第5章桥梁通利用说明桩柱式桥墩计算与画图.docx

1、第5章桥梁通利用说明桩柱式桥墩计算与画图第5章 桩柱式桥墩计算与画图概述 桩柱式桥墩结构在桥梁设计领域中被普遍采纳。而桩柱式桥墩计算与画图模块是专门用来分析、设计、计算墩身和基桩的内力、配筋、裂痕及变形。程序运行后所生成的计算结果输出文件标准，能够作为设计计算书存档备查。功能5.2.1验算截面5个 墩身顶截面 墩身底截面 基桩顶截面 冲洗（或地面）线处截面 土中受弯最不利截面。5.2.2荷截包括以下8种 结构自重 水的浮力 汽车荷载 人群荷载 挂车荷载 汽车制动力 支座摩阻力 温度阻碍力5.2.3内力组合 汽车+人群+恒载+水平力(每一个柱或桩别离组合) 验算荷载+恒载(每一个柱或桩别离组合)

2、 由于活载偏载(横桥向左偏或右偏)对每一个桩或柱又将产生一个最大和一个最小轴力，对其又别离组合，汽车荷载按一列、二列、三列九列、十列(可能的话)别离计算、别离组合。5.2.4布载方式3种 双孔布载 左孔布载 右孔布载 程序布载计算时仅考虑上部结构简支体系，假设为持续梁受力模式或下部结构为排架墩联孔作用形式的结构，用户只要在数据文件中输入墩顶的不同活载支反力，即可实此刻持续梁或排架墩联孔结构作用下桩柱的设计与验算。5.2.5基桩计算 程序适用于基桩为嵌岩或非嵌岩桩；钻孔灌注桩或打入桩、沉桩。 对独柱、210柱的桩柱作强度计算、抗裂计算、桩长验算。5.2.6位移计算 进行桥墩顶水平位移和冲洗截面处

3、位移的计算。5.2.7输出的表格有以下20类 恒载内力表 活载支反力和冲击系数表 墩顶活载内力表 活载分派系数表(包括左偏、右偏、对称) 每根柱墩顶水平力表 每根柱墩顶内力表 每根柱(桩)计算截面内力合计表(前述5个截面别离计算) 每根柱(桩)计算截面内力组合表(前述5个截面别离计算) 每根柱(桩)计算截面配筋及裂痕计算表(前述5个截面别离计算) 一根桩土中最大弯矩计算表 一根桩最大反力和桩长计算表 墩顶水平位移计算表(含冲洗截面处位移计算) 横桥向墩帽底内力表 横桥向墩帽底内力合计表 横桥向墩帽底内力组合表 横桥向各计算截面内力合计表 横桥向各计算截面内力组合表 横桥向各计算截面内力、配筋及

4、裂痕计算表 横桥向单桩桩长计算表 横桥向单桩土中最大弯距计算表 注：合计表指内力相加用于裂痕计算、位移计算和桩长计算，组合表指内力乘效应系数后相加用于配筋计算。算法说明5.3.1设计标准及标准 中华人民共和邦交通部部标准 公路工程技术标准JTJ-001-97 中华人民共和邦交通部部标准 公路桥涵设计通用标准JTJ021-89 中华人民共和邦交通部部标准 公路桥涵地基与基础设计标准JTJ024-85 中华人民共和邦交通部部标准公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计标准 JTJ023-85 中华人民共和邦交通部部标准公路砖石及混凝土桥涵设计标准JTJ022-855.3.2内力计算 桩或柱在顺桥向按单悬臂

5、梁分析，即墩顶自由计算；横桥向视为多排桩计算。 上部活载传递给柱或桩的反力视荷载直接作用于持续梁模式的盖梁结构上。 桩基础的内力分析采纳M法。 对左、右跨径不相等的简支结构，单孔布载仅以左跨布载进行内力运算，双孔布载以支反力之和最大为原那么。每一个桩或柱受到的制动力采纳平均制动力提高20计算，即*制动力柱数，以便改善由于偏载所造成的制动力对桩或柱的不均匀分派。顺桥向墩顶位移和桩柱配筋计算把桩柱看成悬臂杆件，即墩顶自由模式计算。5.3.3结构设计进行截面强度(含配筋)计算时,其计算内力采纳85桥规第4.1.2条的组合值。截面的抗裂计算和单桩桩长计算，其内力采纳合计值，即没有计入荷载效应提高系数的

6、阻碍。裂痕的计算公式圆形截面参照墩台与基础手册第299页介绍的方式，对不显现拉应力的小偏心结构，不进行抗裂验算。用户界面如何进行桩柱桥墩设计5.5.1样板文件的利用 系统为用户提供了文件名为的样板文件，桥墩编号为1号桥墩的数据是完整的，样板文件为桥梁计算例如集第86页“钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算”的算例。该数据文件既可计算又可画图。5.5.2成立用户工程文件名有两种方式，一是在桥梁通主菜单的工程治理下拉式菜单的“创建工程”下成立，另一种是在桥梁通主菜单的桩柱计算与画图下拉式菜单的“打开文件”按钮下成立。5.5.3输入大体尺寸打开桥梁通主菜单的桥墩计算与画图下拉式菜单的“桩柱式桥墩计算与画图”

