公路双柱式钢筋混凝土桥墩设计Word文档格式.docx
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主筋用HRB335钢筋,其他用R235钢筋
混凝土：
混凝土为C40
8.支座
板式橡胶支座，摩擦系数f=0.05
9.地质水文资料
（1）无流水，无冰冻。
（2）土质情况：
考虑墩底与基础固结，基础承载能力良好。
-1-
二、设计内容
桥墩尺寸拟定
盖梁计算
1、恒载下支座反力
假设桥面铺装人行道等桥面系重量等由五片主梁均摊
（1）桥面铺装
沥青混凝土：
0.027.0233.22KN/m
混凝土垫层:
（0.060.14）7.02433.6KN/m
-2-
（2）栏杆、人行道
双侧：
2510KN/m
每片主梁均摊g1=（3.22+33.6+10）/5=9.4KN/m
（3）混凝土梁自重
g2（0.181.6（1.60.18）0.1（1.60.18）0.04）2512.17KN/m
（4）恒载集度
gg1g29.412.1721.6KN/m
（5）主梁支座反力
gl21.624
Q259.2KN
22
∴上部结构恒载引起的支点反力为259.2KN
2、盖梁自重及自重下内力计算
-3-
整个盖梁自重24080062.510-61.425=285.6KN
半个盖梁自重142.8KN
1-1
自重
573333101.42520.06KN
弯矩20.063431036.89KNm
剪力Q左20.06KNQ20.06KN
右
2-2
自重206791.6410-61.425+20.06=27.3KN
弯矩
-3
10.42410=11.58KN
剪力Q27.3KN
左Q右27.3KN
3-3
自重89025010-61.425=31.16KN
弯矩31.16466.310-3=14.53KNm
剪力Q31.16KN
左Q右142.8-31.16=111.64KN
4-4
自重23200001061.42581.2KN
弯矩81.21.08-142.80.7=-12.27KN
剪力Q左142.8-81.2=61.6KNQ142.8-81.2=61.6KN
5-5
-6
4080000101.425=142.8KN
弯矩142.81.87-142.82.3=-61.4KNm
剪力Q左0Q0
-4-
将计算结果列表于下：
盖梁自重及内力表
截面自重弯矩
剪力（KN）
（KN）（KN·
m）Q左Q
1-120.06-6.89-20.06-20.06
2-227.3-11.58-27.3-27.3
3-331.16-14.53-31.16111.64
4-481.212.2761.661.6
5-5142.861.400
3、盖梁活载计算
横桥向
由于T梁截面位于支座截面，用杠杆原理法分配横向荷载
1号梁：
m0r1=1.422
m0q1=0.438
-5-
2号梁：
m0r2=0
m0q2=0.5
-6-
3号梁：
m0r3=0
m0q3=1.188/2=0.594
4号梁与2号梁一样、5号梁与1号梁一样
顺桥向
车道荷载由均布荷载和集中荷载组成
任务书要求荷载等级为公路-Ⅰ级
q10.5KN/m
k
245
P180180264KN
45
-7-
计算剪力效应时
Pk=1.2264=317KN
简支梁桥
反力影响线及按最不利荷载布置如下：
R=qkSPk10.52410.52641390KN
计算剪力时：
R=qkSPk10.52410.53171443KN
-8-
冲击力
汽车荷载在T梁上的冲击系数采用1.3
即μ=1.3
RR（2y）（1x）Rirqrm0qi
iq
RRR
iiriq
将上述计算结果列表于下：
（单孔）
分配系数支座反力支座反力（冲击力）
mrmqRR（计算剪力时）RR（计算剪力时）
人群荷载恒载
r+q
1号梁1.420.44170.82204.98222.07266.484.27270.75259.20
2号梁0.000.50195.00234.00253.50304.200.00304.20259.20
3号梁0.000.59231.66277.99301.16361.390.00361.39259.20
4号梁0.000.50195.00234.00253.50304.200.00304.20259.20
5号梁1.420.44170.82204.98222.07266.484.27270.75259.20
墩柱反力计算
双柱，单柱受一半力：
活载：
G=270.754+304.24+361.392=1511.29
KN
2
11.10
2
恒载：
G=
1296KN
-9-
