桥墩计算书

1、左幅桥2号墩（非过渡墩）

（一）、基本资料： 1）.设计荷载：公路Ⅰ级

2）.T梁（单幅5片梁，简支变连续）高：2.4m 3）.跨径： 40m

4）.该联跨径组合：（3×40）m 5）.结构简图如下：

二、水平力计算 1.横向风力计算

按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1，取湖北省黄石市设计基本风速为V10＝20.2m/s；

横桥向水平风力计算表 参数

k0 k1 1

k2 k3 k5 1.0 场地类别 C Vd(桥面处) Z（m） 16.323 Vd=k2k5V10 FWh=k0k1k3WdAWh（KN） 1.6 Awh（m） 128 31.6 20.92 γ=0.012017e21.0 -0.0001Z1.7 V10（m/s） 20.2 0.61033 0.011997 Wd=γVd/（2g） 121.71 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。

2.温度力计算

温差按25度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑，计算刚度K时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：

温度力(圆形墩) α 0.00001 温度力 l（m） 20 0.008 △t（0C） 40 φ（m） 1.800 21327 h（m） 16.323 n 2 E（KN/m2） 30000000 HT=△lK（KN） 170.6 △l=αl△t（m） K=3nEI/h3（KN/m）

3.汽车制动力力计算（考虑2车道，一联中近似由一个非过渡墩承受）

纵桥向汽车制动力计算 车道数 2 316 折减系数 1 qk(KN/m) 10.5 330 Pk(KN) 320 跨径 40 判断 < 孔数 3 制动力取值 330 一联汽车制动力 公路Ⅰ级制动力最小值

4.撞击力计算

由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得，六级航道内的撞击力顺桥向为100KN，横桥向为250KN，作用点位于通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。

5.桥墩及盖梁自重荷载计算

盖梁结构尺寸 11.48（长）×2.2（宽）×1.6（高） 墩柱结构尺寸 φ1.8(柱径)×14.723（柱高） 盖梁重（kN） 墩身重(双柱)（kN） 987.69 1873.27

三、作用组合 1.支反力汇总

2

按上述盖梁计算立面图，5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶支座反力如下表：

上构支反力汇总（单位：KN） 盖梁顶恒载反力 1 2 3 4 5 2681.34 2262.34 2262.34 2262.34 2645.34 活载反力 1 2 3 4 5 635.86 699.86 549.96 110.36 17.26 1 2 3 4 5 工况1：1车道作用在离左路缘石0.50m活载反力 1 2 3 4 5 535.06 393.46 82.86 23.26 -28.04 活载反力 503.86 590.86 612.56 467.96 180.36 工况2：2车道作用在离左路缘石0.50m工况3：3车道作用在离左路缘石0.50m

2.墩底内力计算

因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出，此处只计算墩柱部分。荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力，计算模型及工况3计算结果如下图所示，其他见下表。

1）活载横桥向产生的墩底内力：

3

（1）墩柱盖梁刚架模型 （2）活载工况3结构弯矩图

（3）工况3结构剪力图 （4）工况3结构轴力图

活载横桥向墩底内力 N 工况1 Q M N 工况2 工况3 Q M N 左 1029.63 5.38 16.96 1650.48 11.97 111.86 1447.94 N Q M N Q M N 右 -23.03 5.38 72.57 362.82 11.97 11.93 907.66 4

Q M 17.06 113.53 Q M 17.06 62.88

2）风力横桥向产生的墩底内力：

风载横桥向墩底内力（拉力为负） 左 N Q M 124.89 60.78 501.90 N Q M 右 -124.89 60.93 503.17

3）墩底内力组合

a．考虑顺桥向撞击力的偶然组合：

墩底内力组合 顺桥向：0.7×(1.4×制动力+1.4×温度力)+1.0×撞击力 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载 M最大 N最大 N(KN) Mx(KN.m) 6626.234 Mx(KN.m) 6626.234 My(KN.m) 711.032 My(KN.m) 708.694 Fx(KN) 345.294 Fx(KN) 345.294 Fy(KN) 90.742 Fy(KN) 83.594 11149.29 N(KN) 11432.85 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 M最大 N最大 N(KN) M(KN.m) 6664.27 M(KN.m) 6664.02 F(KN) 357.02 F(KN) 355.27 11149.29 N(KN) 11432.85 b．考虑横桥向撞击力的偶然组合：

