公路双柱式钢筋混凝土桥墩设计
钢-混结合梁桥主梁顶升施工时双柱式花瓶桥墩空间受力分析
第37卷第6期2020年12月土木工程与管理学报J o u rn a l o f Civil E ngin eerin g an d M a n agem en tVol.37No.6Dec. 2020钢-混结合梁桥主梁顶升施工时双柱式花瓶桥墩空间受力分析熊振明(武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉430015)摘要：借助某工程钢-混结合梁桥在主梁顶升施工过程中墩顶出现的裂缝现象，通过空间有限元程序M id as FEA建立实体单元对桥墩进行受力分析，验证该结构的安全性，通过成桥状态和顶升状态两种工况分析桥墩的 受力变化并作对比。
再根据花瓶墩顶“D区”类似“深梁”的受力特点，用实体计算所得的应力迹线绘制杆件，模拟规范中的拉压杆模型，采用规范中的拉压杆模型进行试验算，得出拉压杆模型并不适用于该类型桥墩系杆 力计算的结论，同时为受力复杂的该类型桥墩结构提供了一种计算方法以供参考。
明确了该顶升措施的利与 弊，提醒为应对主梁特定的施工工艺而加强构件局部配筋设计。
同时依据分析结果对施工中出现的裂缝问题 采取适当的措施进行修复。
关键词：钢-混结合梁桥；桥墩；顶升；有限元法；受力分析；拉压杆模型；验算中图分类号：U445.57 文献标识码：A文章编号：2095-0985(2020)06-0064-06Spatial Stress Analysis of Double-column Vase Pier During Jacking Construction of Main Beam of Steel-concrete Composite Beam BridgeXIONG Zhen-ming(W u h a n M u n ic ip a l E n g in e e rin g D esign &Research In s titu te Co L t d,W uh a n430015, C h in a)A b s t r a c t：W ith the h e lp of the cracks on the p ie r top of a steel-concrete com posite beam bridged u rin g the m ain beam ja c k in g c o n s tru c tio n，the solid elem ent is established by the spatial fin iteelem ent program M idas F E A to analyze the stress of the p ie r，and the safety of the structure is v e rifie d.The stress change of the p ie r is analyzed through two w o rk in g con d itio n s of bridg e com p le tion state and ja c k in g state.T hen acco rding to the stress characteristics of “D area”on the top of vase p ie r s im ila r to“deep beam”，the ba r is draw n w ith the stress trace obtained by solid c a lc u la tio n，and the tension and com pression ba r m odel in the code is sim u la te d.The s tru t-a n d-tie m odel in the sp e cificatio n is used fo r tria l c a lc u la tio n，and the test results show that the s tru t-a n d-tie m odel in the sp e cificatio n is not suita ble fo r the c a lc u la tio n of the tie force of th is type of bridg e p ie r.In a d d itio n，the paper provides a ca lc u la tio n m ethod fo r th is type of com p lica ted p ie r structure fo r refere nce.T he advantages and disadvantages of th is ja c k in g m easure are c la r ifie d，and the