桥梁桩基础课程设计指导书.doc

桥梁桩基础课程设计任务书与指导书广州大学土木工程学院2010.12桥梁桩基础课程设计任务书一、桩基础课程设计题我国某公路桥梁采用桩柱式桥墩，初步拟定尺寸如下图1所示。其上部结构为25米预应力混凝土装配式T梁。桥面宽7米，两边各0.5米人行道。设计荷载为公路2。图11、桥墩组成：该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用=1.2m，墩柱直径采用=1.0m。桩底沉淀土厚度t = (0.20.4)d。局部冲刷线处设置横系梁。2、地质资料：标高25m以上桩侧土为软塑亚粘土，其各物理性质指标为：容量kN/m3，土粒比重G=g/，天然含水量，液限，塑限。标高25m以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容量=19.5kN/m3，土粒比重G=2.70g/，天然含水量，液限，塑限。3、桩身材料：桩身采用25号混凝土浇注，混凝土弹性模量，所供钢筋有级钢和级纲。4、计算荷载 一跨上部结构自重G=2350kN； 盖梁自重G2=350kN 局部冲刷线以上一根柱重G3应分别考虑最低水位及常水位情况； 活载：公路2。布载方式：单孔布载，以产生最大偏心弯矩。双孔布载，以产生最大竖向力。 水平荷载（见图3）制动力：H1=N；盖梁风力：W1=8kN；柱风力：W2=10kNm，常水位按45m计，以产生较大的桩身弯矩。W2的力臂为11.25m。活载计算应在支座反力影响线上加载进行。支座反力影响线见图4。图2 图3图45、设计要求 确定桩的长度，进行单桩承载力验算。 桩身强度验算：求出桩身弯矩图（用座标纸画），定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度（采用最不利荷载组合及常水位）。 计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。 用2#图纸绘出桩的钢筋布置图。二、应交资料1、桩基础计算书2、桩基础配筋图3、桩基础钢筋数量表桥梁桩基础课程设计指导书一、恒载计算（每根桩反力计算）1、上部结构横载反力N12、盖梁自重反力N23、系梁自重反力N34、一根墩柱自重反力N45、桩每延米重N5（考虑浮力）二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力、活载：公路2。布载方式：单孔布载，以产生最大偏心弯矩。双孔布载，以产生最大竖向力。 2、柱反力横向分布系数的计算柱反力横向分布影响线见图5。图5、公路级、人群荷载 三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R组合：R= 恒载 +（1+u）汽车+ 人群（汽车、人群双孔布载）2、计算桩顶最大弯矩、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合：R= +（1+u）汽车+ 人群（汽车、人群单孔布载）、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力、水平力和弯矩= + （常水位）= + + 组合中活载产生的竖向力。四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算1、单桩承载力计算桩长计算：设最大冲刷线以下桩长为h，一般冲刷线以下桩长为h3，单桩最大竖向力为：V=+（低水位）+ qh计算柱顶最大垂直反力时活载产生的较大值q 桩的集度（考虑浮力） 单桩容许承载力：各层土的厚度各层土的极限抗剪强度查表2-5土的容重（多层土时取加权平均值）桩周长桩底面积查表3-9 表3-10查表2-3 液性指数 天然含水量 液限 塑限 天然孔隙比 土粒比重 容重令：最大竖向力与单桩容许承载力相等。解出桩长h从而确定h值。2、钻孔桩强度复合、确定桩的计算宽度和变形系数 查表3-18 =1（桩间影响系数）桩径 查表3-16 =、最大冲刷线以下深度z处桩截面上的弯矩计算根据 (时按4考虑)，查附表3、附表7得、，按上式计算不同深度处的并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所在位置、最大弯矩值及相应轴力N（计算轴力N时桩自重考虑浮力并按一半考虑，同时应减去摩阻力）。、计算纵向力、计算弯矩的确定计算纵向力： 当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时，、的系数不再得高，否则应按规定提高，见规范。计算弯矩：制动力、盖梁风力、墩柱风力产生的弯矩。恒载弯矩为零。相对偏心矩：、桩的计算长度的确定 故有：局部冲刷线至墩柱顶的距离、偏心矩增大系数值的计算 砼、钢筋材料安全系数 构件工作条件系数（偏心受压取0.95）故：、桩截面强度复核设（砼保护层厚度） ，（取0.9）， 桩半径25 # 砼： 级钢筋：桩截面按0.2%含筋率配置钢筋，取定钢筋数量后计算实际采用的配筋率。强度复核：按下列公式采用试算法进行计算 假定值，查附表得A、B、C、D值，代入上式计算值。如计算的值与已知的值相等或接近，则相应的A、B、C、D值即为计算采用值，否则应重新假定值，查表得A、B、C、D值，再计算值，直至满足要求为止。用满足要求的A、B、C、D值进行承载力和的计算当计算的承载力、分别大于计算纵向力和计算弯矩时，强度得到满足，否则应重新进行截面或配筋设计。