外環(huán)跌水閘橋下部結(jié)構(gòu)計算書

PAGE2橋臺計算一、設(shè)計資料 1二、蓋梁計算 1（一）荷載計算 11、恒載計算 12、活載計算 2（二）蓋梁內(nèi)力計算 31、恒載作用下蓋梁內(nèi)力計算 32、活載作用下蓋梁內(nèi)力計算 3（三）蓋梁內(nèi)力組合（承載能力極限狀態(tài)基本組合） 41、對稱布載 42、非對稱布載 53、最不利荷載組合 5(三)蓋梁截面配筋和驗算 61、蓋梁抗彎承載能力計算 62、蓋梁抗剪承載能力驗算 8（四）蓋梁裂縫寬度驗算 81、A點截面裂縫寬度驗算 82、跨中截面裂縫寬度驗算 9三、橋臺樁計算 10（一）荷載計算 101、上部恒載、橋臺蓋梁及背墻自重產(chǎn)生的反力 102、計算樁身自重與置換土重的差值 103、可變荷載單樁反力計算 11（二）樁長計算 111、單樁頭受到的豎向力的最不利組合 112、鉆孔灌注樁的承載力計算 11橋墩計算一、設(shè)計資料 13二、橋墩墩身計算 13（一）荷載計算(橋墩底面受到的內(nèi)力) 131、恒載計算 133、溫度力計算(降溫30o) 144、可變荷載的反力計算(按單孔計算) 155、水平地震力計算 15（二）荷載組合 151、承載能力基本組合 152、偶然組合 163、最不利荷載組合為偶然組合 16（三）橋墩截面配筋驗算 161、偏心受壓驗算 162、配筋率驗算 17（四）橋墩裂縫寬度計算 17三、橋墩樁計算 18（一）荷載計算 181、恒載計算 182、樁身自重與置換土重的差值 193、承臺頂面土壓力計算 194、制動力計算 195、溫度力對承臺底面中心產(chǎn)生的彎矩(降溫30o)： 196、汽車在承臺底面中心產(chǎn)生的反力為(按雙孔兩車道布置計算) 197、人群在承臺底面中心產(chǎn)生的反力為(按雙孔雙側(cè)布置計算) 198、承臺底面中心受到的最不利荷載組合：豎向力控制 19(二)樁長計算 201、群樁計算樁頭最大反力 202、地基承載力驗算 20四、樁基承臺計算 21（一）設(shè)計資料 21（二）承臺一般承載能力計算 221、撐桿承載能力驗算 222、系桿承載能力驗算 233、斜截面抗剪驗算 23（三）承臺沖切承載能力計算 241、墩身向下沖切驗算 242、角樁向上沖切驗算 24外環(huán)跌水閘橋下部結(jié)構(gòu)計算書PAGE12橋臺計算一、設(shè)計資料橋臺蓋梁、背墻為C30鋼筋混凝土構(gòu)件，樁為C25鋼筋混凝土構(gòu)件，臺后填土及溜坡填土密度為；填土的內(nèi)摩擦角。二、蓋梁計算（一）荷載計算1、恒載計算(1)、上部恒載計算荷載類型邊梁(kN)中梁(kN)自重458.068470.678二期287.135287.135現(xiàn)澆濕接頭42.90985.819單片梁受到的上部總恒載788.112843.632引用主梁計算結(jié)果，上部結(jié)構(gòu)在橋臺處產(chǎn)生的恒載反力為：中間支座反力為邊支座反力為。(2)、下部恒載計算(蓋梁和背墻荷載)化成均布荷載為：2、活載計算單車道單孔布載汽車荷載在橋臺蓋梁處產(chǎn)生的反力(記入沖擊系數(shù))：單孔單側(cè)布載人群荷載在橋臺蓋梁處產(chǎn)生的反力：(1)、對稱布載時的支座反力(2)、非對稱布載時的支座反力利用偏壓法計算：，其中G為荷載（汽車荷載為2，人群荷載為，e為G到中間支座中心的偏心矩（汽車荷載為0.15m,人群荷載為3.5m）,為第i個支座到中間支座的距離，由此得到：，，，，，，，，（二）蓋梁內(nèi)力計算1、恒載作用下蓋梁內(nèi)力計算恒載作用下內(nèi)力計算：彎矩以下側(cè)受拉為正，剪力以使結(jié)構(gòu)順時針轉(zhuǎn)動為正。；；。2、活載作用下蓋梁內(nèi)力計算對稱布載時蓋梁在活載作用下的內(nèi)力計算：，，(2)非對稱布載時蓋梁在活載作用下的內(nèi)力計算：，，（三）蓋梁內(nèi)力組合（承載能力極限狀態(tài)基本組合）1、對稱布載彎矩組合：剪力組合：