design of lo c a l reinforce m ent of components should be strengthened to deal w ith the sp e cific co n stru ction technology of m a in beam.A t the same tim e，acco rding to the analysis re s u lts，ap pro pria te measures are taken to re p a ir the cracks in the c o n s tru ctio n.K e y w o r d s：steel-concrete com posite b e a m；p ie r；ja c k in g；fin ite elem ent m e th o d；force a n a ly s is；s tru t-a n d-tie m o d e l；c h e ckin g ca lc u la tio n随着我国社会经济水平的高速发展，人们对 墩的应用也越广泛，但是由于花瓶墩墩顶的支座桥梁美观要求越来越高，在市政桥梁建设中，花瓶 作用边缘线越过墩底线等特点，受力比较复杂，不收稿日期：2019-11-25修回日期：2020-06-02作者简介：熊振明（1976-),男，江西乐安人，高级工程师，研究方向为桥梁结构设计（E-mail:26805276@)第6期熊振明：钢-混结合梁桥主梁顶升施工时双柱式花瓶桥墩空间受力分析• 65 •_(a )桥墩立面〇：)桥徵侧面图1垫石纵桥向两侧均凿除部分，共安装了 4个千斤 顶（如图2a 所示），同时在该墩的另一柱顶同一 位置也如同设置，并由电脑同步控制进行顶升。
下部25m双柱墩计算
1 计算资料1.1 计算依据：1) 《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-20042) 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 1.2 技术指标1) 上部构造形式：预制后张法预应力混凝土简支、结构连续T 形梁(5梁式) 2) 下部构造形式：圆形截面双柱式桥墩。
3) 适用桥宽：整体式路基24.5米分幅、12米。
4) 设计安全等级：一级。
5) 汽车荷载等级：公路—Ⅰ级 1.3 桥墩一般构造图详见双柱式桥墩一般构造图 1.4 材料1) 混凝土：盖梁、墩柱及系梁采用30号混凝土。
2) 钢筋：采用R235及HRB335钢筋。
2 桥墩横桥向计算2.1 横桥向上部荷载计算 2.1.1 恒载计算考虑到一个桥墩需同时受到相邻两跨的作用，按照恒载均摊原则，实际单个桥墩承担一跨的恒载。
其重力密度取值如下： C50混凝土：γh ＝26 KN/m 3 C30混凝土：γh ＝26 KN/m 3 C25混凝土：γh ＝25.5 KN/m 3 沥青混凝土：γh ＝24 KN/m 3 1) 上部构造根据上部一般构造图，其主梁断面及编号详见图2.1.12) 恒载(见表2.1.1)表 2.1.1单位：K N表中：（1) 数值均按桥宽12米计算；（2) 为考虑最不利情况，计算时采用两侧相对较重的防撞护墙。
2.1.2 活载计算计算荷载采用公路Ⅰ级荷载 1) 理论荷载上部构造计算跨径L j ＝24.12米（见图 2.1.2-1），根据JTG D60-2004第 4.3.1条，m KN q k /5.10= 360180(180(24.125)) 1.2256.5 1.2307.845k P KN -=+⨯-⨯=⨯= 作出桥墩处的剪力影响线图，并加载，见图2.1.2-1：由剪力影响线图可得：11124.1212307.8124.121210.5561.122k k P P q KN =⨯+⨯⨯⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯=2) 冲击系数μ计算(1) 跨中截面惯矩计算上部T 梁跨中断面见图2.1.2-2，根据此断面图，截面A ＝0.924 m 2 截面惯矩I c =0.3008 m 4 (2) 自振频率计算根据JTG D60-2004条文说明中公式4-3及4-4ccm EI l f 22π=g G m c /=式中24.12l =米，2104/1045.31045.3m N MPa E ⨯=⨯=，40.3008c I m =，326100.924G =⨯⨯，2/81.9s m g =， 3326100.924/9.81 2.451410c m Kg =⨯⨯=⨯根据上式 5.122f HZ ==(3) 根据JTG D60-2004第4.3.2条，因HZ f HZ 145.1≤≤，故采用公式4.3.20.1767ln 0.01570.1767ln5.1220.01570.2729f μ=-=⨯-=3) 计入冲击系数的车道荷载值(10.2729)561.1714.2P KN =+⨯=4) 计算活载在T 梁底支座产生的反力（仅按桥宽12米计算）(1) 将5片T 梁简化，并将其划分单元，建模输入至“桥梁博士”，见图2.1.2-3，其各单元坐标见表2.1.2-1。
