U型桥台台身计算
桥台计算书
桥台计算书 Prepared on 22 November 2020桥台计算书设计：葛翔复核：审核：xiangxiang目录112U型桥台计算1 计算依据与基础资料标准及规范标准上部构造形式：预制后张法预应力混凝土简支空心板下部构造形式：重力式U型桥台设计荷载：城市－A级结构重要性系数：规范《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2015（简称《通规》）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012（简称《预规》）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 主要材料1）混凝土：桥台台帽、背墙采用C30混凝土，侧墙C25混凝土，台身、扩大基础C25片石混凝土，容重均采用24 kN /m 3； 3）钢筋：采用HRB400，sk 400MPa f =，5S E 2.010MPa =⨯； 采用HPB300，sk 300MPa f =，5S E 2.110MPa =⨯。
cm ）假设台背铅直，基础墙趾扩散角=tan-1（50/100）=<混凝土最大刚性角40o满足要求，台后填土与水平面夹角β=0。
墙背填土容重γs=19KN/m3,计算内摩擦角Φ=40o。
桥台c25混凝土容重γk=24KN/m3,基底摩擦系数μ=,地基容许承载力[σ]=2500Kpa。
人群荷载q=3kN/m2，上部构造反力--恒载标准值p1=，上部构造反力--活载标准值p2=。
2 荷载计算桥台及上部结构的荷载计算桥上部反力表上部构造荷载计算桥台自重与台内填土重力及其对基础底中心的偏心弯矩，首先计算各部分重力及其对基础底前趾点“A”弯矩；由上表可知，桥台及台内填土重合计：；桥台及台内填土对A 点弯矩合计：；则桥台及台内填土对基础底中心力臂为：桥台及桥台内填土对基础底偏心弯矩：台后土压力式中：γ——土容重，γ=19KN/m3；B——桥台计算宽度，B=；H——桥台计算高度，H=7m；h——破棱体范围内车辆荷载的等代均布土厚度；μ——主动土压力系数。
第6章桥梁通使用说明U台计算与绘图
第6章重力式U型桥台计算与绘图6.1概述重力式U型桥台计算与绘图模块是专门用来计算Ｕ台内力和应力，并进行强度和稳定验算。
通常，计算与绘图配合使用，先拟定好桥台各部尺寸后，选择绘制U型桥台一般构造图，进入AutoCAD调入图形，在屏幕上观察桥台各部尺寸是否合适，是否有填错的数据。
当图形各部尺寸无错后，再运行桥台计算程序，验算受力、基底应力及稳定性。
然后反复调整桥台尺寸，使其优化。
计算结束后，再选择绘图生成图形。
考虑到U台的特点，仅对顺桥向进行分析和验算。
重力式U型桥台计算后将输出一份详细的计算书，包括台身各计算截面的几何特性计算、内力计算、偏心距验算、强度验算和基底截面的几何特性计算、应力计算、稳定性验算，以便用户能够进行分析和判断，做出既经济又安全的设计。
重力式U型桥台绘图可用于绘制重力式U型桥台一般构造图、台帽钢筋构造图。
6.2功能6.2.1验算以下4个截面程序将对4个截面进行验算。
即⑴台身顶截面、⑵台身1/2高截面、⑶台身底截面和⑷基础底截面，各截面的编号分别为：1、2、3、4。
当验算基础底截面时，又按三种情况分别验算，A表示台后土压力算至基顶断面位置，B表示台后土压力算至基底截面位置，C表示台后土压力算至基底断面位置并计入浮力。
A用于基底应力验算，B、C用于桥台稳定验算。
对1、2、3号截面进行偏心距和强度验算，对4号截面进行应力计算和稳定性验算。
6.2.2单项荷载包括以下14种⑴上部结构重力；⑵下部结构重力；⑶土的重力；⑷土侧压力；⑸水的浮力；⑹汽车荷载；⑺汽车引起台后土压力；⑻人群荷载；⑼挂车荷载；⑽挂车引起台后土压力；⑾汽车制动力；⑿温度影响力⒀支座摩阻力；⒁施工荷载。
6.2.3内力组合包括以下8种⑴汽车＋人群＋恒载；⑵汽车＋人群＋恒载＋温度＋支座摩阻力；⑶汽车＋人群＋恒载＋制动力；⑷汽车＋人群＋恒载＋温度＋制动力；⑸汽车＋人群＋恒载＋温度＋支座摩阻力；⑹验算荷载＋恒载；⑺未架梁，台后已填土；⑻施工荷载（含上部）＋下部恒载。
桥台计算表
一辆挂车总重
等待土层厚度h=G/（Bγ Lo）： 0.3623
侧土压力: 1640.186747
桥台基础底面外力汇总
1200 作用点距基础顶面： 2.153
1000 作用点距基础顶面： 2.135
1200 作用点距基础底面： 2.153
1000 作用点距基础底面： 2.135
序号
项目
水平力
竖直力