墩底内力组合 顺桥向：0.7×(1.4×制动力+1.4×温度力) 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载+1.0×撞击力 M最大 N最大 N(KN) Mx(KN.m) 5636.234 Mx(KN.m) 5636.234 My(KN.m) 3186.032 My(KN.m) 3183.694 Fx(KN) Fx(KN) Fy(KN) Fy(KN) 11149.29 N(KN) 245.294 340.742 245.294 333.594 11432.85 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 M最大 N最大 N(KN) M(KN.m) 6474.41 M(KN.m) F(KN) 419.85 F(KN) 11149.29 N(KN) 5

11432.85 6473.26 414.07 考虑验算顺桥向撞击力的偶然组合值。

四、墩身强度与裂缝验算

1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25） M最大时墩身截面强度验算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 11149.29 根数 42 5 13800 查表 A 1.3632 1.000 抗力 轴力(kN) 15777.5 弯矩(kNm) 9490.9 B 0.6559 1.000 C 0.2937 1.069 外力 轴力(kN) 12264.2 弯矩(kNm) 7833.6 满足 D 1.8519 1 计算长度lo 10.31 纵筋面积 0.02062 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.85 假设xo/2r 0.560 弯矩设计值Md(kNm) 6664.27 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.9 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 钢筋抗拉设计值fsd 计算偏心距 试算偏心距 e0 0.6015 误差 0.5977 0.639% 配筋率 0.0081 0.638% ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 N最大时墩身截面强度计算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 11432.85 根数 42 5 B 0.6589 1.000 抗力 轴力(kN) 16207.8 弯矩(kNm) 9499.6 13800 查表 A 1.3950 1.000 C 0.3344 1.070 外力 轴力(kN) 12576.1 弯矩(kNm) 7846.2 满足 D 1.8381 1 计算长度lo 10.31 纵筋面积 0.02062 钢筋抗拉设计值fsd 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.85 假设xo/2r 0.570 计算偏心距 e0 0.5861 误差 0.553% 0.5829 0.554% 配筋率 0.0081 弯矩设计值Md(kNm) 6664.02 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.9 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距

6

2.墩底截面裂缝宽度计算

由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

竖向力:1.0*恒载+0.7*活载(短期组合)或者+0.4*活载(长期组合) 弯矩(短期组合):0.7*制动力+0.8*温度力 Ns（KN） 8642.67 Nl（KN） 8147.52 Ms（KNm）(纵横向合并) 3037.51

圆形偏心受压截面裂缝宽度计算 基本参数 C2 1.47 Ms（KNm） Ns（KN） 3037.51 8642.67 Nl（KN） 8147.52 d（mm） 25.0 C1 1.0 0.021 ρ=As/(πr2) 0.0054 σss=[59.42*Ns/(πr2fcu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3 Wfk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)] -33.3 不必验算裂缝 OK 故墩底截面强度和裂缝满足要求。

五、单桩承载力及桩身强度验算 1.桩顶力计算

上构恒载（KN） 活载最大（KN） 横向风力产生竖向力（KN） 汇总桩顶竖向力（KN） 7487.33 1650.48 124.89 9262.7 2.单桩承载力计算

取桩长25m，验算其单桩承载力：

7

桩周土

桩周长Ｕ

埋置深度h 桩面积Ａ 第一层

l

τ

第二层 l

τ

第三层 l

τ

修正系数

λ

清孔系数m0

6.4

25 3.14 5.4 55 3.6 120 16 150

0.7 0.5

容许承载力σ

0

深度修正K2 土容重γ2

600 6 9.4

【P】＝12035.84KN>9262.7KN 单桩承载力满足要求。

单桩承载力

12035.84

8

左幅2号墩（非过渡墩，1.5m墩柱，防国道上车辆撞击）：

一、基本资料： 1.设计荷载：公路Ⅰ级

2.T梁（单幅5片梁，简支变连续）高：2.4m 3.跨径： 40m

4.该联跨径组合：（3×40）m 5.结构简图如下：

二、水平力计算 1.横向风力计算

按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1，取湖北省黄石市设计基

9

本风速为V10＝20.2m/s；

横桥向水平风力计算表 参数 场地类别 C Vd(桥面处) k0 1.0 Z（m） 6.299 Vd=k2k5V10 FWh=k0k1k3WdAWh（KN） k1 1.6 Awh（m） 128 29.5 2k2 0.86 γ=0.012017e2k3 1.0 -0.0001Zk5 1.7 V10（m/s） 20.2 0.53385 0.012009 Wd=γVd/（2g） 106.46 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。