双柱式桥墩施工方案
双柱式桥墩施工方案一、工程任务及背景本次施工任务是在地建设一座双柱式桥墩。
双柱式桥墩是桥梁结构中的重要组成部分，承受桥面荷载并传递至地基，起到支撑和承重的作用。
施工中需考虑桩基施工、桥台施工、桥墩施工等重要工序，建设一个安全、稳定、承重能力良好的桥墩。
二、施工方案概述本施工方案的总体目标是确保施工安全、质量、进度和经济效益。
具体包括以下关键任务：1.桥墩的设计和施工方案在施工前，需要进行桥墩的设计和施工方案制定。
设计要合理确定桥墩的形式、尺寸和材料，并基于地质、水文等环境因素进行评估。
施工方案应考虑到施工操作的安全性和效率，确保施工过程中的安全风险最小化。
2.桥墩基础施工桥墩的基础是桥梁结构的重要组成部分，必须具备足够的承载能力。
基础施工包括桩基施工和桥台基础施工两个阶段。
桩基施工采用钻孔灌注桩，通过排查地质情况确定桩的类型和数量。
桥台基础施工采用C35混凝土浇筑，确保基础的稳定性和强度。
3.桥墩的制作和安装桥墩制作采用预制构件的方式，并在施工现场组装安装。
预制构件的制作要素检查和质量检验，确保构件的质量合格。
在安装过程中，要控制构件的水平度和垂直度，以保证桥墩的准确位置和稳定性。
施工过程中需要建设辅助设施，确保施工过程的顺利进行。
包括施工现场的围护结构、临时工作平台、施工机械等。
同时要合理布置施工人员的休息、食宿等设施，维护施工现场的秩序和安全。
5.安全管理施工过程中的安全管理是至关重要的。
要制定详细的安全管理方案，明确安全管理职责和措施，并进行施工人员的安全教育和培训。
加强现场安全检查和监督，确保施工过程中的安全风险得到有效控制。
三、施工步骤1.基础施工（1）桩基施工：根据地质勘查结果，确定灌注桩的位置和数量。
进行钻孔作业，钻取合适直径和深度的钻孔。
采取预埋钢筋的方式，灌注C40混凝土，形成桩基。
（2）桥台基础施工：对钻孔灌注桩顶部进行开槽处理，使桥台基础与桩基承接。
根据设计要求，进行挡土墙的施工，使用预制混凝土组块进行填充。
柱式墩施工方案
柱式墩施工方案1.编制依据(1)《高速公路项目两阶段施工图设计》；(2)《公路桥涵技术规范》(JFe∕TF50-2011)；(3)《公路工程质量检验评定标准》(JFGF80/1-2017);2.编制原则(1)根据实际情况，制定切实可行的施工方法，合理安排施工J1褥，确保施工目标圆满的实现。
(2)合理布置施工现场平面，尽量减少工程消耗，降低生产成本。
(3)充分考虑施工对地面交通产生的干扰,制定严密的交通配合措施，绝对服从建设单位、交通管理部门的要求，确保地面道路的畅通。
(4)杜绝施工环境的污染。
3.工程概况及工程数量3.1工程概况新建高速公路是高速公路〃2637网〃合(阳)凤(翔)线的东段,也是国家高速公路网'7918网〃的横向联络线G3511荷泽至宝鸡高速公路陕西境的组成部分。
路线起于陕晋交界处黄河西岸的合阳县，向东跨黄河与山西省规划的闻喜至临猗高速公路相接，途经澄城、白水、铜JIK老城区）止于演池附近，后与现已通车的包茂扩能高速相连共线至关庄，向西与铜川至旬邑高速公路相连。
本合同段起止里程为K122+950-K128+250,线路长共5.3Km,主要包含路基、桥涵、防护、排水。
本标段共计大桥桥梁3019.6m∕6座，1-13m通道41m∕2道，1-6m通道78/3道，¢2.Om钢波纹管涵1座。
路基土石方约HO万方。
合同额4.2亿元;合同工期：28个月。
本标段柱式墩首件工程为团洼大桥左幅2#墩墩柱，该墩柱柱径1.8m,柱高13m,该墩柱采用一模到顶浇筑，无墩系梁。
3.2桥梁柱式墩工程数量表我标段桥梁柱式墩的几何尺寸及相应数量见下表：45.施工总体方案对于双柱式桥墩，采用两瓣式定型圆钢模，每节高度2m,汽车吊配合逐节拼装立模。
对于没有墩系梁的墩柱，一模到顶一次浇注。
对于有墩系梁的墩柱，第一节浇筑至墩系梁底，柱顶凿毛后施工墩系梁，墩系梁施工后浇筑第二节墩柱。
钢模采用螺栓连接，缆风绳定位固定，碎泵送入模，分层浇注，机械振捣。
双柱式桥墩施工方案
