基础工程桥台设计
12 重力式桥台示例(含U形基础)解析

12 重力式桥台示例(含U形基础)1.本文目的本文的目的是,通过一个重力式桥台示例的演示,使用户掌握在“桥梁设计师”中重力式桥台和U 形基础的设计过程。
2.系统支持设计师1.0.2版本重力式桥台和U形扩大基础的主要依据:各大中设计院的施工图纸交通部《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)以下各节中的《基规》指的是《公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63—2007)》,《通规》指的是《公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)》,《混规》指的是《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62—2004)》。
重力式桥台支持整体式和分离式(前墙设置沉降缝),支持的基础形式有:四边形扩大基础,U形扩大基础、承台桩基础。
3.流程介绍按如下流程可从无到有建立一个重力式桥台。
图3-14.工程实例4.1 工程概况为使大家比较直观的了解桥梁设计师中重力式桥台的设计过程,下面我们以一个整体式重力式桥台为例来介绍,基础形式为U形基础,共有两层。
(图4-1-1)图4-1-14.2 布孔信息双击打开路线下的路线总体,打开布孔信息标签进行编辑。
(图4-2-1)图4-2-1●布孔线里程:第一行数字表示里程桩号,其后各行数字表示跨径。
●布孔线序号:构件名中的“##”后的数字与布孔线序号是一一对应的。
对下部构件,如果构件名是“新墩1##n”(n为阿拉伯数字),则布孔线序号的第n行就是这个构件所在的位置。
如图4-2-1,本例我们的构件名是“重力式桥台示例##1”,那么布孔线序号的第1行桩号10是重力式桥台所在位置(实际里程在表格的最后一列中由程序自动计算)。
●桥墩中心线距离布孔线L:桥墩中心线在布孔线大桩号侧为正,小桩号侧为负。
桥台桩基础设计计算书

.62cos(25.1 0) =22694.12 kN E Ax E A cos( ) 25060
作用点与基础底面的距离:
1 e y 9.5 3.17 m 3
水平方向土压力对基底形心轴的弯矩:
M ex E Ax e y 22694 .12 (3.17) 71940 .36kN m
台后填土自重引起的主动土压力:
EA
式中:
1 mH 2Ka B 2
; m ——墙后填土重度的加权平均值( kN m3 )
H ――土压力作用的高度; B ――土压力作用的宽度;
K a ――主动土压力作用系数。
土压力作用系数如下:
Ka =
cos2 ( m ) cos2 cos( ) 1 sin( ) sin( ) cos( ) cos( ) cos2 (25.1 0) cos2 0 cos(25.1 2 0) 1 sin(25.1 2 25.1) sin(25.1 0) cos(25.1 2 0) cos(0 0)
Quk Qsk Qpk u p qsik li q pk AP
桩侧土的极限侧阻力标准值如下: 中密卵石土层,取 qs1k =85kPa. 密实卵石土层,取 q s 2 k =90kPa。 桩的极限端阻力标准值如下: 密实卵石土层,取 q pk =2200kPa
Quk Qsk Qpk u p qsik li q pk AP
) 1,4 36445 .14 1.4 2250 1.4 13282 .92 o M ud 1.2 (14742 37800
=33773.292 kN.m 3、桥上无飞机,台后有飞机荷载
扩大基础重力式桥台施工技术方案(修改)

扩大基础重力式桥台施工技术方案(修改)重力式U桥台、扩大基础施工技术方案泽当大桥至增期公路改建工程A1标重力式U桥台、扩大基础施工技术方案编制:复核:审核:中交路桥建设有限公司泽当大桥至增期公路改建工程A1标项目部重力式U桥台、扩大基础施工技术方案目录1.编制依据............................................................. - 1 -2.工程概况............................................................. - 1 -2.1设计概况....................................................................................................................... -1 -2.2施工条件概况............................................................................................................... - 1 -2.2.1地理位置及交通条件....................................................................................... - 1 -2.2.2气象、水文...................................................................................................... - 2 -2.2.3地形、地貌...................................................................................................... - 2 -2.