2.温度力计算

温差按25度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑，计算刚度K时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：

温度力(圆形墩) α 0.00001 温度力 l（m） 20 0.008 △t（0C） 40 φ（m） 1.500 178975 h（m） 6.299 n 2 E（KN/m2） 30000000 HT=△lK（KN） 1431.8 △l=αl△t（m） K=3nEI/h3（KN/m）

3.汽车制动力力计算（考虑2车道，一联中近似由一个非过渡墩承受）

纵桥向汽车制动力计算 车道数 2 316 折减系数 1 qk(KN/m) 10.5 330 Pk(KN) 320 跨径 40 判断 < 孔数 3 制动力取值 330 一联汽车制动力 公路Ⅰ级制动力最小值

4.撞击力计算

由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得，汽车撞击力横桥向为1000KN，顺桥向为500KN，撞击力作用在行车道以上1.2m处。

5.桥墩及盖梁自重荷载计算

盖梁结构尺寸 11.48（长）×2.2（宽）×1.6（高） 墩柱结构尺寸 φ1.5(柱径)×4.699（柱高） 盖梁重（kN） 墩身重(双柱)（kN） 987.69 415.19 三、作用组合

10

1.支反力汇总

5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶支座反力如下表：

上构支反力汇总（单位：KN） 盖梁顶恒载反力 1 2 3 4 5 2681.34 2262.34 2262.34 2262.34 2645.34 活载反力 1 2 3 4 5 635.86 699.86 549.96 110.36 17.26 1 2 3 4 5 工况1：1车道作用在离左路缘石0.50m活载反力 1 2 3 4 5 535.06 393.46 82.86 23.26 -28.04 活载反力 503.86 590.86 612.56 467.96 180.36 工况2：2车道作用在离左路缘石0.50m工况3：3车道作用在离左路缘石0.50m

2.墩底内力计算

因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出，此处只计算墩柱部分。荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

1）活载横桥向产生的墩底内力：（同前做法）

活载横桥向墩底内力 N 工况1 Q M N 工况2 Q M N 工况3 Q M 左 1030.65 17.95 8.54 1652.18 39.96 116.54 1448.25 56.95 127.72 N Q M N Q M N Q M 右 -24.05 17.95 73.77 361.12 39.96 28.64 907.35 56.95 79.19 2）风力横桥向产生的墩底内力：

风载横桥向墩底内力（拉力为负） 左 N 38.20 N 右 -38.20 11

Q M 52.61 155.47 Q M 53.85 159.49

3）墩底内力组合

a．考虑顺桥向撞击力的偶然组合：

墩底内力组合 顺桥向：0.7×(1.4×制动力+1.4×温度力)+1.0×撞击力 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载 M最大 N最大 N(KN) Mx(KN.m) 6062.813 Mx(KN.m) 6062.813 My(KN.m) 349.825 My(KN.m) 334.173 Fx(KN) Fx(KN) Fy(KN) Fy(KN) 10179.52 N(KN) 1363.282 137.601 1363.282 113.815 10465.02 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 M最大 N最大 N(KN) M(KN.m) 6072.90 M(KN.m) 6072.02 F(KN) 1370.21 F(KN) 1368.03 10179.52 N(KN) 10465.02 b．考虑横桥向撞击力的偶然组合：

墩底内力组合 顺桥向：0.7×(1.4×制动力+1.4×温度力) 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载+1.0×撞击力 M最大 N最大 N(KN) Mx(KN.m) 5437.813 Mx(KN.m) 5437.813 My(KN.m) 1599.825 My(KN.m) 1584.173 Fx(KN) Fx(KN) Fy(KN) Fy(KN) 10179.52 N(KN) 863.282 1137.601 863.282 1113.815 10465.02 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 M最大 N最大 N(KN) M(KN.m) 5668.27 M(KN.m) 5663.87 F(KN) 11428.07 F(KN) 1409.20 10179.52 N(KN) 10465.02 考虑验算顺桥向撞击力的偶然组合值。

