纬一河2#桥设计计算书（上部结构）
2#B桥墩截面俯视图
2#B桥墩的侧面图如同一号桥墩，图中长度单位为厘米。
桩的类型：桥墩下设直径2m的钻孔灌注桩，桩长60m，单桩承载力根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）,结合地质勘察报告，单桩承载力允许值。
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n5.2.2 设计计算参数
恒荷载：此次设计之中恒荷载包括了结构的自重，二期恒载，节点荷载。 1.1 自重： 箱型截面采用c50混凝土制作，Midas软件自行计算；
1.2 二期恒载：包括桥面铺装，人行道板的重量，及栏杆等装饰材料。根据《公路桥涵设计通用规范》，此次设计桥面铺装采用沥青混凝土铺装，容重取24kN/m3，厚度为十公分，人行道板取22KN/m3，栏杆4KN/m3，合计17.89×24×0.1+22+4=69.15kn/m3。 1.3 节点荷载：在支座处，由于支座反力较大，箱型梁在此处一般做为实心体，在桥台处长为1.9米，在中间支座处为3米，建立模型时，我们都设计为箱型，因此，把此处混凝土的自重等效为节点荷载。在桥台处节点荷载为4.286×26.5×3=1703.7KN，在中间支座处节点荷载为1.5×26.5×1.9=377.625KN。
预应力荷载：如同上部结构设计，采用极限抗拉应力为1860Mp的钢绞线，两端同时张拉，使钢绞线的拉应力达到1935Mp，钢绞线的布置形状如下图：
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混凝土收缩徐变：将混凝土材料其定义时间依存材料，在定义施工阶段时给其赋予足够的时间，软件将自行计算收缩徐变对结构的影响。
汽车制动力：根据《公路桥涵设计通用规范》查的，一个设计车道上的由汽车产生的汽车制动力是车道荷载在加载长度上的总重力的10％，一个车道上的荷载由均布荷载和集中荷载构成，一级公路的车道均布荷载为10.5KN/m，均布荷载根据规范取360kN，该半幅桥梁为同向四车道，根据规范，为一个车道的2.68倍，则汽车制动力为（10.5×140+360）×10％×2.68=490KN。
汽车荷载和人群荷载：根据规范，在Midas软件中，定义汽车荷载及人群荷载工况，软件将自行计算，只需根据不同需要将其组合而已。
5.2.3 下部主要构件的模拟
（1）支座：支座是将上部结构自重及各种荷载传递到桩基础的主要构件，在下部结构静力计算时，该桥采用刚性连接，给予正确的约束方式。在E2地震作用下，该支座将会损坏，两侧用弹性橡胶来缓冲地震作用。 （2）桥墩：采用梁单元模拟 （3）承台：采用厚板单元模拟
（4）桩：纬一河二号桥采用的钻孔灌注桩，桩身用60份长为一米的梁单元模拟，周围土对桩的水平抗力利用土弹簧模拟，根据地质勘探报告，虽然有多层土质，但我们等效为单一土质，m值取5000KN/m4。如图
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5.2.4主要构件间的连接
（1）支座与梁体的连接：采用弹性连接中的刚性连接。 （2）桥墩与承台的连接：采用主从节点连接。 （3）桩顶与承台连接：采用弹性连接的刚性连接。
（4）桩底：采用一般支撑的全方位固结，包括（x,y,z方向的位移及转动）。
5.2.5静力计算结果
（1）从模型输出结果查看，在极限承载力组合下,找出一个受力最为不利的墩， 其最大的竖向力值（轴力值） 其最小的竖向力值（轴力值）
max=23754KN
Nmin=16924KN
(2) 全桥的只设制一个制动墩，单墩的水平荷载： 汽车制动力：F=490.5KN
支座摩阻力：F=0.06×21457=1287.42KN
支座摩阻力对制动墩产生的弯矩：M=1287.42×1.5=1931KN.m
汽车制动力与支座摩阻力不同时参与参合运算，计算时取支座摩阻力作为水平荷载参与墩桩承载力运算。 （3）墩运算结果
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全桥只有一个制动墩，在下部结构的静力计算中，各墩的竖向力相差无几，但制动墩在顺桥向的弯矩较大，也最为危险，所以取该墩进行承载力和裂缝宽度验算。结果见下表
表一、 桥墩承载力计算结果
承载能力极限状态组合内力 最大弯矩M（KN.m） 21133.82 对应的轴力（KN） 2137.31 承载力 弯矩承载力（KN.m） 1043247 轴力承载力（KN） 571436 结论 墩号 控制截面 1143号
墩底 通过
表二、 桥墩的裂缝宽度计算结果
短期效应状态组合内力 墩号 控制截面 最大弯矩M（KN.m） 2035.55 对应的轴力（KN） 18645.54 长期效应组合内力 轴力承载力 （KN）18536.56 裂缝宽度（mm） 弯矩承载力（KN.m） 1143号 墩底
2013.39 0.186 （4）桩的计算结果
桩顶的最大轴力Nmax=8672KN<11709KN,满足地基基础规范要求，桩顶的最小轴力
N
min=5804KN,对应的弯矩为131.5KN.m
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6 承台计算
6.1 计算参数
6.1.1 荷载
⑴ 恒荷载；
⑵ 汽车荷载（计冲击，冲击系数的选取见主梁纵向计算总说明）； ⑶ 人群荷载；
⑷ 地震荷载（承台为能力保护构件，取E2地震力）；
6.1.2 荷载组合
荷载组合按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定进行。
1.2恒荷载 +1.4汽车(计冲击)+1.12人群 1.0恒荷载+1.0地震荷载
按照第一个组合做承台冲切验算，按第二个组合做撑杆系杆、斜截面抗剪、边角桩冲切验算。
6.2 主桥桥墩承台
主墩承台根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)进行验算，承台外排桩中心距小于承台高，因此按照“撑杆—系杆体系”验算。
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