双柱式桥墩施工方案目录一、前言 (2)1.1 编制依据 (2)1.2 工程概况 (4)二、施工准备 (4)2.1 施工材料准备 (5)2.2 施工设备选择 (6)2.3 施工队伍组织 (7)三、施工方法及工艺流程 (8)3.1 基础施工 (9)3.1.1 地基处理 (10)3.1.2 基础模板安装 (10)3.1.3 基础砼浇筑 (12)3.2 钢柱安装 (12)3.2.1 钢柱制作与运输 (14)3.2.2 钢柱安装前的准备工作 (15)3.2.3 钢柱安装 (16)3.3 桩基施工 (17)3.3.1 桩基定位 (18)3.3.2 桩基开挖 (19)3.3.3 桩基检测与验收 (21)3.4 上部结构施工 (22)3.4.1 模板安装 (23)3.4.2 混凝土浇筑 (24)3.4.3 钢筋加工与安装 (26)3.4.4 模板拆除 (27)四、施工安全与质量保证措施 (29)4.1 安全生产保证措施 (30)4.2 质量保证措施 (31)五、施工进度计划与资源配置 (32)5.1 施工进度计划 (33)5.2 施工人员及物资资源配置 (35)六、环境保护与文明施工 (36)6.1 环境保护措施 (38)6.2 文明施工管理 (39)一、前言随着现代交通事业的飞速发展，桥梁作为连接两地的重要通道，其建设规模日益扩大，技术含量不断提高。
双柱式桥墩作为一种具有较高承载能力和良好抗震性能的结构形式，在桥梁建设中得到了广泛应用。
双柱式桥墩的施工工艺复杂，涉及多个环节和众多技术要点，因此在实际施工过程中需要制定科学合理的施工方案。
本施工方案旨在通过对双柱式桥墩施工过程中的关键要素进行详细阐述，为施工人员提供清晰的操作指南和理论支持。
该方案还将结合具体工程实例，探讨双柱式桥墩施工的技术难点和解决方案，以期为类似工程提供借鉴和参考。
在编制本施工方案时，我们遵循了国家相关法律法规和行业标准，充分考虑了工程施工的实际需要和安全性要求。
城市高架桥双柱花瓶墩设计计算案例
关键词：高架桥；双柱花瓶墩；设计计算1引言随着我国人民生活水平的提高以及城市的快速发展，城市道路交通量越来越大，某些大城市因为用地限制等诸多因素，原有道路拓宽改造困难，城市高架桥的出现，很好地解决了这一问题，既节约了用地空间，又很好地解决了交通拥堵等问题，且城市高架相较于隧道等地下结构，既可以大大节省工程造价，又能缩短建设周期。
随着城市高架桥梁建设的日趋成熟，其上下部结构形式在满足受力要求的基础上，还要兼顾景观效果，故花瓶墩在城市高架桥中的应用越来越多。
对于城市高架中的整体式主线桥，双柱花瓶墩在墩顶向两侧弧形扩头，一方面加大了支座间距，受力合理；另一方面占用地面空间少，空间利用率高。
2花瓶墩受力特点桥墩主要承受上部结构传递下来的荷载，主要包括上部结构恒载、汽车活载、风荷载和温度荷载等，对于连续梁结构，还包含支座不均匀沉降荷载等。
花瓶墩墩柱主要承受通过支座传递下来的竖向力，花瓶墩由于在墩顶向两侧弧形扩头，所以竖向力往往不在墩柱形心，因此在竖向力作用下，墩柱会产生弯矩，且在横桥向风荷载、离心力，顺桥向制动力、摩阻力等水平力的作用下，墩柱在顺桥向及横桥向均产生弯矩，故墩柱可按照双向偏心受压构件进行验算。
对于有系梁的双柱式花瓶墩，因系梁主要承受轴向拉力和弯矩，故系梁可按照拉弯构件进行验算。
3案例分析3.1工程概况本文依托项目为合肥市包公大道工程，西起二十埠河，东至龙兴大道，全长约15.5km，规划为城市快速路。
桥梁工程包括11.7km主线高架及三座互通立交。
本文选取标准跨径3m×30m预应力混凝土连续梁桥下部结构中墩作为研究对象。
3.2下部结构桥墩设计方案3.2.1墩柱形式方案比选根据上部结构的受力、外形特点并兼顾景观效果，高架桥下部结构一般采用柱式、板式、T型、Y型等样式的桥墩。
包公大道主线高架采用整体式断面，横向双向六车道，高架横断面全宽25m，根据主梁横断面尺寸，主线跨线桥标准桥墩必须采用双柱式，因此本项目桥墩设计主要针对不同墩柱形式展开，按照前述原则选择一个与上部结构和整体环境协调的桥墩形式。
公路双柱式钢筋混凝土桥墩设计
公路双柱式钢筋混凝土桥墩设计引言：公路桥梁是交通运输系统的重要组成部分，作为连接公路两侧的桥梁支撑结构，桥墩是桥梁的重要组成部分。
钢筋混凝土桥墩作为常用的桥梁支撑结构，具有良好的抗震性能和耐久性，广泛应用于公路桥梁工程中。
本文将设计一种公路双柱式钢筋混凝土桥墩，以满足相应的设计要求。
设计要求：1.桥墩所处地震区域为一般烈度区，抗震设防烈度为5度；2.采用C50混凝土，不考虑减震设备；3.工作性能要求：桥墩工作寿命为100年，最小限制状态和频率限制状态满足相应要求。
设计过程：1.确定桥墩的结构形式和尺寸：根据设计要求，选择双柱式桥墩结构形式。
根据实际情况，确定桥墩的高度、宽度、柱间距等尺寸参数。
2.计算垂直荷载：根据桥梁设计标准和实际交通状况，计算桥墩所承受的垂直荷载。
考虑桥梁自重、汽车荷载、行人荷载等因素，按照标准规定进行计算。
3.计算水平荷载：根据桥梁设计标准和实际情况，计算桥墩所承受的水平荷载。
考虑侧向风荷载、地震荷载等因素，按照标准规定进行计算。
4.设计桥墩柱截面和配筋：根据垂直和水平荷载的计算结果，确定桥墩柱截面尺寸，并进行荷载作用下的弯矩、剪力等计算。
然后根据桥墩截面的受力情况，进行钢筋配筋设计。
5.设计桥墩基础：根据桥墩尺寸和地质情况，进行桥墩基础设计。
考虑地基承载力和稳定性等因素，确定桥墩基础底板的尺寸和深度，并进行钢筋配筋设计。
6.进行桥墩的受力分析：将桥墩的受力分析结果输入计算机软件中，进行静力计算和动力计算。
通过受力分析，校核桥墩结构的安全性和稳定性。