4、盖梁内力计算
自重下各截面自重内力已求出，活载下内力如下计算：
简化计算图示如下：
-10-
将活载下各截面内力计算结果列表于下：
（另一半对称）
截面弯矩
（KN·
m）
Q左Q
1-100-541.5
2-2-108.3-541.5-541.5
3-3-162.45-541.5969.79
4-4191.5969.79361.39
5-5769.73361.390
同理恒载下个界面内力计算结果：
1-100-518.4
2-2-103.68-518.4-518.4
3-3-155.52-518.4777.6
4-477.76777.6259.2
5-5492.48259.20
根据《公路桥涵设计通用规范》，按承载力极限状态设计时，荷载组
合按下式：
mn
S（SS）0ud0GikGikQ1kQjQjk
i1j2
GQ1.4
1.2
恒载（盖梁自重及上部恒载）活载荷载组合
截弯矩剪力（KN）弯矩剪力（KN）弯矩剪力（KN）
面
Q左Q左Q右Q
右Q（KN·
m）左Q
1-1-6.89-20.06-538.4600-541.5-8.268-24.072-1404.25
2-2-115.26-545.7-545.7-108.3-541.5-541.5-289.932-1412.94-1412.94
3-3-170.05-549.56889.24-162.45-541.5969.79-431.49-1417.572424.79
4-490.03839.2320.8191.5969.79361.39376.1362364.746890.90
5-5553.88259.20769.73361.3901742.28816.9860
5、盖梁配筋计算
材料：
主筋用HRB335钢筋280
fMpa
sd
'
280
-11-
混凝土为C4018.4
fMpaf1.65Mpa
cdtd
1）受弯配筋
正弯矩最大值Mmax1742.28KNm
负弯矩绝对最大值
Mmax431.49KNm
5-5截面（正弯矩最大值）
H1100mmb1400mmh0has1100601040mm
由正截面强度计算公式：
fAfbx
sdscd
0M0fbx（h02x）
cd
得
280A1.018.41400x
s
12.1018.41400x（1040x）
解得
x69.7
A
6412.4
f
td
minmax{0.45,0.2%}
1.65
max{0.45,0.2%}
0.265%
A0.265%110014004081mm
查钢筋表，选用832钢筋，面积
A6434mm
钢筋净间距
140026028
a28150.86mm
7
满足要求
-12-
3-3截面（负弯矩最大值）
用弯起钢筋抵抗负弯矩，若不能满足条件，再配钢筋。
13.1018.41400x（1040x）
x16.36
6412.5
弯起两根主筋
A11609mm满足条件，不需再配筋。
4-4截面以左开始弯起至3-3截面弯起结束
2）受弯承载力验算
根据《公预规》
5-5截面
盖梁支承中心距离4600
lmm
c
盖梁净跨径3400
n
0.266l3910mml取较小者l3910mm
nc
内力臂
l
z（0.750.05）（h0.5x）944mm
h
应满足
0M0fsdAsz
经检验满足条件
3）斜截面抗剪箍筋设计
V2424.79KN
d
-13-
V00Vd1.22424.792910KN
10.3
3
V10fbh0dcu,k0
30
l3910
6412.610.3
hfbhKNV
1100
33
101040140010404252
cu,k00
3030
由斜截面抗剪承载力：
14
V10bh20.6Pff
0d0cu,ksvsv
20
得到：
2V
sv
20.6Pff10bh
cu,ksv0
P1000.221
0.267%sv
配四肢箍12@100
bS
v
904
1400100
0.646%
在1-1截面之前及4-4截面之后只需按构造配筋就行，配8@200
此外还需设立四根架立纵筋来固定四肢箍，采用412
配筋图见图纸
-14-
墩柱计算
1、墩柱荷载计算
（1）恒载计算
上部结构恒载259.2522592KN
盖梁自重142.82285.6KN
单墩柱自重
4
14.1225339.3KN
系梁自重（4.61.2）11.225102KN
恒载下单柱竖向承受恒载力1829.1KN
（2）活载计算
双孔荷载：
R1270.752541.5KN
R2304.22608.4KN
R3361.392722.78KN
R4304.22608.4KN
RKN
5270.752541.5
单墩反力
RRRRR
