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1、 桥梁设计师视频文档 15 扩大基础示例 第 1 页 共 14 页 15 扩大 基础 示 例 1. 本文目的 本文的目的是，通过一个 矩形 扩大 基础 示 例的演示，使用户掌握 在“桥梁设计师”中 矩形 扩大 基础的 设计 过程。 2. 系统支持 设计师 1.0.2 版本 矩形扩大 基础 的 主要 依据： 公路桥涵设计通用规范（ JTG D60-2004） 公路桥涵地基与基础设计规范（ JTG D63-2007） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62-2004） 以下各节中的基规指的是公路桥涵地基与基础设计规范（ JTG D63 2007），通规指的是公路桥涵设计通用规范
2、（ JTG D60 2004），混规指的是公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（ JTG D62 2004）。 矩形扩大基础目前不支持斜交的平行四边形 ， 基础 可以是整体式的也可以是分离式的 。 3. 流程介绍 按如下流程可 以在一个已建好的下部结构中进行基础部分的设计 。 输 入 基 础 构 造 参 数 输 入 基 础 计 算 参 数构 件 诊 断构 件 设 计修 改 配 筋 信 息生 成 构 件 图 纸 生 成 构 件 计 算 书查 看 构 件 图 纸 查 看 构 件 计 算 书图 3-1 4. 工程 示 例 4.1 工程概况 为 使大家比较直观的了解桥梁设计师中 矩形扩大 基础的设
3、计过程 ，下面我们以 一个 整体式 矩形扩大基础为例来介绍 ， 竖向设为两层 。 （ 图 4-1-1） 桥梁设计师视频文档 15 扩大基础示例 第 2 页 共 14 页 图 4-1-1 4.2 基础构造参数输入 构造参数在 基础 标签中填写 。（ 图 4-2-1） 图 4-2-1 基础 总体信息 基础型式 ： 选择 扩大 基础 。 基础纵、横向偏位 ： 程序默认基础与其上所接墩柱或桥台中心对齐方式，故这两项无效 。 基础计算： 若不对基础进行计算，则无需填写“基础计算”部分的参数；若要对基础进行计算，则单击“基础计算”按钮填写相关参数，具体的参数填写在基础计算参数输入部分详细描 桥梁设计师视频
4、文档 15 扩大基础示例 第 3 页 共 14 页 述。 扩大基础 构造 图 4-2-2 斜交时纵边 形式 ： 桥梁设计师 1.0.2 不支持斜交的平行四边形扩大基础，故此参数无效，程序总是按照矩形来做 。 顶层横边 宽度： 程序自动根据 基础顶层 横向尺寸判断基础为整体式或分离式， 若 基础顶层 横向尺寸大于最外侧两个墩柱 （或肋板） 的距离则为整体式，若承台横向尺才小于或等于最外侧两个墩柱 （或肋板） 的距离则为分离式。 扩大层序号 ： 扩大层序号 +1 即为扩大基础的层序号。例如，扩大层序号 1 那一行对应的是基础第二层相对于第一层的扩大量，若扩大量及层高信息只填了一行，则表示基础有两层
5、，更多的基础层数依次类推 。 左侧扩大量、右侧扩大量、前侧扩大量 、后侧扩大量： 扩大量均指法向数值， 若基础以上为桥墩，则 面向大桩号侧 定义前、后、左、右；若基础以上为桥台，则面向桥台定义前、后、左、右。 扩大基础设计 配置钢筋 ： 用户勾选此项，程序将绘制基础钢筋构造图；若用户不勾选此项，则程序不绘制扩大基础钢筋构造图，基础为圬工结构， 材料类型 也要相应的改为圬工材料 。 配置钩筋： 若勾选此项，则配置基础顶底层钢筋网之间的勾筋（图 4-2-3），否则不配置。 图 4-2-3 桥梁设计师视频文档 15 扩大基础示例 第 4 页 共 14 页 材料类型： 要与是否 配置钢筋相互匹配，配置