7.编制桥墩施工图纸和施工方案：根据设计计算结果，编制桥墩施工图纸和施工方案。
包括各个构件的尺寸、钢筋数量和直径、混凝土配合比、施工工艺等内容。
8.进行桥墩的施工和检验：根据桥墩的施工图纸和施工方案，进行桥墩的施工。
在施工过程中，进行逐步检验和监测，确保桥墩的质量和安全。
结论：通过以上设计过程，可以得到一种符合设计要求的公路双柱式钢筋混凝土桥墩。
毕业设计桥墩抗震设计参考
第7章 桥梁抗震设计示例目前，桥梁工程的抗震设计一般有两种思路：一是采用“抗震”对策进行设计，致力于为结构提供较强的抵抗地震作用的能力；二是采用减隔震的概念进行设计，致力于减小结构的地震反应，以保证结构的安全。
本章将采用上述两种对策对一座四跨连续梁桥进行纵桥向的抗震设计，着重介绍计算设计部分。
其中，“抗震”设计部分采用两种方法进行，即根据现行《公路工程抗震设计规范》（以下称“规范”）进行设计，和采用能力设计方法进行延性设计。
最后，对采用两种对策的抗震设计进行比较分析。
7.1 桥梁结构简介某一四跨连续梁桥，跨径组合为m 254⨯（见图7.1）。
上部结构为预应力混凝土连续箱梁，宽12m ，高1.25m 。
箱梁的混凝土用量为0.6m 3/(m 2桥面)，桥面铺装厚13cm ，三道防撞栏杆质量共2.6t/m 。
采用双柱式桥墩，墩柱采用1.2⨯1.05m 的实心钢筋混凝土截面，横向间距桥梁上部结构的质量为：t m s 14601006.14100)6.25.21208.05.21227.0(=⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯=根据“规范”，所有墩柱质量可换算为墩顶的集中质量，为：t m p 6.82680625.524.0)]5.6476(5.235.15.1[24.0=⨯⨯=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=η可见，p m η仅为s m 的2.1％，所以在地震反应分析中，墩身惯性力可以忽略不计。
7.2 地震动输入本桥可采用反应谱法进行地震反应分析，因此采用地震加速度反应谱作为地震动输入。
根据《中国地震动参数区划图》的规定，该桥址场地的地震加速度峰值为0.2g ，即水平地震系数为0.2。
本连续梁桥为城市高架桥中的一联，结构重要性系数取1.3。
桥址场地属于“规范”II 类场地，反应谱曲线见图3.8，特征周期为0.3s ，下降段的反应谱值为：98.03.025.2⎪⎭⎫⎝⎛⨯=T β7.3 “抗震”设计在静力设计中，多跨连续梁桥常采用的梁墩连接方式为：仅在中墩设固定支座，其余墩上均设滑动支座。
桥墩墩柱设计
桥墩墩柱设计墩柱直径为φ130cm ，用C30混凝土，R235钢筋。
① 3.3.1 荷载计算 1） 恒载计算① 上部构造恒载，一孔重：4987.07 kN ② 盖梁自重（半根盖梁）：292.14 kN③ C25横系梁重：1.001.20 4.8825=146.4 k ⨯⨯⨯N ④ 墩柱自重：20.657.5225=249.54 k π⨯⨯⨯N 作用墩柱顶面的恒载垂直力为：单孔：14816.62+292.142700.45kN 2N =⨯=恒双孔：4816.62+292.145108.76kN N ==恒 2） 汽车荷载计算由《桥规》规定：对于1~2车道桥梁，制动力按布置在荷载长度内的一行汽车车列总重量的10％计算，但不得小于一辆重车重量的30％。
其方向为行车方向，着力点在汽车重心位置，一般为桥墩以上1.2m 处。
公路-Ⅱ级荷载布置及行驶情况见前述详图所示，由盖梁计算得知： ① 单孔荷载单列车时：327.99kN B =，相应的制动力：327.9920.165.60kN T =⨯⨯=（），按《桥规》4.3.6公路-Ⅱ级汽车荷载的制动力标准值不得小于90kN ，故取制动力为90kN 。
② 双孔荷载单列车时：441.79kN B = ，相应的制动力：441.7920.2176.72kN T =⨯⨯=。
汽车荷载中双孔荷载非对称布置产生支点处最大反力值，即产生最大墩柱垂直力；汽车荷载中单孔荷载对称布置产生最大偏心弯矩，即产生最大墩柱底弯矩。
其中冲击系数为：11.2473μ+=图3-10 双柱反力分布3） 双柱反力横向分布计算。
（图3-10）公路-Ⅱ级： 单列车时：123353051.05 1 1.050.05610ηη+===-=-， 双列车时：121803050.80 10.800.20610ηη+===-=， 三列车时：12253050.54 10.540.46610ηη+===-=， 1） 荷载组合①最大最小垂直反力时，计算见表3-11。
桥墩课程设计计算
桥墩课程设计计算桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。
