《埋置式桥台刚性扩大基础算例.ppt

埋置式桥台刚性扩大基础算例 一、设计资料 某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。标准跨径20m，计算跨径19.50m。摆动支座，桥面宽度为7m＋2×l.0m，双车道，参照《公桥基规》进行设计计算。 设计荷载为汽-20级，挂-100，人群荷载为 3.5kN/m2。 材料：台帽、耳墙及截面a-a以上均用C20混凝土，g1=25.00kN/m3；台身(自截面a-a以下)用M7.5浆砌片、块石(面墙用块石，其他用片石，石料强度不小于MU30)，g2 =23，基础用C15素混凝土浇筑，g3 =24 ；台后及溜坡填土， g4 =17 ；填土的内摩擦角35o，粘聚力0 水文、地质资料：设计洪水位标高离基底的距离为6.5m(即在a－a截面处)。地基土的物理力学性质指标见表2-10。 土工试验成果表 桥台及基础构造和拟定的尺寸 三、荷载计算 (二) 土压力计算 土压力按台背竖直,ε=0；填土内摩擦角φ=35o，台背（污工）与填土间外摩擦角δ=φ/2=17.5计算；台后填土为水平，β=0。 1．台后填土表面无活载时土压力计算 库仑土压力： 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 2、台后填土表面有汽车荷载时 汽车的等代均布土层厚度： 在破坏棱体长度范围内只能放一辆重车，因是双车道，故 表面作用有汽车荷载时土压力： 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 3、台后填土表面为挂车荷载 l0=5.83m ΣG=750kN 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 4、台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力 计算时，以基础前侧边缘垂线作为假想台背，土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5算得β=-33.69o,则基础边缘至坡面垂直距离为 Ka=0.18 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 (三)支座活载反力计算 工况 1、桥上有汽车及人群荷载，台后无活载； 2、桥上有汽车及人群荷载，台后有汽车荷载，而重车在台后填土上； 3、桥上有挂车，台后无挂车 1、桥上有汽车及人群荷载，台后无活载； （1）汽车及人群荷载反力 反力影响线的纵距 支座反力 支座反力作用点离基底形心轴的距离 对基底形心轴的弯矩 (2)汽车荷载制动力 一行车队总重的10%： 一辆重车的30%： 简支梁摆动支座计算的制动力为： 2、桥上、台后均有汽车荷载、重车在台后 汽车荷载布置图 （1）汽车及人群荷载反力 反力影响线纵距为： 支座反力： 人群荷载引起的支座反力： 对基底形心轴的弯矩： 汽车荷载制动力 3、桥上有挂车荷载 挂车荷载布置图 （挂车只考虑一辆） 反力影响线纵距 支座反力 对基底形心轴的弯矩： (四)支座摩阻力计算 摆动支座摩阻力系数取f=0.05，则支座摩阻力为 对基底形心轴的弯矩： 对实体式埋置式桥台不计汽车荷载的冲击力。同时从以上对制动力和支座摩阻力的计算结果表明，支座摩阻力大于制动力。因此在以后的附加组合中，以支座摩阻力作为控制设计。 四、荷载组合 荷载组合汇总表 荷载组合(一)~(五)计算结果表明： 地基承载力验算：以荷载组合（三）中主要组合为最不利，虽然组合（三）中附加组合的弯矩为最大，但验算时地基容许承载力可提高 25％； 稳定性验算时：倾覆和滑动分别以组合（三）中的附加组合和组合（四）为最不利，因此应根据情况分别予以验算。 五、地基承载力验算 (一)台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 考虑到台后填土较高，须计算由于填上自重在基底下地基土所产生的附加压应力，按《公桥基规》中的公式计算 si = ai g hi 式中：ai—附加竖向压应力系数，按基础埋置深度及填土高度查《公桥基规》； g—路堤填土重度； hi—原地面至路堤表面（或溜坡表面）的距离。 台后填土高h1=8.0m 基础埋深2.0m 后边缘处： 前边缘处： 台前溜坡锥体对引起的附加应力 填土高h2=4.13m a2=0.25 基础前缘总竖向附加应力： (二)基底压应力计算 1、建成后使用时：以组合(三)中主要荷载控制 考虑台前、台后填土产生的附加应力时 台前： 台后： 2、施工时 考虑台前、台后填土产生的附加应力时 台前： 台后： （三）地基承载力验算 1．持力层承载力验算 根据土