铁路桥墩基础设计(10页).doc

-铁路桥墩基础设计-第 9 页课程名称：工程基础 设计题目： 铁路桥墩基础设计 院 系： 专 业： 年 级： 姓 名： 指导教师： 2011 年 5 月 20 日课 程 设 计 任 务 书专 业 姓 名 学 号 开题日期：2011 年 3月 20 日 完成日期： 2011 年4 月 16 日题 目 铁路桥墩基础设计 一、设计的目的 1.熟练掌握Word ,Excel及CAD制图 2.利用所学的东西分析设计桥墩基础，并制定其施工方案。 3.学会利用工具和资料解决问题。 二、设计的内容及要求 1.计算主力，活载，纵向附加力及荷载组合。 2.选定桩基类型，确定桩径，桩材、桩长、桩数等 3.进行桩的布置，并进行单桩轴向承载力检算及群桩验算。 4. 设计内容完整，并附有必要的计算图。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日（一）主力主力应包括恒载，活载，列车竖向动力和离心力。但因桥墩为实体，可不计列车竖向动力而桥位于直线上，故也无需计算离心力。1、 竖向恒载（1） 桥跨结构自重一孔梁重=2227 KN轨道材料及人行道每米长度的重量=10 故（2） 顶帽自重体积 重量 （3） 墩身自重墩身高 顶面积 底面积 故体积 重量 （4） 浮力低水位处之墩身截面积墩底面积则桥墩侵入水下体积：低水位时：故浮力为：低水位时， 2. 竖向活载 (1) 双孔重载其最不利荷载位置见图，可由确定，若等跨度者，则可直接由解得，和分别为左右两跨上活载重量，故 则 则支点反力，为竖向活载 对基底轴之力矩 (2) 一孔重载 支点反力为 故竖向活载为 对基底轴之力矩 （二）纵向附加力（水平力）1. 制动力（或牵引力） 现行铁桥规规定，单线桥之制动力或牵引力按竖向静活载重量的10%计算，但当与离心力同时计算时，则应按7%计算。本桥位于直线上，故应按10%计算。简支梁传到桥墩台上的纵向水平力值：固定支座为全孔的100%，滑动支座为全孔的50%。在一个桥墩上安设固定支座及活动支座时，应按上述数值相加，但不大于其中一跨固定支座的纵向水平力。计算桥墩台时，制动力（或牵引力）作用于支座铰中心处。（1） 二孔重载制动力但不大于 故取 对基底轴之力矩：（2） 一孔重载牵引力 2. 纵向风力 对列车，桥面系和各种上承梁不计其纵向风力。桥墩按实际受风面积乘以风载强度计算其所受纵向风力。本桥风力强度采用定型设计资料，即(桥上有车)。（1） 顶帽风力迎风面积 对基底轴之力矩：（2） 墩身风力 低水位时： 迎风面积对基底轴之力矩：纵向主+附两孔重栽： 纵向主+附一孔重栽： 拟定承台为C20混凝土，尺寸为 则作用在承台底面中心的荷载为：纵向主+附两孔重栽：纵向主+附一孔重栽：（三）桩基础采用钻孔摩擦桩，根据施工条件，桩拟定用直径，（1）确定桩长 其中 则拟定桩长18m（2）确定桩数 取整根（3）桩的计算宽度其中 且 则 即 （4）桩的变形系数对于铁路:桩在局部冲刷线以下深度其计算长度为弹性桩（5）桩顶刚度系数其中按桩中心距计算面积，故取并已知： 取用4 则查表知：则 (6)计算承台底面形心O点的位移 （纵向主+附一孔重栽）(7)计算作用在每根桩顶上的作用力竖向力：水平力：弯矩： 校核：(8)计算局部冲刷线处桩身弯矩，水平力及轴向力可按弹性桩进行计算和配筋，然后进行群桩基础承载力和沉降计算。（四）计算局部冲刷线以下深度y处桩截面的弯矩，水平抗力及剪力 则计算表如下0.00 0.0 7.60.00 1.00 0.00 68.3868.380.38 0.2 7.60.196960.9980624.31 68.25 92.56 0.75 0.4 7.60.377390.9861746.58 67.43 114.01 1.13 0.6 7.60.529380.9586165.34 65.55 130.89 1.51 0.8 7.60.645610.9132479.69 62.45 142.13 1.89 1.0 7.60.732050.8508990.36 58.18 148.54 2.26 1.2 7.60.761830.7741594.03 52.94 146.97 2.64 1.4 7.60.764980.6869494.42 46.97 141.39 3.02 1.6 7.60.737340.5937391.01 40.60 131.61 3.40 1.8 7.60.684880.4988984.53 34.11 118.65 3.77 2.0 