矩時(shí)，墩柱頂按小偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算:Nd=1356.67

41、kNMd=434.97 kN·me0=0.321m=321mm3.17<7故=1.0，e0=321mm。根據(jù)公預(yù)規(guī)5.3.9條偏心受壓構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：設(shè)g=0.88,代入 , 后整理得：“圓形截面鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件正截面抗壓承載力計(jì)算系數(shù)”表，經(jīng)試算得各系數(shù)A,B,C,D為：設(shè)=0.57，A=1.395,B=0.6589,C=0.3444,D=1.8381代入后：=0.318m=318mmm則：（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墩柱承載力滿足規(guī)范要求四鉆孔柱計(jì)算鉆孔灌注樁直徑為1.4m，用C25混凝土，R235鋼筋。灌注樁按m法計(jì)算：m值為5×103 KN/m4(粉沙土和粉細(xì)沙)。樁身混凝土受壓彈性模量Ec=2.80×104Mpa。4.1荷載計(jì)算樁身混凝土受壓的荷載一孔恒載反力（3-44）：N1=

43、15;1590.5=795.25KN蓋梁恒重反力： N2=149.1 KN系梁恒重反力：N3=×94.5=47.25KN一根墩柱恒重：N4=53.73KN作用于柱頂?shù)煤爿d反力N恒為：N恒=N1+N2+N3+N4=195.25+149.1+47.25+53.73=1045.33 KN灌注樁每延米自重：q=23.09(KN/m)(已經(jīng)扣除浮重力)可變荷載反力：兩跨可變荷載反力：=717.28（公路-級(jí)）=54.38（人群荷載，單側(cè)）單跨可變荷載反力：=569.91（公路-級(jí)）=19.38（人群荷載，雙側(cè)）制動(dòng)力：T=82.5 KN，作用點(diǎn)在支座中心距樁頂距離為（+1.1+1.9）=3.0

44、21（m）縱向風(fēng)力：風(fēng)壓取0.7×442=309.4（Pa）則由蓋梁引起得風(fēng)力：W1=×2.314=1.157(KN)對(duì)柱頂?shù)牧Ρ蹫椋?.10×+1.9=2.45(m)墩柱引起的風(fēng)力：W2=0.85(KN)對(duì)樁頂?shù)昧Ρ蹫椋?×1.9=0.96(KN·m)橫向風(fēng)因墩柱橫向剛度較大，可不予考慮作用于樁頂?shù)耐饬Γㄒ?jiàn)圖3-45）Nmax=1045.33+717.28+54.38=1816.99(KN) (雙孔)Nmin=1045.33+569.91+19.38=1634.62(KN) (單孔)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(單跨可變荷載時(shí))=142.48+249.23+2.84+0.81+4.845=300.21(KN·m).作用在地面處的樁頂上得外力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樁長(zhǎng)計(jì)算由于假定土層是單一的，可由確定單樁容許承載力得經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算樁長(zhǎng)。灌注樁最大沖刷線以下

46、的樁長(zhǎng)為h，則：N= +式中：-樁的周長(zhǎng)，考慮用旋轉(zhuǎn)式鉆機(jī)，成孔直徑增大5cm，則=×1.45=4.56（m）;i-樁壁極限摩阻力，按表值取40 KPa即40KN/m2;li-土層厚度（m）;-考慮樁入土深度影響的修正系數(shù)，取為0.75；m0-考慮孔底沉淀厚度影響的清底系數(shù)，取0.80；A-樁底截面積，A=R2=1.54m20-樁底土層容許承載力，取0=220 KPa；K2-深度修正系數(shù)，取k2=1.5;2-土層的重度，取2=8.0 KN/m3（已扣除浮力）;h3-一般沖刷線以下深度（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樁底最大垂直力為：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，即土面以下樁長(zhǎng)為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、知樁的軸向承載力能滿足要求4.3樁的內(nèi)力計(jì)算（m法）樁的計(jì)算寬度bb1=k1(d+1)=0.9(1.4+1.0)=2.16(m)4.3.2樁的變形系數(shù)=式中：E=2.8×107 KN/m2；I=0.0491×d4=0.189m4;受彎構(gòu)件：EI=0.67EnI0故：=0.314h=0.314×18.5=5.82.5可按彈性樁計(jì)算地面以下深度z處樁身截面上的彎矩Mz與水平壓應(yīng)力zx的計(jì)算已知作用與地面處樁頂上的外力：N0=1647.7 KN，H0=84.51 KN，M0=384.72 KN·m樁身的彎矩MzMz=式中的無(wú)量綱系數(shù)Am,Bm可由表查得，計(jì)算見(jiàn)

49、表3-31；樁身的彎矩Mz分布示圖3-46。樁身的彎矩Mz的計(jì)算（單位：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樁身的水平壓應(yīng)力zxzx=式中的無(wú)量綱系數(shù)Ax,Bx可由表查得，為換算深度，=z。計(jì)算見(jiàn)表3-32；樁身的水平壓應(yīng)力zx分布見(jiàn)圖3-46。=12.29=17.56水平壓應(yīng)力zx計(jì)算（單位：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