准备工作............................................................. - 2 -2.1内业准备....................................................................................................................... - 2 -2.2现场准备....................................................................................................................... - 3 -2.3物资设备准备............................................................................................................... - 3 -2.4施工部署及工期计划................................................................................................... - 3 -2.4.1工程目标.......................................................................................................... - 3 -2.4.2施工管理人员.................................................................................................. - 3 -2.4.3施工人员和机械配置情况............................................................................... - 4 -3.施工工艺............................................................. - 4 -3.1基坑开挖....................................................................................................................... -4 -3.2基坑混凝土浇筑........................................................................................................... - 5 -3.3桥台模板安装............................................................................................................... - 7 -3.4台身混凝土浇筑........................................................................................................... - 7 -3.5混凝土养生................................................................................................................... - 7 -3.6模板拆除....................................................................................................................... - 7 -3.7台帽施工....................................................................................................................... - 7 -4.质量标准............................................................. - 8 -5.质量保证............................................................. - 9 -5.1质量保证组织机构....................................................................................................... - 9 -5.2质量保证体系............................................................................................................... - 9 -5.3质量保证措施............................................................................................................... - 9 -6.安全生产............................................................ - 10 -6.1安全管理机构和保证体系......................................................................................... - 10 -6.2安全教育..................................................................................................................... - 10 -6.3砼作业安全操作要点................................................................................................. - 11 -6.4用电安全要点............................................................................................................. - 11 -6.5高空作业、脚手架作业安全操作要点..................................................................... - 11 -6.6模板作业安全操作要点............................................................................................. - 12 -6.7雨季施工..................................................................................................................... - 12 -6.7.1模板混凝土.................................................................................................... - 12 -6.7.2起重设备........................................................................................................ - 12 -6.7.3临时用电........................................................................................................ - 13 -6.8现场风险源分析......................................................................................................... - 13 - 中交路桥建设有限公司- 1 -重力式U桥台、扩大基础施工技术方案6.9现场事故处置预案..................................................................................................... - 17 -7.环境保护............................................................ - 17 -7.1环境保护意识............................................................................................................. - 17 -7.2现场场容、场貌布置措施......................................................................................... - 18 -7.3生活卫生措施............................................................................................................. - 19 -8.附件................................................................ - 19 -中交路桥建设有限公司- 2 -重力式U桥台、扩大基础施工技术方案1.编制依据1.1《西藏自治区泽当大桥至增期公路改建工程A1标段施工图设计》;1.2《公路工程质量检验评定标准》(JTJ F80/1-2004);1.3《路桥工程师计算手册》;1.4《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011);1.5《工程测量规范》GB50026—2007;1.6《公路工程施工安全技术规范》(JTG F90--2015);1.7《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80 -91);1.8《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-2005)。
桥台基础在软土地区的设计和处理技术研究

桥台基础在软土地区的设计和处理技术研究在软土地区进行桥台基础的设计和处理是一个重要而复杂的任务。
软土是指具有较大固结沉降和较低抗剪强度的土层,对于建筑结构的稳定性和安全性有较高的要求。
本文将从软土地区桥台基础的设计原则、处理技术以及相关案例分析等方面进行探讨。
首先,软土地区桥台基础的设计应遵循以下原则。
首先,要充分考虑软土地区的地质条件,包括土层性质、地下水位、地震活动等因素。
