墩台基础课程设计算例(完结)

1、兰州理工大学土木工程学院 讲讲 义义 2014 学年秋季学期 课课 程程 名名 称称 墩台基础课程设计 课程代码课程代码 院院（部部） 土木工程学院 教研室教研室(实验室实验室) 道路与桥梁工程系 授授 课课 班班 级级 土木工程 2011 级桥梁工程方向 主主 讲讲 教教 师师 刘云帅 职职 称称 讲师 钻孔灌注桩钻孔灌注桩、双柱式桥墩设计双柱式桥墩设计 一、设计资料 1、设计标准及上部构造 设计荷载： 汽车：公路级； 人群：2m/kN0 . 3 桥面净空：净7m+20.75m； 标准跨径：lb=20m，梁长 19.96m； 上部构造：钢筋混凝土 T 形梁，横截面尺寸如图 1 所示，人行道及栏杆自重按每米 4kN 计算，桥面铺装为 1015cm 防水混凝土，面层为 8cm 沥青混凝土。 2、水文地质条件 冲刷深度：最大冲刷先为河床线下 2.8m 处； 地质条件：软塑黏性土（8 . 0LI，7 . 0e） ； 横桥向水平力：不考虑横桥向水平力（漂流物、冲击力、水流压力等） ； 3、材料 钢筋：盖梁主筋采用 HRB335 钢筋，其它均用 R235 钢筋； 混凝土：主梁为 C40，盖梁、墩

2、柱用 C30 混凝土，系梁及钻孔灌注桩用 C25 混凝土； 4、桥墩尺寸 8181818181850160160160160508001601601601601605060100 16042016010100130309214120506010012070250100每片梁设 3 道横隔板，分别位于跨中和支座位置处，横隔板厚度为 15cm。 5、设计依据 公路桥涵地基与基础设计规范 （JTG D63-2007） 二、盖梁计算 （一）荷载计算 1、上部结构永久荷载计算 桥面铺装自重： 防水混凝土按等厚度计算，则其平均厚度为（10+15）/2=12.5cm，横桥向每 1m 宽度的 自重为： kN/m5 .622520125. 0 横桥向每 1m 宽度沥青混凝土自重： kN/m2 .27172008. 0 人行道、栏杆自重： kN80200 . 4 每道横隔板自重为： kN37. 22515218160 28692每片主梁自重： kN71.19425101996)181302712148(6（1）边梁计算 边梁上有桥面铺装的宽度为：m1 . 12/ )36 . 17( 则边梁自重为：kN49

3、.38071.194337. 2801 . 12 .271 . 15 .62 （2）中梁计算 中梁自重为：kN45.35271.194637. 26 . 12 .276 . 15 .62 （注：中梁的横隔板左右两侧均有，所以共为 6 个半片，上述计算的一片横隔板自重为 半片的重量） 则上部结构永久荷载计算见表 1 表 1 每片边梁自重 （kN） 每片中梁自重 （kN） 1、5 号 2、3、4 号 一孔上部结构自重 （kN） 每一个支座恒载反力 1、5 号 2、3、4 号 380.49 352.45 1818.33 190.25 176.23 2、盖梁自重及作用效应计算 123451234 550606050160100160420/2图 2 （1）1-1 截面（注：该截面处为边梁支座位置，活载作用下剪力突变，应该为一个验 算截面） 截面左侧盖梁自重： 11kN5 . 7252 . 15 . 05 . 011q kN25. 2252 . 123 . 05 . 012q kN75. 925. 25 . 712111qqq （注：1.2 为盖梁在纵桥向的宽度，25 为混凝土重度） 截面弯矩：

4、 mkN25. 235 . 025. 225 . 05 . 71M 截面剪力：kN75. 9左V，kN75. 9右V （2）2-2 截面（注：该截面为支座处截面，应验算其剪力，之所以不算 2-2 截面左侧的 截面突变处，是因为那里的截面尺寸与 2-2 相等，但所受的外力较 2-2 要小） 截面左侧盖梁自重： kN00.15252 . 10 . 15 . 021q kN00. 9252 . 120 . 16 . 022q kN3 . 3252 . 11 . 11 . 023q kN30.273 . 39152322212qqqq 截面弯矩： mkN07.1321 . 03 . 3) 1 . 030 . 1(9) 1 . 020 . 1(152M 截面剪力：kN30.27左V，kN30.27右V （3）3-3 截面（注：该截面为负弯矩最大的截面） 截面左侧盖梁自重： kN00.15252 . 10 . 15 . 031q kN00. 9252 . 120 . 16 . 032q kN8 .19252 . 11 . 16 . 033q kN80.438 .199152322213qqqq 截

