扩大基础计算

飞天桥扩大基础计算

一、设计资料

1、上部构造：17m 装配式预应力钢筋砼空心板梁，计算跨径16.96m 。行车道10.5m ，人行道2m 。上部构造（梁与桥面铺装）恒重所产生的支座反力：3527kN;

2、支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数0.05；

3、设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载4.5kN/m 2;

4、桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽（见图）;

5、设计基准风压：0.6 kN/m 2;

6、其他：本桥跨越的河为季节性河流，不通航，不考虑漂浮物；地基土质：第一层：粉质粘土，3/2.19m kN sat =γ，8.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1800=；第二层：中密中砂，62.00=e ，3/20m kN sat =γ，kpa f a 3000=；第三层：粉质粘土，

3/5.19m kN sat =γ，9.0=L I ，8.00=e ，kpa f a 1600=。

（最大冲刷线）

（设计洪水位）（最低水位）

148146（河床及一般冲刷线）139

143.5

144粉质粘土

中密中砂

软塑粉质粘土

地质水文情况37

8080

顺桥向(单位：)

横桥向（单位：）

桥墩构造图145

图10-14 桥墩构造图

图10-15 地质水文情况

二、确定基础埋置深度

从地质条件看，表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ，而且是软塑状粉质粘土，地基容许承载力kpa f ao 180][=，故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，

kpa f ao 350][=，初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m 处，标高为142.2m ，

基础埋深2.8m 。

三、基础的尺寸拟定

基础分两层，每层厚度1m ，襟边取0.70m ，基础用C15，刚性角0m ax 40=α，基础的刚性角验算为： max 01

9.368

.026

.02tan αα<=⨯⨯=-，满足刚性扩大基础的刚性角要求。 即基础的剖面尺寸b a ⨯为 m a 47.026.2=⨯+=

m b 107.026.8=⨯+= 基础厚度：

m H 212=⨯=

计算最大墩柱高度H=13.3m 。 四、作用效应计算

（一）永久作用标准值计算 1．桥墩自重：

kN W 2.657253.1355.021=⨯⨯⨯=π

2．基础自重：

kN W 155925)16.26.81410(2=⨯⨯⨯+⨯⨯= 3．上覆土重

IKN W 1736)1018()16.26.814109.5410(3=-⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=

4.上部结构恒载

IKN W 35274=

∑ 7479.2KN

（二）可变作用标准值计算 1．汽车和人群支座反力

对于汽车荷载与人群荷载，支座反力按以下两种情况考虑：（1）单孔里有汽车和人群（双行）；（2）双孔里均有汽车和人群（即满布）。 （1）单孔里有汽车和人群（单孔双行）

图10-16 单孔汽车荷载

对于桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均部k q 和集中荷载k p 两部分组成。对于公路-Ⅰ级汽车荷载， m kN q k /5.10=，集中荷载k p 与计算跨径有关，计算跨径小于或等于5m 时，k p = 180kN ；桥涵计算跨径等于或大于50m 时，k p =360kN ，桥涵计算跨径大于5m 小于50m 时k p 值采用直线内插求得。本算例中，k p =228kN 。

kN R 9.74178.03)2282

96.165.10(1=⨯⨯+⨯= 01='R

人群支座反力为2R 和'

2R kN R 5.762

5.42172=⨯⨯=

02='

R ∑ 818.4KN

（2）双孔里有汽车和人群（双孔双行即满布）

图10-17 双孔汽车荷载

kN R R 9.74134.2)228296.165.10(11=⨯+⨯='=

kN R R 5.7625

.421722=⨯⨯=

'= ∑ 1560.3KN 2．汽车制动力：

一个车道上由汽车荷载产生的制动力按加载长度上计算的总荷载的10%，

加载长度取一联4*17=68计算 一个车道的制动力为：

kN H 4.22034.2%10)228685.10(=⨯⨯+⨯=

每个桥墩承受的制动力按桥墩抗推刚度分配，按4个桥墩平均分配，每个桥墩分配的制动力为

kN H H 1.554/1==

五、作用效应组合

按承载能力极限状态时，结构构件自身承载力和稳定性应采用作用效应基本组合和偶然组合；此算例不作地基沉降验算，暂不进行长期效应组合计算；另外，基础的稳定性验算，由于要利用《公桥基规》（JTJ024-85）规范的稳定系数，在其基本组合中，要求结构重要性系数及作用的各项系数均取为1.0，本算例中称其为标准值组合，因此，本算例进行作用效应的基本组合和作用效应的标准值组合。

作用效应组合汇总表 表10-5

六、地基承载力验算

进行地基承载力验算时，采用作用短期效应组合 （一）持力层强度验算 1．基底应力计算 kpa W M A N p 7.2374106

13

.5594

1086712max =⨯⨯+⨯=+=

kpa W M A N p 2.1114106

1241841080752min

=⨯⨯-⨯=-=

2．地基容许承载力确定

kpa h k b k f f a a 360)24(100.3300)3()2(][][22110=-⨯⨯+=-+-+=γγ