7、，弹出桩柱式桥墩计算与画图数据输入窗体，选择“桩柱桥墩计算”，再点击“大体尺寸”按钮，弹出大体尺寸数据输入窗体，依照提示输入桩柱式桥墩的大体数据，数据输入完毕点击“生成桥墩一样构造图”按钮，进入AutoCAD将该图显示，检查有无错误，直到一样构造图数据正确，关闭该窗体。 桩基长度(含嵌岩深度)：若是为0，仅计算墩柱，不对桩基作计算，用于扩大基础的墩柱计算。5.5.4输入上部横断面数据点击“横断面”数据输入窗体，依照提示输入上部横断面数据，数据输入完毕关闭该窗体。5.5.5输入设计数据 点击“设计数据”输入窗体，依照提示输入设计数据，数据输入完毕存盘并关闭该窗体。汽车荷载与挂车荷载的选择范围和自

8、概念荷载见盖梁设计数据的输入。左孔或右孔或双孔布载时计算墩所占制动力比例：取值为01。假设制动力平均传递给两头支座取。关于简支体系桥面持续的多跨结构，需用户对该结构作刚度分派计算后确信计算墩所占比例的值（系统为用户提供了单位水平力作用下计算桥墩位移的工具）。若是多跨结构的墩台高度相差不大，可近似取平均系数的值来计算最高的桥墩（假设支座刚度一致）。注意：该值的大小对配筋和裂痕计算灵敏。 制动力系数：该值（即水平力）的大小对配筋和裂痕计算专门灵敏，输入时必然要注意。制动力系数的个数为车道数。例如：车道数=4，制动力系数可参照下表输入：纵向加载一列车二列车三列车四列车制动力系数单向行驶123*=4*

9、=1,2,双向行驶12221,2,2,2,注意：表中三列车制动力折减20%，因此乘以, 四列车制动力折减30%，因此乘以。荷载加载方式：可选“按简支梁自动加载”或“用户加载”。被选择用户加载时，用户应将人群、汽车、挂车荷载产生的左右支反力和冲击系数等另行计算出来后输入到数据窗体中。温度力：作用于一个墩支座上的温度力，用户计算后输入。5.5.6生成桩柱离散图运行“生成桩柱离散图”，用户进入AutoCAD R14，在Command命令项后键入script+空格+文件名，即可将桩柱离散图展此刻屏幕上,依照图形检查数据输入有无犯错。5.5.7输入桩柱材料点击“桩柱材料”按钮，弹出数据输入窗体，依照提示

10、输入桩柱材料的大体数据，数据输入完毕关闭该窗体。墩柱受力筋最少配置根数、基桩受力筋最少配置根数：该值要紧用于墩柱、桩基的抗裂验算，当结构计算取得的钢筋根数较大且裂痕验算通只是，可提高该值来知足抗裂设计的需要。5.5.8输入水位数据点击“水位数据”按钮，弹出数据输入窗体，依照提示输入水位数据，数据输入完毕关闭该窗体。墩帽顶至河床冲洗线的距离，当无冲洗时以地面线替代。墩帽顶至设计水位线的距离或墩帽顶至低水位线的距离，地下水位较低时输入一个大数，例如10000。5.5.9输入地质资料数据：点击“地质资料数据”按钮，弹出数据输入窗体，依照提示输入地质资料数据，数据输入完毕关闭该窗体。 桩基形式可选择：

11、一、桩基非嵌岩打入桩、沉桩；二、桩基非嵌岩钻挖孔灌注桩；3、桩基嵌岩或支撑桩。基桩穿过的不同性质土层数：2层。基桩穿过不同土层桩侧地基土比例系数：点击“阅读地基比例系数”可阅读85地基标准附表。见表。土的平均内摩擦角：单位：度；点击“土的平均内摩擦角”可阅读85地基标准附表2。表格略。基桩穿过不同土层的极限摩阻力：单位：kPa。光标移到“不同土层地质资料”数据框内点击右键，可阅读85地基标准表4.3.2-1（钻孔桩）；85地基标准表（沉桩）。见表。地面土允许承载力随深度的修正系数：点击“地面土允许承载力随深度的修正系数”可阅读85地基标准表2.1.4。表格略。桩尖以上土的平均容重：点击“桩尖以

12、上土的平均容重”可阅读85地基标准附表2。表格略。修正系数：点击“修正系数”可阅读85地基标准表4.3.2-2。表格略。清底系数：点击“清底系数”可阅读85地基标准表4.3.2-3。表格略。天然湿度的岩石单轴极限抗压强度：单位：kPa；点击“天然湿度的岩石单轴极限抗压强度”可阅读85地基标准附表。表格略。震动沉桩对各土层桩的摩擦力的阻碍系数：点击“阅读沉桩系数一、”可阅读85地基标准表4.3.2-6。表格略。采纳沉桩时桩尖处土的极限承载力：单位kPa；点击“阅读沉桩极限承载力”可阅读85地基标准表4.3.2-5。表格略。与清孔岩石破碎有关的阻碍系数C1：点击“与清孔岩石破碎有关的阻碍系数C1”