四、墩身强度与裂缝验算

1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25） M最大时墩身截面强度验算：

12

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 10179.52 根数 42 5 B 0.6483 1.000 13800 查表 C 0.1941 1.008 外力 轴力(kN) 11197.5 弯矩(kNm) 6736.0 不满足 6185.3 计算长度lo 3.29 纵筋面积 0.02062 钢筋抗拉设计值fsd 280000 D 1.8744 1 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.7 假设xo/2r 0.540 计算偏心距 e0 0.5922 误差 -0.73% 0.5966 -0.737% 配筋率 0.0117 弯矩设计值Md(kNm) 6072.90 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8 A 1.2996 1.000 抗力 轴力(kN) 10444.8 弯矩(kNm) 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 N最大时墩身截面强度计算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 10465.02 根数 42 5 B 0.6503 1.000 抗力 轴力(kN) 10613.7 弯矩(kNm) 6190.2 13800 查表 A 1.3155 1.000 C 0.2189 1.009 外力 轴力(kN) 11511.5 弯矩(kNm) 6736.6 不满足 D 1.8692 1 计算长度lo 3.29 纵筋面积 0.02062 钢筋抗拉设计值fsd 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.7 假设xo/2r 0.545 计算偏心距 e0 0.5832 误差 0.517% 0.5802 0.518% 配筋率 0.0117 弯矩设计值Md(kNm) 6072.02 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 经计算决定取用墩径为1.6m，配36根直径25mm的钢筋，其截面强度满足要求。

2.墩底截面裂缝宽度计算

由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

竖向力:1.0*恒载+0.7*活载(短期组合)或者+0.4*活载(长期组合) 弯矩(短期组合):0.7*制动力+0.8*温度力 Ns（KN） 7914.82 Nl（KN） 7419.16 Ms（KNm）(纵横向合并) 4340.37

13

圆形偏心受压截面裂缝宽度计算 基本参数 C2 1.47 Ms（KNm） 4340.17 Ns（KN） 7914.82 Nl（KN） 7419.16 d（mm） 25.0 C1 1.0 0.105 ρ=As/(πr2) 0.0054 σss=[59.42*Ns/(πr2fcu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3 Wfk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)] 87.9 需验算裂缝 OK 故墩底截面强度和裂缝满足要求。

五、单桩承载力及桩身强度验算 1.桩顶力计算

上构恒载（KN） 活载最大（KN） 横向风力产生竖向力（KN） 汇总桩顶竖向力（KN） 6758.29 1652.18 38.2 8448.67 2.单桩承载力计算

取桩长25m，验算其单桩承载力：

桩周土

桩周长Ｕ

埋置深度h 桩面积Ａ 第一层

第二层

τ

第三层 l

τ

l τ l

修正系数

λ

清孔系数m0

5.78 600

25 6

2.54 9.3

8.6 55 4.6 120 11.8 150

单桩承载力

0.7 0.5

容许承载力σ0 深度修正K2 土容重γ2

9702.29

【P】＝9702.29KN>8448.67KN 单桩承载力满足要求。

14

左幅10号墩（非过渡墩，1.6m墩柱）：

一、基本资料： 1.设计荷载：公路Ⅰ级

2.T梁（单幅5片梁，简支变连续）高：2.4m 3.跨径： 40m

4.该联跨径组合：（3×40）m 5.结构简图如下：

二、水平力计算 1.横向风力计算

按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1，取湖北省黄石市设计基本风速为V10＝20.2m/s；

15

横桥向水平风力计算表 参数 场地类别 C Vd(桥面处) k0 1.0 Z（m） 10.178 Vd=k2k5V10 FWh=k0k1k3WdAWh（KN） k1 1.6 Awh（m） 128 31.6 2k2 0.92 γ=0.012017e2k3 1.0 -0.0001Zk5 1.7 V10（m/s） 20.2 0.61070 0.012005 Wd=γVd/（2g） 121.95 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。

2.温度力计算

温差按25度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑，计算刚度K时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：

