4.3稳定性计算

平面外计算长度取侧向支撑点之间的距离，这里考虑柱脚在平面外的嵌固作用，去计算长度系数为0.85。

λy?0.85?17275?59.3,59.2345/235?71.5

247.6查《钢结构设计规范》GB 50017-2003 压杆稳定系数表C-2，得到φy?0.742。 平面外稳定验算公式为:

0.7?xMxN??f φyA0Wex?x?0.65?0.35?(?135.7)?0.492

299.781834000.7?0.492?299.7?106??119.36?86.83?206.19?f?310N/m20.742?9240011876744.4 柱脚设计

柱脚最大剪力为89.3kN，对应的轴压力为6121.233kN

89.3?0.4?6121.233=-236<0,因此柱底摩擦力能够满足柱底剪力。

底板计算：因为是钢结构，柱脚内力小，因此一般都是布置锚栓的要求决定底板的尺寸，底板取1400?700。

底板厚度：混凝土最大反力为

8183400183042??8.35N/mm2 21400?700700?1400柱底板的厚度按照两边支承板计算：

记a1为对角线长度，b1是顶点到对角线的距离。

取底板弯矩系数为??0.058

所以底板的弯矩是M??qa12?0.058?8.35?400?77488 柱底板的厚度为

tp?6M6?77488??38.73mm f310所以取底板厚度为40mm。

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5.桩基础设计

5.1 承台设计

由参考资料，本设计承台厚度取2m，考虑到下部布桩的需要，承台顺桥向宽度取5.5m.

5.2 桩基础设计

根据设计任务书的要求，本设计中的桩基础为摩擦桩。由于上部结构自重、活载及桥塔自重及加劲梁自重都已知，根据参考文献设计桩长及桩径。本设计，桩径统一取1.0m，在此基础上设计桩长。公式如下：

[P]?1?Ul?p?A?R? (5-1) 2[P]—单桩轴向受压容许承载力(kN)，在局部冲刷线以下，桩身自重的一半作为外力考虑；

U—桩身周长，按成孔直径计算； l—桩在局部冲刷线以下的有效长度； A—桩底横截面积；

?p—桩壁土的平均极限摩阻力(MPa).

?p1n???ili (5-2) li?1n—土层的层数；

li—承台底面或冲刷线以下各土层厚度；

?i—与li相对应的各土层与桩壁的计算摩阻力；

?R—桩尖处土的极限承载力(kPa)，本设计按砂土层计算；

?R?2m0?{[?0]?k2?2(h?3)} (5-3)

[?0]—桩尖处土的容许承载力；

h—桩尖埋置深度，对有冲刷的基础没，埋置深度由一般冲刷线起算；

k2—地面土容许承载力随深度的修正系数；

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?2—桩尖以上土的容重(kN/m3)；

?—修正系数。

根据以上公式计算桩长如下： 首先计算单桩受到的竖向反力如表。

墩位 上部荷载(kN) 桥塔自重(kN) 一半桩重(kN) 单桩反力(kN) 1，4# 3214.2 2859.2 14.13h 820+2.335h 表5-1 单桩竖向反力计算表

2, 3# 3214.2 2859.2 14.13h 820+2.335h 然后根据地质资料计算桩长如表5-2。

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墩位 杂填土 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） 厚度 σi（kPa） m0 λ σ0（kPa） K2 γ2(kN/m2) U（m） A（m2） 计算桩长（m） 实际桩长（m） 表5-2 桩长计算

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1， 4# 0.25 25 6.7 70 1.5 130 2.8 90 5.3 68 5 120 6.8 85 12.1 120 0.9 0.7 400 2.5 12 6.28 3.14 14.7 15 2， 3# 0.25 25 6.7 70 1.5 130 2.8 90 5.3 68 5 120 6.8 85 12.1 120 0.9 0.7 400 2.5 12 6.28 3.14 14.7 15 粗砾砂 卵石 粗砾砂 粉质粘土 粗砾砂 粉质粘土 粗砾砂