1、 橋墩課程設計計算設計資料上部結構為5孔20m裝配式混凝土簡支梁,橋面凈寬11m.下部結構采用雙柱式圓柱墩。墩柱及樁身尺寸構造見圖，墩柱直徑130cm,混凝土C30,fcd=13.8MPa,主筋RB335，fsd=280 MPa,灌注樁直徑150cm, 混凝土C20, fcd=13.8MPa,主筋HRB335，fsd=280 Mpa。墩頂每片梁梁端設400400mm板式橡膠支座一個，臺頂每片梁梁端設四氟版活動支座一個，板式橡膠支座摩阻系數f=0.05,滑板支座最小摩阻系數f=0.03,一般情況取0.05。橋臺上設橡膠伸縮縫。蓋梁、墩身構造均采用C30混凝土，系梁采用C25混凝土，主筋采用HRB

2、335級鋼筋，箍筋采用R235級鋼筋，。已知數據：每片邊梁自重（kN）每片中梁自重(kN)一孔上部結構總重(kN)每個支座支反力(kN)1、5號梁2、3、4號梁2706.18邊梁支座中梁支座26.627.46265.47270.05一、荷載計算（一）、恒載計算：墩柱上部恒載值由上知：(1)上部構造恒載，一孔重：2706.18kN;(2)蓋梁自重（半根自重）：5304.29kN;(3)橫系梁重:;(4)墩柱自重:墩柱自重：;（二）、活載計算荷載布置及行駛情況參考前面計算，數值直接取用。1、汽車荷載 (1)單孔單車時相應得制動力為：<90kN所以單孔單車時得制動力取為：T=90kN (2)雙

3、孔單車時相應得制動力為：取雙孔單車制動力為：T=90kN。2、人群荷載 人群荷載：3 kN/m2活載中雙孔荷載在支點處產生最大反力值，即產生最大墩柱垂直力；活載中單孔荷載產生最大偏心彎矩，即產生最大墩底彎矩。（三）雙柱反力橫向分布計算活載布置見圖本章圖(1)圖(3)。1、汽車圖1 單孔單列車布置（單位：cm）(1)單列汽車布置；(2)雙列車布置圖2 單孔雙列車布置（單位：cm）；（2）人群圖3 單側人群布置（單位：cm）(1)單側人載；(2)雙側人載二、 活載內力計算（一）最大最小垂直力計算最大最小垂直力計算見表 最大最小垂直力計算表荷載情況最大垂直力最小垂直力單列76.78255.28336

4、.060.938395.570.06221.15雙列153.56510.56664.120.715603.050.285240.38人單側22.2222.2244.441.21253.86-0.212-9.42人雙側44.4444.4488.880.544.440.544.44（二）最大彎矩計算最大彎矩計算見下表 最大彎矩計算表荷載情況墩頂反力（kN）垂直力（kN）水平力（kN）對柱頂中心的彎矩（kNm）B1B2B1 + B2上部構造與蓋梁恒重1741.3800汽車單孔雙列463.61463.6145115.969.3人群單孔雙列44.4444.4411.11注：制動力對各墩平均分配。三、墩柱

5、底內力計算通過以上計算結果和經驗，利用最大的剪力、彎矩對墩柱進行配筋結果是偏安全的.現將個墩所受內力組合列于下表各墩內力表項目墩柱號(單墩)1號2號3、4號1上部恒載(kN)1741.382墩柱自重(kN)331.66398298.53制動力H(kN)22.54對墩柱底的彎矩(kN.m)237.54298.382.255墩柱底活載(kN)647.796縱向偏心矩(kN.m)196.31196.31196.317+2072.042139.82039.888+469.85494.61278.819（m）0.22680.2320.134 由上表計算數據比較，縱向彎矩以2號墩柱為大，1號次之，這兩個墩

6、柱可以采用同樣配筋，3、4號縱向彎矩較小可以采用另一種配筋方式。2號墩柱為最不利受力墩柱，以下僅對2號墩柱截面配筋。四、墩柱截面配筋與承載力檢算墩柱采用C30混凝土，主筋采用HRB335級鋼筋，并取主筋保護層厚度，假定墩柱為一端固定，一端自由計算。則：按公預規第條規定，應考慮構件在彎矩作用平面內的撓曲對軸向力的影響。（一）墩柱偏心矩增大系數以公預規規定，計算偏心矩增大系數 式中， 將以上數據分別代入式，結果為：將上述各值代入式(51)結果如下：考慮偏心矩增大系數后的偏心矩：。（二）墩柱正截面強度檢算由公預規第條規定，沿周邊均勻配置縱向鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構件，其正截面抗壓承載力應符

7、合下式的規定： (1) (2)式中： 圓形截面的半徑(cm)； 縱向鋼筋所在圓周半徑與圓截面半徑之比：。與接近，可以。式(1)右項：滿足要求。式(2)右項：也滿足要求。（三）截面主筋配置2）判斷是否按最小配筋計算：應按最小配筋率配置截面主筋:.所以選用12根直徑22mm的鋼筋， 提供Ag=45.62cm2，鋼筋中距28mm；箍筋選用螺旋型鋼筋間距為200mm。五、墩柱穩定性檢算,由公預規第條規定，其正截面抗壓承載力符合下式規定：式中：軸向力組合設計值，；軸壓構件穩定系數，按公預規表取用,內插取0.82；構件毛截面面積(cm2)； 全部縱向鋼筋的截面面積(cm2)。所以，墩柱按構造配筋即可，按構

