1、橋臺樁基礎設計計算書路橋083 楊洋一荷載組合計算（一） 恒載計算：1. 4承臺及以上部分自重橋臺部分劃分塊如圖1-1.1-2分別計算自重：1-11-24#橋臺計算表序號計算式結果1（110×110-×5×5）×25×80×496.66KN2（30×30+×30×30）×25×8010.8KN300410×35×80×25×42.8KN5202×35×80×25×456.56KN654×10

2、15;80×25×44.32KN7100×80×25×h×4×100528.46KN8300×80××25×h×43170.76KN9540×150×220×25×41782KN1075×215×80×2×25246.82KN11330×120×150×6×25891KN合計6790.18KN1-32. 4#承臺及以上填土部分自重（）4#承臺及以上部分填土計

3、算表序號計算式結果12691.5×661××1870×19.58333.7KN13330×260×3×18.7×150722KN合計9055.7KN1-43. 2#墩臺及以上部分自重1-52#墩臺計算表序號計算式結果1150×250×80×25×3450KN2120×h×80×25×3951.84KN合計1401.84KN1-64. 承臺上板自重5. 梁恒載反力6. 土側壓力計算（按朗金主動土壓力計算）4#橋臺處：1-7對于左側土：每延

4、米土楔體ACD的重力W1 = 445.65KN土楔體ABC的重力W2 = 6.915××6.915××18.7×19.5=310.81KN則土楔體ABD的重力W0= W1 -W2=445.65-310.81=134.84KN則橋臺左側土壓力 E0=1822.5Eo距A點為h1=×h=×6.61=2.2m對于右側土：假定樁基在密實礫類土以下朗金土壓力系數：Ka1=-) =0.22Ka2=-) =0.22Ka3=-) =0.49Ka4=-) =0.57Ka5=-) =0.33Ka6=-) =0.22各點主動土壓力：a點：Pa1=

5、-2a×=-2×0×=0b點上（在第一層土中）：b點下（在第二層土中）：c點上（在第二層土中）：c點下（在第三層土中）：d點上（在第三層土中）：d點下（在第四層土中）：e點上（在第四層土中）：e點下（在第五層土中）：f點上（在第五層土中）：f點下（在第六層土中）：g點：將計算結果繪成主動土壓力圖：如圖1-81-8則主動土壓力合力：EA=×7.59×1.5+(7.59+29.51) ×5.11+ (65.73+70.31) ×0.5+ (81.79+70.31) ×0.5+ (81.79+260.54) ×

6、16+ (150.84+183.96) ×4.5+（122.64+208.66）×17=6442.483KN距a點即橋臺頂部的距離：L=××7.59×1.5×1.5×+7.59×5.11×（5.11×+1.5）+（29.51-7.59）×5.11××（5.11×+1.5）+65.73×0.5×（0.5×+6.61）+（70.31-65.73）×0.5××（0.5×+6.61）+81.79

7、×16×(16×+7.11)+(260.54-81.79) ×16××(16×+7.11)+150.84×4.5×(4.5×+23.11)+(183.96-150.84) ×4.5××(4.5×+23.11)+122.64×17×(17×+27.61)+（208.66-122.64）×17××（17×+27.61）=26.1m（二） 活載計算1. 車輛荷載由已知可知，橋梁墩臺在計算車輛荷

8、載時可換算為：橋上為q=10.5KN/m的均布荷載，支座為P=215KN的集中荷載。車輛荷載分布圖2-1求出AB端的支座反力FA+FB-q×19.94-215=0q×19.94××19.94+P×19.94-FB×19.94=0解得：FA=104.685KN FB=319.685KN作出該梁的彎矩圖和剪力圖：M圖FQ圖2-22. 人群荷載由圖1-4可知，整塊板的面積S=1750×6000=1050又因人群荷載分布：A=3.0KN/則整塊板所受人群荷載：G=1050×3.0KN/=3150KN3. 汽車引起的土側壓力