其次,要选择合适的桥台基础类型,包括扩展基础、灌注桩基础、地下连续墙基础等,根据实际情况确定最适合的基础形式。
此外,要合理设置桥台基础的布置和尺寸,保证桥台基础的稳定性和承载力。
最后,要合理选择施工方法和材料,考虑到软土地区的特点,选用适宜的施工工艺和强度标准。
其次,软土地区桥台基础的处理技术包括多种方法。
其中,最常用的方法是加固处理和排水处理。
加固处理可以通过加固土层的手段来提高软土地区的承载力和稳定性,常用的方法包括土石方加固、钢筋混凝土加固、预应力加固等。
排水处理是为了降低软土地区的地下水位,减少土体的液化风险,常用的方法包括开挖排水、井点降水和地下水排泄等。
此外,还可以采用土钉加固和地基加固等技术手段,以增加软土地区桥台基础的稳定性和承载力。
在实际工程中,我们可以通过对一些案例的分析和研究来进一步了解软土地区桥台基础的设计和处理技术。
以某地区的一座桥梁工程为例,该地区地质条件较为复杂,主要为软黏土和高水位。
在设计桥台基础时,工程师首先进行了全面的地质勘测和研究,确定了软土的物理和力学性质,以及地下水位和地震活动情况。
然后,根据这些数据,选择了适合的桥台基础类型和布置方案,采用了扩展基础和灌注桩基础相结合的方式。
加固处理方面,采用了土石方加固和预应力加固技术,以提高桥台基础的稳定性和承载力。
同时,通过合理的排水处理,降低了地下水位,减少了液化风险。
最终,该桥梁工程在软土地区得到了稳定的运行和良好的效果。
总之,在软土地区进行桥台基础的设计和处理是一个复杂而重要的任务。
桥台施工方案

目录一、编制依据1二、工程概况1三、施工部署13。
1、导线、水准点复测33.2、施工用水33。
3、场地准备33。
4、人员组织及配备33。
5、施工机具设备33.6、施工配合比43。
7、材料准备4四、施工工艺及方法44.1、明挖扩大基础施工44。
1.1 定位放样44.1。
2 基坑开挖54。
1。
3 模板加工及安装54。
1。
4 混凝土浇筑64。
1。
5 基坑回填64。
2、台身、侧墙及台帽施工64。
2.1 脚手架施工64。
2。
2 钢筋制作及安装94.2。
3 模板的制作及安装104。
2。
4 混凝土浇筑12五、质量保证措施155。
1、组织保证措施155.2、工作保证措施155。
3、技术保障措施16六、工期保证措施166.1、工期保证实施原则166.2、工期保证实施措施176。
3、确保控制工程按期完成的措施18七、安全保证措施187。
1、安全管理组织机构187。
2、建立安全岗位责任制187.3、抓好安全教育和检查187。
4、加强现场安全管理19八、文明施工保证措施19桥台施工方案一、编制依据1。
1、贵州省仁怀至望谟高速公路(安顺至紫云段)第AZTJ—2合同段两阶段施工图设计文件;1。
2、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50–2011);1。
3、《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004);1.4、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95);1。
5、《高速公路施工标准化技术指南》.二、工程概况三、施工部署3。
1、导线、水准点复测施工前全线已完成导线点、水准点测量数据的复测,并在线路附近增设了导线点与水准基点。
3。
2、施工用水取自自然沟渠,按照标准化要求设置蓄水池.施工用电接入当地电网,以外电为主、自发电为辅,始终保持自发电的能力,避免停电对施工的影响。
3.3、场地准备贯通施工便道,平整施工现场场地,为下一步施工创造有利环境。
3。
4、人员组织及配备本工程开工前,由项目总工组织全体技术人员,包括测量、质检、试验、物资相关人员,熟悉施工图纸,了解施工内容。
桥台施工方案_共10篇.doc

★桥台施工方案_共10篇范文一:桥桥台施工方案K133+187石板沱大桥桥台施工方案一、工程概况K133+187石板沱大桥0#桥台为桩基础肋板式桥台、包括承台、系梁、肋板、背墙、耳墙、台帽等结构,11#桥台为扩大基础重力式U型桥台,包括墙身、台帽等结构,0#、11#桥台采用C30砼浇筑。
二、施工机械人员配备三.施工方法3.1施工方案施工时模型采用自制的大块钢模板,模板安装必须按图进行,安装校正后用拉杆和对口撑固定,加固立柱采用脚手架和方木。
模板板面之间平整、接缝严密、不漏浆。
3.2台身、台帽施工方法3.2.1台身、台帽施工工艺框图(下页)台身、台帽、背墙施工工艺框图3.2.2扩大基础施工工艺框图(下页)钢筋砼桥台扩大基础施工工艺框图3.3模板支立施工时,模型采用自制的大块钢模板,模板安装必须按图进行,安装校正后用拉杆和对口撑固定,加固立柱采用脚手架和方木。
模板板面之间平整、接缝严密、不漏浆。
为了保证模板的稳定,防止跑模,沿台身横向设置拉筋,拉筋间距为1米,错开布置。
模板安装时轻移慢放,做到接缝紧密、平顺。
混凝土灌注前,对基础底面进行凿毛清洗,确保连接质量。
灌注过程中,加强震捣和观模工作,确保混凝土内实外美。
模板安装完毕后,对其平面位置、顶部标高、接点联系及纵横向稳定性进行检查,达到设计要求后方可浇筑混凝土。
3.4钢筋制作3.4.1钢筋加工。
加工前应将表皮油渍、漆皮等清除干净。
钢筋平直、无局部弯折,成盘的钢筋和弯曲的钢筋要冷拉调直。
3.4.2钢筋网骨架的绑扎,钢筋的连接对于轴心受拉和小偏心受拉的钢筋接头不能绑接。
受力钢筋焊接或绑扎接头设在内力较小处,并错开布置。
电弧焊接和绑扎接头与钢筋弯曲处的距离不小于10倍的钢筋直径,且不位于构件的最大弯矩处。
3.5混凝土施工3.5.1混凝土拌制。
拌制混凝土配料时,各种计量衡器必须保持准确。
