工程力学应用 工程案例 徐家河大桥桥墩检算.doc

PAGE PAGE 1 徐家河大桥桥墩检算（圆端形桥墩） 徐家河大桥为3—32m普通混凝土钢筋后张法预应力混凝土梁的曲线桥。 第1.1节 荷载计算（一号墩） 1.1.1由桥跨结构传来的恒载压力 1.1.2顶帽重 1.1.3墩身重（C20 r=25） 基底埋置安全值 所以基础埋置深度在局部冲刷线下3米处 图1-1-1 一号墩明挖基础设计（单位：m） 1.1.4基础重（C20 r=25） 1.1.5土重（襟边以上土的厚度） (1)墩身各部截面积计算 局部冲刷线处墩身截面积 一般冲刷线处墩身截面积 常水位处墩身截面积 设计水位处墩身截面积 (2) 墩身各部体积计算 基顶至局部冲刷线处墩身体积 基顶至一般冲刷线处墩身体积 基顶至常水位处墩身体积 基顶至设计水位处墩身体积： （3）考虑设计频率水位时基础襟边上覆土重自局部冲刷线算至基顶土的浮容重 KN 考虑常水位时，基础襟边上覆土重自一般冲刷线算至基顶 (4)水浮力计算 由于基底位于透水层中，故浸水部位的墩身及基础均受水浮力考虑设计水位时，浸水部分的墩身及基础部分的体积为 水浮力 考虑常水位时浸水部分的墩身及基础的体积为 水浮力 第1.2节 活载计算 1.2.1静活载反力 对于各检算项目的最不利活载图式为单孔轻载、单孔重载、双孔重载，现分别计算如下： 单孔清载、活载布置图如下所示 图1-2-1 根据，可得支点反力（也是静活载给桥墩的压力）为 （2）单孔重载、活载布置图如下所示 图1-2-2 （3）双孔重载布置图如下所示 图1-2-3 查表得可计算支座反力如下： 1.2.2静活载反力对桥墩中心的纵向偏心弯距 单孔清载、活载反力对桥墩中心的偏心弯距为 单孔重载、活载反力对桥墩中心的偏心弯距为 双孔重载反力对桥墩中心的偏心弯距为 1.2.3制动力（或牵引力） 单孔轻载与单孔重载的梁上竖向静活载相同，故其制动力（或牵引力）也相等为： 对墩身底部截面的力矩为： （2）双孔重载的制动力 左孔梁为固定支座传递的制动力 右孔梁为滑动平板支座传递的制动力 式中为单孔梁上满载时经固定支座传递的制动力，它的数值在等跨梁时与单孔轻载或单孔重载时的制动力相等，故双孔重载时采用制动力 1.2.4离心力 离心力= 1.2.5风力（只计算纵向） 查表得 根据墩顶离地面高度小于20，查表得 顶帽风力 作用点至托盘底之力臂为 对墩截面力矩为 （2）墩身风力 图1-2-4 一号墩身风力受力图 作用点至检算墩底截面距离为 对墩底截面的力矩为 桥墩风力为 对墩底截面的力矩为 第1.3节 基础检算 1.3.1明挖基础检算：强度检算 基础本身强度检算 表1-3-1 夹角 层数 纵向夹角 横向夹角 上层 下层 上下层夹角均不大于刚性角值，故基础强度合格。 确定持力层及软弱下卧层顶面的容许承载力 持力层为黏土 基本承载力 容许承载力 考虑主力加附加力，值可提高20%故 主+附= 作用于基础底面的荷载 表1-3-2 荷载种类 一孔轻载 一孔重载 双孔重载 设计频率水位（KN） 常水位（KN） （） （） （） （） （ （） （） （） 基顶荷载 1522 1522 532.7 73.48 1896 663.6 73.48 2927 117 73.48 浮力 -2473 浮力 -2278.8 -2278.8 -2278.8 基础及土重 1916 基础及土重 2107.5 2107 2107 基顶水平力附加弯距 336.577 333.57 333.57 总计 965 1350.2 866.27 73.48 1724.2 997.17 73.48 2755.2 453.57 73.48 2.持力层强度检算 上表中3种荷载组合比较，以第3种为最不利荷载组合 主+附 3.因为软弱下卧层为千枚岩所以容许承载力远远大于基本应力软弱下卧层强度合格，持力层强度合格。 4.基底合力偏心检算 基底截面核心半径： 在基底何在表中常水位的第一种荷载为最不利荷载组合 偏心 偏心检算合格 (二) 稳定性检算 1.滑动稳定性检算 基底荷载表中设计频率水位时第一种荷载为最不利荷载组合 根据 可查得此黏土为软塑状态 再查表得则 合格 2.倾覆稳定性检算 基底荷载表中设计频率水位时第一种荷载为最不利荷载组