四跨连续箱梁下部计算计算书

二、连续梁下部结构桩基计算§1.电算反力结果1.1 活载信息

车道数：横向折减系数：偏载系数:

横向分布调整系数：

4

×

×

＝1.2 电算反力结果

（27.65+32+32+30）m 连续梁反力计算结果

§2.桥墩底反力计算

2.1 活载偏载横桥向弯矩及对应轴力

以下将一车道活载的支点反力作为一个车道上车辆荷载的双轮重，按《城市桥梁设计荷载标准 CJJ 77-98》之4.1.4.3车道荷载横向布置的方式进行偏载加载，从而计算出活载最不利横向布载时的横桥向弯矩及其所对应的活载轴力标准值。计算结果汇总于表2.1中。

车辆荷载横向偏载布置如下图示：

0.670.67

1.15

3.082

1.154

1

2.2 活载纵桥向墩底弯矩及对应水平力

活载纵桥向弯矩是由汽车制动力所产生，以下根据《城市桥梁设计荷载标准 CJJ 77-98》之4.2.1及《公路桥涵设计通用规范 JTG D60-2004》之4.3.6的规定分别计算中墩和边墩的制动力及其对应纵桥向弯矩的标准值。制动墩的纵桥向由制动力、温度力与摩阻力计算值作比较，取小值用于墩截面计算。 中墩(制动墩)制动力及对应弯矩计算

1. 一个设计车道制动力计算

跨径组合：

+

32

+

32+

30m

10%车道荷载的计算值：

×

+300)

×0.1＝

kN (城A)>

kN

所以取10%车道荷载作为一个设计车道的制动力

2. 四车道制动力计算

制动墩个数：

1一个制动墩处墩柱根数：1

一联制动力：

F1'＝×＝kN

一个制动墩处一根墩柱上的水平力：

Fz1＝

/

1

/

1

＝kN

3. 纵桥向墩柱根部截面弯矩计算

墩柱高：

m

根部墩截面弯矩为：Mzy1＝×

7

＝kN·m

( 15.00122

227.65

426.0

90

2982.0426.0

213426.0

426.0213 2.2.17

2

边墩(活动支座墩)制动力及对应弯矩计算

1. 四车道制动力计算

制动墩个数：

2一个制动墩处墩柱根数：

1

一个制动墩处一根墩柱上的水平力：

Fb ＝

**2＝**

2

＝

kN

2. 纵桥向墩柱根部截面弯矩计算

墩柱高：

m

根部墩截面弯矩为：Mby ＝×

7

＝kN·m

2.3 墩柱柔度计算

1. 墩柔度计算

墩高：h=

m 根数：弹性模量：E=KN/m 2单根墩截面面积:A=m

2

墩截面惯性矩：I=m 4

(0.85I,取墩底部截面)

立柱柔度：

7

3

3

*

*1 1.0970

732500000= 3.21E-06m/KN

Fz1 2.2.27

325000001.097

5.571789.2255.6

426.0

0.30.3255.6

=

=EI

H r 33

1

3

2. 地基柔度计算

(1) 采用《桥梁博士》软件基础计算功能用m法计算桩顶承台刚度，从而反算

得到地基的柔度。计算所需参数如下：a、基础露出地面以上长度lo＝m b、基础入土深度h＝

m c、桩弹性变形系数α＝（mb 1/EI）1/5＝其中：

1）.b1为基础计算宽度，由于桩基所受水平力主要为制动力，力的方向与 顺桥向一致，根据基础规范（JTJ024－85）附录六(二、1.（4））规定， b1取平行于外力作用方向的一行桩柱来计算桩的计算宽度，见附表6.3，即每根桩的计算宽度为0.9k（d+1），（同时参考墩台手册P647的规定）。 k为各桩间相互影响系数，根据下式确定（基础规范JTJ024－85P71（5）），即：

当L1≥0.6h1时 k＝L1 当L1＜0.6h1时 k＝b'

+h1

＝b'＝

（根据基础规范附录六附表6.4）h1＝min｛3（d+1),h｝＝m

桩径d＝

m

桩长h＝

m 与外力作用方向平行的一排桩的桩间净距L1＝1m

由于L1＝ 1.4<

＝ 3.2

所以

k

＝

b1＝0.9k（d+1）

052

0.405

1.0（1-b'）0.8

0.6h1

0.71605

*0.6

0.71605

5.40.5

52

＝0.9×0.7×（ 1.2＋0.5）

＝

m

4

2）.地基土的比例系数m＝（根据地基规范附表6.5）

由于基础侧面为多种不同土层，根据地基基础规范附录六附表6.5注2，m应进行换算，将换算深度hm＝2（d+1)m深度内的各土层换算为一个m值，作为整个深度的m值。

弹性基础m计算：6标J3362*（d+1) =底标高：

m

承台底标高：m

3）.混凝土弹性模量E＝（C30混凝土）

4）.桩基截面惯性矩I＝0.67πd 4/64＝m 4

d、EI ＝

e、地基系数m＝

f、kc＝（桥博帮助）

g、单桩面积

Ao ＝m 2

do

＝

2.2m

(do为桩按1/4内摩擦角扩散得，见基础规范P103五）h、单桩EA＝

A＝

＝

桩底土的竖向地基系数Co＝

＝

kN/m 3

（m o ＝m）

1.096

208000

3.801

kNm 2

150900000.503

30000Mpa

0.013471154000

0.5＝πd o 2/4kN 1.8404134

πd 2/4

孔号：hm = 3.64000kN/m

4

kN/m

4

-1.8

（2） 桥博计算所需外力 水平力H＝（纵桥向单位力）

5

竖直力P＝（27.5+32+32+30 b=16.7中墩） 总弯矩M＝（单位力产生的弯矩）

(3）计算结果

承台刚度信息:

承台单位竖向位移时,桩顶竖向反力合计 = 4.016e+006 KN 承台单位水平位移时,桩顶水平反力合计 = 3.429e+005 KN 承台单位水平位移时,桩顶反弯矩合计 = -7.839e+005 KN-m 承台单位转角时, 桩柱顶反弯矩合计 = 2.531e+007 KN-m

3. 考虑桩柔度后的墩柔度计算

根据桥博m法计算结果知

单位水平力产生的水平位移1/ =

单位弯矩产生的水平位移1/ =单位水平力产生的转角1/ =单位弯矩产生的转角

1

/

=

弧度/KN.m

墩高：7m 承台高度： 2.2m

h

＝

m

墩桩联合柔度为：

γ1+δhh+1*h*δhm+1*δmh*h+1*h*δmm*h ＝2.4 支座摩阻力计算出的水平力

1. 上部结构恒载反力

主墩一个支座反力：W

＝

kN

7.84E+057.84E+05δmh =

0.0000012763.43E+05

kN 0.000002915m/KN.m 0.0000330m/KN

15300

9.2

11000kN δhm =

δhh =

0.000000040

7

kNm

δmm =

2.53E+07

弧度/KN 0.000001276m/KN

2. 摩阻力计算一个制动墩上一根墩柱顶的水平力

静摩阻系数：Fz3＝

×

/

1

＝kN

6

由计算结果知，制动墩设置两个固定支座，每个支座制动力计算值均小于摩阻力计算值，因此以下计算将不考虑摩阻力。2.5 地震力引起的制动墩墩底纵桥向弯矩及对应水平力

m连续梁跨一联

固定墩数：

一个墩处立柱根数：承台厚度：m 立柱信息：

I=m 4（墩柱总惯性矩）

H=m E=

kPa

立柱柔度：

7

3

3**地基柔度：（计算过程见2.3）

弧度/KN.m

制动墩及地基联合刚度：

K2=KN/m

支座刚度:K1=KN/m

单跨重力：

KN

KN 上部重力Gsp：KN 墩换算质点重Gtp：KN 基本圆频率 ω1=基本周期 T1=动力放大系数:

3.02E+04

δmm=

4.00E-08

弧度/KN m/KN

δhm= 1.28E-061805

3904

单个墩重：

m/KN

1.0970

3.25E+07

1

1

3.21E-06=3.25E+07

1.09774

2.21.00E+1010375

4150027.6+32+32+302.461/(γ1+δhh+1*h*δhm+1*δmh*h+1*h*δmm*h)*2=2.55m/KN.m δmh= 2.92E-061.28E-06δhh=318.0

0.060.06

5300

=

=EI

H r 33

1

∴取(0.3，2.25)

重要性修正系数：综合影响系数：水平地震系数：滑动摩阻系数：7

滑板支座反力：水平地震力为：

KN

平均一个制动墩处一根墩柱上的水平力：

Fz4＝/

/1

＝

kN

根部墩截面弯矩为：Mzy4＝×7＝kN·m

2.6 一个制动墩处一根墩柱底各力标准值

以上计算结果汇总于表2.2中，各值均为制动墩处一根墩柱柱底截面所受力的标准值。m KN

2.7 承载能力极限状态时效应组合

1. 基本组合

按规范规定汽车荷载效应分项系数为1.4，永久作用效应分项系数为1.2，温度力与制动力作用效应分项系数为1.4，可变作用组合系数为0.7。组合结果见表2.3。

2. 偶然组合

709.41

709

709.0

4963.00.7260.72641500

0.02

Ci=Cz=709.4

μid=∑Ri=

1.30.250.1Kh=单根墩重：1805

墩高：7=′=9

.0)7.0(

25.2T

b ()=

-=?i id sp h z i hsp R G K C C E m b 1

按规范规定永久作用及偶然作用均取标准值。组合结果见表2.4。表2.4

单位：kN、 m 8

2.8 正常使用极限状态时效应组合

1. 作用短期效应组合

按规范规定汽车荷载效应频遇值系数为0.7，温度梯度为0.8，其他作用为1.0，组合结果见表2.5。表2.5、

单位：kN、 m

2. 作用长期效应组合

按规范规定汽车荷载效应准永久值系数为0.4，温度梯度为0.8，其他作用为1.0，组合结果见表2.6。

9