2、非對稱布載彎矩組合：剪力組合：3、最不利荷載組合彎矩組合：非對稱布載，蓋梁支點負(fù)彎矩組合：對稱布載，蓋梁中點正彎矩組合：剪力組合：非對稱布載，蓋梁支點內(nèi)側(cè)剪力組合：(三)蓋梁截面配筋和驗算1、蓋梁抗彎承載能力計算（1）A點截面抗彎承載能力計算（a）、蓋梁截面縱向配筋計算已知＜→→支點截面配筋取用15φ22+13φ22供給的面積為受拉鋼筋合力作用點到梁上緣的距離＞（b）、蓋梁彎矩承載能力驗算滿足承載能力的要求。(2)、跨中截面抗彎承載能力計算（a）、蓋梁截面縱向配筋計算已知＜→→跨中截面配筋取用兩排鋼筋，第一排為15φ22，第二排為13φ22，供給的面積為受拉鋼筋合力作用點到梁下緣的距離＞跨中截面配筋圖如下圖：（b）、蓋梁彎矩承載能力驗算滿足承載能力的要求。2、蓋梁抗剪承載能力驗算支點內(nèi)側(cè)截面剪力最不利：（1）、抗剪截面驗算→蓋梁截面滿足抗剪要求。（2）、斜截面抗剪承載能力驗算箍筋間距為100mm，蓋梁截面有6肢φ10的箍筋?！w梁箍筋配置滿足抗剪承載力的要求。（四）蓋梁裂縫寬度驗算1、A點截面裂縫寬度驗算短期效應(yīng)組合：長期效應(yīng)組合：最大裂縫寬度Wfk按下列公式計算：C1——鋼筋表面形狀系數(shù)，由于是帶肋鋼筋,C1=1.0C2——作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C3——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，σss——鋼筋應(yīng)力ρ——縱向受拉鋼筋配筋率則最大裂縫寬度為：滿足規(guī)范對裂縫寬度的要求。2、跨中截面裂縫寬度驗算短期效應(yīng)組合：長期效應(yīng)組合：最大裂縫寬度Wfk按下列公式計算：C1——鋼筋表面形狀系數(shù)，由于是帶肋鋼筋,C1=1.0C2——作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C3——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，σss——鋼筋應(yīng)力d——縱向受拉鋼筋直徑ρ——縱向受拉鋼筋配筋率則最大裂縫寬度為：滿足規(guī)范對裂縫寬度的要求。三、橋臺樁計算鉆孔灌注樁直徑為1.2m，用C25砼，縱筋均采用HRB335筋，箍筋采用R235筋，灌注樁按（《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTGD63—2007）中的m法計算內(nèi)力，m值為6780kN/m4(粘質(zhì)粉土)。樁身混凝土受壓彈性模量Ec=2.8×104MPa。（一）荷載計算1、上部恒載、橋臺蓋梁及背墻自重產(chǎn)生的反力（引用蓋梁計算數(shù)據(jù)）2、計算樁身自重與置換土重的差值土的容重加權(quán)平均值為：3、可變荷載單樁反力計算最大單樁反力為非對稱布載作用下：（引用蓋梁計算數(shù)據(jù)）（二）樁長計算1、單樁頭受到的豎向力的最不利組合地勘情況見地勘報告（擬定樁長18m2、鉆孔灌注樁的承載力計算鉆孔灌注樁的承載力容許值：，—單樁軸向受壓承載力容許值，樁身自重與置換土重的差值作為荷載考慮—樁身周長（m）—樁端截面面積（m2）n—

土的層數(shù)—樁頂以下各土層的厚度（m）—與對應(yīng)的各土層與樁側(cè)的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）—樁端處土的承載容許值（kPa），當(dāng)持力層為砂土、碎石土?xí)r，若計算值超過下列值時，宜按下列值采用：粉砂1000kPa；細(xì)砂1150kPa；中砂、粗砂、礫砂1450kPa；碎石土2750kPa；—樁端處土的承載力基本容許值（kPa）—樁端的埋深度（m），埋深由河底線算起；—容許承載力隨深度的修正系數(shù)，根據(jù)樁端處持力層土類按所用規(guī)范表3.3.4選用；—樁端以上各土層的加權(quán)平均重度（kN/m3）—修正系數(shù)，按所用規(guī)范的表5.3.3-2選用；—清底系數(shù)，按所用規(guī)范的表5.3.3-3選用。（土層狀況圖）擬定樁長滿足承載力要求！PAGE24PAGE14橋墩計算一、設(shè)計資料采用群樁基礎(chǔ)，蓋梁為C50鋼筋砼構(gòu)件、橋墩，承臺為C30鋼筋砼構(gòu)件，樁采用C25鋼筋砼構(gòu)件。