(建筑工程设计)基础工程设计说明书.docx

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1、(建筑工程设计)基础工程设计说明书 设计说明书 一、 设计资料 1、地址及水文 河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m ；河床标高为40.5m ，一般冲刷线标高为38.5m ，最大冲刷线为35.2m ，常水位42.5m 。 2、土质指标 承台尺寸：7.0m 4.5m 2.0m 。拟定采用四根桩，设计直径 1.0m 。桩身混凝土用20号，其受压弹性模量MPa E h 4106.2?=。 4、荷载情况 上部为等跨25m 的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为： 恒载及一孔活载时： 、风力等引起的弯矩） （竖直力偏心、制动力（制动力及风力）m K

2、N M KN H KN N 7.38478.2984.5659000= 恒载及二孔活载时： KN N 2.64980= 桩（直径1.0m ）自重每延米为： （已扣除浮力）m KN q /78.11154 0.12 =?= 故，作用在承台底面中心的荷载力为： m KN M KN H KN N 3.44450.28.2987.38478.2984.7234)250.25.40.7(4.5659=?+=?+= 恒载及二孔活载时： KN N 2.8073250.25.40.72.6498=?+=）（。桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩。 二、单桩容许承载力的确定 根据公路桥涵地基与基础设计规范中

3、确定单桩容许承载力的经验公式， 初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为h 3。则， 3 2 1 22200）（-+=h k A m l U P N i i h 当两跨活载时： ） （KN h N h 78.112 1 78.113.342.8073?+?+= 计算P时取以下数据： 桩的设计桩径 1.0m ，冲抓锥成孔直径为 1.15m ，桩周长 m h N h h P KPa KPa m KN KPa K m m A m U h 78.889 .517.2057) 33.3(120.6550785.09.070.0120)7.2(407.261.32 1 1

4、2040/125500.69.070.0485.04161.315.1212 202222 =+=-+?+?+?-+?=?= =?=。，（已扣除浮力）， ， 现取h=9m ，桩底标高为26.2m 。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。 图1 双排桩断面 （a ）纵桥向断面 （b ）横桥向断面 三、桩顶及最大冲刷线处荷载的计算、及、000M Q P M Q P i i i 、参数计算 1、桩的计算宽度1b ()K K K d d K K K b f 8.1119.0)1(9.001=+?=+?=?= ()()()38 .1767.099.0767.06 5.16 .06.016.06 .0

5、16.0;2;613;5.111 1 11=?= =?-+ =?-+=+=b h L b b K b n m d h m L 故，又， 2、桩的变形系数 ()()1 57 3 4 4 273 32 3322212115 1489.00491 .0106.267.038 .11025.170491.064 /106.267.067.0/1025.1743 .13.17.2210257.21082-=?= =?=?=?+?+?=+=m m d I m KN E E m KN h h h h m h m m EI mb h m ； 桩在最大冲刷线以下深度h=9m ，其计算长度则为： 5.2401.4

6、9489.0=?=h h 故按弹性桩计算。 3、桩顶刚度系数4321、值计算 EI 520.0EI 107.00.031EI 1.063181 0.4484030.262564191817614 .13.3489.04 4401.49489.0977.010355.891.4105.21106.2785.09213.313191.45.24 /105.210251010785.04 21;9;3.34 233 20221 5 700012 20353002 2 0=?=?=?=? ?+?+=+ += =?= ?=?=-m m Q m m Q h EI EIx EIx x x l l h h E

7、I A C AE h l m A m KN m C m d A m h m l ；得：、查附表，取用已知：故取按桩中心距计算面积，； 4、计算承台底面原点O 处位移000、b a ()()()() ()() ()EI EI EI EI EI EI n x n n H n M n EI EI EI EI EI EI n x n n M n H x n a EI EI n EI EI n EI EI n EI EI EI x n EI EI n N b m i i m i i m i i m i i 80 .820224.0185.8124.08.298429.03.4445124.066.529

8、9184.0185.8124.03.4445429.08.298185.8184.0429.0429.0107.04124.0031.04185.825.14977.050.0442.1851977.044.723422 31214232022 3121423121402 2233221 21410=-?+?=-? ? ?+=-?+?=-? ? ?+? ?+=?=?=?+?=+=?= = 计算作用在每根桩顶上的作用力i i i M Q P 、 ()()()()的计算 及最大弯矩位置四、最大弯矩及轴向力水平力弯矩计算最大冲刷线处桩身三校核 弯矩水平力竖向力max max 00000001 10

