桥梁基础课程设计.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date桥梁基础课程设计桥梁基础课程设计一、课程设计（论文）的内容在学习桥梁基础工程等课程的基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基础的设计，初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计（论文）的要求与数据（一）基本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-60mm约占60%，20-30mm约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵

2、石层深度达58.6m；地基比例系数（密实卵石）；地基承载力基本容许值；桩周土摩阻力标准值； 土的重度 (未计浮力)；土内摩擦角。地面(河床)标高69.50m；一般冲刷线标高63.54m；最大冲刷线标高60.85m；承台底标高67.54m；常水位标高69.80m，如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m） 图2 单位：m2 作用效应上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时:N=40746kN (制动力及风力) M=4617.30kN.m（竖直

3、反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: N=46788.00kN3 承台用C20混凝土，尺寸为9.85.62.0m，承台混凝土单位容重。4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径，以冲抓锥施工。（二）主要设计依据规范1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ）2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）三、课程设计（论文）应完成的工作设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容：1. 群桩结构分析（1） 计算桩顶受力（2） 计算沿桩长度方向弯矩，水平压应力，并画出相

4、应分布图（3） 桩顶纵向水平位移验算2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面，立面)，进行桩截面强度校核3 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力4承台验算验算项目：承台冲切承载力验算四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期1布置任务，设计内容讲解，查阅资料2012.12.102完成单桩桩顶荷载分配计算（群桩到单桩）2012.12.10-2012.6.113完成单桩设计2012.12.124完成桩基相关检算内容2012.12.135总结，撰写设计说明书2012.12.14五、应收集的资料及主要参考文献1 中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范(J

5、TG D63-2007）.北京:人民交通出版社,20072 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）.北京:人民交通出版社，20043 叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,20074 江祖铭等主编.墩台与基础.北京:民交通出版社,1994发出任务书日期： 2012 年 12 月 10日 指导教师签名：吉小明计划完成日期： 2012 年 12 月14日 基层教学单位责任人签章：设计计算1.承台底面中心的荷载计算：1.1 永久作用加一孔可变作用：1.2 永久作用加二孔可变作用2.1桩的计算宽度由于，查表取得，已知查表可得，由n=2可得，故取

6、所以3.2桩-土变形系数先拟定桩身混凝土强度为C30，经查表可得，桩在最大冲刷线以下深度为,其计算长度为，故按弹性桩计算3.3 桩顶刚度系数、植的计算，查表可得，钻孔时取经查表可知当为摩擦桩时，取和的较小值，故取，所以已知，故取，由上述和可以查得3.4计算承台底面原点O处位移、（单孔活载+恒载+制动力等）3.5 计算作用在每根桩顶上作用力、竖向力：水平力：弯矩：校核：3.6 计算最大冲刷线处桩身弯矩，水平力，及轴向力3.7 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算：3.7.1桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算：由得，及查表可得，故由及查附表可得,3.7.2 最大冲刷线深度下沿桩身长度方

7、向弯矩、水平压应力的计算：采用无量钢法计算，由，所以用摩擦桩公式计算，其中，。经查相关附表可得、，计算结果如下； 由上表数据可画出桩身弯矩图和桩身水平压应力分布图3.8 桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移和转角的计算：由和查附表可得，,符合规范要求。3.9 墩顶纵桥向水平位移验算：由 ，取4， 可查得：=64.75127 =16.62332 =5.75058桩顶的纵向水平位移水平位移的容许值,满足规范要求4. 桩身截面的配筋计算及截面强度的校核：4.1 计算轴向力，偏心距，偏心距增大系数：最大弯矩发生在最大冲刷线以下处，该处现拟定采用C30混凝土，HRB335钢筋， 查表可知当时桩

8、的计算长度如下计算 长细比应考虑纵向弯曲对偏心矩的影响，取，则截面的有效高度现进行偏心距增大系数计算：故考虑纵向弯曲对偏心矩的影响后， 计算受压区高度系数，则配筋率由下式计算：承载力计算如下：经查表可得采用试算法进行计算，其计算结果如下表：由计算表可见，当时，计算纵向力与设计值之比较为合理，此时可得，。 计算所需纵向钢筋的截面积由于小于规定的最小配筋率，故采用进行计算现采用，布置如图所示。实际配筋率，满足规范要求。混凝土净保护层，满足规范要求。纵向钢筋间的净距为，满足规定净距不应小于80mm且不大于350mm的要求。5、对截面进行强度复核由前面的计算结果：；实际配筋率。 在垂直于弯矩作用平面内

9、长细比，故稳定系数混凝土截面积为，实际纵向钢筋面积，在垂直于弯距作用平面内的承载力为： 弯距作用平面内现采用试算法列表计算当时，与设计的很接近，故取为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为：桩身配筋图见附图6.1桩底持力层承载力验算:6.2、按地基土的支承力确定和验算桩基的承载能力：， 满足规范要求 7承台的强度检验：7.1承台冲切承载力验算承台的强度检验桩对承台的冲剪验算1、柱或墩台向下冲切承台的冲切承截力计算 由设计图，可知，故不需进行验算，易知其满足要求。 7.2、角桩换算正方形边长， 根据安全等级二级验算，所以有由设计图，可知，故不需进行验算，易知其满足要求。7.3边桩根据安全等级二级验算，所以有由设计图，可知，故不需进行验算，易知其满足要求。因为基桩在承台的布置范围不超过墩台边缘以刚性角向外扩散范围，故不验算桩对承台的冲剪强度。-