墩柱及桩身尺寸构造见图，墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335，f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335，f sd =280 Mpa 。
墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个，台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个，板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。
桥台上设橡胶伸缩缝。
盖梁、墩身构造均采用C30混凝土，4c 3.010MPa E =⨯，系梁采用C25混凝土，MPa 102.84C⨯=E ，主筋采用HRB335级钢筋，4C2.110MPa E =⨯，箍筋采用R235级钢筋，MPa 102.04C⨯=E 。
每片边梁自重 每片中梁自重 一孔上部结构每个支座支反力(kN)（kN ） (kN) 总重(kN)1、5号梁2、3、4号梁2706.18 边梁支座中梁支座26.6 27.46 265.47 270.05 一、荷载计算 （一）、恒载计算：墩柱上部恒载值由上知：(1)上部构造恒载，一孔重：2706.18kN; (2)盖梁自重（半根自重）：5304.29kN;(3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯; (4)墩柱自重:墩柱自重：21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=; （二）、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算，数值直接取用。
1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为：[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为：T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kNB ,B ,B ===+= 相应得制动力为：[]22010.50.752380.751049.35kN 90kNT %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为：T=90kN 。
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公路钢筋混凝土桥墩设计姓名：班级：学号：指导老师：目录一、设计资料...............................................................................................................................- 1 -二、设计内容...............................................................................................................................- 2 -桥墩尺寸拟定.......................................................................................................................- 2 - 盖梁计算...............................................................................................................................- 2 -1、恒载下支座反力.....................................................................................................- 2 -2、盖梁自重及自重下内力计算.................................................................................- 3 -3、盖梁活载计算.........................................................................................................