弯距
6 上部结构恒载
959.232
1417.26528
7 上部结构活载（汽）
870.92
1286.7843
8 上部结构活载（挂）
482.44
712.8051
9 桥台台身、基础及台内填土
18828.84976
-8746.716448
10 荷载组合一
1739.464738
20659.00176
-1853.552484
桥台重心至基底中心的距离:
-0.464538013
桥台重心至C点的距离 支座中心至桥台重心的水平距离
3.212
1.4775
填土表面与水平面的倾角β
墙背与填土间的摩擦角δ 系数μ
0
0.305432619 0.1377
0
2970.174837
弯距： 3607.2614 弯距： 3501.0803 弯距： 3607.2614 弯距： 3501.0803
853.5730512
27.6
23
635.9371966
4.42
2810.842409
11.1
23
256.0494141
2.95
755.3457715
224.0
23
5153.006112
桥台计算书
桥台计算书设计：葛翔复核： GX.Kate审核：xiangxiang目录1 计算依据与基础资料 (1)1.1 标准及规范 (1)1.1.1 标准 (1)1.1.2 规范 (1)1.1.3 主要材料 (1)1.2 计算资料 (2)1.2.1 结构尺寸 (2)1.2.2 墙后填土参数 (2)1.2.3墙体与地基参数 (2)2 荷载计算 (4)2.1 桥台及上部荷载计算 .................................... 错误！未定义书签。
2.1.1 桥上活载反力 (5)2.1.2 不考虑浮力时自重恒载计算 (6)2.2 台背土压力计算 (7)2.2.1 台后填土自重引起的主动土压力 (7)2.2.2 台后活载引起的主动土压力 (8)2.3 作用力汇总 (9)3 偏心距验算 (10)4 地基承载力验算 (10)5抗滑移稳定性验算 (11)6抗倾覆稳定性验算 (11)7 验伸缩缝的选择 (12)U型桥台计算1 计算依据与基础资料1.1 标准及规范1.1.1 标准∙上部构造形式：预制后张法预应力混凝土简支空心板∙下部构造形式：重力式U 型桥台∙设计荷载：城市－A 级∙结构重要性系数： 1.11.1.2 规范∙《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）∙《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2015（简称《通规》） ∙《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012（简称《预规》）∙《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）1.1.3 主要材料1）混凝土：桥台台帽、背墙采用C30混凝土，侧墙C25混凝土，台身、扩大基础C25片石混凝土，容重均采用24 kN /m 3；3）钢筋：采用HRB400，，5S E 2.010MPa =⨯；采用HPB300，sk 300MPa f =，5S E 2.110MPa =⨯。
1.2 计算资料1.2.1 结构尺寸sk 400MPa f =cm）假设台背铅直，基础墙趾扩散角=tan-1（50/100）=26.57o<混凝土最大刚性角40o满足要求，台后填土与水平面夹角β=0。
重力式U型桥台设计验算
一、计算（一）结构尺寸桥台总高 H=7.200m 基底标高H1=142.800m雉墙高度 h0= 1.031m 最低水位H2=142.800m胸墙高度 h1= 5.169m 洪水水位H3=148.700m基础厚度 h2= 1.000m 河床标高H4=145.000m前墙高度 h3= 6.200m 桥台长度W0=7.100m反力位置 b0=0.300m 墩帽挑檐W1=0.050m墩帽挑檐 b1=0.050m 墩顶长度W2=7.000m墩顶宽度 b2= 1.200m 基础左右襟边宽0.500m墩帽宽度 b3= 1.300m 桥墩底长W4=8.000m基础前后襟边B1=0.500m基础长度W=9.000m桥墩底宽 B2= 1.400m基础宽度 B= 2.400m（顺桥向）假想台背与铅直面基础墙趾扩散角26.6<小于浆砌片石最大刚性角台后填土与水平面β=0（二）墙后填土参墙背填土容重γ=19（KN/m3）浮容重γw=10（KN/m3）计算内摩擦角φ=35填土与假想台背间的内摩擦角δ=φ/2=17.5襟边填土容重γ1=18（KN/m3）重力式U型桥台设计验算（三）墙体与地基桥台砌体容重γkγk =23（KN/m 3）浮容重γkwγkw =13（KN/m 3）基地摩擦系数μ=0.3（可塑状粘土）地基容许承载力[σa]=200KPa基底设置碎石垫层（透水），故（四）计算荷载台后荷载q= 3.5（KN/m 2）上部结构反力恒载P1=180（KN）活载P2=203.6（KN）二、荷载（一）桥台及上部1、桥上活载反力2、不考3、浮力（洪水位计算水位=148.700m 基础水淹高度= 1.000m 台身水淹高度= 4.900m 侧襟边水淹土厚=1.200m 前襟边水淹土1.200m3、浮力（最低水计算水位=142.800m 基础水淹高度=0.000m 台身水淹高度=0.000m 侧襟边水淹土厚=0.000m 前襟边水淹土厚=0.000m 编号铅直力N (KN)对基地中心距离（m）弯矩（KN m）10基础浮力0.000.000.0011台身浮力#REF!#REF!#REF!12侧襟边土浮力0.000.000.0013前襟边土浮力0.000.950.00#REF!#REF!（二）台背土压力1、求破裂角θ假设破裂面交与荷载内，采用相ψ=φ+α+δ=52.5A =-tanα=0tanθ=-tanψ+（（ctanφ0.58得： θ=30.262、计算破裂面交L=H×tanθ=4.201计算荷载换算为均h q =q/γ=0.184 m3、主动土压力系由桥梁通用规范cos 2（φ-α）=0.671cos 2α=1c os（α+δ）=0.954sin （φ+δ）=0.793sin （φ-β）=0.574cos （α+δ）=0.954cos （α-β）=1.000得： K=0.2464、个深度处的土1）洪水位时计算水位=148.700 m h q =0.184 m h a =1.300 m h b =5.900 m2）最低水位时计算水位=142.800 m h q =0.184 m h a =7.200 m h b =0.000 mE0=K×hq×γ0.861 （KN/m2）E1=E0+K×ha×γ34.531 （KN/m2）E0=K×hq×γ0.861 （KN/m2）E1=E0+K×ha×γE2=E1+K×hb×γw34.531 （KN/m2）6.941 （KN/m2）E2=E1+K×hb×γw21.462 （KN/m2） -2×W 3×B ×水淹土厚×10 -B1×W 0×水淹土厚×10小计计算式-B×W×基础水淹高度×10 -（B2+B3）×W0×台身水淹高度×105、桥台后填土自cos（α+δ）=0.954sin（α+δ）=0.301 1）洪水2）最低cos（α+δ）=0.954sin（α+δ）=0.301 1）洪水组合1：e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2：e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3：e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4：e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!2、最低水位时组合1：e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2：e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3：e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4：e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!四、地基1、洪水水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/6=8.64组合1：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!2、最低水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/12=32.4组合1：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!五、抗滑1、洪水水位时组合1：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!2、最低水位时组合1：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合1：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!2、最低水位时组合1：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!七、处理略。
