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年河桥梁计算书（含水文、荷载、桩长、挡墙的计算）**本计算书中包括桥涵水文的计算、恒荷载计算、活荷载计算桩长、以及挡墙的计算。
荷载标准：公路Ⅱ级乘0.8的系数桥面宽度：净4.5+2×0.5m跨度：13孔×13m1、工程存在问题年河桥位于长江下游1000m处，建于1982年，为钢筋砼双排架式桥墩，预制拼装型板梁桥面，17孔，每跨8.85m。
总长150.45m，宽5.3m。
该桥运行20多年，根据***省水利建设工程质量监测站检验测试报告检测结果如下：（1）桥墩A．桥墩基础桥墩基础为抛石砼，设计强度等级为150＃，钻芯法检测砼现有强度代表值为16.4MPa。
B．排架立柱及联系梁立柱设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.0～18.3MPa。
联系梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为14.7MPa。
立柱外观质量总体较差，局部区域麻面较重。
立柱砼碳化深度最大值为31mm，最小值为5mm，平均值为14mm。
立柱钢筋保护层实测厚度为20mm，钢筋目前未锈，但碳化深度平均值已接近钢筋保护层厚度。
通过普查，全桥64根立柱中有12根35处箍筋锈胀外露，有6处联系梁主筋外露。
C．盖梁盖梁设计强度等级为200＃，超声回弹综合法检测砼现有强度代表值为17.4～21.5MPa。
盖梁外观质量一般，梁体砼总体感觉较疏松。
盖梁砼碳化深度最大值为24mm，最小值为9mm，平均值为18mm。
，盖梁主筋侧保护层实测厚度为9～13mm，底保护层实测厚度29～42mm，砼碳化深度已超过钢筋侧保护层厚度，盖梁主筋已开始锈蚀。
通过普查，全桥32根盖梁中共有14根15处主筋锈蚀膨胀，表层砼脱落，主筋外露，长度15～70cm；有28处箍筋锈胀外露。
（2）T型梁T型梁设计强度等级为200＃，每跨中间两根T型外观较好，两边T型梁外观较差。
T型梁砼碳化深度最大值为20mm，最小值为7mm，平均值为14mm。
一、设计资料跨径16m 路宽12m 台高3m 台长 4.5m 桩长30m桩径 1.4m桩排数（纵）2纵向桩间距 3.65m 桩排数（横）3横向桩间距 4.55m二、上部及台身、承台传来荷载1.水平力H=2078.810KN2.竖直力N=10086.136KN3.弯 矩M=10406.172KN·m三、单桩轴向压力1. 桩的计算宽度b 1=K f ·K 0·K·d=0.9(d+1)K= 1.854m式中K=b'+(1-b')L 1/0.6h 1=0.7923077b'=0.6L 1= 2.25mh 1=7.8m2. 桩的变形系数α=5√mb 1/EI=0.303m -1式中m=5000KN/m 4En= 2.85E+07KpaI=0.188574099m 43. ρ1、ρ2、ρ3、ρ4值的计算式中lo=0mξ=0.5A= 1.5393804m 2Co=150000KN·m 3Ao=10.46346703m 2已知h1=αh=9.1045l 01=αl 0=0查表17、18、19（P 239~241）x Q = 1.06423EIU 台承台桩基摩擦桩桩长验算⑴.ρ1==1021410(lo+ξh)/A·Eh+1/C 0A 01=0.28366x m=0.98545υm=0.48375⑵.ρ2=α3EIX Q =0.029746941EI ⑶.ρ3=α2EIXm=0.090762365EI ⑷.ρ4=αEI υm=0.14681032EI4. 承台底面座标原点O 处位移、b 、β值的计算⑴. b 0式中ρ2=0.178481647EI n ρ3=0.544574193EIn 2ρ32=0.296561051(EI)25. 作用于每根桩上荷载Pi 、Qi 、Mi 的计算3454.9179KN -92.8724KN ⑵. 水平力Q i =ρ2a 0-ρ3β0=346.46839KN ⑶. 弯 矩M i =ρ4β0-ρ3a 0=-1502.997KN·m 6. 校核⑴.n Q i =2078.81033(H)⑵.ΣX i P i +n M i =9389.219281(M)⑶.Σn P i =10086.13648(N)7三、桩的计算1.计算取值极限摩阻力τp 35Kpa容许承载力[σ0]200KPa桩的周长U 5.027m30.000m 3426.62/EI=⑴. 竖向力P i =ρ1(b0+xi β0)=⑶. β0=n ρ2·M+ n ·ρ3·Hn ρ2·(n ρ4+ρ1 Σx i 2)-n 2ρ32⑵. a 0桩在冲刷线下有效长度l:桩底横截面面积A 1.539m2桩尖极限承载力σR2577.4KPa修正系数m0=0.7λ=0.7k2=5γ2=18KN/m3h=30.000m（桩尖埋置深度）2.桩的容许承载力[P]=1/2(Ulτp+AσR)=4622.74KN四、结论经验算，桩长取L=30米时，[P]=4622.737KN >Pj=4609.453KN。