温度力(圆形墩) α 0.00001 温度力 l（m） 20 0.008 △t（0C） 40 φ（m） 1.600 h（m） 10.178 n 2 E（KN/m2） 30000000 HT=△lK（KN） 439.4 △l=αl△t（m） K=3nEI/h3（KN/m） 54921

3. 汽车制动力力计算

考虑2车道，一联中近似由非过渡墩承受。

纵桥向汽车制动力计算 车道数 2 316 折减系数 1 qk(KN/m) 10.5 330 Pk(KN) 320 跨径 40 判断 < 墩顶制动力(KN) 孔数 3 制动力取值 330 165 一联汽车制动力 公路Ⅰ级制动力最小值 一联墩高相近,故将一联制动力均分到中间几个墩上

4.桥墩及盖梁自重荷载计算

盖梁结构尺寸 11.48（长）×2.2（宽）×1.6（高） 墩柱结构尺寸 φ1.6(柱径)×8.578（柱高） 盖梁重（kN） 墩身重(双柱)（kN） 987.69 862.35

三、作用组合 1.支反力汇总

5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶支座反力如下表：

上构支反力汇总（单位：KN）

16

盖梁顶恒载反力 1 2 3 4 5 2681.34 2262.34 2262.34 2262.34 2645.34 活载反力 1 2 3 4 5 635.86 699.86 549.96 110.36 17.26 工况1：1车道作用在离左路缘石0.50m活载反力 1 2 3 4 5 535.06 393.46 82.86 23.26 -28.04 活载反力 1 2 3 4 5 503.86 590.86 612.56 467.96 180.36 工况2：2车道作用在离左路缘石0.50m工况3：3车道作用在离左路缘石0.50m

2.墩底内力计算

因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出，此处只计算墩柱部分。荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

1）活载横桥向产生的墩底内力：

活载横桥向墩底内力 N 工况1 Q M N 工况2 Q M N 工况3 Q M 左 1031.17 9.06 11.03 1652.41 20.17 106.04 1448.72 28.75 112.26 N Q M N Q M N Q M 右 -24.57 9.06 67.56 360.89 20.17 19.79 906.88 28.75 67.07 2）风力横桥向产生的墩底内力：

风载横桥向墩底内力（拉力为负） 左 N Q M 75.72 60.77 302.70 N Q M 右 -75.72 61.18 304.86

3）.墩底内力组合

17

墩底内力组合 顺桥向：0.7×(1.4×制动力+1.4×温度力) 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载 M最大 N最大 N(KN) Mx(KN.m) 3837.167 Mx(KN.m) 3837.167 My(KN.m) 490.134 My(KN.m) 481.426 Fx(KN) Fx(KN) 377.006 Fy(KN) Fy(KN) 95.085 10489.74 N(KN) 377.006 107.097 10774.91 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 M最大 N最大 N(KN) M(KN.m) 3868.34 M(KN.m) 3867.25 F(KN) 391.92 F(KN) 388.81 10489.74 N(KN) 10774.91

四、墩身强度与裂缝验算

1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25） M最大时墩身截面强度验算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 10489.74 根数 36 5 B 0.6559 1.000 抗力 轴力(kN) 17359.0 弯矩(kNm) 6378.9 13800 查表 A 1.7748 0.842 C 1.0692 1.036 外力 轴力(kN) 11538.7 弯矩(kNm) 4406.5 满足 D 1.4769 1 计算长度lo 6 纵筋面积 0.01767 钢筋抗拉设计值fsd 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.75 假设xo/2r 0.690 计算偏心距 e0 0.3675 误差 -0.35% 0.3688 -0.354% 配筋率 0.0088 弯矩设计值Md(kNm) 3868.34 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 N最大时墩身截面强度验算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 10774.91 根数 36 5 13800 18

弯矩设计值Md(kNm) 3867.25 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8

计算长度lo 6 纵筋面积 0.01767 钢筋抗拉设计值fsd 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.75 假设xo/2r 0.695 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 查表 A 1.7925 0.825 抗力 轴力(kN) 17562.8 弯矩(kNm) 6344.5 B 0.6541 1.000 C 1.0993 1.036 外力 轴力(kN) 11852.4 弯矩(kNm) 4406.3 满足 D 1.4586 1 计算偏心距 e0 0.3612 误差 试算偏心距 ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 0.650% 0.3589 0.651% 配筋率 0.0088