8、造配筋時其穩定性滿足規范要求, 箍筋選用直徑為8mm的螺旋筋，螺距8mm。六、墩身裂縫驗算按公預規第條規定，圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構件，其最大裂縫寬度可按下式計算：式中各符號的意義見前述。由于依照規范墩身裂縫寬度不必計算。七、樁基檢算雙柱式鉆孔灌注樁的計算：樁直徑1.5m，用C20的混凝土，fcd=9.2MPa,Eh=2.6×104MPa,主筋采用HRB235，fsd=280MPa.。計算圖式參見附圖，由于1、2號墩前章已檢算，3、4號墩采用樁基礎，比較3號與4號樁長，3號墩較4號墩長，為最不利受力墩，僅檢算3號墩。（一） 荷載計算計算樁基時考慮墩柱底以下(24.21-21.6)

9、=2.6m的沖刷。灌注樁按“m”法計算,m=10000kN/m41、樁頂作用力計算（1）恒載計算兩跨荷載反力： 橫系梁重： 蓋梁自重反力： 每根墩柱重： (5)每延米樁自重： （2）活載計算兩跨活載反力： 單跨活載反力： 水平力制動力： 作用點在支座中心，距樁頂距離為 作用于樁頂的外力為： （二）墩柱底以下2.6m最低沖刷線處作用力計算 墩身底最低沖刷線處的作用力，以規范規定：最低沖刷線以上取其段樁身自重，以下部分按樁身的一半取。最低沖刷線以上樁重：最低沖刷線以下樁重：則樁底恒載： （三）單樁承載力檢算單樁的允許承載力按規范按下式計算如下：式中, 樁的軸向容許承載力（kN）;樁的周長.按成孔直

10、徑計算,成孔直徑;各土層的極限摩阻力，近似取;樁在局部沖刷線以下的有效長度(m)，=12.4m;樁底支撐面面積，;樁底地基上容許承載力(MPa)式中,清底系數，=0.85; 土的深度修正系數,=5.0; 土的容重，樁尖埋置深度，=13m；樁尖處土允許承載力,。將上述各值代入式(1)結果如下：故單樁承載力滿足要求。（四） 樁的內力計算樁的內力計算采用“m法”計算。1、樁的計算寬度2、變形系數, , ， 樁的換算深度屬于彈性樁（五）最低沖刷線處樁的內力1、最低沖刷線處樁的柔度按查JTJD60-04規范附表，。 2、樁的最低沖刷線處的橫向位移和轉角 式中“-”號表示順時針方向3、沖刷線以下深度y處樁

11、身截面上的彎矩My4、 彎矩計算： 由規范查附表后得將個數值代入上式。按=4.0查表，計算結果列于表彎矩計算表y000010366.460.290.1-0.00017-0.0000110.1372.770.570.2-0.00133-0.0001330.999990.20000378.231.140.4-0.01067-0.002130.999740.39998385.782.270.8-0.8532-0.034120.991810.79854478.843.481.2-0.28737-0.17260.937831.18342334.914.571.6-1.67629-0.543480.738

12、591.50659277.775.712.0-1.29535-1.31361-0.948851.35201192.966.862.4-2.14117-2.66329-0.948851.3520190.078.73.0-3.54058-5.99979-4.68788-0.8912627.3710.153.5-3.91921-9.54367-10.3404-5.85402-36.3011.64.0-1.61428-11.7307-17.9186-15.0755-99.66圖 樁身彎矩分布圖樁身彎矩分布如圖所示： （六）樁基在土中的最大彎矩樁基在最低沖刷線以下1.444m處的彎矩最大，相應的軸向力：

13、以規范要求：因驗算樁截面抗偏心受壓強度要引入極限狀態，樁重作為恒載，其荷載系數用0.8,樁周極限摩阻力取45kPa。 （七） 樁身截面配筋與強度檢算1、最大彎矩處的截面強度檢算（1）正截面強度檢算按照公預規 式（1），驗算。 （1） （2） 式中： 軸向力偏心矩，應乘以偏心矩增大系數；A、C B、D 圓形截面的半徑(cm)； 縱向鋼筋所在圓周的半徑與原截面半徑之比，；縱向鋼筋配筋率；偏心矩增大系數計算假設樁為一端固定一端鉸支，則，, ，應考慮偏心矩增大系數的影響。以公預規規定，計算偏心矩增大系數 ， ; 式中， 將上述各值分別代入上式 則偏心矩增大系數：考慮偏心矩增大系數后的偏心矩：。 。式（1）右項：滿足要求。式（2）右項： 也滿足要求。（七）樁身截面配筋2）判斷是否按最小配筋率配筋：可以按最小配筋率配置截面主筋:。采用12根直徑25mm的鋼筋，其面積為 4983mm2，鋼筋中心距柱邊緣7cm，鋼筋中距35cm；箍筋采用直徑為8mm的螺旋筋，螺距為200mm；由于橫系梁不直接承受外力，故按其橫截面面積的0.1%設置構造鋼筋即可。箍筋采用8螺旋筋，螺距為200mm或100mm,加強筋采用直徑20mm中心距離為200mm的鋼筋。圖 墩頂受力圖示（單位cm）（八）墩頂縱向水平位移檢算墩頂受力如圖所示。由于