二、橋墩墩身計算（一）荷載計算(橋墩底面受到的內(nèi)力)1、恒載計算上部結(jié)構(gòu)，蓋梁和橋墩恒載在橋墩底面處產(chǎn)生的最小反力為上部恒載來自主梁計算2、制動力計算一個設(shè)計車道制動力計算（公路Ⅱ級），使橋墩產(chǎn)生最大彎矩時汽車，在主梁上的加載長度為50m;,則則同向行駛雙車道的制動力為：則每根橋墩分得的剪力為：制動力對橋墩底面產(chǎn)生的彎矩為：3、溫度力計算(降溫30o)橋墩處有兩排支座，一排支座有10個支座，每個支座尺寸為250×400mm，橡膠厚度為37mm支座剪切剛度：利用群樁計算：承臺在1000kN水平力作用下的水平位移轉(zhuǎn)角位移基礎(chǔ)抗推剛度利用群樁計算：承臺在1000kN/m彎矩作用下的轉(zhuǎn)角位移基礎(chǔ)抗轉(zhuǎn)動剛度在Midas中建立蓋梁，墩的模型，如上圖下部結(jié)構(gòu)聯(lián)合剛度圖，共13個單元，在下端有兩個彈性支撐。由Midas數(shù)據(jù)得：端頭水平位移為溫度力對橋墩底面產(chǎn)生的彎矩4、可變荷載的反力計算(按單孔計算)單孔雙側(cè)時人群反力為：人群對橋墩底面產(chǎn)生的彎矩為：單孔時汽車反力為（全橋布置兩車道）：汽車對橋墩底面產(chǎn)生的彎矩為：5、水平地震力計算（二）荷載組合1、承載能力基本組合2、偶然組合3、最不利荷載組合為偶然組合（三）橋墩截面配筋驗算1、偏心受壓驗算橋墩截面可以簡化為的矩形截面橋墩底面承載能力基本組合（彎矩控制）先按大偏心受壓計算對偏心力Nd取矩(1)穩(wěn)定驗算：滿足規(guī)范要求。(2)承載能力驗算：滿足要求。2、配筋率驗算全截面全部縱向鋼筋配筋率為滿足規(guī)范要求一側(cè)縱向受拉鋼筋配筋率：滿足規(guī)范要求。（四）橋墩裂縫寬度計算短期效應(yīng)組合：長期效應(yīng)組合：最大裂縫寬度Wfk按下列公式計算：C1——鋼筋表面形狀系數(shù)，由于是帶肋鋼筋,C1=1.0C2——作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C3——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，偏心受壓構(gòu)件，C3=0.9σss——鋼筋應(yīng)力，ρ——縱向受拉鋼筋配筋率則最大裂縫寬度為：滿足規(guī)范要求。三、橋墩樁計算采用群樁，鉆孔灌注樁直徑為1.2m，樁長為18m，用C25砼，縱筋采用HRB335筋，箍筋采用R235筋，灌注樁按（《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》JTGD63—2007）中的m法計算內(nèi)力，m值為6500kN/m4。樁身混凝土受壓彈性模量Ec=3.0×104（一）荷載計算1、恒載計算上部結(jié)構(gòu)恒載，蓋梁，橋墩，承臺在承臺底面處產(chǎn)生的最大反力為：2、樁身自重與置換土重的差值土的容重加權(quán)平均值為：3、承臺頂面土壓力計算4、制動力計算使樁產(chǎn)生最大反力時，汽車在主梁上的加載長度為75m;,則則同向行駛雙車道的制動力為：制動力對承臺底面中心產(chǎn)生的彎矩為：5、溫度力對承臺底面中心產(chǎn)生的彎矩(降溫30o)：6、汽車在承臺底面中心產(chǎn)生的反力為(按雙孔兩車道布置計算)7、人群在承臺底面中心產(chǎn)生的反力為(按雙孔雙側(cè)布置計算)8、承臺底面中心受到的最不利荷載組合：豎向力控制內(nèi)力（承臺底面中心處）（kN,m）荷載類型豎向力水平力彎矩恒載6254.800承臺頂面土287.6100制動力060474降溫30o081.77645.98人群12000汽車104200總和7704.41141.771119.98恒載包括上部恒載，蓋梁，抗震臺，橋墩和承臺(二)樁長計算1、群樁計算樁頭最大反力（1）樁間影響系數(shù)計算，（2）樁頭最大反力計算通過群樁程序計算樁頭在橋的縱向的豎向最大反力為2259.8kN2、地基承載力驗算地勘情況見地勘報告（擬定樁長18m）鉆孔灌注樁的承載力容許值：，—單樁軸向受壓承載力容許值，樁身自重與置換土重的差值作為荷載考慮—樁身周長（m）—樁端截面面積（m2）n—

土的層數(shù)