- 5 -4、盖梁内力计算...................................................................................................... - 10 -5、盖梁配筋计算...................................................................................................... - 11 -墩柱计算............................................................................................................................ - 15 -1、墩柱荷载计算...................................................................................................... - 15 -2、墩柱配筋.............................................................................................................. - 20 -一、设计资料1. 以一座3 孔预应力混凝土简支梁桥（面布置如图1）为设计背景，进行公路钢筋混凝土桥墩设计。
L L LH 0.8H图1 桥梁立面布置图2. 桥梁上部结构：例子：（标准跨径13m,计算跨径12.6m，梁全长12.96m。
）3. 桥面净宽：净7+2×0.75m 人行道，横断面布置：见图2（单位：厘米）。
沥青混凝土2cm25号混凝土垫层6～14cm75 700 75i=1.5 i=1.50 41118611 2 3 4 5160 160 160 160图2 桥梁横断面布置图4.上部结构附属设施恒载：单侧人行道 5 kN/m，桥面铺装自己根据铺装厚度计算。
5. 设计活载：公路－Ⅰ级6. 人群荷载：3 kN/m27.主要材料：主筋用HRB335钢筋,其他用R235钢筋混凝土：混凝土为C408. 支座板式橡胶支座，摩擦系数f=0.059. 地质水文资料（1）无流水，无冰冻。
（2）土质情况：考虑墩底与基础固结，基础承载能力良好。
- 1 -二、设计内容桥墩尺寸拟定盖梁计算1、恒载下支座反力假设桥面铺装人行道等桥面系重量等由五片主梁均摊（1）桥面铺装沥青混凝土：0.02 7.0 23 3.22KN / m混凝土垫层: (0.06 0.14) 7.0 24 33.6KN / m- 2 -（2）栏杆、人行道双侧：2 5 10 K N / m每片主梁均摊g1=（3.22+33.6+10 ）/5=9.4KN/m（3）混凝土梁自重g2 (0.18 1.6 (1.6 0.18) 0.1 (1.6 0.18) 0.04) 25 12.17 KN / m （4）恒载集度g g1 g2 9.4 12.17 21.6 KN / m（5）主梁支座反力gl 21.6 24Q 259.2KN2 2∴上部结构恒载引起的支点反力为259.2KN2、盖梁自重及自重下内力计算- 3 -整个盖梁自重 2 4080062.5 10-6 1.4 25=285.6KN 半个盖梁自重142.8KN1-1自重 6573333 10 1.4 25 20.06KN弯矩20.06 343 10 3 6.89KN m剪力Q左20.06 K N Q 20.06 KN右2-2自重206791.64 10-6 1.4 25+20.06=27.3KN弯矩-310. 424 10 =11.58KN剪力Q 27.3KN左Q右27.3KN3-3自重890250 10-6 1.4 25=31.16 K N弯矩31.16 466.3 10-3 =14.53KN m剪力Q 31.16 K N左Q右142.8-31.16=111.64 K N4-4自重2320000 10 6 1.4 25 81.2KN弯矩81.2 1.08-142.8 0.7=-12.27 KN剪力Q左142.8-81.2=61.6KN Q 142.8-81.2=61.6 KN右5-5自重-64080000 10 1.4 25=142.8KN弯矩142.8 1.87-142.8 2.3=-61.4KN m剪力Q左0 Q 0右- 4 -将计算结果列表于下：盖梁自重及内力表截面自重弯矩剪力（KN）（KN）（KN·m）Q 左Q右1-1 20.06 -6.89 -20.06 -20.06 2-2 27.3 -11.58 -27.3 -27.3 3-3 31.16 -14.53 -31.16 111.64 4-4 81.2 12.27 61.6 61.6 5-5 142.8 61.4 0 03、盖梁活载计算横桥向由于T 梁截面位于支座截面，用杠杆原理法分配横向荷载1 号梁：m0r1 =1.422m0q1=0.438- 5 -2 号梁：m0r2 =0m0q2=0.5- 6 -3 号梁：m0r3 =0m0q3=1.188/2=0.5944 号梁与2 号梁一样、5 