本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算
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k0k1k2k3k5
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：
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）
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
三、作用组合
1.支反力汇总
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：
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：
（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
左右
工况1 N 1029.63 N -23.03 Q 5.38 Q 5.38 M 16.96 M 72.57
工况2 N 1650.48 N 362.82 Q 11.97 Q 11.97 M 111.86 M 11.93
工况3 N 1447.94 N 907.66
2）风力横桥向产生的墩底内力：
3）墩底内力组合
a．考虑顺桥向撞击力的偶然组合：
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。
b．考虑横桥向撞击力的偶然组合：
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。
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条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号6664.27 11149.29 10.31 1.1
钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型
25.0 420.02062 0.85
桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模
0.9 5138002800000.560 200000.0
查表计算偏心距
A B C D e0
1.3632 0.6559 0.2937 1.8519 0.6015
ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差0.638%
1.000 1.000 1.069 1 0.5977 0.639%
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
15777.5 9490.9 12264.2 7833.6 0.0081
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条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号6664.02 11432.85 10.31 1.1
钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型
25.0 420.02062 0.85
桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模
0.9 5138002800000.570 200000.0
查表计算偏心距
A B C D e0
1.3950 0.6589 0.3344 1.8381 0.5861
ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差0.553%
1.000 1.000 1.070 1 0.5829 0.554%
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
16207.8 9499.6 12576.1 7846.2 0.0081 试算偏心距试算偏心距
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）Nl（KN）Ms（KNm）(纵横向合并) 8642.67 8147.52 3037.51
圆形偏心受压截面裂缝宽度计算
基本参数Ms（KNm）Ns（KN）N l（KN）d（mm）C1ρ=As/(πr2) 3037.51 8642.67 8147.52 25.0 1.0 0.0054
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3-33.3 不必验算裂缝
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.021 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：
桩周长Ｕ埋置深度h桩面积Ａ
桩周土
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
lτlτlτ
6.425 3.14 5.455 3.612016 1500.70.5
容许承载力σ
0深度修正K2土容重γ2
单桩承载力12035.84
60069.4
【P】＝12035.84KN>9262.7KN 单桩承载力满足要求。
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
本风速为V10＝20.2m/s；
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：
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）
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
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：
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）
2）风力横桥向产生的墩底内力：
3）墩底内力组合
a．考虑顺桥向撞击力的偶然组合：
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。
b．考虑横桥向撞击力的偶然组合：
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。
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
弯矩设计值Md(kNm)
轴力设计值Nd 计算长度lo
安全系数γ0 混凝土标号
6072.90 10179.52 3.29 1.1
钢筋直径(mm)
根数 纵筋面积 纵筋半径r s
钢筋类型 25.0
42
0.02062 0.7
桩半径R(m)
保护层(cm) 砼抗压设计值f cd
钢筋抗拉设计值f sd
假设xo/2r 钢筋弹模 0.8 5 13800 280000 0.540 200000.0
查表
计算偏心距
A B C D e0 1.2996 0.6483 0.1941 1.8744 0.5922 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
误差
-0.73% 1.000
1.000
1.008
1
0.5966 -0.737%
抗力
外力
不满足
