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1、埋置式桥台刚性扩大基础算例 一、设计资料 某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。标准跨径20m，计 算跨径19.50m。摆动支座，桥面宽度为7m2l.0m，双车道，参 照公桥基规进行设计计算。 设计荷载为汽-20级，挂-100，人群荷载为 3.5kN/m2。 材料：台帽、耳墙及截面a-a以上均用C20混凝土， g1=25.00kN/m3；台身(自截面a-a以下)用M7.5浆砌片、块石(面墙用 块石，其他用片石，石料强度不小于MU30)，g2 =23，基础用C15 素混凝土浇筑，g3 =24 ；台后及溜坡填土， g4 =17 ；填土的内摩擦 角35o，粘聚力0 水文、地质资料：设计洪水位标高离
2、基底的距离为6.5m(即在a a截面处)。地基土的物理力学性质指标见表2-10。 1 土工试验成果表 2 桥台及基础构造和拟定的尺寸 3 三、荷载计算 4 (二) 土压力计算 土压力按台背竖直,=0；填土内摩擦角=35o， 台背（污工）与填土间外摩擦角=/2=17.5计算 ；台后填土为水平，=0。 1台后填土表面无活载时土压力计算 库仑土压力： Ka=0.247 Ea=1616.62kN 5 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 6 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 7 2、台后填土表面有汽车荷载时 汽车的等代均布土层厚度： 8 在破坏棱体长度范围内只能
3、放一辆重车，因是 双车道，故 表面作用有汽车荷载时土压力： 9 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 10 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 11 3、台后填土表面为挂车荷载 l0=5.83m G=750kN 土压力： 12 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 13 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 14 4、台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主 动土压力 计算时，以基础前侧边缘垂线作为假想台背， 土表面的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5算得=- 33.69o,则基础边缘至坡面垂直距离为 Ka=0.18 Ea=442.
4、69kN 15 土压力水平分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 16 土压力竖直分力 作用点距基底的距离 对基底形心轴的弯矩 17 (三)支座活载反力计算 工况 1、桥上有汽车及人群荷载，台后无活载； 2、桥上有汽车及人群荷载，台后有汽车荷载 ，而重车在台后填土上； 3、桥上有挂车，台后无挂车 18 1、桥上有汽车及人群荷载，台后无活载； （1）汽车及人群荷载反力 汽车荷载布置图 19 反力影响线的纵距 20 支座反力 人群荷载支座反力 21 支座反力作用点离基底形心轴的距离 对基底形心轴的弯矩 22 (2)汽车荷载制动力 一行车队总重的10%： 一辆重车的30%： 简支梁摆动支座计算
5、的制动力为： 23 2、桥上、台后均有汽车荷载、重车在台后 汽车荷载布置图 破坏棱体宽度 24 （1）汽车及人群荷载反力 反力影响线纵距为： 25 支座反力： 人群荷载引起的支座反力： 对基底形心轴的弯矩： 汽车荷载制动力 26 3、桥上有挂车荷载 挂车荷载布置图 （挂车只考虑一辆） 27 反力影响线纵距 28 支座反力 对基底形心轴的弯矩： 29 (四)支座摩阻力计算 摆动支座摩阻力系数取f=0.05，则支座摩阻力 为 对基底形心轴的弯矩： 对实体式埋置式桥台不计汽车荷载的冲击力 。同时从以上对制动力和支座摩阻力的计算结 果表明，支座摩阻力大于制动力。因此在以后 的附加组合中，以支座摩阻力作
6、为控制设计。 30 四、荷载组合 31 荷载组合汇总表 32 荷载组合(一)(五)计算结果表明： 地基承载力验算：以荷载组合（三）中主要组 合为最不利，虽然组合（三）中附加组合的弯 矩为最大，但验算时地基容许承载力可提高 25 ； 稳定性验算时：倾覆和滑动分别以组合（三） 中的附加组合和组合（四）为最不利，因此应 根据情况分别予以验算。 33 五、地基承载力验算 (一)台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 考虑到台后填土较高，须计算由于填上自重 在基底下地基土所产生的附加压应力，按公 桥基规中的公式计算 si = ai g hi 式中：ai附加竖向压应力系数，按基础埋置 深度及填土高度查公桥
7、基规； g路堤填土重度； hi原地面至路堤表面（或溜坡表面）的距离 。 34 台后填土高h1=8.0m 基础埋深2.0m 后边缘处： 前边缘处： 台前溜坡锥体对引起的附加应 力 填土高h2=4.13m a2=0.25 基础前缘总竖向附加应力： 后边缘处：a1=0.46 前边缘处：a1=0.69 35 (二)基底压应力计算 1、建成后使用时：以组合(三)中主要荷载控制 考虑台前、台后填土产生的附加应力时 台前： 台后： 36 2、施工时 考虑台前、台后填土产生的附加应力时 台前： 台后： 37 （三）地基承载力验算 1持力层承载力验算 根据土工试验资料，持力层为一般粘性土， 按公桥基规：当 e=
8、0.74，IL=0.10时，查表 得s0=354kPa，因基础埋置深度为原地面下 2.0m，故地基承载力不予修正。则 38 2下卧层承载力验算 下卧层容许承载力222kPa，小于持力层地基 容许承载力354kPa， 必须予以验算。 基底至土层II顶面(标高+5.0)处的距离为: 则： 39 下卧层顶面处的压应力 z/b1 基底压应力取平均值 下卧层顶面处容许承载力 满足要求 40 六、基底偏心距验算 （一）仅受恒载时应满足e00.75r 满足要求 41 （二）附加组合时应满足e00.75r 组合(三)的附加组合最不利，则 满足要求 42 七、基础稳定性验算 （一）倾覆稳定性验算 主要组合 附加组合 二者均满足要求！ 43 （二）滑动稳定性验算 基底为硬塑粘土，查得f=0.30。 主要组合荷载组合(三) 附加组合荷载组合(四) 二者均满足要求！ 44 八、沉降计算 计算方法：分层总和法 土层II底部的自重应力： 基底的附加应力 45 分层： 土层I=2.0m+2.5m 土层II=2.0m+2.1m 分层1： 46 同理 分层2 分层3 分层4 其下为软岩，沉降计算至该标高处！ 47 分层平均附加应力 48 分层沉降量 49 基础中心点总沉降量： 基础允许沉降量 参照公桥基规沉降计算经验系数ms1.0 变形满足要求！ 50 本 讲 结 束 51