U型桥台施工方法(跟台背计算)文档
1、编制依据1.<<京包高速公路(六环路－德胜口段)工程施工图设计>>第四标段一～十二册2.已获批准的《施工组织设计》3.相关规范标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004《公路工程水泥砼试验规程》JTJ053-94《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-95《钢筋砼结构用热轧钢筋》GB1499-84《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175-92《砼外加剂》GB8076-87《砼外加剂应用技术条件》GBJ119-88《钢筋焊接及验收规范》JTJ18-2003《砼结构设计规范》GB10-892、工程概况及气候概况2.1 工程概况京包高速公路南起北六环路,北至德胜口,路线全长17.66Km。
本标段为京包高速公路工程第4＃合同段，起点桩号K26+800，终点桩号K29+500，终点处设置断链K29＋458.716＝K29＋500，标段长度2658.716m。
邓庄互通式立交E 匝道桥位于邓庄互通式立交E匝道桩号KE0+188.315处，跨越地方路。
桥梁全长40.04米，桥梁全宽19.5米。
上部结构为2×16米预应力混凝土简支T梁，下部结构为重力式U型桥台，基础为钻孔灌注桩。
本桥共有重力式U型桥台2个，具体工程量数量见下表：E匝道桥桥台工程量数量表2.2 地质及气候概况2.2.1地质概况该场地为地震非液化地基。
场地土类别属于Ⅲ类场地土。
场地地下水水位距离基础较深，可不考虑地下水的腐蚀性。
各层土具体地质情况及地下水水质情况详见本桥位处《工程地质勘察报告》，并以《工程地质勘察报告》为准。
2.2.2气候概况项目建设区全部位于北京市昌平地区，属大陆季风气候区，全年四季分明，昼夜温差大，北部山区具有“冬冷夏凉”的山地气候特征。
辖域内降水分布不均，年均降水量550～650mm左右。
3、施工准备3.1施工领导小组组织机构设置为了优质、高效地完成E匝道桥的施工任务，按照精干管理层，强化作业层的原则，成立“E匝道桥重力式U型桥台施工小组”，U型桥台施工小组的主要职能是按照合同规定及业主、监理工程师的指示，按计划进行有序地组织该构造物施工。
U型桥台计算
一、计算资料（一）结构尺寸基底标高H1=最低水位H2=洪水水位H3=河床标高H4=前墙背坡度m=翼墙背坡度m=桥台宽度W0=翼墙顶宽W1=内空顶宽W2=侧襟边宽W3=翼墙底宽W4=内空底宽W5=基础宽度W=0.00 °（假想台背铅直）26.57 °35.00 °0.00 °（二）墙后填土参数19.00 KN/m³9.00 KN/m³35.00 °17.50 °（取δ=1/2×Φ）18.00 KN/m³（三）墙体与地基参数23.00 KN/m³13.00 KN/m³0.3150 KPa（四）计算荷载3.500 KN/m²180.00 KN 203.60 KNU型桥台计算书0.500 m 2.271 m 0.957 m6.500 m (横桥方向)142.800 m 142.800 m 148.700 m 145.000 m 3.000 m 3.500 m 5.500 m 0.500 m 4.500 m 2.600 m 0.500 m 3.167 m 0.600 m 0.500 m 4.200 m (顺桥方向)5.169 m 1.000 m 0.533 m桥台总高H=雉墙高度h0=胸墙高度h1=基础厚度h2=6.200 m 0.300 m 前墙高度h3=反力位置b0=7.200 m 1.031 m 台帽宽度b1=雉墙顶宽b2=翼墙长度b3=前襟边宽B1=前墙底宽B2=后踵宽度B3=基础长度B=假想台背与铅直面夹角α=基础墙趾扩散角=tg -1(B1/h2)=台后填土与水平面夹角β=上部结构反力——活载P2=基底摩擦系数μ=墙背填土容重γs =墙背填土浮容重γsw =计算内摩擦角Φ=填土与假想台背间摩擦角δ=满足要求。
