扩大基础计算

飞天桥扩大基础计算

一、设计资料

1、上部构造：17m 装配式预应力钢筋砼空心板梁，计算跨径16.96m 。行车道10.5m ，人行道2m 。上部构造（梁与桥面铺装）恒重所产生的支座反力：3527kN; 2、支座：活动支座采用摆动支座，摩擦系数0.05； 3、设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载4.5kN/m2; 4、桥墩形式：采用双柱式加悬挑盖梁墩帽（见图）; 5、设计基准风压：0.6 kN/m2;

6、其他：本桥跨越的河为季节性河流，不通航，不考虑漂浮物；地基土质：第一层：粉质粘土，γsat =19. 2kN /m 3，I L =0. 8，e 0=0. 8，f a 0=180kpa ；第二层：中密中砂，e 0=0. 62，γsat =20kN /m 3，f a 0=300kpa ；第三层：粉质粘土，

γsat =19. 5kN /m 3，I L =0. 9，e 0=0. 8，f a 0=160kpa 。

37

8080

（设计洪水位）（最低水位）

（河床及一般冲刷线）软塑粉质粘土

（最大冲刷线）

中密中砂

粉质粘土

横桥向（单位：）

顺桥向(单位：)

图10-14 桥墩构造图图地质水文情况桥墩构造图

10-15 地质水文情况

二、确定基础埋置深度

从地质条件看，表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ，而且是软塑状粉质粘土，地基容许承载力[f ao ]=180kpa ，故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，m 处，标高为142.2m ，[f ao ]=350kpa ，初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 基础埋深2.8m 。

三、基础的尺寸拟定

基础分两层，每层厚度1m ，襟边取0.70m ，基础用C15，刚性角αmax =400，基础的刚性角验算为： α=tan -1

2⨯0. 6

=36. 90

即基础的剖面尺寸a ⨯b 为 a =2. 6+2⨯0. 7=4m

b =8. 6+2⨯0. 7=10m

基础厚度：

H =2⨯1=2m

计算最大墩柱高度H=13.3m。 四、作用效应计算 （一）永久作用标准值计算 1．桥墩自重：

W 1=π⨯0. 552⨯13. 3⨯25=657. 2kN 2．基础自重：

W 2=(10⨯4⨯1+8. 6⨯2. 6⨯1) ⨯25=1559kN 3．上覆土重

W 3=(10⨯4⨯5. 9-10⨯4⨯1+8. 6⨯2. 6⨯1) ⨯(18-10) =1736IKN 4. 上部结构恒载

W 4=3527IKN ∑ 7479.2KN

（二）可变作用标准值计算 1．汽车和人群支座反力

对于汽车荷载与人群荷载，支座反力按以下两种情况考虑：（1）单孔里有汽车和人群（双行）；（2）双孔里均有汽车和人群（即满布）。 （1）单孔里有汽车和人群（单孔双行）

图10-16 单孔汽车荷载

对于桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均部q k 和集中荷载p k 两部分组成。对于公路-Ⅰ级汽车荷载， q k =10. 5kN /m ，集中荷载p k 与计算跨径有关，计算跨径小于或等于5m 时，p k = 180kN ；桥涵计算跨径等于或大于50m 时，p k =360kN，桥涵计算跨径大于5m 小于50m 时p k 值采用直线内插求得。本算例中，p k =228kN。

10. 5⨯16. 96'

+228) ⨯3⨯0. 78=741. 9kN R 1=0 R 1=(

2'

人群支座反力为R 2和R 2

R 2=

17⨯2⨯4. 5'

=76. 5kN R 2=0 2

∑ 818.4KN

（2）双孔里有汽车和人群（双孔双行即满布）

图10-17 双孔汽车荷载

'10. 5⨯16. 96R 1=R 1=(+228) ⨯2. 34=741. 9kN

2

'17⨯2⨯4. 5

=76. 5kN R 2=R 2=

2

∑ 1560.3KN 2．汽车制动力：

一个车道上由汽车荷载产生的制动力按加载长度上计算的总荷载的10%，

加载长度取一联4*17=68计算 一个车道的制动力为：

H =(10. 5⨯68+228) ⨯10%⨯2. 34=220. 4kN

每个桥墩承受的制动力按桥墩抗推刚度分配，按4个桥墩平均分配，每个桥墩分配的制动力为

H 1=H /4=55. 1kN 五、作用效应组合

按承载能力极限状态时，结构构件自身承载力和稳定性应采用作用效应基本组合和偶然组合；此算例不作地基沉降验算，暂不进行长期效应组合计算；另外，基础的稳定性验算，由于要利用《公桥基规》（JTJ024-85）规范的稳定系数，在其基本组合中，要求结构重要性系数及作用的各项系数均取为1.0，本算例中称其为标准值组合，因此，本算例进行作用效应的基本组合和作用效应的标准值组合。

作用效应组合汇总表 表10-5

六、地基承载力验算

进行地基承载力验算时，采用作用短期效应组合 （一）持力层强度验算 1．基底应力计算 p max =

N M 8671559. 3

+=+=237. 7kpa

1A W 10⨯4

⨯10⨯426

N M 80752418=-=-=111. 2kpa

1A W 10⨯4⨯10⨯426

p min

2．地基容许承载力确定

[f a ]=[f a 0]+k 1γ1(b -2) +k 2γ2(h -3) =300+3. 0⨯10⨯(4-2) =360kpa

3．持力层强度验算

持力层强度验算时，要求p max ≤γR [f a ]

p max =237. 7

当基础上承受着作用标准值效应组合或偶然作用标准值效应组合时，在非岩石地基上只要偏心距e 0不超过核心半径ρ即可。 基底合力偏心距e 0= ρ=

M 804. 8==0. 10m N 8075

b 4

==0. 67m 66

e 0

对于基础稳定性验算时，采用作用效应的标准值组合。 1．基础抗倾覆稳定性验算 e 0=

M 804. 8==0. 10m N 8075

基础抗倾覆稳定系数： K 0=

y 2==10>1. 3，基础抗倾覆稳定性满足要求。 e 00. 1

2．基础滑动稳定验算 K c =

fN 0. 3⨯8297. 7==10

. 2>1. 2，基础滑动稳定性满足要求。 T 243. 04

110

490

110

横桥向（单位：）

基础构造图

顺桥向(单位：)

图10-18 基础构造图