K5+104（1-13米跨）小桥桩长计算书1.单桩桩顶计算最大轴向力桥梁宽度：21.0米荷载等级：公路Ⅰ级车道数：单向、5条台后填土高度：6.5米1.1 上部构造恒载桥面铺装：0.1*(21-0.75-1.5)*(5.02+13+5.02)*23=994 kN护栏：2*5.66*26+6*10=355 kN整体化层：0.1*(21-0.75-0.75)*13.04*26=662 kN搭板：0.3*(21-0.75-1.5)*5*26=732 kN行车道板：(5.048+18*4.179+4.627+19*0.*966)*26=2685 kN调平层：20*0.036*26=19 kN管线：13*0.5=7 kN每座桥台：(994+355+662+732+2685+19+7)/2=2727 kN。
1.2 下部构造恒载支座垫石：20*0.025*26=13 kN耳墙挡块：(2.217+2*0.048)*26= 61 kN桥台台帽：(0.419*0.28+0.8*0.9)*20.99*26=457 kN桥台台身：[0.8*20.99+5*0.3*0.4+(0.3+0.6)*0.3/2]*6.5*26=2963 kN桥台承台：1.2*1.4*20.99*26=663 kN每座桥台：13+61+457+2963+663=4157 kN。
1.3 主动土压力H×B=6.5×21米桥台主动土压力计算（库伦理论）土的内摩擦角： +35°0′0″（填地砂）土的容重： 19 KN/立方米桥台台背倾角： +0°0′0″垂线逆时针旋转角为正桥台计算宽度： 21 米桥台计算高度： 6.5 米填土表面与水平面的夹角： +0°0′0″台（墙）后为正，台（墙）前为负车辆荷载：(B * L0 范围内) 1400 KN（5列重车、双后轴）桥台台背与填土间摩擦角： +17°30′0″主动土压力系数： .246122947024405主动土压力与水平面间夹角：+17°30′0″棱体破坏面与垂线间夹角： +30°15′43.2″破坏棱体长度： 3.792513 米车辆荷载等代均布土层厚度： .9251838 米主动土压力： 2665.103 KN主动土压力的水平分力： 2541.754 KN主动土压力的竖直分力： 801.4119 KN主动土压力的着力点： 2.406724 米，距土层底面0 米，距台（墙）背趾脚台顶主动土压强度： 4.32647 KPa，水平分量： 4.126228 KPa台底主动土压强度： 34.72265 KPa，水平分量： 33.11558 KPa单桩桩顶计算最大轴向力=(2727+4157+802+1715)/5=1881 kN。
无锡至张家港高速公路桩柱式桥台台帽位移计算书中交第二公路勘察设计研究院年月日一、基础资料台后填土内摩擦角φ＝30°，台帽长B ＝17.54m （计算宽度b 1=17.24m ），桩间距为6.1m ，桩径d ＝1.5m ，耳墙宽0.3m ，台后填土高H=5.0m 。
填土容重r ＝18.0 km/m 3，台帽背墙高为h1＝1.2+1.83＝3.03m ，桥台帽梁截面尺寸为b ×h ＝1.8×1.2m 。
桥跨上部构造为25m 小箱梁，上构恒载、桥跨活载产生的弯矩与台后土压力产生的弯矩方向相反，其值越小对结果越为不利，桥台位移计算时未考虑上述荷载产生的弯矩（最不利计算）。
搭板及台后活载产生的弯矩需计算，方法为由汽车荷载换算成等代均布土层厚度： h ＝rbl G 0∑ 式中，0l 为破坏棱体长度，b 为台帽长，当台背竖直时，0l =Htg θ，H=5.0m 。
由tg θ=-tg ω+))((αωωϕtg tg tg ctg -+=0.653，其中045=++=αδϕω得 0l =5×0.653=3.265m在破坏棱体长度范围内并排放三辆重车，车后轮重为2×140=280，三辆车并排折减系数为0.78，得∑G =3×280×0.78=655.2KN搭板产生的重力∑G =0.35×3.265×14.25×25=407.1KN所以 得：活载h =655.2/(17.24×3.265×18)=0.647m搭板h =407.1/(17.24×3.265×18)/2=0.201m计算时，把活载h 和搭板h 合计到p 1、p 2即考虑了搭板和台后活载引起对桥台的主动土压力。