9、計算其計算原理是按照庫倫土壓力理論，把填土破壞棱體（即滑動土楔）范圍內的車輛荷載用一個均布荷載（或換算成等代均布土層）來替代，然后用庫倫土壓力計算，如圖2-3：2-3若沒有車輛荷載時，滑動面的傾角可得：cot=（-1） tan（橋臺背是豎直的，即EA與橋臺法線方向夾角=0）其中在橋臺高01.5m的深度范圍內cot=(-1）tan40=0.29則=73.87在1.56.61m的范圍內cot=(-1）tan16=0.12=83.23滑動面取最不利位置：=73.87則破壞棱柱體的長度l=H×cot=6.61×cot73.87=1.9m.作用在破壞棱柱體范圍內的車輛荷載對于橋臺的計

10、算寬度B參照公路橋涵設計通用規范取橋臺的橫向全寬 。如圖2-4所示：2-4則B=17.5m，G=10.5KN/m×17.5m=183.75KN汽車的當代圖層換算厚度he=其中r為橋臺高度范圍內的換算重度r(h1+h2)= (r2h2+r1h1+r1h1)h2+r1h1代入數值解得：r=20.7KN/m，代入上式則得he=0.27m則主動土壓力EA=rH(H+2he)Ka其中：主動土壓力系數Ka=0.357則EA=×20.7×6.61×(6.61+2×0.27) ×0.357=174.6KN/m4. 汽車制動力按公路橋涵設計通用規范規定

11、，單車道汽車制動力按加載長度上總重力的10計算，且因公路-1級汽車制動力的標準值不得小于16.5KN則單車道的汽車制動力：g=(10.5×19.46+215) ×10=41.9KN<165KN取G=165KN對于單向三車道的汽車制動力由相關規定，為單車道的2.34倍G=2.34G=2.34×165KN=386.1KN5. 支座摩阻力支座摩阻力=上部構造恒載×0.5×f根據支座類型取f=0.05則支座摩阻力G=19399.67KN×0.5×0.05=484.99175KN（三） 荷載組合計算rS= r(S+ S+)該橋為

12、三孔跨徑，總長60m，單孔跨徑20m，為中橋，設計安全等級為二級，故。永久作用分項系數為，汽車荷載效應的分項系數，對于人群荷載及其他可變作用效應的分項系數為，永久作用與汽車荷載組合時，一種可變作用取組合系數，兩種可變作用組合時，三種可變作用組合時，可變作用對結構承載力有利時取系數為1.4，有利時取1.0。承臺底部受力情況如下表所示（彎矩逆時針為正）豎向力kN豎向力彎矩kn·m水平力kN水平力彎矩kN·m臺重4195.32335.81200上部構造2361.793495.4400土重力11768.32328.900臺后土側壓力1183.853196.922831.94-962

13、8.59汽車荷載引起的土壓力1272.633436.13043.82-10732.4臺前土壓力154.44-422.38249486.214支座摩阻力00118.091087制動力00115.831066.22車道荷載支座反力795.6121177.5100人群荷載引起的支座反力165244.200 表3組合一：橋上有活載，臺后無汽車荷載基本組合永久作用+可變作用（支座摩阻力）豎直力水平力彎矩永久作用+可變作用（制動力）豎直力水平力彎矩組合二：橋上有活載，臺后也有汽車荷載基本組合 永久作用+可變作用（支座摩阻力）豎直力水平力彎矩基本組合 永久作用+可變作用（制動力） 豎直力水平力彎矩組合三：橋

14、上無活載，臺后有汽車荷載基本組合 永久作用+可變作用（支座摩阻力）豎直力水平力彎矩荷載組合匯總表荷載組合豎向力kN水平力kN彎矩kN·m組合一永久作用+可變作用（支座摩阻力）262593848.888413.29永久作用+可變作用（制動力）262593845.458393.93組合二永久作用+可變作用（支座摩阻力）26251.834039.098082.16永久作用+可變作用（制動力）26251.834036.878064.71組合三永久作用+可變作用（支座摩阻力）25059.784085.285679.21 表4綜上所述，最不利荷載組合為組合一：橋上有活載，臺后無汽車荷載基本組合為

15、永久作用+可變作用（支座摩阻力）即 （六）確定樁長設計資料中21.0m38.0m為密實的礫類土，擬定樁長24m1、計算樁頂 1) 樁的計算寬度計算 （注：基礎工程公式4-6）形狀換算系數，圓形截面取0.9受力換算系數，圓形截面取沿水平力H作用方向上的樁間凈距樁在地下的計算深度-與一排中的樁數n有關的系數故樁的計算寬度2. 樁的變形系數查教材表316得 彈性樁>，為地面以下范圍內的系數。.范圍內為雜填土. .范圍內為黃色粉性土如下圖所示： 圖83. 計算樁頂剛度系數(注：基礎工程4-37)式中：該承臺為低樁承臺 鉆孔灌注樁 持力層為密實的礫類土，查表可知 （注：基礎工程4-3）0.5-16