2.墩底截面裂缝宽度计算

由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

竖向力:1.0*恒载+0.7*活载(短期组合)或者+0.4*活载(长期组合) 弯矩(短期组合):0.7*制动力+0.8*温度力 Ns（KN） 8138.56 Nl（KN） 7642.83 圆形偏心受压截面裂缝宽度计算 基本参数 C2 1.47 Ms（KNm） 2981.75 Ns（KN） 8138.56 Nl（KN） 7642.83 d（mm） 25.0 C1 1.0 0.027 Ms（KNm）(纵横向合并) 2981.75 ρσss=[59.42*Ns/(πr2fcu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3 Wfk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)] -24.9 不必故墩底截面强度和裂缝满足要求。

五、单桩承载力及桩身强度验算 1、桩顶力计算

上构恒载（KN） 活载最大（KN） 横向风力产生竖向力（KN） 汇总桩顶竖向力（KN） 6981.87 1652.41 75.72 8710.00 2、单桩承载力计算

19

取桩长25m，验算其单桩承载力：

桩周土

桩周长Ｕ

埋置深度h 桩面积Ａ 第一层

l

τ

第二层 l

τ

第三层 l

τ

修正系数

λ

清孔系数m0

5.78 25 2.54 5.4 55 3.6 120 16 150 0.7 0.5

容许承载力σ0 深度修正K2 土容重γ2

600

6

9.4

【P】＝10679.28KN>8710.00KN 单桩承载力满足要求。

单桩承载力

10679.28

20

左幅6号墩（过渡墩，1.5m墩柱）：

一、基本资料： 1.设计荷载：公路Ⅰ级

2.T梁（单幅5片梁，简支变连续）高：2.4m 3.跨径： 40m

4.该联跨径组合：（3×40）m 5.结构简图如下：

二、水平力计算 1.横向风力计算

按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1，取湖北省黄石市设计基本风速为V10＝20.2m/s；

横桥向水平风力计算表 21

参数 场地类别 C Vd(桥面处) k0 1.0 Z（m） 8.235 Vd=k2k5V10 FWh=k0k1k3WdAWh（KN） k1 1.6 Awh（m） 128 29.5 2k2 0.86 γ=0.012017e2k3 1.0 -0.0001Zk5 1.7 V10（m/s） 20.2 0.53375 0.012007 Wd=γVd/（2g） 106.44 桩柱式墩顺桥向挡风面积很小，故顺桥向水平风力不计。

2.纵向水平力计算

此处偏安全的认为纵向水平力为支座极限摩阻力，即0.06N＝0.06*（2681.34+2262.34+2262.34+2262.34）=726.822KN。

3.桥墩及盖梁自重荷载计算

盖梁结构尺寸 11.48（长）×2.2（宽）×1.6（高） 墩柱结构尺寸 φ1.6(柱径)×6.635（柱高） 盖梁重（kN） 墩身重(双柱)（kN） 987.69 667.02

三、作用组合 1.支反力汇总

取2车道作用在离左路缘石0.5m，5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶一个支座的反力如下表：

上构支反力汇总（单位：KN） 盖梁顶恒载反力 1 2 3 4 5 1340.67 1131.17 1131.17 1131.17 1322.67 2车道作用在离左路缘石0.50m活载反力 1 2 3 4 5 317.93 349.93 274.98 55.18 8.63 2.墩底内力计算

此时验算两种情况下墩底的受力。 1）在墩的一侧满布汽车而另一侧不走车

由一侧的汽车荷载在墩底产生顺桥向弯矩Mx=0.6*（10.5*20+320）*2=636KN．m。

22

因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出，此处只计算墩柱部分。荷载分别计算汽车活载及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

a．活载横桥向产生的墩底内力：（同前做法）

活载横桥向墩底内力 左 N Q M 825.73 14.51 59.04 N Q M 右 180.92 14.51 12.55 b．风力横桥向产生的墩底内力：

风载横桥向墩底内力（拉力为负） 左 N Q M 51.71 52.89 211.19 N Q M 右 -51.71 53.55 214.07 墩底内力组合

墩底内力组合 顺桥向：0.7×1.4×摩阻力+1.4×汽车活载 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载 N(KN) Mx(KN.m) 3823.276 My(KN.m) 314.965 Fx(KN) Fy(KN) 356.143 78.493 9473.95 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 N(KN) M(KN.m) 3836.23 F(KN) 364.69 9473.95