6、钢筋时选择混凝土材料，不配置钢筋时要选择圬工材料。 扩大基础绘图 图 4-2-4 用户可在以上所示的表格中设置扩大基础钢筋构造图各图块的比例， 若用户不填写或填 0，则程序自动设定比例。也可以通过图纸布局修改图纸比例，图纸布局的使用参见专题图框替换与图纸布局。 4.3 基础计算参数输入 若要对基础进行计算，则输入基础计算的相关参数；若不对基础进行计算，则不需进行这一部分的操作，同时还应注意，当构件的 计算 标签中不勾选 进行计算 时，即 使填写了基础计算参数也不能进行基础计算。 单击 基础 标签中的 基础计算 按钮 （见图 4-2-1） 即可打开相关参数输入界面。 （图 4-3-1） 图 4-
7、3-1 计算内容 程序将计算用户勾选的计算内容。 本程序扩大基础计算时暂无偶然地震组合。 合力偏心矩 验算 长期效应组合： 是指基规第 4.2.5 条中的永久作用标准值效应组合，不计汽车冲击。 短期效应组合： 是指基规第 4.2.5 条中的作用标准值效应组合，计入汽车冲击。 偶然效应组合： 若用户在自定义荷载中输入了偶然荷载，则程序按照基规第 4.2.5 条中的偶然作 用（地震作用除外）标准值效应组合。 施工效应组合： 若用户在自定义荷载中输入了施工荷载，则程序对用户输入的施工荷载进行验算，若输入多个施工荷载则程序输出最不利组合的验算 ，合力偏心距的容许值与短期效应组合的相同。 按照基规第 4
8、.2.5 条进行合力偏心矩验算。 基规对岩石地基墩台在永久作用标准值效应组合下未规定合力偏心距容许值，因此程序输出的岩石地基长期效应组合的合力偏心距验算总是满足要求。 基底应力验算 长期效应组合： 按照基规第 1.0.8 条第 1 款进行，但参与组合的荷载类型按照第 3.3.6条第 1 款第 2）项 ，仅包括结构自重、预加力、土重、土侧压力、汽车和人群效应，不计汽车冲击。 桥梁设计师视频文档 15 扩大基础示例 第 5 页 共 14 页 短期效应组合： 按照基规第 1.0.8 条第 1 款进行组合，根据用户是否选择“汽车冲击力参与地基竖向承载力验算组合”来确定是否计入汽车冲击。 偶然效应组合：
9、 若用户在自定义荷载中输入了偶然荷载，则程序按照基规第 1.0.8 条第 2 款进行组合，根据用户是否选择“汽车冲击力参与地基竖向承载力验算组合”来确定是否计入汽车冲击。 施工效应组合： 若用户在自定义荷载中输入了施工荷载，则程序对用户输入的施工荷载进行验算，若输入多个施工荷载则程序输出最不利 施工荷载的验算内容。 按照基规第 4.2.2 条、 4.2.3 条、 4.2.4 条验算。附录 K 中的图 K.0.1，当 ey/d 和 ex/b 小于 0.30 时直线内插求得 ，大于 0.3 时按等于 0.3 处理。 软弱下卧层应力验算 长期效应组合、 短期效应组合 、偶然效应组合、施工效应组合 ：
10、 同 基底应力验算 。 程序按照基规第 4.2.6 条验算软弱下卧层地基应力。 程序计算每种组合各个最不利工况下的软弱下卧层应力，每种组合均只输出应力最大的工况的验算结果。 土中附加压应力系数 按附录 M 计算时，当 z/b 小于 5 时采用直线内插求得 ，当大于 5时 按 z/b=4.6 和 4.8 时的值直线外推求得 ，若求出的 小于 0 则取 0。当持力层以下某土层的承载力基本容许值小于持力层的承载力基本容许值时，本程序认为此层土为软弱下卧层。关于何时应验算下卧层，基规第 4.2.6 条的条文说明有相关内容，请用户自行把握。当程序判断有多个软弱下卧层时，只验算最上面一层。岩石地基不计算软