二、计算桩径d ＝1.5m （台后填土高H=5.0m ）土压力系数：台后填土内摩擦夹角φ=30°填土表面与水平面的夹角β=0°（台后填土水平）桥台背墙与垂直面的夹角α=0°（背墙竖直）台背或背墙与填土的夹角 δ= φ/2 =15°主动土压力系数后μ＝222)cos()cos()sin()sin(1)cos(cos )(cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+++⋅-βαδαβϕδϕδαααϕ＝222)00cos()150cos()030sin()1530sin(1)150cos(0cos )030(cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡︒-︒︒+︒︒-︒︒+︒+︒+︒⋅︒︒-︒＝0.3014土压力强度：p 1=μ后×r ×h 1+活载p +搭板p = 0.3014×18×（3.03+0.647+0.201）＝21.039（kn/m 2）p 2=μ后×r ×h 2+活载p +搭板p ＝0.3014×18×（5.0+0.647+0.201）＝31.727（kn/m 2）① 台背高度范围内台后土压力及其产生的弯距H 1= 1/2×p 1×h 1×B 1=1/2×21.039×3.03×17.24=549.5（kn ）e 1桩顶= ⨯31h 1＝⨯31 3.03＝1.01（m ） e 1地面=H- ⨯32h 1＝5-⨯32 3.03＝2.98（m ） M 1桩顶 =H 1×e 1桩顶=549.5×1.01=555.0（kn.m ）M 1地面 =H 1×e 1地面=549.5×2.98=1637.5（kn.m ）② 台身桩柱范围内台后土压力及其产生的弯距b ＝0.9×（d+1）＝0.9×（1.5+1）＝2.25mH 21 = 1/2×（p 2－p 1）×（H-h 1）×b ×n ×（H-h 1）/3= 1/2×（31.727－21.039）×（5-3.03）×2.25×3×（5-3.03）/3=46.6（kn ）H 22 = p 1×（H-h 1）×b ×n ×（H-h 1）/2= 21.039×（5-3.03）×2.25×3×（5-3.03）/2=275.6（kn ）M 2地面 = H 21×（H-h 1）/3+ H 22×（H-h 1）/2＝46.6×1.97/3+275.6×1.97/2＝302.1（kn.m ）③ 台身桩柱范围内台前溜坡土压力及其产生的弯距主动土压力系数前μ＝22cos )sin(sin 1cos ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++ααϕϕϕα＝atan （1/1.5）前μ＝0.249土压力强度：h 前＝5-(3+1.4-0.75)/1.5＝2.567（m ）p 前=μ前×r ×h 前＝0.249×18×2.567＝11.52（kn/m 2）H 前=-⨯21p 前×h 前×b ×3=-⨯2111.52×2.567×2.25×3=-99.8（kn ） e 前= ⨯31h 前＝⨯31 2.567＝0.856（m ） M 前 = H 前×e 前=-99.8×0.856=-85.4（kn.m ）④ 桩顶及地面处的外力由于桥跨上构恒载、活载产生的弯矩与台后土压力产生的弯矩方向相反，其值愈小对结果愈为不利，本计算未考虑上述荷载产生的弯矩（最不利计算），其中由帽梁程序计算的单柱桩顶反力为：恒载1357.3 KN ，活载 678.5KN 。
桥台桩基础设计计算书路桥073张金辉荷载计算（一）上部构造恒载反力及桥台台身、基础土重的计算+”该部分的计算列于以下的恒载计算表中。
（弯矩正负规定如下：逆时针方向取“顺时针方向取“一”）该桥台的侧立面图、平面图如图（一）、图（二）所示，在计算桥台混凝土自重时，将其分为11块分别进行计算，最后将其求和累加。
上部构造恒载计算:上部构造恒载=边梁重量+中梁重量+ 桥面铺装重量=15*19.94*10.28+2*19.94*10.72+3.5*(12+5.5)*19.94=4723.587 KN距离承台底形心轴的距离 =1.48 m 对承台底形心轴的弯矩为：1Mx =- — *4723.587*1.48=-3495.454 KN - m2图（二）恒载计算表序号计算式竖直力对基底中心轴偏心弯矩1 0.75 X 0.3 X 2.5 X 25 14.063 0.5 X 2.5+0.1+2=3.35 47.1112 0.5 X 2.5 X 1.37 X 0.3 X 0.5 12.844 1-X 2.5+0.1+2=2.933337.6713 0.3 X 