号梁与1 号梁一样顺桥向车道荷载由均布荷载和集中荷载组成任务书要求荷载等级为公路-Ⅰ级q 10.5KN / mk24 5P 180 180 264KNk45- 7 -计算剪力效应时P k =1.2 264=317 KN简支梁桥反力影响线及按最不利荷载布置如下：R= q k S P k 10.5 24 1 0.5 264 1 390 K N 计算剪力时：R= q k S P k 10.5 24 1 0.5 317 1 443 K N- 8 -冲击力汽车荷载在T 梁上的冲击系数采用 1.3即μ=1.3R R （2 y）（1 x）R ir q r m0qii qR R Ri ir iq将上述计算结果列表于下：（单孔）分配系数支座反力支座反力（冲击力）m r m q R R（计算剪力时）R R（计算剪力时）人群荷载恒载r+q1号梁 1.42 0.44 170.82 204.98 222.07 266.48 4.27 270.75 259.20 2号梁0.00 0.50 195.00 234.00 253.50 304.20 0.00 304.20 259.20 3号梁0.00 0.59 231.66 277.99 301.16 361.39 0.00 361.39 259.20 4号梁0.00 0.50 195.00 234.00 253.50 304.20 0.00 304.20 259.20 5号梁 1.42 0.44 170.82 204.98 222.07 266.48 4.27 270.75 259.20墩柱反力计算双柱，单柱受一半力：活载：G=270.75 4+304.2 4+361.39 2=1511.29KN211. 101296KN2恒载：G=- 9 -4、盖梁内力计算自重下各截面自重内力已求出，活载下内力如下计算：简化计算图示如下：- 10 -将活载下各截面内力计算结果列表于下：（另一半对称）截面弯矩剪力（KN）（KN·m）Q左Q右1-1 0 0 -541.52-2 -108.3 -541.5 -541.53-3 -162.45 -541.5 969.794-4 191.5 969.79 361.395-5 769.73 361.39 0同理恒载下个界面内力计算结果：截面弯矩剪力（KN）（KN·m）Q左Q右1-1 0 0 -518.42-2 -103.68 -518.4 -518.43-3 -155.52 -518.4 777.64-4 77.76 777.6 259.25-5 492.48 259.2 0 根据《公路桥涵设计通用规范》，按承载力极限状态设计时，荷载组合按下式：m nS ( S S )0 ud 0 Gik Gik Q1k Qj Qjki 1 j 2G Q 1.41.2恒载(盖梁自重及上部恒载) 活载荷载组合截弯矩剪力（KN）弯矩剪力（KN）弯矩剪力（KN）面（KN·m）Q左Q 左Q右Q右Q （KN·m）（KN·m）左Q右1-1 -6.89 -20.06 -538.46 0 0 -541.5 -8.268 -24.072 -1404.25 2-2 -115.26 -545.7 -545.7 -108.3 -541.5 -541.5 -289.932 -1412.94 -1412.94 3-3 -170.05 -549.56 889.24 -162.45 -541.5 969.79 -431.49 -1417.57 2424.79 4-4 90.03 839.2 320.8 191.5 969.79 361.39 376.136 2364.746 890.90 5-5 553.88 259.2 0 769.73 361.39 0 1742.28 816.986 05、盖梁配筋计算材料：主筋用HRB335钢筋280f Mpasd' 280f Mpa sd- 11 -混凝土：混凝土为C40 18.4f Mpa f 1.65 Mpacd td1）受弯配筋正弯矩最大值M max 1742.28 K N m负弯矩绝对最大值'M max 431.49 KN m5-5 截面（正弯矩最大值）H 1100mm b 1400mm h0 h a s 1100 60 1040 mm 由正截面强度计算公式：f A f bxsd s cd0M 0 f bx( h0 2x)cd得280A 1.0 18.4 1400xs612. 10 18.4 1400x(1040 x)解得x 69.76412.4Asftdmin max{0.45 ,0.2%}fsd1.65max{0.45 ,0.2%}2800.265%2A 0.265% 1100 1400 4081mms查钢筋表，选用8 32钢筋，面积 2A 6434mms钢筋净间距1400 2 60 28a 28 150.86mm7满足要求- 12 -3-3 截面（负弯矩最大值）H 1100mm b 1400mm h0 h a s 1100 60 1040 mm 用弯起钢筋抵抗负弯矩，若不能满足条件，再配钢筋。