剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)計(jì)算算例

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1、10.4剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)計(jì)算算例一、設(shè)計(jì)資料1、上部構(gòu)造：25m裝配式預(yù)應(yīng)力鋼筋砼T形梁，大梁全長(zhǎng)24.96m，計(jì)算跨徑24.5m。行車道9m，人行道。上部構(gòu)造（梁與橋面鋪裝）恒重所產(chǎn)生的支座反力：1500kN;2、支座：活動(dòng)支座采用擺動(dòng)支座，摩擦系數(shù)0.05；3、設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級(jí)，人群荷載3.0kN/m2;4、橋墩形式：采用雙柱式加懸挑蓋梁墩帽（見(jiàn)圖）;5、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)壓：0.6kN/m2;6、其他：本橋跨越的河為季節(jié)性河流，不通航，不考慮漂浮物；地基土質(zhì)：第一層：粉質(zhì)粘土，，，，；第二層：中密中砂，

2、，，；第三層：粉質(zhì)粘土，，，，。圖10-14橋墩構(gòu)造圖圖10-15地質(zhì)水文情況二、確定基礎(chǔ)埋置深度從地質(zhì)條件看，表層土在最大沖刷線以下只有0.5m，而且是軟塑狀粉質(zhì)粘土，地基容許承載力，故選用第二層土（中密中砂）作為持力層，，初步擬定基礎(chǔ)底面在最大沖刷線以下1.8m處，標(biāo)高為142.2m，基礎(chǔ)埋深2.8m。三、基礎(chǔ)的尺寸擬定基礎(chǔ)分兩層，每層厚度0.8m，襟邊取0.60m，基礎(chǔ)用C15，剛性角，基礎(chǔ)的剛性角驗(yàn)算為：，滿足剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)的剛性角要求。即基礎(chǔ)的剖面尺寸為基礎(chǔ)厚度：基礎(chǔ)頂面高程為143.8m，墩

3、柱高150-143.8=6.2m。四、作用效應(yīng)計(jì)算（一）永久作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1．橋墩自重：2．基礎(chǔ)自重：3．上覆土重4．浮力低水位浮力：設(shè)計(jì)洪水位浮力：（二）可變作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1．汽車和人群支座反力對(duì)于汽車荷載與人群荷載，支座反力按以下兩種情況考慮：（1）單孔里有汽車和人群（雙行）；（2）雙孔里均有汽車和人群（即滿布）。（1）單孔里有汽車和人群（單孔雙行）圖10-16單孔汽車荷載對(duì)于橋墩基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，汽車荷載采用車道荷載，車道荷載包括均部和集中荷載兩部分組成。對(duì)于公路-Ⅰ級(jí)汽車荷載，，集中荷載與計(jì)算跨徑有

4、關(guān)，計(jì)算跨徑小于或等于5m時(shí)，=180kN；橋涵計(jì)算跨徑等于或大于50m時(shí)，=360kN，橋涵計(jì)算跨徑大于5m小于50m時(shí)值采用直線內(nèi)插求得。本算例中，=257.6kN。人群支座反力為和（2）雙孔里有汽車和人群（雙孔雙行即滿布）圖10-17雙孔汽車荷載2．汽車制動(dòng)力：一個(gè)車道上由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力按加載長(zhǎng)度上計(jì)算的總荷載的10%，作用于固定支座上的制動(dòng)力為：作用于擺動(dòng)支座上的制動(dòng)力為：橋墩承受的制動(dòng)力為固定支座與活動(dòng)支座上的制動(dòng)力之和，但公路-Ⅰ級(jí)取值不得小于165kN。綜合以上可得汽車制動(dòng)力為：3

5、．支座摩阻力：因?yàn)槠囍苿?dòng)力和支座摩阻力不能同時(shí)組合，汽車制動(dòng)力大于支座摩阻力，所以荷載效應(yīng)組合時(shí)，只組合汽車制動(dòng)力4．風(fēng)力因?yàn)楸緲蚴请p向雙車道的直線橋，主要由順橋向控制設(shè)計(jì)，在計(jì)算風(fēng)力時(shí)，計(jì)算順橋向風(fēng)荷載。橋墩上的順橋向風(fēng)荷載可按橫橋向上風(fēng)壓的70%乘以橋墩迎風(fēng)面積計(jì)算。五、作用效應(yīng)組合按承載能力極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件自身承載力和穩(wěn)定性應(yīng)采用作用效應(yīng)基本組合和偶然組合；此算例不作地基沉降驗(yàn)算，暫不進(jìn)行長(zhǎng)期效應(yīng)組合計(jì)算；另外，基礎(chǔ)的穩(wěn)定性驗(yàn)算，由于要利用《公橋基規(guī)》（JTJ024-85）規(guī)范的穩(wěn)定系數(shù)，

6、在其基本組合中，要求結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)及作用的各項(xiàng)系數(shù)均取為1.0，本算例中稱其為標(biāo)準(zhǔn)值組合，因此，本算例進(jìn)行作用效應(yīng)的基本組合和作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值組合。作用效應(yīng)組合匯總表表10-5作用效應(yīng)組合單孔汽車與人群作用雙孔汽車與人群作用N（kN）T（kN）M（kN.m）N（kN）T（kN）M（kN.m）作用效應(yīng)基本組合8635.8239.42628.09841.7239.42256.9作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合6861.88177.731895.77745.8177.731630.6六、地基承載力驗(yàn)算進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算時(shí)

7、，采用作用短期效應(yīng)組合（一）持力層強(qiáng)度驗(yàn)算1．基底應(yīng)力計(jì)算2．地基容許承載力確定3．持力層強(qiáng)度驗(yàn)算持力層強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，要求，持力層強(qiáng)度滿足要求。（二）軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算1．計(jì)算軟弱下臥層頂部應(yīng)力式中取距最大應(yīng)力邊為處的壓應(yīng)力值。2．計(jì)算軟弱下臥層頂部的容許承載力3．軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)，要求，軟弱下臥層強(qiáng)度滿足要求。七、基底合力偏心距驗(yàn)算當(dāng)基礎(chǔ)上承受著作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合或偶然作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合時(shí)，在非巖石地基上只要偏心距不超過(guò)核心半徑即可?；缀狭ζ木啵木酀M足要求。八、基礎(chǔ)穩(wěn)定性

8、驗(yàn)算對(duì)于基礎(chǔ)穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，采用作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值組合。1．基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：，基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。2．基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定驗(yàn)算，基礎(chǔ)滑動(dòng)穩(wěn)定性滿足要求。圖10-18基礎(chǔ)構(gòu)造圖