11、弱下卧层。地基承载力容许值抗力系数 R 的取值方法与基底应力验算相同。 抗冻拔稳定性 验算 按照基规第 4.2.7 条、 L.0.1 条、 L.0.2 条验算。 抗倾覆稳定性 验算 长期效应组合： 按照基规第 1.0.6 条、 1.0.5 条第 1 款进行，但参与组合的荷载类型按照第 4.4.3 条，仅包括永久作用（不计混凝土收缩及徐变、浮力）和汽车、人群，不计汽车冲击。 短期效应组合： 按照基规第 1.0.6 条、第 1.0.5 条第 1 款进行，即第 4.4.3 条所规定的“各种作用的标准值效应组合”，计入汽车冲击。 偶然效应组合： 若用户在自定义荷载中输入了偶然荷载，则程序按照基规第 1
12、.0.6 条、第 1.0.5 条第 2 款进行。稳定性系数的容许值与短期效应组合的相同。 施工效应组合： 若用户在自定义荷载中输入了施工荷载，则程序对用户输入的施工 荷载进行验算，若输入多个施工荷载则程序输出最不利施工荷载的验算内容。 按照基规第 4.4.1 条和第 4.4.3 条验算抗倾覆稳定性。 抗滑动稳定性验算 长期效应组合、短期效应组合 、偶然效应组合、施工效应组合 ： 同抗倾覆稳定性验算。 按照基规第 4.4.2 条和第 4.4.3 条验算。 程序 按照 X、 Y 两个方向分别计算，输出稳定系数最小的一组值。 沉降量 计 算 长期效应组合： 按照基规第 1.0.9 条进行组合。 基础
13、沉降计算采用的荷载是六种组合工况中沉降量最大的一组值。根据 e p 曲线计算压缩模量时，取各层中间点计算。 土中平 均附加压应力系数 按附录 M 计算时，当 z/b 小于 5 时采用直线内插求得 ，当大于 5 时按 z/b=4.6 和 4.8 时的值直线外推求得 ，若求出的 小于 0 则取 0。 计算控制参数 桥梁设计师视频文档 15 扩大基础示例 第 6 页 共 14 页 图 4-3-2 指定 基础襟边土重 ： 用户可在此输入襟边土重的数值， 用于计算抗冻拔稳定性及基底应力。若不指定，则程序 自动计算。 指定 沉降经验系数 ： 指定基规公式（ 4.3.4-1）中的沉降计算经验系数 s，若输入
14、 0，则程序根据基规第 4.3.5 条自动计算。 指定沉降计算深度 ： 输入沉降计算时的计算深度 zn，若输入 0，则程序根据基规第 4.3.6条自动计算，此时基底宽度 b 取顺桥向宽度。 基础为未破坏的旧桥基： 用来确定地基承载力容许值在使用阶段的抗力系数 R，参见基规第 3.3.6 条第 1 款第 3 项和第 4 项。 汽车荷载冲击系数： 专用于基础计算。 汽车冲击力参与地基竖向承载力验算组合： 控制地基竖向承载力验算组合时是否考虑汽车冲击力。参见基规第 1.0.8 条第 1 款。 指定沉降或软弱下卧层计算时基底应力取值点距最大应力点 b： 用于确定基规第 4.2.6 条和第 4.3.4 条中当 z/b 1 时基底压应力 p 的取值位置。应输入“基底的宽度 b/应力取值点距最大应力点的距离”，此处基底宽度 b 为顺桥向宽度。若输入 0，则程序采用默认值 4。对于双向偏心受压的基础，程序将基底最大应力 Pmax 和最小应力 Pmin 作为顺桥向宽度 b 两端的应力，再根据基底应力取值点的位置内插得到沉降或软弱下卧层计算时的基底应力。 岩石地基基底应力冲分 布 时 ： 不考虑附加应力 ， 与 附加 应 力 共同重分布 。 基规第 4.2.3 和4.2.4 条规定，岩石地基当偏心距超过核心半径时，仅按受压区计算基底压应力。此处选择“不考虑附加应力”，表示