对骨料的含水量要经常进行检测,雨天增加检测次数,据以调整骨料和水的用量。
2024版桥梁工程基础桥梁墩台与基础PPT课件
对完成的桩身进行质量检测,包 括承载力、垂直度等指标的检测。
沉井基础施工方法
场地准备
对施工场地进行平整和排水处理,确 保施工顺利进行。
02
沉井制作
根据设计要求,在加工厂或现场制作 沉井,包括井壁、隔墙、刃脚等部分 的制作。
01
观测与调整
在沉井施工过程中及完成后,进行观 测和调整,确保沉井的稳定性和安全 性。
安定性等性能指标的检验。
骨料
粗、细骨料应符合规范要求,不 得含有泥块、有机物等杂质。骨 料的粒径、级配等应符合设计要
求。
外加剂
应选用性能稳定、质量可靠的外 加剂,严禁使用对人体有害的外 加剂。使用前应对外加剂进行试
配,确认其适应性。
施工过程质量控制
模板安装
模板应具有足够的强度、刚度和稳定性,安装前应进行检 查和试拼。安装过程中应注意模板的接缝严密、支撑牢固, 防止漏浆和变形。
常见病害类型及原因分析
裂缝
由于温度变化、收缩、徐变等引起的 混凝土开裂,以及施工缝处理不当、 荷载作用等造成的裂缝。
侵蚀
由于环境水中的化学物质对混凝土的 腐蚀,或是由于冻融循环造成的混凝 土剥蚀。
钢筋锈蚀
由于混凝土保护层不足或氯离子侵入 等原因,导致钢筋锈蚀膨胀,进而引 起混凝土开裂和剥落。
基础沉降
墩身一般采用钢筋混凝土结构,根据受 力需要可配置钢筋网或预应力筋。墩身 截面形状可根据桥梁宽度、高度和美观 要求进行设计,常见的有矩形、圆形、 多边形等。
桥梁墩台的施工方法主要有现场浇筑法、 预制安装法和滑模施工法等。现场浇筑 法是在现场支设模板并浇筑混凝土形成 墩台;预制安装法是将预制的墩台构件 运输到现场进行安装;滑模施工法是利 用滑模装置在现场连续浇筑混凝土形成 墩台。
桥台基础规范
U型桥台设计设计资料:1、下部结构:采用扩大基础重力式U型桥台,基础埋置在块石层中,桥台各部分材料:台帽:采用C30混凝土;台身:采用C20片石混凝土,桥台基础:采用C15片石混凝土;支座:采用C30混凝土。
2、上部结构:该梁桥采用钢筋混凝20mT型梁,标准跨径10m,计算跨径取9.5m,桥梁跨径取28m, 双向两车道,桥梁有效宽度为2.0(人行道)+3.75(机动车道)+0.1(中间分隔线)+3.75(机动车道)+2.0(人行道)m=11.6m3、重力式U型桥台特点重力式U型桥台由台帽、台身和基础三部分组成。
前墙除承受上部结构传来的荷载外,还承受路堤的水平压力。
前墙顶部设置台帽,以放置支座和安设上部结构,其构造要求与台帽基本相同。
台顶部分用防护墙将台帽与墙体隔开,侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧的压力。
侧墙长度可根据锥形护坡长度决定,侧墙后端应伸入路堤锥坡内75cm,以防填土松坍。
尾端上部做成垂直形式,下不按一定坡度缩短,前端与前墙相连,改善了前墙的受力条件。
桥台前墙的下缘一般与锥坡下缘相齐。
两个侧墙间应填以渗透性较好的土。
为了排除桥台前墙后面的积水,应与侧墙间略高于水位的平面上铺一层向路堤方向设有斜坡的夯实粘土作为防水层,并在粘土层上再铺一层碎石,将积水引向设于桥台后横穿路堤德盲沟内。
桥台两侧设有锥形护坡,锥形的坡度一般由纵向为1:1逐渐变至横向为1:1.5,以便和路堤边坡一致。
锥坡的平向形状为1:4的椭圆,锥坡用土夯筑而成,其表面用片石砌筑。
对于侧墙,其构造虽然简单,但圬工数量大,并有自身重力而增加对地基的压力,因此,一般宜在填土高度和跨度不大的桥梁中用。
U形桥台构造简单,但台身较高时工程量较大,一般用于桥梁跨度较小的低矮桥台。
重力式桥台构造简单、体积和自重均较大,多由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造,桥台后的土压力主要靠自重来平衡。
重力式桥台宜在地基较好处修建。
3、设计资料:1、公路—I级2、设计洪水频率:1/1003、设计桥面布置:双向两车道,桥梁有效宽度为2.0(人行道)+3.75(机动车道)+0.1中间分隔线+3.75(机动车道)+2.0(人行道)m=11.6m4、标高:设计水位标高:170.93m;现河床面标高:168.91m;一般冲刷线标高:168.60m;基础顶面标高:168.55m。
扩大基础U型台桥台施工技术方案
扩大基础U型台桥台施工技术方案(修改)清晨的阳光透过窗帘的缝隙,洒在桌面上,我的思绪随着咖啡的香气慢慢弥漫开来。
眼前这份“扩大基础U型台桥台施工技术方案”,我已经修改过无数遍了,但每一次都像是在探索一片未知领域。
一、项目背景及目标这个项目,是为了解决现有桥梁承载能力不足的问题,扩大基础U型台桥台施工技术方案应运而生。
我们的目标是,通过技术创新,提高桥梁的承载能力和稳定性,确保交通安全。
二、施工技术方案1.施工准备施工前,要进行地质勘察,了解地下土层分布情况,为后续施工提供依据。
同时,要组织施工队伍,对施工人员进行技术培训,确保他们熟悉施工流程和操作要求。
2.基础施工基础施工是关键环节,我们采用扩大基础的方式,增加桥梁的支撑面积。
具体步骤如下:(1)根据地质勘察报告,确定基础尺寸和埋深。
(2)采用挖掘机、铲车等设备,进行土方开挖。
(3)铺设钢筋网,绑扎钢筋笼。
(4)浇筑混凝土,确保混凝土质量。
(5)进行基础养护,待混凝土强度达到设计要求后,进行下一步施工。
3.U型台施工U型台是桥梁的重要组成部分,其施工质量直接影响到桥梁的稳定性。
具体步骤如下:(1)根据设计图纸,确定U型台的位置和尺寸。
(2)采用模板支撑,确保U型台的形状和尺寸准确。
(3)铺设钢筋,绑扎钢筋笼。
(4)浇筑混凝土,注意混凝土的振捣,确保密实。
(5)拆除模板,进行U型台的养护。
4.桥台施工桥台施工是桥梁施工的一环,也是关键环节。
具体步骤如下:(1)根据设计图纸,确定桥台的位置和尺寸。
