2022年基础工程桩基础课程设计.pdf

基础工程课程设计课程名称： 桩基础课程设计院系：土 木 工 程 系专业：年级：姓名：学号：指导教师：西南交通大学精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 目录一、概述 .错误 !未定义书签。设计任务 . .错误 !未定义书签。设计资料 . .错误 !未定义书签。二、设计计算 . .错误 !未定义书签。桩的计算宽度. .错误 !未定义书签。桩的变形系数 .错误 !未定义书签。桩顶的刚度系数1， 2， 3， 4。 . .错误 !未定义书签。计算承台底面形心O点的位移a,b, .错误 !未定义书签。计算作用在每根桩顶上的作用力. .错误 !未定义书签。计算局部冲刷线处弯矩M0 ，水平力Q0及轴向力N0 .错误 !未定义书签。三、验算单桩轴向受压容许承载力. .错误 !未定义书签。局部冲刷线以下深度y 处截面的弯矩yM及y .错误 !未定义书签。桩顶纵向水平位移计算. .错误 !未定义书签。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 一、概述设计任务本设计对象为某公路的特大型桥，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学选择一个基础，按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下：（1）综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础、和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。（2）对选定的基础方案进行详细设计。（3）初步决定修筑基础的施工方案。（4）将以上全部成功整理成设计计算说明书和设计施工图。1.1 设计资料（1）地质及水文资料河床土质为鹅卵石，粒径为50-60mm约占 60% ，20-30mm 约占 30% ，石质坚硬，空隙大部分由砂密实充填，卵石层深达。地基比例系数 m=120000KN/m4 ；地基基本容许承载力0=1000Kpa;桩周土极限摩阻力=400Kpa ；土的单位重度=20kn/m3；土内摩擦角=400。地面高程为，一般冲刷线高程为；最大冲刷线高程；承台底高程；常水位高程。（2）荷载上部为等跨 30m的钢筋混凝土预应力梁桥， 荷载为纵向控制设计，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 混凝土桥墩，承台用C20混凝土，尺寸为 5m 。承台底总荷载为N=H=M=(3) 桩拟定采用直径d=。6 根灌注桩，排列见下，为对称竖直双排桩基础，桩底高程采用侧视图正视图俯视图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 二、设计计算（1）桩的计算宽度b1=KfK0Kd=(d+1)KK=b+55.169 .163.04.06.0110.6b-1hL水平力作用方向上相邻两桩的净距L1=桩的计算深度 h1=3(d+1)=桩排数 n=2,所以取 b=b1=（d+1）K= +1)=(2) 桩的变形系数 E=2/710*6 .2*67.0hmknE440719.064dmI49.00719.0106.267.093.21200005751EImbm1-精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 桩在局部冲刷线以下深度为h=, 其计算长度为h= h=。因此按弹性桩计算。（3）桩顶的刚度系数 1，2，3，4。1=0001hl1ACEA0l(基底到局部冲刷线的距离 )=,局部冲刷线到底部h=,=,A=4d4=20c=0mh=120000=610237.1KN/m3 A0=20440tan31.1021.1按桩中心距计算面积，取A0=234=21=16707.710237.11106.215. 131.105. 019.6=106=已知：h h=4,取用 40l0l=查附表 3-17,3-18 ，3-19 得：，24691.010314.0MQXX80158.0M.2=3EIQX=3=2EIEIXM0593.04= EIEI3928.0M（4）计算承台底面形心O点的位移 a,b, 2iaani=6=ibb1in6=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 14 页 - - - - - - - - - - -6=6+62=186.24 EI2MHa=EIEIEIEIEIEI7.6965)3558.0(186.240726.050003558.0400186.242=EIEI1 .876702.98500EIEIEIEIEIEI63.539)4712.0(64.17912. 053004172.036064.172=EIEIEIEIEIEI14.310)3558.0(186.240726.04003558.050000726.02（5）. 计算作用在每根桩顶上的作用力因为桩均为竖直对称，所以有(EI=855322KN)）（b1iixN=(1.876KNKN9 .21684.664iQ32=精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 14 页 - - - - - - - - - - KNEIEIEIEI89.6514.3100593.00121.07.6965iM=a34=?M校核：niQxxzBbMAz10210ybQ?无量纲系数xA及xB由附表 3-1. 附表 3-5 查得，y计算如下精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 14 页 - - - - - - - - - - yz=ayh=ah00.0 41.62100 0.00 0.00 0.00 0.20.1 41.45094 2.51 8.31 10.82 0.40.2 41.29088 4.57 14.49 19.07 0.60.3 41.14079 6.35 19.21 25.56 0.80.4 41.00064 7.79 22.47 30.26 10.5 40.87036 8.91 24.43 33.34 1.20.6 40.74981 9.76 25.26 35.02 1.40.7 40.63885 10.28 25.11 35.39 1.60.8 40.53727 10.57 24.13 34.70 1.80.9 40.44481 10.63 22.48 33.10 21.0 40.36119 10.48 20.28 30.76 2.21.1 40.28606 10.15 17.67 27.82 2.41.2 40.21908 9.67 14.76 24.43 2.61.3 40.15985 9.05 11.67 20.72 2.81.4 40.10793 8.34 8.48 16.82 31.5 40.06288 7.55 5.30 12.85 3.21.6 40.02422 6.71 2.18 8.88 3.41.7 4-0.00847 5.83 -0.81 5.02 3.61.8 4-0.03572 4.93 -3.61 1.32 3.81.9 4-0.05798 4.05 -6.18 -2.14 42.0 4-0.07572 3.17 -8.50 -5.33 4.22.1 4-0.09940 1.47 -11.72 -10.25 4.42.2 4-0.11030 0.08 -13.62 -13.54 4.62.3 4-0.11136 -0.99 -14.38 -15.37 4.82.4 4-0.10544 -1.79 -14.21 -16.00 52.5 4-0.09471 -2.36 -13.29 -15.65 5.22.5 4-0.05698 -2.95 -8.32 -11.26 5.42.6 4-0.01487 -3.15 -2.25 -5.40 2.44066 2.27873 2.11779 1.95881 1.80273 1.65042 1.5068 1.36024 1.22370 1.09361 0.97041 0.85441 0.74588 0.64498 0.55175 0.46614 0.38810 0.31741 0.25386 0.19717 0.14696 0.06461 0.00348 -0.03986 -0.06902 -0.08741 -0.10495 -0.10788 xAXBx01zAQbxzBM012bkPay020yBaEIMAEIaQ无量纲系数A，B查附表 3-2,3-6有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 14 页 - - - - - - - - - - QQBaMAQQ00y，无量纲系数QA,QB查附表 3-4,3-8有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 14 页 - - - - - - - - - - xxBEIMAEIQX2030y，无量纲系数xA，xB查附表 3-1 ，3-5 有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 2. 桩顶纵向水平位移计算查附表 3-143-16 有：Ax = ；Bx = ； = ； = 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 14 页 - - - - - - - - - - =621. 1106 .267.049.01.699441.2106.267.049.089.657273=）（751.1106.267.049.01.699621.1106 .267.049.089.65772=510精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 14 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 14 页 - - - - - - - - - -