目录:一、设计资料……………………………………………………………………4二、拟定刚性扩大基础规格……………………………………………………42.1确定基础埋置深度2.2基础的规格制定三、桥墩载荷估算………………………………………………………………53.1下部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及压强等。3.2车辆和人群载荷估算3.3车辆刹车力:3.4风载荷估算四、地基压挠度估算……………………………………………………………9五、持力层承载力验算…………………………………………………………105.1基底挠度计5.2土层承载力验算5.3下卧层承载力验算六、基底偏心距验算……………………………………………………………106.1恒载作用时6.2由合力偏心距七、基础稳定性验算……………………………………………………………117.1沉没稳定性验算7.2.滑动稳定性验算八、沉降估算……………………………………………………………………11九、参考文献……………………………………………………………………12一、设计资料1.下部结构为35m钢筋混凝土简支估算跨度l=33.98m,桥墩间距为净10+2×1.5m,圆弧滑动支座,磨擦系数μ=0.2。
2.载荷:-Ⅰ级,人群载荷3.5kN/m2。桥址处湖泊最高水位116.66m,最低水位112.8m,通航水位115.33m。4.纵向基本风压W0=0.83N/m2。材料:墩帽混凝土30#,容重γ=25N/m3;桥墩混凝土20#,容重γ=24N/m3。下部结构自重000kN(中心载荷)。地基土的数学热学性质表1地基地层分布及估算指标名称长度m容重/kN/m3孔隙比含水量%液限%沸程%压缩MPa黏土.020.20.65122.034.316.116.5亚粘土.018.30.97833.136.019.87.5强风化岩6.022.5————358.磨蚀线:最大冲刷线和通常磨蚀线就是现有的地面线,高程112.00m。二、拟定刚性扩大基础规格2.1确定基础埋置深度由下部结构和设计载荷资料晓得,本桥是重力式桥台刚性扩大基础,而且为道路—Ⅰ级,从地质条件看最大冲刷线和通常磨蚀线就是现有的地面线,高程112.00m。,大于刚性角允许值[]=,符合刚性角的要求。则基础底面规格为:a=15.28+4×0.3=16.48mb=3.48+4×0.3=4.68m制定规格图(二)三、桥墩载荷估算3.1下部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及压强等。
(1)估算值列表3恒载估算表表(3)部位估算式竖直力P(kN)对基底中心轴偏心距e(m)挠度M(kN.m)备注桥帽(π×1.052+11.8×2.1)×1.2×25847.3100挠度正负值规定如下:顺秒针为正,逆秒针为负桥身{×(1.9+3.7)×7.9×11.8+π(0.79+0.95)2×(7.9+9.5)-π×0.952×9.5}×.9000台基(16.7×4.9×0.75+16.1×4.3×0.75)×.0800左跨下部构造6000/.51-1530右跨下部构造6000/.∑P=16939.29kN,∑M=.m(2)压强重力式桥台刚性扩大基础在水底的水位线图(三)最低低水位压强:F1=【{×(1.9+1.9+0.76×2)×7.6×11.8+π(0.76+0.95)2×(7.6+9.5)-π×0.952×9.5}-{×(1.9+1.9+0.68×2)×6.8×11.8+π(0.68+0.95)2×(6.8+9.5)-π×0.952×9.5}】×10=385.4kN最高水位压强:F1=【{×(1.9+1.9+0.76×2)×7.6×11.8+π(0.76+0.95)2×(7.6+9.5)-π×0.952×9.5}-{×(1.9+1.9+0.294×2)×2.94×11.8+π(0.294+0.95)2×(2.94+9.5)-π×0.952×9.5}】×10=1946.37kN(3)上填土重3.2车辆和人群载荷估算对于渡槽基础的设计重力式墩台的简单了解,车辆载荷采用车道载荷,车道载荷包括均部和集中载荷两部份组成。