2）墩的两侧均布满车

计算汽车活载及“横桥向水平风力”作用下墩底内力。

活载横桥向墩底内力 左 N Q M 1651.46 29.02 118.09 N Q M 右 361.84 29.02 25.09 风荷载同上。 墩底内力组合

墩底内力组合 23

顺桥向：0.7×1.4×摩阻力 横桥向:1.1×横桥向风力+1.2×恒载+1.4×汽车活载 N(KN) Mx(KN.m) 2932.876 My(KN.m) 397.635 Fx(KN) Fy(KN) 356.143 98.807 10629.97 对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

墩底内力 N(KN) M(KN.m) 2959.71 F(KN) 369.60 10629.97

四、墩身强度与裂缝验算

1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25） 第一种情况下墩身截面强度验算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 9473.95 根数 36 5 B 0.6635 1.000 抗力 轴力(kN) 16242.3 弯矩(kNm) 6570.1 13800 查表 A 1.6827 0.905 C 0.8766 1.021 外力 轴力(kN) 10421.3 弯矩(kNm) 4307.7 满足 D 1.5933 1 计算长度lo 4.64 纵筋面积 0.01767 钢筋抗拉设计值fsd 280000 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.75 假设xo/2r 0.660 计算偏心距 e0 0.4045 误差 -0.10% 0.4049 -0.103% 配筋率 0.0088 弯矩设计值Md(kNm) 3836.23 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd 试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 第二种情况下墩身截面强度计算：

圆形截面偏压 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)第5.3.9条 轴力设计值Nd 10629.97 根数 36 5 B 0.6061 1.000 13800 查表 A 2.0617 0.681

弯矩设计值Md(kNm) 2932.88 钢筋直径(mm) 25.0 桩半径R(m) 0.8 计算长度lo 4.64 纵筋面积 0.01767 钢筋抗拉设计值fsd 280000 D 1.1787 1 安全系数γ0 混凝土标号 1.1 0.75 假设xo/2r 0.780 计算偏心距 e0 0.2748 误差 -0.38% 钢筋类型 钢筋弹模 200000.0 纵筋半径rs 保护层(cm) 砼抗压设计值fcd C 1.5482 1.023 24

试算偏心距ξ1(大于1取1) ξ2(大于1取1) 偏心增大系数 计算偏心否? 实际偏心距 0.2759 -0.385% 抗力 轴力(kN) 20647.4 弯矩(kNm) 5674.8 外力 轴力(kN) 11693.0 弯矩(kNm) 3300.3 满足 配筋率 0.0088

2.墩底截面裂缝宽度计算

由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

竖向力:1.0*恒载+0.7*活载(短期组合)或者+0.4*活载(长期组合) 弯矩(短期组合):0.7*摩阻力 Ns（KN） 8040.23 Nl（KN） 7544.79 Ms（KNm）(纵横向合并) 2109.97

圆形偏心受压截面裂缝宽度计算 基本参数 C2 1.47 Ms（KNm） 2109.97 Ns（KN） 8040.23 Nl（KN） 7544.79 d（mm） 25.0 C1 1.0 ρ=As/(πr2) 0.0054 σss=[59.42*Ns/(πr2fcu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3 Wfk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)] -91.2 不需验算裂缝 OK 故墩底截面强度和裂缝满足要求。

五、单桩承载力及桩身强度验算 1.桩顶力计算

上构恒载（KN） 6884.21 活载（KN） 1651.46 横向风力产生竖向力（KN） 汇总桩顶竖向力（KN） 51.71 8587.38 2.单桩承载力计算

25

取桩长25m，验算其单桩承载力：

桩周长Ｕ

埋置深度h

桩面积Ａ

桩周土

第一层 l

τ

第二层 l

τ

第三层 l

τ

第四层 l

τ

修正系数λ

清孔系数m0

5.78

25

2.54 5.7 55 7.8 120 2.1 150 9.4 200 0.7

0.5

容许承载深度修土容力σ0

正K2

重γ2

800

6 9.4

【P】＝11768.88KN>8587.38KN 单桩承载力满足要求。

单桩承载力

11768.88

26