地基容许承载力[σ]=台后荷载q=上部结构反力——恒载P1=＜ 墙体最大刚性角=襟边填土容重γ1=桥台砌体容重γk =桥台砌体浮容重γkw =二、荷载计算（一）桥台及上部结构的荷载计算1、桥上活载反力2、不考滤浮力时自重恒载计算3、浮力（洪水位时）计算水位：148.700 m4、浮力（最低水位时）计算水位：142.800 m（二）台背土压力计算1、求破裂角θ假设破裂面交于荷载内，采用相应的公式计算：52.50 °A=-tg α=0.0000.5835得θ=30.26 °2、计算破裂面交于台后路面的长度L=H×tg θ=4.201m0.184m 3、主动土压力系数用库仑土压力公式计算0.24614、各深度位置的土压力强a）洪水位时计算水位：148.700 mb）最低水位时计算水位：142.800 m5、桥台后填土自重引起的主动土压力1）洪水位时 计算荷载换算为均布土层，其厚度h q =q/γs==++=δαφψ=+⨯++-=)()(A tg tg ctg tg tg ψψφψθ=-⨯+-⨯++⨯+⨯-=222))cos()cos()sin()sin(1()cos(cos )(cos βαδαβφδφδαααφK2）最低水位时6、桥台后活荷载引起的土压力（洪水水位时与最低水位时活载引起的土压力相同）（三）作用力汇总三、偏心距验算1）洪水位时e0=M/N=0.377 m0.75ρ=0.75B/6=0.525 m2）最低水位时e0=M/N=0.271 m0.75ρ=0.75B/6=0.525 me0＜0.75B/6 OK e0＜0.75B/6 OK四、地基承载力验算1）洪水位时σmax =N/A+M/W=131.61 KPa ＜[σ]=150 KPa σmin =N/A+M/W=63.68 KPa＜[σ]=150 KPa2）最低水位时σmax =N/A+M/W=187.33 KPa ＞[σ]=150 KPa σmin =N/A+M/W=112.30 KPa＜[σ]=150 KPa五、抗滑稳定性验算1）洪水位时Ks=μ*N/F=1.803＞[Ks]=1.32）最低水位时Ks=μ*N/F=1.836＞[Ks]=1.3六、抗倾覆稳定性验算1）洪水位时K0=N*y/M=y/e0=B/(2*e0)= 5.573＞[K0]=1.52）最低水位时K0=N*y/M=y/e0=B/(2*e0)=7.742＞[K0]=1.5七、验算结果汇总OKOKOKOK OK不通过 OKOK。
U型桥台施工方案(含台背计算)
1、编制依据1.<<京包高速公路(六环路－德胜口段)工程施工图设计>>第四标段一～十二册2.已获批准的《施工组织设计》3.相关规范标准《公路桥涵施工技术规范》 JTJ041-2000《公路工程质量检验评定标准》 JTGF80/1-2004《公路工程水泥砼试验规程》 JTJ053-94《公路工程施工安全技术规程》 JTJ076-95《钢筋砼结构用热轧钢筋》 GB1499-84《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》 GB175-92《砼外加剂》 GB8076-87《砼外加剂应用技术条件》 GBJ119-88《钢筋焊接及验收规范》 JTJ18-2003《砼结构设计规范》 GB10-892、工程概况及气候概况2.1 工程概况京包高速公路南起北六环路,北至德胜口,路线全长17.66Km。
本标段为京包高速公路工程第4＃合同段，起点桩号K26+800，终点桩号K29+500，终点处设置断链K29＋458.716＝K29＋500，标段长度2658.716m。
邓庄互通式立交E匝道桥位于邓庄互通式立交E匝道桩号KE0+188.315处，跨越地方路。
桥梁全长40.04米，桥梁全宽19.5米。
上部结构为2×16米预应力混凝土简支T梁，下部结构为重力式U 型桥台，基础为钻孔灌注桩。
本桥共有重力式U型桥台2个，具体工程量数量见下表：E匝道桥桥台工程量数量表2.2 地质及气候概况2.2.1地质概况该场地为地震非液化地基。
场地土类别属于Ⅲ类场地土。
场地地下水水位距离基础较深，可不考虑地下水的腐蚀性。
各层土具体地质情况及地下水水质情况详见本桥位处《工程地质勘察报告》，并以《工程地质勘察报告》为准。
2.2.2气候概况项目建设区全部位于北京市昌平地区，属大陆季风气候区，全年四季分明，昼夜温差大，北部山区具有“冬冷夏凉”的山地气候特征。
辖域内降水分布不均，年均降水量550～650mm左右。
3、施工准备3.1施工领导小组组织机构设置为了优质、高效地完成E匝道桥的施工任务，按照精干管理层，强化作业层的原则，成立“E匝道桥重力式U型桥台施工小组”， U型桥台施工小组的主要职能是按照合同规定及业主、监理工程师的指示，按计划进行有序地组织该构造物施工。