16、.5m為黃色粉性土其等代內摩擦角為：24m范圍內，土層的等效內摩擦角為：>故取樁的換算深度：（>） 取 低樁承臺查基礎工程附表得 （注：基礎工程4-39d）4計算承臺底面中心處的位移、（注：基礎工程4-44）（注：基礎工程4-48）（注：基礎工程4-49）5計算各樁樁頂所受作用力、豎向力 水平力 彎矩校核:符合規范要求。由于該樁位低樁承臺，故樁頂受力（七）樁基強度驗算1 驗算單樁軸向承載力（注：基礎工程4-76） 第一層土為雜填土取 第二層為黃色粉性土第三層為中密實礫類土 第四層為密實礫類土樁徑采用沖抓鉆成孔，成孔直徑，由于樁周土為透水性土，查基礎工程表3-8得，沉淀土的厚度一般取

17、，樁底持力層為密實的礫類土，故樁底處容許承載力樁底以上土的換算重度<滿足要求。2承臺以下深度Z處樁截面上的彎矩 無量綱系數及由基礎工程附表3.7查得 取=004010-954.6-954.60.5040.240.196960.99806238.8-952.75-713.951.00760.440.377390.98617457.34-941.398-484.0581.51130.640.539380.95861641.52-915.089-273.5692.01510.840.645610.91324782.38-871.779-89.3992.512140.723050.8508987

18、6.22-812.2563.973.00271.240.761830.77415923.22-739.003184.2174.5341.840.684880.49889829.96-476.24353.725.938240.614130.40658744.23-388.121356.1096.5492.640.354580.17546397.78-167.494230.2867.557340.193050.07595233.95-72.502161.4488.8163.540.050810.0135461.57-12.92548.64510.076440.000050.000090.061-0

19、.0859-0.0249 表5 圖90042.440661.6210000.5040.242.117791.2908856.179-31.32924.851.00760.441.802731.0006495.646-48.5747.0761.51130.641.502680.74981119.589-54.59364.9962.01510.841.22370.53727129.849-52.15777.6922.512140.970410.36119128.715-43.8384.8853.7781.540.466140.0628892.74-11.44681.2945.038240.1469

20、6-0.0757238.98618.37757.3636.0452.440.00348-0.110381.10732.17433.2817.55734-0.08741-0.09471-34.7834.479-0.3018.8383.54-0.10495-0.05698-48.7224.2-24.5210.07644-0.10788-0.01487-57.2377.218-50.019 表6 圖104樁頂縱向水平位移驗算 樁在承臺處水平位移和轉角和 (注：基礎工程4-24)經查教材附表1、5得 = (注：基礎工程4-24)地面處的水平位移<，符合規范要求。橋臺支座處水平位移容許水平位移&g

21、t;D，橋臺支座處水平位移滿足規范要求。5驗算樁身材料截面強度及配筋計算樁采用剛筋混凝土澆注主筋采用級鋼筋，箍筋采用級鋼筋驗算材料最大彎矩（Z=0處）截面強度，此處彎矩軸向力（1）計算偏心距增大系數>樁的計算長度（1） 計算受壓區高度系數配筋率為：（注：結構設計原理7-66）承載力以下采用試算法表計算，各系數查結構設計原理附表1-11 x AB C D Nu(kN)N(kN) Nu/N0.721.87360.64371.2441.36970.000555701.94536.261.260.731.90520.63861.29871.33580.001285888.874536.261.30.741.93670.63311.35171.30280.002146097.534536.261.34 表7由計算表可見，當0.2%<<0.6%（3）計算所需縱向鋼筋的截面積采用8F22（）實際配筋率混凝土保護層厚度取50mm>25mm縱向鋼筋凈距>，滿足構造要求。箍筋根據構造要求采用10的鋼筋，中距為200mm,在鋼筋骨架上每2.0m設置一道加勁箍筋，加勁箍筋采用16的鋼筋。（4）