《桥梁桩基础课程设计》.docx

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1、桥梁桩基础课程设计 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 2022.10 桥梁桩基础课程设计任务书 图1 1、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=18.5kN /m 3，土粒比重G=2.70g/3cm ，天然含水量%21=，液限 %7.22=l ，塑限%3.16=p 。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 /m 3，土粒比重G=2.7

2、0g/3cm ，天然含水量 %8.17=，液限%7.22=l ，塑限%3.16=p 。 3、桩身材料：桩身采用C25混凝土浇注，混凝土弹性模量MP E h 41085.2?=，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G 2=350kN 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况； 汽20： 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m （见图2）。计算汽车荷载时考虑冲击力。 挂100 双孔布载，以产生最大竖向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 人群荷载： 双孔布载，以产生最大竖

3、向力； 单孔布载，以产生最大偏心弯矩。 水平荷载（见图3） 制动力：H1=22.5kN； 盖梁风力：W1=8kN； 柱风力：W2=10kN。采用常水位并考虑波浪影响0.5m，常水位按45m计， 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(仅供参考) 一、恒载计算（每根桩反力计算） 1、上部结构横载反力N1 2、盖梁自重反力N2 3、系梁自重反力N3 4、一根墩柱自重反力N4 5、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 、公路I、II级 、车道荷载，集中力布置位置在墩顶；、

4、车道荷载，集中力布置位置在支座顶； 、人群荷载 1 组合：R= 恒载 +（1+u ）汽 ?i i y P + 人?ql （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= 1N +2N +（1+u ）汽 ?i i y P + 人 ?ql 2 1 （汽车、人群单孔布载） 、计算桩顶（最大冲刷线处）的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M 0N = m ax R +3N + 4N （常水位） 0Q = 1H + 1W + 2W 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R 活max R 活载产生的竖向力的较大者。 四、钻

5、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h 3，单桩最大竖向力为： V=1N +2N +3N +4N （低水位）+活N + 2 1 qh 活N 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： -+)3(2 1 3200h K A m l U z i i i l 各层土的厚度 i 各层土的极限抗剪强度 2K 查表2-5 z 土的容重（多层土时取加权平均值） U 桩周长 A 桩底面积 查表3-9 0m 表3-10 0查表2-3 p l p l w w w w I -= l I 液性指数 w 天

6、然含水量 l w 液限 p w 塑限 ) 1(0w G e += 0e 天然孔隙比 G 土粒比重 容重 6.33+=h h 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1b 和变形系数 kd k k b f 01= 0k k f 及查表3-18 k =1（桩间影响系数）d 桩径 5 1 EI mb = m 查表3-16 EI =0.67h h I E 、最大冲刷线以下深度z 处桩截面上的弯矩z M 计算 m m z B M A Q M 00 += 根据z z =- h h =- (4h 时按4考虑)，查附表3、附表7得m A 、m B

7、，按上式计算不同深度 - = z z 处的z M 并按比例绘出桩身弯矩图，求出最大弯矩所 在位置m ax z 、最大弯矩值m ax M 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j N 、计算弯矩j M 的确定 计算纵向力j N ： 14.12.1Q G j S S N += 或 11.12.1Q G j S S N += i G Uz qz N N N N S max max 2 1 21)(4321-+=常水位 人汽N N S Q +=1 挂N S Q =1 i i y P u N +=汽汽（?)1 ql N 人人?2 1 = =i y P

8、 N 挂挂? 当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时，G S 、1Q S 的系数不再得高，否则应按规定提高，见规范134P 。 计算弯矩j M ： 213.13.11.1Q Q G j S S S M += 2Q S 制动力、盖梁风力、墩柱风力产生的弯矩。恒载弯矩G S 为零。 相对偏心矩：j j N M e = 、桩的计算长度p l 的确定 4=ah h 故有：)4 (7.00 + =l l p 0l 局部冲刷线至墩柱顶的距离 、偏心矩增大系数值的计算 b h h e p j c I E l N 1011 2 - = 25.1=s c 砼、钢筋材料安全系数 95.0=b 构件工作条件系数（偏心受压取0.95） 143.03.01 .00 e + = d e 故：00 e e =