123451511.3
-15-
单孔荷载：
R1270.75KN
R2304.2KN
R3361.39KN
R4304.2KN
R5270.75KN
12345755.65
弯矩：
MR0.25188.9KNm
（3）水平荷载计算
采用集成刚度法进行各墩水平力分配
1）墩台刚度计算
支座抗推刚度：
墩柱橡胶支座橡胶板尺寸选择200mm×
300mm×
49mm，剪切模量
G1.2Mpa
e
每个墩支座抗推刚度：
AG
15.100.30.210E
K1468.4KN/m
r
t0.04910
-16-
桥台支座抗推刚度（单孔）：
1468.4
K734.2KN/m
墩柱抗推刚度：
双柱墩，C40混凝土，弹性模量
E3.2510Mpa
截面惯性矩
I0.203m
32
墩高h1h212m
3EI
KK11454KN/m
123
桥墩（台）与支座串联，其刚度为：
桥墩：
KK
1r
KK1302KN/m
12
桥台：
KK690KN/m
2）汽车制动力的计算和分配
汽车制动力计算（因为桥面连续，最大制动力在一联上布载计算）
双孔布载，按车道荷载标准值在加载长度上的总重力10%计算，且
公路-Ⅰ级汽车荷载的制动力标准值不得小于165KN。
HKN取165KN
（10.5243264）10%102T
制动力的分配：
H
T
K
i
165
213022690
6412.7
-17-
则
H0H3K028.57KN
H1H2K153.9KN
桥墩摩阻力
Fmin0.05259.2564.8KN
FH，取制动力控制设计
min
制动力作用于桥面，所以墩顶受弯矩
MH=161.7KN·
m
3.1
单墩承受制动力弯矩：
M1=80.85KN
将上述计算结果列于下表并进行荷载组合
恒载
活载荷载组合
制动力
单孔双孔单孔双孔
M（KN?
m）0188.9080.85377.65113.19
N（KN）1829.1755.651511.303252.834310.74
Q（KN）00053.975.46
-18-
将墩柱视为梁体，其内力图如下：
-19-
2、墩柱配筋
由内力图可得出
Mmax1284KNm
Nmax4311KN
材料:
C40混凝土18.4
fMpaftd1.65Mpa
HRB335钢筋280
取保护层厚度：
as50mm
rra0.55m
gs
g
16.
I0.07068m
64
假设墩柱一端一端自由
l02h21224m
l024
i0.6
4017.5
需要考虑挠曲对纵向弯曲的影响
M
e00.3m
N
1l124
022
1（）1（）0.90.951.49
1400e/hh14000.3/0.61.2
00
6412.82.71.0
21.150.011.0
h
-20-
10.920.95
e01.490.30.45m
沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混凝土偏心受压构件，正截
面抗压承载力计算应满足：
-21-
经过excel写入公式试算之后得到：
0.44时Nd6388.858KN0.0053260.005若继续减小，配筋率会
小于最小配筋率，弱继续增大，轴向力会比实际大，浪费钢筋，故
按此时配筋。
260242Armm
配置1622，
A6082mm
承载力验算
22'
ArfCrf6387.372N
cdsd0d
33'
BrfDgrf2875.027M
cdsd0
承载能力满足要求
由《公预规》，箍筋间距不应大于纵向受力钢筋直径15倍、不大于构
件短边尺寸（圆形截面采用0.8倍直径）并不大于400mm。
15330mm
6412.9d480mm
钢筋混凝土梁中应设置直径不小于8mm，且不小于1/4主钢筋直径
的箍筋，其配筋率R235钢筋不应小于0.18%。
综上，箍筋配螺旋箍筋10@200，R235钢筋。
此外纵向受力钢筋应伸入基础和盖梁，伸入长度按规范查询取
-22-
20d=440mm。
具体配筋见配筋图。
-23-
参考文献
[1]吕晓寅，刘林，贾英杰，袁泉，卢文良《.混凝土结构基本原理》中国建筑工业出版社.2012.8
[2]夏禾.季文玉.韩冰.张楠.《桥梁工程（上下册）》高等教育出版社.2011.1
[3]JTGD62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》[s].中华人民共和国交
通部
[4]JTGD60-2004《公路桥涵通用设计规范》[s].中华人民共和国交通部
-24-
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