7.60.614130.4065875.80 27.80 103.60 4.15 2.2 7.60.5316 0.3202565.61 21.90 87.51 4.53 2.4 7.60.443340.2426254.72 16.59 71.31 4.91 2.6 7.60.354580.1754643.77 12.00 67.98 5.28 2.8 7.60.269960.1197933.32 8.19 41.48 5.66 3.0 7.60.193050.0759523.83 5.19 29.02 6.60 3.5 7.60.050810.013546.27 0.93 7.20 7.55 4.0 7.60.000050.000090.01 0.01 0.01 水平抗力计算表如下：0.00 0.0 7.62.440661.6210000.38 0.2 7.62.117791.290889.92 3.35 13.27 0.75 0.4 7.61.802731.0006416.89 5.19 22.09 1.13 0.6 7.61.50680.7498121.18 5.84 27.02 1.51 0.8 7.61.22370.5372722.93 5.58 28.51 1.89 1.0 7.60.970410.3611922.73 4.69 27.42 2.26 1.2 7.60.745880.2190820.97 3.41 24.38 2.64 1.4 7.60.551750.1079318.10 1.96 20.06 3.02 1.6 7.60.38810.0242214.55 0.50 15.05 3.40 1.8 7.60.25386-0.0357210.70 -0.83 9.87 3.77 2.0 7.60.14696-0.075726.89 -1.97 4.92 4.15 2.2 7.60.06461-0.09943.33 -2.84 0.49 4.53 2.4 7.60.00348-0.11030.20 -3.44 -3.24 4.91 2.6 7.6-0.03986-0.11136-2.43 -3.76 -6.19 5.28 2.8 7.6-0.06902-0.10544-4.53 -3.83 -8.36 5.66 3.0 7.6-0.08741-0.09471-6.14 -3.69 -9.83 6.60 3.5 7.6-0.10495-0.05698-8.61 -2.59 -11.19 7.55 4.0 7.6-0.10788-0.01487-10.11 -0.77 -10.88 则剪力计算表如下：007.61065.42 065.42 0.38 0.2 7.60.95551-0.0279562.51 -1.01 61.49 0.75 0.4 7.60.83898-0.0955454.88 -3.46 51.42 1.13 0.6 7.60.67486-0.1819144.15 -6.59 37.55 1.51 0.8 7.60.48522-0.2708731.74 -9.82 21.92 1.89 1.0 7.60.28901-0.3505918.91 -12.71 6.20 2.26 1.2 7.60.10153-0.413356.64 -14.98 -8.34 2.64 1.4 7.6-0.06586-0.45486-4.31 -16.48 -20.79 3.02 1.6 7.6-0.20555-0.47378-13.45 -17.17 -30.62 3.40 1.8 7.6-0.31345-0.47103-20.50 -17.07 -37.58 3.77 2.0 7.6-0.38839-0.44914-25.41 -16.28 -41.68 4.15 2.2 7.6-0.43174-0.41179-28.24 -14.92 -43.17 4.53 2.4 7.6-0.44647-0.36312-29.21 -13.16 -42.37 4.91 2.6 7.6-0.43651-0.30732-28.56 -11.14 -39.69 5.28 2.8 7.6-0.40641-0.24853-26.59 -9.01 -35.59 5.66 3.0 7.6-0.36065-0.19052-23.59 -6.90 -30.50 6.60 3.5 7.6-0.19975-0.01672-13.07 -0.61 -13.67 7.55 4.0 7.6-0.00002-0.000450.00 -0.02 -0.02