13、可阅读85地基标准表4.3.4。见表。与清孔岩石破碎有关的阻碍系数C2：点击“与清孔岩石破碎有关的阻碍系数C2”可阅读85地基标准表4.3.4。见表。5.5.10进入设计检查桩柱式桥墩的尺寸优化要由用户依照计算结果来判定，它取决于桩柱式桥墩截面尺寸、柱的个数、桥墩高度、上部荷载、联孔受力等，通过打开“桩柱尺寸”、 “桩柱材料”、 “上部横断面”、 “设计数据”、 “地质资料”等窗体可进行数据修改，然后点击“桩柱桥墩计算”按钮进行计算，点击“阅读桩柱计算结果”按钮阅读计算书关键内容，如柱顶、柱底、冲洗截面、土中最大弯矩截面的配筋和裂痕值，桩长计算，冲洗处位移(6mm)、墩顶位移知足要求，确信钢筋

14、根数、钢筋截断长度、桩长等。若是不符合设计者的要求，再重复修改数据存盘后计算、阅读结果，直到设计者中意。5.5.11阅读和打印桩柱式桥墩计算书点击“阅读桩柱计算结果”，选择工程文件名，这时，阅读结果窗体被显示在平幕中央，设计者就能够够快速阅读桩柱计算结果。若是设计者想阅读梁板横向分派系数，仅需点击“横向分派系数”按钮，若是想阅读墩顶位移和冲洗处位移计算结果，仅需点击“位移计算”按钮。设计者还能够打开另一个工程的计算结果，两个不同工程的计算结果可同时阅读、比较。用户也可点击打印按钮将桩柱计算结果打印出来存档、备查。5.5.12生成桩柱一样构造图 点击“桩柱画图”，再点击“构造图数据”按钮，输入数

15、据后存盘，点击“生成一样构造图”按钮，即可完成该图纸的设计。5.5.13生成挡块钢筋构造图 点击“挡块图数据”按钮，输入数据后存盘，点击“生成挡块钢筋构造图”按钮，即可完成该图纸的设计，“仅生成材料表”指生成的挡块钢筋构造图无钢筋图，只有材料数量表，“图纸和材料表”指生成的挡块钢筋构造图既有钢筋图，又有材料数量表（下同）。5.5.14生成系梁钢筋构造图 点击“系梁图数据”按钮，输入数据后存盘，点击“生成系梁钢筋构造图”按钮，即可完成该图纸的设计，系梁侧面筋根数、一排主筋根数为-1表示自动计算其钢筋根数。5.5.15生成桩柱钢筋构造图点击“桩柱图数据”按钮，输入数据后存盘，点击“生成桩柱钢筋构造

16、图”按钮，即可完成该图纸的设计。56工程应用及例如本例为桥梁计算例如集86页“钻孔灌注桩、双柱式桥墩的计算”的算例。5.6.1桩柱桥墩大体尺寸点击“生成桥墩一样构造图”可生成桥墩一样构造图，见5.6.8.1一样构造图。5.6.2桩柱材料5.6.3横断面5.6.4设计数据5.6.5水位数据5.6.6地质资料5.6.7阅读计算书略5.6.8绘制一样构造图和钢筋构造图进入“桩柱桥墩画图”，别离点击“构造图数据”、“挡块图数据”、“系梁图数据”、“桩柱图数据”,输入适当的钢筋信息，即可完成上述图纸的绘制。在绘制桩柱钢筋图时值得注意的是：柱或桩钢筋根数的确信需要参照计算书中柱顶、柱底、地面线处、土中最大

17、弯矩截面处的配筋和裂痕计算结果，摩擦桩时桩的直通钢筋长度不能小于4/+2(米)，且体会取值是冲洗线以下桩长20米，直通钢筋长度取1718米左右，桩长30米，直通钢筋长度取2527米左右，桩的被截断钢筋长度一样取直通钢筋长度（冲洗线以下）的2/3倍，但不得小于+2(米)。为土中基础变形系数，通过打开计算书，点击“土中最大弯矩”按钮，阅读土中最大弯矩组合计算表(表23)，查找到变形系数的值。嵌岩桩时钢筋不截断,直通到底。5.6.8.1一样构造图，数据输入见桩柱桥墩大体尺寸5.6.8.2挡块钢筋构造图挡块钢筋构造图数据输入窗体挡块钢筋构造图5.6.8.3系梁钢筋构造图系梁钢筋构造图数据输入窗体系梁钢筋构造图5.6.8.4桩柱钢筋构造图桩柱钢筋构造图数据输入窗体桩柱钢筋构造图