9、3040 30202273.2849153.3785.087.28107.7400.1053.37.7450.141,4.72344.723433.80687.281023.44453.444550.141425.133.80687.281028.2988.2987.74450.14166 .5299107.080.820520.07.7480 .820227.066.5299031.033.80687.281080.82025.142 .1851977.0Z M KN P KN Q KNm l Q M M P Q M KN P KN nP KNm M KNm M n P x KN H KN

10、nQ m KN EI EI EI EI a M KN EI EI EI EI a Q KN KN EI EI EI x b P i i n i i i n i i i i i i i i =?+=?+-=+=，则设、计算受压区高度系数 。 偏心矩的影响，取，可不考虑纵向弯曲对长细比，故桩的计算长度因、计算偏心距增大系数 现采用试算法列表计算（见表2）： 故取=0.97，=0.002726为计算值。 3、计算所需纵向钢筋的截面积 ()22 22141500002726.0mm r A g =?= 现选用1018，245.25cm A g =，布置如图2 混凝土净保护层 ,25502 20 60m

11、m mm c =-=纵向钢筋间净 距为256mm80mm 。 对截面进行强度复核 由前面的计算结果，mm e 5.760= 01296.05045.25449.0450602 2=?=d A g mm r mm a g g 筋率，实际配， 1、在垂直与弯矩作用平面内 ， ，实际纵向钢筋面积混凝土截面积为。 故纵向弯曲系数长细比 ，222 25457853984 1,7740.5mm A mm d A d l g h p = =? ? ? ?+?=? ? ? ?+=022*.137KN 254524025.117853981125.1195.011 1、在弯矩作用平面内 C A D B C A

12、D B 110.31195.132* 240 01296.011240 9.001296.011+= ?+?+?= ()为计算值。故取很接近与设计的时当同样采用试算法可得98.0,5.76,99.78,98.0,00=mm e mm e 在弯矩作用平面内的承载力为 ()()KN N KN r C R Ar R N j g s b a c b u 270873.6327500007353.03690.224025.195.05006424.21125.195.02 222=?+?= += ()()桩截面符合强度要求。 KNm M KNm R gr D Br R M j g s b a c b u

13、 06.20707.484500007353.06339.024025.195.05003717.01125.195.02323=?+?=+= 七、承台结构设计计算 图3 桩承台计算图（尺寸单位：cm ） 承台（见图3）的有效高度为： cm h 1773202200=-= 1、承台受冲切验算 桩边冲切，计算冲跨比： 2.02.0141.0177 25 565.0177100 00000，取=?+?+?=+ 满足要求。 ()()()()400 .12.02.056 .02.056.0732 .02.0565.056 .02.056.02.0565.025*y 1y 1x 1x 111121=+=

14、 += =+=+=，计算冲切系数： ； ，所以，；桩向上冲切，y x y x cm a cm a cm c c 取，所以：0.1=hp ()()KN KN h f a c a c t hp x y y x 87.281056.776777.111000.15.050.1400.1125.050.1732.0220 111121=?+?+?=? ? ? +? ?+ 满足要求。 3、抗剪承载力计算 。 影响系数，剪切承载力截面高度。，取，所以，0.11772.0141.0177 25 565.017710025100000= =hs y y x x y x cn h h a h a cm a cm

15、 a =?+=+KN H KN h b f t hs 8.29863.1987577.1711000.10 .12.075.10 .175 .10 0 所以抗剪承载力满足要求。 4、承台受弯承载力计算 2 26 max 27.19334.19327340 2177055.017700.11061.843231.421675.087.2810261.843250.187.28102cm mm A KNm y N M KNm x N M M sx i i x i i y =? ? ? ?-?=?=?= 选用3228钢筋，间距为17+2914+17cm ，则实际钢筋=197.02cm 2，混凝土保护

16、层为5cm ，沿X 轴方向布置。 ()226 83.18451.18482340 2177055.017700.1107.384731.4216cm mm A sy =? ? ? ?-?+= 选用3128钢筋，间距为23cm ，则实际钢筋=190.86cm 2，混凝土保护层为5cm ，沿X 轴方向布置。 1、凌治平，易经武.基础工程.北京：人民交通出版社，2022 2、朱浮声.地基基础设计与计算.北京：人民交通出版社，2022 3、叶见曙.结构设计原理. 北京：人民交通出版社，2022 4、中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）. 北京：人民交通出版社，1986