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1、飞天桥扩大基础计算一、设计资料1、 上部构造：17m装配式预应力钢筋碌空心板梁，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）包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/m 2;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，=19.2kN/m3,、=0.8 , e0=0.8 , fa0=180kpa；第二层：中密中砂，佥=0.62 , Lat=20k
2、N/m3, fa0 =300kpa ;第三层：粉质粘土， Ysat =19.5kN/m3, Il =0.9, e0=0.8 , fa0=160kpa。1060-148（设计洪水位）T110180420180378080210146（最低水位）-145（河床及一般冲刷线）软塑粉质粘土144 （最大冲刷线）143.5横桥向（单位:粉质粘土顺桥向（单位：）地质水文情况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* =180kpa,故选用第二层土（中密中砂）作为持力层，1.8 m处，标高为142.2m,fa。 =35
3、0kpa ,初步拟定基础底面在最大冲刷线以下基础埋深2.8m三、基础的尺寸拟定基础分两层，每层厚度1E襟边取0.70m,基础用C15,刚性角amax=40°,基础的刚性角验算为：a =tan2W.6 =36.9° <5x，满足刚性扩大基础的刚性角要求。2 0.8即基础的剖面尺寸axb为a =2.6 2 0.7 = 4mb =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：0.552 13.3 25 = 657.2kN2. 基础自重：W2 =（10 4 1 8.6 2.6 1
4、） 25 = 1559kN3. 上覆土重W3 =（10 4 5.9 -10 4 1 8.6 2.6 1） （18 -10） E736IKN4.上部结构包载W4 =3527IKNE 7479.2KN（二）可变作用标准值计算1 .汽车和人群支座反力对丁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）qkPk24.4m24.4mR1R1图10-16单孔汽车荷载对丁桥墩基础的设计，汽车荷载采用车道荷载，车道荷载包括均部qk和集中 荷载Pk两部分组成。对丁公路-I级汽车荷载，qk=10.5kN/m
5、,集中荷载Pk与 计算跨径有关，计算跨径小丁或等丁 5却寸，pk= 180kN;桥涵计算跨径等丁或大丁50m时，Pk=360kN,桥涵计算跨径大丁 5m、丁 50m时Pk值采用直线内插求得。本算例中，Pk=228kN=R =(1。5 1&96 228) 3 0.78 =741.9kN2R1 =0人群支座反力为R2和R2_17 2 4 5=1/ 2 4.5 =76.5kN2R2 =0E 818.4KN(2)双孔里有汽车和人群(双孔双行即满布)R1R1图10-17 双孔汽车荷载10.5 16.96R =R1 =( -228) 2.34 =741.9kN2_17 2 4 5_R2 =R2&#
6、39;2 4.5 =76.5kN 2E 1560.3KN2.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H1 = 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，由丁要利用公桥基规(JTJ024-85)规范的稳定
7、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作用效应组单孔汽车与人群作用双孔汽车与人群作用合N (kN)T (kN)M (kN.m)N (kN)T (kN)M (kN.m)作用效应标准值组合8297.755.1804.89116.255.1559.3作用效应短期组合807555.1738.0867155.1559.3六、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N M 8671559.3刁Pmaf6Pmi
8、n= 111.2kpaM _ 8075 _2418W 10 4 12vv i0 4 1 10 4262.地基容许承载力确定fa =fa0 k1 1(b-2) k2 2(h-3) =300 3.0 10 (4 -2)=360kpa3. 持力层强度验算持力层强度验算时，要求Pmax三R fa 1Pmax =237.7 <1.25 fa,持力层强度满足要求七、基底合力偏心距验算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e0不超过核心半径P即可。基底合力偏心距e0 =M =82竺=0.10mN 8075- b 4I一 =_ = _ = 0.67m6 6% < p,偏心距满足要求。八、基础稳定性验算对丁基础稳定性验算时，采用作用效应的标准值组合。1 .基础抗倾覆稳定性验算M 804.8e0.10mN 8075基础抗倾覆稳定系数:K° = V = 2=1。1.3,基础抗倾覆稳定性满足要求。e00.12.基础滑动稳定验算KcfN T0.3 8297.7243.0410.21.2,基础滑动稳定性满足要求。4004901101101000横桥向（单位：）顺桥向（单位:）基础构造图图10-18基础构造图