桥墩受力计算

一、桥墩计算

(2007-01-11 13:11:09)

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桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度 ，按《桥规》表 5.3.1取值。

桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。

纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。

一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。）

桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。

当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。

关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，仅供参考：

1.0.5条 基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于1.0；偶然组合时取1.0。

1.0.6条 基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧ Ｄ６０－２００４ ４.１.６条） 裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。

1.0.7条 地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。考虑偶然组合时，偶然荷载的分项系数取1.0。

3)、详细计算过程(见下页）

①、基本数据输出

3D=3×1.2=3.6 M < 5.4 Mbs=7.9-(5.4-3D)(n-1)

∴承台截面计算宽度 bs =6.1 m

桩的支撑宽度 b = 0.8×1.2 = 0.96 m

当外排桩中心距墩台身边缘等于或小于承台高度时，承台短悬臂可按“撑杆—系杆体系”计算:

h0=2.116s=0.534

ha=s+6d=0.726a=0.15×h0=0.3174

θ1 = tan-1[h0/(a+x1)] =0.69898 rad =40.0487°单位EcEs

MPa13.8301.392803.00E+042.00E+05

②、撑杆抗压承载力检算

1.1×2×4100/sin40.0487°=14018kN

0.96×sin40.0487°+0.726×cos40.0487=1.173m

As=(π×32×32/4/1000000)(19/7.9×6.1)×3=0.03539708 ㎡

2×4100/tan40.0487°=9756 kN

0.00478127

10.4 MPa <=14.4

取10.4MPa

∴1.173×6.1×10.4×1000 =74415kN >14018kN 富余430.9 %

③、系杆抗拉承载力检算

1.1×9756=10731.6 kN

280000×0.035397=9911 kN <10731.6kN不足-7.6 %

④、斜截面抗剪承载力检算0,idscdsDtbf公式: ,cukf

cdf

tdf

sdf

001/sin

ididDnN

11sincos

atbh

2

1(0.002)cotid

i

ssT

AE1/tan

ididTnN

,

,

11.43304cuk

cdsf

f



,0.48cukf

,cdsf

,scdstbf

0idsdsTfA公式:

0idT

sdsfA

4

0,00.910(20.6)/dcuksVPfbhm公式:

1 桥墩墩柱计算

墩柱直径选用1.2m，材料使用C30混凝土，钢筋使用HRB235级钢筋。

荷载组合计算：

1、恒载情况计算

根据前面计算结果得：

上部结构恒重：一孔重量为7372.56KN

半根盖梁自重为878KN

墩柱自身重量为20.6525114.3KN

横系梁重量为11.410.625371KN

墩柱底面上作用的垂直恒载力为17372.56878114.34678.582KN

2、汽车作用荷载计算

公路二级

单孔荷载：

单列车：相应的制动力165TKN ,取165KN。

双列车：相应的制动力00388.92102155.56TKN

三列车：相应的制动力00388.92102.34182.01TKN

四列车：相应的制动力00388.92102.86208.45TKN

双孔荷载：

单列车：相应的制动力165TKN ,取165KN

双列车：相应的制动力00694.142102277.66TKN

三列车：相应的制动力00694.142102.34324.86TKN

四列车：相应的制动力00694.142102.68327.06TKN 2 人群荷载：

单侧单孔行人：58.14BKN

单侧双孔行人：116.28BKN

产生的最大的反力值，也是墩柱的最大垂直力，为双孔荷载产生的，墩柱底最大的弯矩值为单孔荷载产生的。

3、计算双柱反力中的分布（横向）

首先计算汽车荷载的横向分布系数

单列车：15605900.9751180 20.025

双列车：10.843 20.157

三列车：10.780 20.220

四列车：10.581 20.419

再计算人群荷载的横向分布系数

单侧人群：17755901.1571180 20.157

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一、桥墩计算

(2007-01-11 13:11:09)

转载

桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度，按《桥规》表5.3.1取值。

桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。

纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。

一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。）

桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。

当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。

关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，仅供参考：

1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于1.0；偶然组合时取1.0。

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1.0.6条基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧＤ６０－２００４４.１.６条）

裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。

1.0.7条地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。考虑偶然组合时，偶然荷载的分项系数取