简支空心板桥桥墩抗震计算书.doc

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1、简支空心板桥桥墩抗震计算书(一)设计资料1、上部构造：2孔20m连续桥面简支梁，20m先张法预应力混凝土简支宽幅空心板，计算跨径为19.32m，每跨(单幅)横向设8块板。桥面现浇10cm50号混凝土，9cm沥青混凝土。2、桥面宽度(单幅)：0.5（防撞墙）＋净11.5(行车道)＋0.75m(波形护栏)=12.75m。3、斜度：30°。4、设计荷载：公路Ⅰ级。5、支座：墩顶每块板板端设GYZ200×42mm板式橡胶支座2个。6、地震动峰值加速度：0.20g。7、下部构造：圆形双柱式墩，直径1.3m；钻孔桩直径1.5m，长40m。墩柱为30号混凝土，桩基础为25

2、号混凝土，HRB335钢筋。桥墩一般构造如下(二)恒载计算1、上部恒载反力空心板：[(12.5+0.3)×6＋(14.7+0.3)×2]×26＝2776.8kN铰缝混凝土：2.22×7×26＝404.0kN桥面铺装(包括50号混凝土和沥青混凝土)：11.5×20×0.1×26＋11.5×20×0.09×24＝1094.8kN防撞墙：6×26＝156kN波形护栏：5.6×26＝145.6kN合计：2776.8＋404.0＋1094.8＋156＋145.6＝4577.2kN2、下部恒载计算1)盖梁加防震挡块重力PG＝28.8×25＝720kN2)系梁重力PX＝8

3、.1×25＝202.5kN1)一个墩柱重力Pd＝×1.32×5.6×25＝185.8kN2)单桩自重力Pz＝×1.52×40×25＝1767.1kN(三)水平地震力计算1、顺桥向水平地震力计算1)上部结构对板式橡胶支座顶面处产生的水平地震荷载Eihs＝式中：Ci＝1.7，Cz＝0.3，Kh＝0.2根据地质资料分析，桥位所在地土层属Ⅲ类场地，所以有β1＝2.25×()0.95对于板式橡胶支座的梁桥T1＝其中：ω12＝K1＝计算采用2孔×20m为一联，故n＝1Kis＝其中：ns＝2×16＝32，Gd＝1200kN/m2由橡胶支座计算知Ar＝×0.22＝0.031

4、4m2＝0.042m∴Kis＝32×＝28708.6kN/mK1＝1×28708.6＝28708.6kN/mK2＝Kip＝其中：墩柱采用30号混凝土，则Ec＝3.00×104MPaE1＝0.8×3.00×104×103＝2.4×107kN/m2按墩高H＝7m控制设计，支座垫石＋支座厚度＝0.1＋0.042＝0.142mli＝7＋0.142＝7.142m柱惯矩：I1＝×1.34＝0.1402m4Kip＝×2＝55418.0kN/mK2＝1×55418.0＝55418.0kN/mGsp＝2×4577.2＝9154.4kNGtp＝Gcp＋ηGp其中：Gcp＝720

5、kNGp＝2×185.8＝371.6kNη＝0.16(+2+++1)顺桥向作用于支座顶面的单位水平力在支座顶面处的水平位移为：Xd＝X0－φ0l0＋XQ其中：l0＝li＝7.142mXQ＝＝＝0.0000361桩的计算宽度：b1＝0.9(d+1)＝0.9×(1.5＋1)＝2.25m桩在土中的变形系数：α＝m＝10000kN/m4其中：桩采用25号混凝土，则Ec＝2.80×104MPaEI＝0.8×2.8×107××1.54＝5.567×106∴α＝＝0.3321桩长h＝40m，∴αh＝0.3321×40＝13.284m＞2.5m取αh＝4.0，故Kh＝0从而

6、有X0＝φ0＝由公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)附表6.11查得＝2.441＝＝1.625＝1.751故X0＝＝＝0.0000309φ0＝＝＝－0.00000941Xd＝0.0000309＋0.00000941×7.142＋0.0000361＝0.000134Xf＝＝＝0.2306XH/2＝X0－φ0l0/2＋XQ/2＝X0－φ0l0/2＋＝0.0000309＋0.00000941×＋＝0.0000758Xf/2＝＝＝0.5657∴η＝0.16×(0.23062+2×0.56572+0.2306×0.5657+0.5657+1)＝0.3823

7、Gtp＝720＋0.3823×371.6＝862.1kN∴ω12＝＝＝20.021ω1＝4.474T1＝＝1.404β1＝2.25×()0.95＝0.7634Kitp＝＝＝18911.7kN/m则Eihs＝＝712.8kN2)墩身自重在板式支座顶面的水平地震荷载Ehp＝＝＝67.1kN支座顶面的水平地震力总和为Eihs＋Ehp＝712.8＋67.1＝779.9kN(四)墩柱截面内力及配筋计算(柱底截面)1、荷载计算上部恒载反力：4577.2kN下部恒载重力：720＋2×185.8＝1091.6kN作用于墩柱底面的恒载垂直力为N恒＝4577.2＋1091.6＝

8、5668.8kN水平地震力：H＝779.9kN水平地