对于道路-Ⅰ级车辆载荷,,集中载荷与估算跨度有关,估算跨度大于或等于5m时,=180kN;箱涵估算跨度等于或小于50m时,=360kN,桥台估算跨度小于5m大于50m时值采用直线内插求得。本算例中,=295.92kN因为本桥梁是(三)车道,所以查表纵向折减系数表(4)纵向布置设计车道数(条)纵向折减系数1.000.780.670.600.550.520.5支座反力按以下两种情况考虑:(1)单孔车辆载荷+单孔右侧行人载荷单孔车辆载荷+单孔右侧行人载荷图(四)则支座反力为:人群载荷造成的支座反力为和对基底质心轴的挠度为:MR1=M’R1=948.63×0.51=483.8kN.mMR2=M’R2=157.5×0.51=80.3kN.m(2)双孔车辆载荷—20+双孔两边行人载荷双孔车辆载荷—20+双孔两边行人载荷图(五)则支座反力为:人群载荷造成的支座反力为和对基底质心轴的挠度为:MR1=948.63×0.51=483.8kN.mM’R1=0MR2=157.5×0.51=80.3kN.mM’R2=03.3车辆刹车力:由车辆载荷形成的刹车力按车道载荷标准值在加载宽度上估算的总重力的10%估算,但道路-I级车辆刹车力不大于165kN。
H1=(10.5×35+295.92)×10%=66.34kN<165kN,则H1取为165kN。因而主梁板式支座的车辆载荷形成的刹车力为:H=0.5H1=0.5×165=82.5kN3.4风载荷估算横桥向风载荷假设水平地垂直作用于桥梁各部份迎风面积的质心上,则:地形、地理条件系数k3表(5)地表分类k2表(6)风速高度变化修正系数表(7)由规范得公式风载荷标准值Fwh=;Wd=γVd2/2g;W0=γV102/2g;Vd=k2?k5?V10;因而Fwh=k0?k1?k3?(k2?k5)2W0?Awh;查规范可知,k0=0.9、k1=0.5、k3=1.0、k5=1.38、k2=1.0;估算简图看图载荷作用示意图(六)墩帽Fwh=0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)2×0.83×(2.1×1.2)=1.79kN。按最高水位估算;渡槽Fwh=0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)2×0.83×(1.9+2.49)×2.94/2=4.59kN按最低水位估算;渡槽Fwh=0.9×0.5×1.0×(1.0×1.38)2×0.83×(1.9+3.26)×6.8/2=12.48kN四、地基压挠度估算载荷组合I:恒载(最低水位)+单孔车辆载荷+单孔两边行人载荷+风力+刹车力;载荷组合Ⅱ:恒载(最高水位)+双孔车辆载荷—20+双孔两边行人载荷+风力+刹车力;载荷组合Ⅲ:恒载(最高水位)+风力;载荷组合Ⅳ:恒载(最低水位)+单孔车辆载荷+单孔两边行人载荷;估算见表(11)表各类载荷组合下作用于基础底面质心处得H、N和M值不同载荷组合下作用于基底质心处得力表(8)组合水平力H(kN)竖直力N(kN)挠度M(kN·m)I82.5+1.79+12.48=96..29+(948.63+157.5)×2+336.35-385.4=19102.51.79×7.1+12.48×3.7+82.5×6.5=595.14Ⅱ82.5+1.79+4.59=88..29+948.63+157.5+336.35-1946.37=16435.41.79×7.1+4.59×1.54+82.5×6.5+483.8+80.3=1120.13Ⅲ1.79+4.59=6..29+336.35-1946.37=15329.271.79×7.1+4.59×1.54=19.78Ⅳ.29+(948.63+157.5)×2+336.35-385.4=19102.50五、持力层承载力验算5.1基底挠度计5.2土层承载力验算土层为通常粘性土,按《公路箱涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007);当e=0.651,IL=0.32时,查表得[fa0]=379.7kPa,因埋置深度为1.8地基承载力不予修正,则[f0]=[fa0]=379.7kPa>Pmax=257.57kPa,满足要求5.3下卧层承载力验算下卧层为亚粘土,e=0.978重力式墩台的简单了解,I