0.3 X( 1.75+5.5 X 3+1.74 )X 25 44.978 0.15+0.1+2=2.25 101.2014 0.5 X 0.3 X 0.3X( 1.75+5.5 X 3+1.74 )X 25 22.489 1-X 0.3+0.1+2=2.2349.4765 1.02 X 0.35 X( 0.3+1.75+5.5 X 3+1.74 )X 25 181.088 2+0.1-0.5 X 0.35=1.925 348.5946 0.33 X 0.85 X 0.47 X 2X 25 6.592 2+0.1-0.35-0.85 X 0.5=1.325 8.7347 1.2 X 1.1 X( 0.3+1.75+5.5 X 3+1.74 ) X 25 669.57 2+0.1-0.5 X 1.2=1.5 1004.3558 6.721 X 1 X 0.8 X 25 134.425 2-0.5=1.5 201.638 6.651 X 1 X 0.8 X 25 133 2-0.5=1.5 199.5 6.567 X 1 X 0.8 X 25 131.35 2-0.5=1.5 197.025 6.485 X 1 X 0.8 X 25 129.7 2-0.5=1.5 194.559 6.721 X 0.5 X 3X 0.8 X 25 201.62512-1-3 X —=030 6.651 X 0.5 X 3X 0.8 X 25 199.512-1-3 X - =030 6.567X 0.5 X 3X 0.8 X 25 19712-1-3 X - =030 6.485 X 0.5 X 3X 0.8 X 25 194.5512-1-3 X - =0310 1.5 X 5.4 X 2.2 X 4X 25 17820 011 1.2 X 3.3 X 1.5 X 6X 25 8910 02•2（二） 土压力计算根据《公路桥涵设计通用规范》，取台背与填土间的摩擦角 土压力按台背竖直（£ =0），回填土为两层:0~1.5m 采用天然级配砂砾回填 卩=40 ° , £ =0, 3= 卯2 =20° , 3 =0, 朋；根据土压力相等的概念来计算1.5m 以下回填土的等效内摩擦角 0Q :% = 2 4^-arcta n [tan( 45°-2)-去]_ifH=6.606+1.5+1.37+0.75-1.5=8.726 m 其中 6.606=( H 1 + H 2+H 3 + H 4)/4r「 ④ 2c 1〕件=竿。
—arcta n f=46.3 0 因为回填土分为两层，故将两层土的重度、内摩擦角的值按土层厚度进行加权平均,"h i纽1“1"8.726 = 2o.oikN/m 3型沁曲3 =45.3761.5+8.726下部分采用原土碾压回填卩=16c=30则有2x30 I=屮5^如冋45。
晋）一8.726“9.5』 1.5 +8.7261.台后填土表面无活载时的土压力计算台后填土自重所引起的主动土压力按库伦土压力公式计算：1 2E A pYmH'K a B 式中: Y m ——墙后填土重度的加权平均值（kN/m3）；土压力作用的高度;土压力作用的宽度;K a ――库伦主动土压力作用系数;其中K a =2cos (W m - S) _2 - r /si n(W+5)x si n(W-P) 2cos 名 X cos(6 + S) X [ 1 + ! ----------- — FV COS@ + 名)COS(£ —P)cos22cos (45.376°-0)C 。
C "「八bin( 45.376 °/2 + 45.376 °) ><sin( 45.376 ° - 0) 20 X cos(45.376。
2 + 0) X [ 1 + ---- ---------- --- --------- ---------------------------- r' Y cos(45.376*2 + 0)cos(0-0)0.4930.92"+rS晋 F=0.157故有E A =2Y m H2K a B1 2=-X 20.01 X (6.606+1.5+1.37 + 0.75)2咒0.157咒(2.2 + 3.3 + 2.2 + 3.3 + 2.2 + 3.3+ 2.2)= 3071.635kN其水平方向的分力:E AX=E A COS(5 + E)= 3071.635cos(45.376/2 +0) = 2833.948 kN水平方向的分力作用点距离承台底面的距离:(6.606 + 1.5+1.37 + 0.75) = 3.409m水平方向土压力对承台底形心轴的弯矩: 在竖直方向的分力: M ex = Eax Xey= -2833948x3.409=-9659.984kN rnE Ay =E A Si n(6 +s )=3071.635si n(45.376°/2 +0) =1184.769 kN竖直方向的分力作用点距离承台底面的距离:e x =2 +0.7 =2.7m竖直方向土压力对承台底形心轴的弯矩:M ey = E A /< e x =1184.769x2.7 = 3198.876kN m2.