5、面弯矩： mkN84.3026 . 08 .19)6 . 030 . 1(9)6 . 020 . 1(153M 截面剪力：kN80.43左V，kN80.43右V （4）4-4 截面（注：该截面为支座处截面，应验算其剪力） 截面左侧盖梁自重： kN00.15252 . 10 . 15 . 041q 22 33 44kN00. 9252 . 120 . 16 . 042q kN30.36252 . 11 . 11 . 143q kN30.603 .369154342414qqqq 桥墩对盖梁的支承力为： kN1 .1135 qq 截面弯矩： mkN32. 05 . 01 .11321 . 13 .36) 1 . 130 . 1(9) 1 . 120 . 1(154M 截面剪力：kN80.521 .11380.43左V，kN80.52右V （5）5-5 截面（注：该截面为跨中截面，正弯矩最大） 截面左侧盖梁自重： kN00.15252 . 10 . 15 . 051q kN00. 9252 . 120 . 16 . 052q kN1 .89252 . 11 . 17 . 253q kN1 .

6、1131 .899155352515qqqq 桥墩对盖梁的支承力为： kN1 .1135 qq 截面弯矩： mkN93.411 . 21 .11327 . 21 .89)7 . 230 . 1(9)7 . 220 . 1(154M 截面剪力：01 .1131 .113左V，0右V 盖梁自重及作用效应计算结果如表 1 所示 表 1 剪力 截面编号 截面左侧盖梁自重 kN 截面弯矩 mkN V左 V右 1-1 9.75 -2.25 -9.75 -9.75 2-2 27.30 -13.07 -27.30 -27.30 3-3 43.80 -30.84 -43.80 -43.80 4-4 60.30 -0.32 52.80 52.80 5-5 113.1 41-93 0 0 3、可变作用计算 （1）荷载横向分布系数的计算： 荷载对称布置时按杠杆法计算，非对称布置时按偏心压力法计算。 55公路级 a、单车列对称布置，具体车辆横向布置位置如图 3 所示。 051qqmm 2813. 05625. 021 22qqmm 4375. 0)4375. 04375. 0(21 3qm m1q=0 0.43

7、752#梁1#梁110.43750.562590905#梁4#梁3#梁2#梁1#梁0.53130.40630.59370.46870.437510.468711801301800.531310.40630.593711图 3 图 4 b、双车列对称布置，具体车辆横向布置位置如图 4 所示。 2657. 05313. 021 51qqmm 4375. 0)4063. 04687. 0(2122qqmm 5313. 0)5313. 05313. 0(213qm c、非对称布置时的各梁荷载横向分布影响线坐标 2 52 42 32 22 1512aaaaaaii 2222)60. 12()60. 1(060. 1)60. 12( 2m60.25 1#梁：6000. 060.25)6 . 12( 51125122 1 11 iiaa n 2000. 060.25)6 . 12( 511251251 15 iiaaa n 2#梁：4000.060.256 .12511251212 21 iiaaa n060.256 . 12511251212 25 iiaaa n 3#梁：20000. 00511

8、51213 31 iiaaa n 20000. 0051151253 35 iiaaa n 4#梁：060.256 . 12511251214 41 iiaaa n 4000. 060.256 . 12511251254 45 iiaaa n 5#梁：2000. 060.25)6 . 12( 511251215 51 iiaaa n 6000. 060.25)6 . 12( 511251255 55 iiaaa n 0.1250.01250.05000.17500.27500.38750.40000.60000.20000.40000.35000.57500.20000.20000.20000.6000501800.43750.21250.20630.31880.08130.19380.05000.17500.1250.01250.27500.38750.60000.20000.40000.03750.18750.35000.5750180130180500.60000.20000.40000.20000.2000图 5 图 6 单列车布置时具体车辆横向布置位置如图 5 所示。 1#梁：4625. 0)3500. 05750. 0(21 1qm 2#梁：3313. 0)275. 03875. 0(212qm 3#梁：2000. 0)2000. 02000. 0(213qm 4#梁：0688. 0)1250. 00125. 0(21 4qm 5#梁：0625. 0)0500. 01750. 0(21 5qm d、单列车布置时具体车辆横向布置位置如图 6 所示。 1#梁：5375. 0)0375. 01875. 03500. 05750. 0(211qm 2#梁：4688. 0)0813. 01938. 0275. 03875. 0(21 2qm 3#梁：4000. 0)2000. 02000. 02000. 02000. 0(21 3qm 4#梁：3313. 0)3188. 02063. 01250. 00125. 0(21 4

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