(2)采用模板支撑,确保桥台的形状和尺寸准确。
(3)铺设钢筋,绑扎钢筋笼。
(4)浇筑混凝土,注意混凝土的振捣,确保密实。
(5)拆除模板,进行桥台的养护。
三、施工质量控制1.材料控制材料是施工的基础,我们要严格把控材料质量,确保原材料符合国家标准。
同时,要对材料进行复试,确保材料性能满足设计要求。
2.施工过程控制施工过程中,要严格按照施工方案和操作规程进行,确保施工质量。
桥梁设计规范的桥墩与桥台设计要求
桥梁设计规范的桥墩与桥台设计要求桥梁是现代交通运输中不可或缺的基础设施之一,而桥梁的设计规范对于其安全性和可持续性发挥着重要作用。
在桥梁设计中,桥墩与桥台的设计尤为重要,本文将探讨桥梁设计规范中桥墩与桥台的设计要求。
一、桥墩设计要求1. 桥墩的形状和尺寸在桥梁设计中,桥墩的形状和尺寸应根据具体情况进行合理设计。
桥墩一般为长方形或者圆柱形,其尺寸要考虑到桥梁的跨度和交通流量等因素。
此外,桥墩的高度应满足不同水位条件下的安全要求。
2. 桥墩的材料选择与抗力设计桥墩的材料选择应考虑到其在不同环境条件下的抗腐蚀性能和强度要求。
常见的桥墩材料有混凝土、钢材等。
桥墩的抗力设计要满足承受桥梁荷载和环境荷载的要求,并进行相应的验算和安全系数设计。
3. 桥墩的基础设计桥墩的基础设计是确保桥梁结构稳定的重要环节。
基础设计应根据地质条件和土壤承载能力等因素,选择合适的基础形式和尺寸,并进行相应的基础土方开挖和加固工程。
4. 桥墩的美观性设计桥梁作为城市建筑的一部分,其美观性设计也是不可忽视的。
在桥墩的设计中,可以考虑采用适当的外形造型、颜色和表面处理等方式,以增加桥梁的艺术感和城市形象。
二、桥台设计要求1. 桥台的形状和尺寸桥台作为桥梁的支撑部分,其形状和尺寸要根据桥梁的结构和功能需求进行合理设计。
桥台一般呈矩形或者梯形,其尺寸要满足桥梁和桥墩的连接要求,并考虑到交通安全的因素。
2. 桥台的材料选择与抗力设计桥台的材料选择与抗力设计与桥墩类似,需要考虑材料的强度和耐久性。
同时,桥台需要承担桥梁和桥墩传递的荷载和力矩,在设计中要进行相应的抗力验算与设计。
3. 桥台的排水设计桥台的排水设计是确保桥梁和桥墩稳定和安全的重要环节。
设计中要合理设置排水设施,确保雨水和地下水能够顺利排除,避免对桥梁结构和周围环境造成不利影响。
4. 桥台的连续性与平整度设计桥台的连续性与平整度是影响桥梁使用和行车安全的关键因素。
在设计中需要充分考虑桥台的平整度和连接方式,确保车辆平稳通过,减少行车噪音和振动。
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桥台桩基础设计计算书一、荷载计算(一)恒载⑴.上部构造恒载反力及桥台台身、基础上土重计算.承台上表面到台帽之间填土的平均高度:÷+.6(=721=h m.6++5674.660665).6.6485桥台分块桥台自重计算表以上为桥台及基础自重再求承台及其上部填土自重3)上部恒载反力计算由设计任务书可知,该桥由2根边梁,15根中梁和上部铺装组成,则其自重为即为桥台的上部恒载。
P1=19.94×2×12.54+19.94×15×10.28=3574.8432KN P2=3.5×19.94×(12+5.5)=1221.325KN恒P =(P1+P2)∕2=2398.08 KNm e x 48.1=16.354948.108.2398P M =⨯=⨯=x e 恒恒m kN ⋅(二)、土压力计算:土压力按台背竖直,ε=0, 填土分成两层:第一层: h 1=1.5m φ1=40°,ε=0,δ1=21ϕ=20°,β=0,323m kN =γ第二层: h 2=8.726m c=30a kP ,ϕ2=16° , 35.19m kN =γ将各层土的重度,内摩擦角按土层厚度进行加权平均.3/01.20226.10726.85.195.123m KN hh iiim=⨯+⨯==∑∑γγ根据土压力相等的概念来计算等效内摩擦角ϕD值.ϕD=2{45°-arc tan[tan (45°-2/ϕ)-hc γ2]} =2{45°-arc tan[tan(45°-8°)-2×30/19.5×8.726]} =46.3°︒=⨯︒+⨯︒==∑∑376.45226.10726.83.465.140hh iiimϕϕ1、台后填土表面无活载时土压力计算 B 取桥台填土宽18.7m B K H E a m A 221γ=式中: m γ——墙后填土重度的加权平均值(3m kN ); H ――土压力作用的高度,9.726m ; B ――土压力作用的宽度,18.7m ;a K ――主动土压力作用系数。
a K =[]222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos βεεδβϕδϕεδεεϕ-+-⨯++⨯+⨯-m=[]222)00cos()02376.45cos()0376.45sin()376.452376.45sin(1)02376.45cos(0cos )0376.45(cos -+︒-︒⨯︒+︒+⨯+︒⨯-︒=0.157 KN E A 64.3071157.0226.1001.20212=⨯⨯⨯=KN COS E E A Ax 95.2833)(=+=εδm He y 409.33== m KN e E My ax ex∙==95.9660KN E E A Ay 77.1184)sin(=+=εδm ex7.2=m KN e E Mx ay ey∙==88.31982、 台后填土表面有汽车荷载时土压力计算桥台土压力计算采用车辆荷载,汽车荷载换算成等代的均布土层厚度γοBl G h ∑=式中: οl ――破坏棱体长度, )cot (tan αεο+=H l ; H ――桥台高度,取10.226m ;α――破坏棱柱体滑动面与水平面之间的夹角。
