桥墩桩基抗震能力保护构件计算

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1、桩基础抗震能力保护构件计算书1XXX桥桩柱式桥墩桩基础抗震能力保护构件计算计算：张三复核：李四日期：2010.5.10一、设计资料1、计算依据根据《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008第6.8.5条，对桥墩桩基进行能力保护设计验算。2、计算参数4地基土的比例系数m=40000kN/m3、桥墩数据柱的高度7.4m柱的直径1.2m柱混凝土强度等级C30柱主筋种类HRB335柱主筋直径25mm柱底主筋根数30根柱主筋净保护层厚度0.0475m桩长L=22m桩基直径d=1.4m桩基混凝土强度等级C30桩基主筋种类HRB335桩基主

2、筋直径32mm桩基主筋净保护层厚度0.09m4、E2地震作用下柱底受力柱底轴力P=5076.9kN柱底剪力VC0=1331.6kN二、桩顶设计弯矩计算根据《公路桥梁抗震设计细则》JTG/TB02-01-2008第6.8.5条，桩顶设计弯矩采用墩柱底可能出现塑性铰处的弯矩承载力（考虑超强系数1.2）。其值根据墩柱底截面按实际配筋，采用材料强度标准值和轴压力计算出的正截面抗弯承载力对应的弯矩值。下面计算该弯矩：轴向力Nd=5076.9kN假定ξ=0.437，则A=0.9784B=0.5783C=-0.5268D=1.9013由公路钢筋混凝土及预

3、应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)附录C有'BfDg+ρfer=cksk0'Af+CfρckskAs已知墩柱的配筋，故配筋率ρ==0.013πr2πrsheji公司2桩基础抗震能力保护构件计算书fck=20.1MPafsk'=335MPag=rs/r=0.900所以e0'=0.927m33'对应的弯矩值为Mdc=+BrfkDgrfρsk=4122.88kN.m此弯矩时实际的轴向力偏心矩e0=Md/Nd=0.812m构件的计算长度：l0=2l=14.8mI惯性半径i==0.3mA长细比l0/I=49.33>17.5∴应考虑偏心矩

4、增大系数1l021(+)ζζ偏心矩增大系数η=1400ehh/1200式中：截面有效高度h0=r+rs=0.600+0.540=1.140m截面高度h=2r=1.2mζ1=0.2+2.7e0/h0=2.123>1.0∴荷载偏心率对截面曲率的影响系数ζ1=1.000ζ2=1.15-0.01l0/h=1.027>1.0∴构件长细比对截面曲率的影响系数ζ2=1.000∴η=1.153ηe0=0.936m假定的e0'与实际ηe0的差值

5、(ηe0-e0')/ηe0×100%

6、=0.9%<2%0.009457169所以，假定与实际基本相符，设计弯矩值M

7、0=1.2×Md=4947.46kN.m三、桩身截面内力及配筋计算1、内力计算1)作用于地面处单桩顶的外力为N0=5076.9kNH0=1331.6kNM0=4947.5kN·m2)相关参数计算桩采用C30混凝土，则Ec1=30000MPa2桩基础的惯性矩E1I1=0.8Ec1Ic1=4.53E+06kN/m桩的计算宽度b1=0.9(d+1)=2.16mmb1桩在土中的变形系数α=5EI11=0.4531桩长h=22.0m∴αh=10.0m>2.5msheji公司桩基础抗震能力保护构件计算书3取αh＝4.0，故Kh＝0从而有X1B3D4−B

8、4D3l0B3C4−B4C30=×+×32αE1I1A3B4−A4B3αE1I1A3B4−A4B3φ=1A3D4−A4D3l0A3C4−A4C30−(×+×)α2AB−ABαEIABABE1I134431134−43由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)附表P.0.8查得BD−BD3443=2.441AB−AB3443B3C4−B4C3A3D4−A4D3==1.625A3B4−A4B3A3B4−A4B3AC−AC3443=1.751AB−AB34433)桩身弯矩φMH2000My=αEIxA()03++B323C3+D3

9、ααEIαEI2.4411.625X0=H03+M02αEIαEI=0.0164m1.6251.751φ0=−(H02+M0)αEIαEI=-0.00655A3、B3、C3、D3由《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2007)附表P.0.8查得，计算见下表桩身弯矩My计算yh=αyMyA3B3C3D3(m)(m)(kN·m)#000.000000.000001.000000.000004947.5#0.2210.1-0.00017-0.000011.000000.100005238.9#0.4410.2-0.00133-0.000

10、130.999990.200005516.7#0.6620.3-0.00450-0.000670.999940.300005769.4#0.8830.4-0.01067-0.00