配筋率 轴力(kN) 弯矩(kNm)
轴力(kN) 弯矩(kNm) 10444.8
6185.3
11197.5
6736.0
0.0117
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
弯矩设计值Md(kNm)
轴力设计值Nd 计算长度lo
安全系数γ0 混凝土标号
6072.02 10465.02 3.29 1.1
钢筋直径(mm)
根数 纵筋面积 纵筋半径r s
钢筋类型 25.0
42
0.02062 0.7
桩半径R(m)
保护层(cm) 砼抗压设计值f cd
钢筋抗拉设计值f sd
假设xo/2r 钢筋弹模 0.8
5 13800 280000
0.545 200000.0
查表
计算偏心距
A B C D e0 1.3155 0.6503 0.2189 1.8692 0.5832 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
误差
0.517%
1.000
1.000
1.009
1
0.5802 0.518%
抗力
外力
不满足 配筋率 轴力(kN) 弯矩(kNm) 轴力(kN) 弯矩(kNm) 10613.7
6190.2
11511.5
6736.6
0.0117
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 ） Nl （KN ） Ms （KNm ）(纵横向合并)
7914.82
7419.16
4340.37
试算偏心距
试算偏心距
圆形偏心受压截面裂缝宽度计算
基本参数Ms（KNm）Ns（KN）N l（KN）d（mm）C1ρ=As/(πr2) 4340.17 7914.82 7419.16 25.0 1.0 0.0054
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/387.9 需验算裂缝
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.105 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：
桩周长Ｕ埋置深度h桩面积Ａ
桩周土
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
lτlτlτ
5.7825 2.548.655 4.612011.8 1500.70.5容许承载力σ0深度修正K2土容重γ2
单桩承载力9702.29 60069.3
【P】＝9702.29KN>8448.67KN 单桩承载力满足要求。
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；
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：
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。
4.桥墩及盖梁自重荷载计算
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：
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：
2）风力横桥向产生的墩底内力：
3）.墩底内力组合
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
M最大
N(KN) Mx(KN.m) My(KN.m) Fx(KN) Fy(KN) 10489.74 3837.167 490.134 377.006 107.097
N最大
N(KN) Mx(KN.m) My(KN.m) Fx(KN) Fy(KN) 10774.91 3837.167 481.426 377.006 95.085
对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。
墩底内力
M最大
N(KN) M(KN.m) F(KN) 10489.74 3868.34 391.92
N最大
N(KN) M(KN.m) F(KN) 10774.91 3867.25 388.81
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条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号3868.34 10489.74 6 1.1
钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型
25.0 360.01767 0.75
桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模
0.8 5138002800000.690 200000.0
查表计算偏心距
A B C D e0
1.7748 0.6559 1.0692 1.4769 0.3675
ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差-0.35%
0.842 1.000 1.036 1 0.3688 -0.354%
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
17359.0 6378.9 11538.7 4406.5 0.0088
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条弯矩设计值Md(kNm)轴力设计值Nd计算长度lo安全系数γ0混凝土标号3867.25 10774.91 6 1.1
钢筋直径(mm)根数纵筋面积纵筋半径r s钢筋类型
25.0 360.01767 0.75
桩半径R(m)保护层(cm)砼抗压设计值f cd钢筋抗拉设计值f sd假设xo/2r钢筋弹模
0.8 5138002800000.695 200000.0
试算偏心距
查表计算偏心距
A B C D e0
1.7925 0.6541 1.0993 1.4586 0.3612
ξ1(大于1取1)ξ2(大于1取1)偏心增大系数计算偏心否?实际偏心距误差0.650%
0.825 1.000 1.036 1 0.3589 0.651%
抗力外力
满足配筋率
轴力(kN)弯矩(kNm)轴力(kN)弯矩(kNm)
17562.8 6344.5 11852.4 4406.3 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）Nl（KN）Ms（KNm）(纵横向合并) 8138.56 7642.83 2981.75
圆形偏心受压截面裂缝宽度计算
基本参数Ms（KNm）Ns（KN）N l（KN）d（mm）C1ρ2981.75 8138.56 7642.83 25.0 1.0
C2σss=[59.42*N s/(πr2f cu,k)*(2.80*ηse0/r-1)-1.65]*ρ-2/3-24.9 不必
1.47 W fk=C1C2[0.03+σss/Es*(0.004*d/ρ+1.52c)]0.027
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
试算偏心距
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
修正系数
λ
清孔系数
m0
第一层第二层第三层
l τl τl τ
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
单桩承载力10679.28 600 6 9.4
【P】＝10679.28KN>8710.00KN
单桩承载力满足要求。