αcot =[])tan(cot )tan()tan(δϕϕδϕδϕε++++++- [])688.22376.45tan(376.245cot )376.45688.22tan()688.22376.45tan(︒+︒+︒︒+︒+︒+︒-==0.45破裂棱柱体长度:)cot (tan αεο+=H l =10.226×0.45=4.6m在破坏棱体范围内布满均布荷载:∑G =3×140×2×0.78=655.2kN将车辆荷载转换为等效土层,厚度为:h =γo Bl G ∑=01.206.47.182.655⨯⨯=m 38.0台背在填土连同破坏接体上车辆荷载作用下的引起的土压力:B K H h H E a m A )2(21+=γ kN 92.3299157.07.18)226.1038.02(226.1001.2021=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=水平方向的分力)cos(εδ+=A Ax E E =kN 57.3044作用点与基础底面中心的距离:)233(hH h H H e y +++-=m 53.3)38.02226.1038.03226.10226.1031(-=⨯+⨯++⨯-=水平方向土压力对基地形心轴的弯矩:y Ax ex e E M =m kN ⋅-=33.10747竖向分力:)sin(εδ+=A Ay E E =1272.82kN与基础底面的距离:m e x 7.2=竖直方向土压力对基底形心轴的弯矩:x Ay ey e E M ⨯=m kN ⋅=62.34363.台前溜坡填土自重对桥台前侧面的主动土压力在计算时,以基础前侧边缘垂线作为假想台背,土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5,算得β=-33.69°,则基础边缘至坡面的垂直距离为 m H 859.5367.4226.10'=-=主动土压力系数:a K =[]222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos βεεδβϕδϕεδεεϕ-+-⨯++⨯+⨯-m=[]1225.069.33cos 2/376.45cos )69.33376.45sin()5.1376.45sin(1)02376.45cos(0cos )0376.45(cos 222=︒︒︒+⨯︒⨯+⨯+︒⨯-︒主动土压力为:B K H E a m A 2'21γ=kN 7.7661225.07.18859.55.19212=⨯⨯⨯⨯=水平方向的分力)cos(''εδ+=A Ax E E=kN 38.707作用点与基础底面中心的距离:m e y 953.1859.531'=⨯-=水平方向土压力对基地形心轴的弯矩:y Ax ex e E M '''⨯=m kN ⋅=5.1381竖向分力:)sin(''εδ+=A Ay E E =295.726kN与基础底面的距离:m e x 7.2'-=竖直方向土压力对基底形心轴的弯矩:x Ay ey e E M '''⨯=m kN ⋅-=46.798(三)、支座活载反力计算按下列情况计算支座反力:第一,桥上有汽车及人群荷载,台后无活载;第二,桥上有汽车及人群荷载,台后也有汽车荷载,而重车在台后填土上;1、桥上有汽车荷载及人群荷载,台后无活载 (1)汽车及人群荷载反力在桥跨上的汽车荷载布置如下所示:支座反力:kN R 166.74278.03)46.195.1021215(1=⨯⨯⨯⨯+= 人群荷载支座反力:kN R 57.873346.1921'1=⨯⨯⨯=支座反力作用点离基底形心轴的距离:m e R 48.11=对基底形心轴的弯矩:111R R e R M ⨯== 1098.41m kN ⋅ 1,11R R e R M ⨯= =129.6m kN ⋅(2)汽车荷载制动力车道荷载的均布荷载标准值应满布于是结构产生最不利效应的同号影响线上,而集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处。
而集中荷载标准值只作用于在左侧的平板橡胶支座上,则由一个设计车道上由汽车产生的制动力标准值按《公路桥涵设计通用规范》规定的车道荷载标准值在加载长度上计算得总重力的 10%计算 其单车道制动力:(10.5×19.46+215)×10%=41.953kN <165K N对于端部桥台设滑板橡胶支座的简支梁桥台,应计的制动力为: 0.3H=0.3×165=49.5KN2 汽车及人群均有荷载为得到活载作用下最大竖直力在均部荷载Q=10.5m kN 满跨布置集中荷载中集中荷载P=215m kN布置在最大影响线峰值出车辆荷载后轮反力为后台则支座反力为1R =(215⨯1+1/2⨯1⨯19.46⨯10.5)⨯3=742.166KN人群引起的支座反力kN R 57.873346.1921'1=⨯⨯⨯=支座反力作用点离基底形心轴的距离:m e R 48.11=对基底形心轴的弯矩:111R R e R M ⨯== 1098.41m kN ⋅ 1,11R R e R M ⨯= =129.6m kN ⋅(四) 支座摩阻力计算滑动支座摩擦系数取 f=0.05 ,则支座摩阻力:f F 恒P ==2398.08×0.05=119.904kN支座摩阻力与承台底面的竖直距离:支座摩阻力与承台底面形心轴的弯矩:836.1103206.9904.119F M =⨯=⨯=y e 支 KN.m (方向按荷载组合需要来确定)对于埋置式桥台不计汽车荷载冲击力,同时从以上对制动力和支座摩阻力的计算结果表明,支座阻力大于制动力。
因此在以后的附加组合中,以支座摩阻力为控制设计。
(五).工况分析根据实际可能发生的组合,应按五种情形进行荷载组合,对应三种情况,即:桥上有活载,台后无汽车荷载;桥上有活载,台后也有汽车荷载;桥上无活载,台后有汽车荷载。