台后填土表面有车辆荷载时的土压力计算mi图（三） （a ） . （b ）车辆荷载的立面、平面尺寸立面布盘曲）平面尺寸图(四) 车辆横向分布示意图当桥涵设计车道数大于 2时，有汽车荷载产生的效应应按规定的多车道折减系数进行折 减，查《公路桥涵设计规范》表 4.3.1.1-4 可知，横向布置的车道数为3时，横向折减系数取 0.78。
由汽车荷载换算的等代均布土层厚度为:I O破坏棱体长度，l O = H (ta n s + cot 。
)；桥台咼度a ——破坏棱体滑动面与水平面之间的夹角;其中cota = -ta n(® + 6) + J tan(® + 6)Cot ® +tan 什+ 6)]= -ta n(45.376 + 45.376/ 2) + Jtan (45.376 + 45.383/ 2) Cot 45.376 + tan (45.45.376 + 45.376/2)】-2.483 +J 2.483X (0.987+2.483)=0.452 m 破裂棱柱体长度:l o = H(tan 名 + coto)当台背为竖直时，S =0故l o = H(tan E +cot a )2. 5 2.25 2. 25 2.5式中:11a12m m=(6.606+1.5+1.37+0.75 ) X 0.452=4.622 m图（五）汽车荷载:Z G = 3X( 140+140)= 840 kN在破坏棱体范围内汽车荷载换算的等代均布土层厚度为：：Z Gh=丽".7818.7x4.622x20.01台背在填土连同破坏接体上车辆荷载作用时引起的土压力:1E^-^m H(2^H)K a B=1X 20.01 X (6.606 +1.5 +1.37 +0.75)咒(2 咒 0.379 +6.606 +1.5 +1.37 + 0.75)= 3300.971kN在水平方向的分力:在破坏棱体长度范围内不能完全放一辆重车, 因此按照不利的情况摆放车辆， 只将汽车的两个后轴放置于破坏棱体长度范围内，如下图（5）所示:840x0.78=0.379m2 心8.7咒E AX =E A COS@ + 引=3300.97 X cos(45.376/ 2 ° + 0)= 3045.538kN作用点与承台底面中心的距离：H H +3hy 3 H +2h1 10.226 + 3x0.397=-X 10.226 +3 10.226+2x0.397=3.526m水平方向土压力对承台底形心轴的弯矩：M ex =E AX X e y= 3045.538x3.526 = 10739.425kN m竖直方向的分力:E Ay =E A S in (6 +对=3300.971 X sin( 45.376 °/ 2 + 0)=3300.971 X 0.386 =1273.227 kN作用点与承台底面的距离:e x =2 +0.2 =2.7m竖直方向土压力对基底形心轴的弯矩:M ey = E Ay X e x= 1273.227X2.7 = 3437.712kN m3.台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力在计算时，以桥台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算得1:1.5 ,3 =-33.69则承台底边缘至坡面的垂直距离为H =6.606 +1.5 +1.1 +1.02 -(2.5 + 0.35 + 0.85-0.75)/2- (4 +0.7 -1.1)/1.5 =5.859 m 等代内摩擦角: % = 205。
—arcta n [tan 16。
』45Jarctan[tan(45-型 [ L 25.859咒19.5 =2 也5 ° - arcta nb.754 - 0.525 D = 2x(45-12.889) = 64.221主动土压力系数:Ka =cos 2£X cos(6 +名)X 〔1COS (®m - E )+ (sin(申+ 5)x sin(® -两『 V cos(6 +E )COS (S - P )2cos (64.221°-0)cos 2 0 X cos(64.221 ?2 + 0) x 〔 1 sin(64.221 72 + 64.221 咒sin ’64.221。