荷载组合基本公式:me y 206.902.1226.10=-=01112m n o udai aik Q Q k c Qj Qjk i j S S S S γγγγϕγ==⎛⎫=++ ⎪⎝⎭∑∑式中: ud s ——承载能力极限状态下作用基本组合的效应组合设计值; o γ——结构重要性系数,该桥为中桥,取o γ=1;Gi γ——第i 个永久作用效应的分项系数,桥台自重、恒重、填土自重取1.2,土的侧向压力取1.41Q γ——汽车荷载效应的分项系数,取1Q γ=1.4;Qj γ——在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其它可变作用效应的分项系数,人群荷载分项系数取1.4,c ψ——在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其它可变作用的组合系数。
下面计算各种荷载组合形式 (1)恒载+台前布载+汽车制动力 竖直力o γud N =1.2×(4386.877+11640.07+2398.08/2)+0.8×1.4×87.57+1.4×1184.77-295.726+1.4×742.166=23171.25kN水平力 o γud H =1.4×2833.95-1×707.38+1.4×49.5=3329.45 kN弯矩 o γud M =1.2×(2082.455+2240.87+3549.16/2)+0.7×1.4×129.6-1.4×9660.95+1.4×(3198.88+1381.5)+1.4×1098.41=2987.314kN.m(2)恒载+台前布载+支座摩阻力: 竖直力 o γud N =23171.25kN水平力 o γud H =1.4×2833.95-707.38+1.4×0.8×119.904kN 弯矩o γud M =1.2×(2082.455+2240.87+3549.16/2)]+1.4×(3198.88-9660.95)=2531.295kN.m(3)恒载+台前布载+台后布载+汽车制动力:竖直力o γud N =1.2×(4398.877+11640.07+2398.08/2)+1.4×1272.82-295.726+1.4×742.166+1.4×0.8×87.57=23294.52水平力o γud H =1.2×3044.57-707.38+1.4×49.5=3624.318KN弯矩 o γud M =1.2×(2082.455+2240.87+3549.16/2)+1.4×(3436.62-10743.33 )+1.4×(1381.5+798.46)+1.4×1098.41+0.8×1.4×129.6=1822.96KN ·m(4)恒载+台前布载+台后布载+支座摩阻力: 竖直力 o γud N =23294.52kN水平力 o γud H =1.4×3044.57-707.38+0.8×1.4×119.6=3688.97 kN弯矩 o γud M =1.2×(2082.455+2240.87+3549.16/2)+1.4×(3436.62-10743.33)+1.4×(1381.5+798.46)+1.4×1098.41 +0.7×1.4(×1103.836+129.6)=1348.75kN.m (5)恒载+台前布载+台后布载竖直力 o γud N =1.2(4386.877+11640.07+2398.08/2)+1.4×(1272.82+742.166)+1.4×0.8×87.57=23590.24kN水平力 o γud H =1.4×3044.57=4262.398 kN弯矩 o γud M =1.2×(2082.455+2240.87+3549.16/2)+1.4×(3436.62-10743.33)+1.4×1098.41+0.8 ×1.4×129.6=-1228.98kN.m荷载组合汇总表五种荷载组合的汇总表如表所示,荷载组合的计算结果表明 综上所述,最不利的荷载组合如下:ud N =23590.24kN ud H =4262.398 kN ud M =2987.314 kN.m二、桩基础设计桩径取1.2m ,设计资料中21.00m--38.00m 为密实的砾类土,拟定桩长25m. (一)计算桩顶i i i P Q M 、、 1.桩的计算宽度1b当)1(3,0.2)1(0.1111+==+=≥d m d k m d h L k b f时查教材表3—18得f K =0.913(1)3(1.21) 6.6h d =+=⨯+=mn=2时,6.02=b802.06.026.06.016.06.06.01112=⨯-+=⨯-+=h L k b 则1b =0.9×1.83×0.802×1.2=1.588m 2. 桩的变形系数α 查教材表4—14得EImb 15=α 4/100000m kN m =7730.670.67 2.610 1.74210h kNE E m ==⨯⨯=⨯4441.20.1026464d I m ππ==⨯===EImb 15α617.0102.010742.1588.110000057=⨯⨯⨯ 则其计算长度:==h h α0.617×25=15.425m >2.5m 属于弹性桩,按弹性桩计算. 3. 计算桩顶刚度系数1234ρρρρ、、、10011h o l h AE C A ρξ=++式中: 00l = m h 25= 0.5ξ= 2221.2 1.1344d A m ππ=== S=3.2m h m C ⨯=00=6105.225100000⨯=⨯ kN.m22004.84m S A ==π综上所述:04.825000001106.213.1255.00171⨯+⨯⨯⨯+=ρ=EI 838.01046.16=⨯桩的换算深度:m h h 4>=α, 取m h 4=。