土力学地基基础课程设计教学文案.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。土力学地基基础课程设计-1.设计资料1.1上部结构资料某教学实验楼，上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。底层层高3.4m（局部10m，内有10t桥式吊车，其余层高3.3m，底层柱网平面布置及柱底荷载如图2所示。1.2建筑物场地资料（1）拟建建筑物场地位于市区内，地势平坦，建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图（2）建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。场地地下水类型为潜水，地下水位离地表2.1m，根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。（3）建筑

2、地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。表1地基各土层物理、力学指标表1地基各土层物理、力学指标土层编号土层名称层底埋深（m）层厚（m）天然重度（kN/m）预应力管桩承载力特征值钻孔灌注桩承载力特征值压缩模量(MPa)地基承载力(kPa)qsia(kPa)qpa(kPa)qsia(kPa)qpa(kPa)1杂填土1.51.515.52灰褐色粉质粘土9.88.317.313125.41103灰褐色淤泥质粘土21.812.016.2873.2504黄褐色粉土夹粉质粘土27.15.318.33011002460011.01485灰-绿色粉质粘土27.118.93525003220008.21

3、981825472514柱号轴力(kN)弯矩(kNm)剪力(kN)2.选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.1选择桩型根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件，选择桩基础。采用预应力高强混凝土薄壁管桩，这样可以较好的保证桩身质量，并在较短的施工工期完成沉桩任务。桩截面尺寸选用：D=500mm，壁厚t=50mm。混凝土强度C30。考虑承台埋深1.5m，以4层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层，桩端进入持力层深度2倍桩径即0.6m，桩顶嵌入承台0.1m。这时桩端一下持力层厚度大于4倍桩径，满足要求。3.确定单桩承载力特征值初步设计时，单桩竖向承载力特征值估算作施工图设计时，根据单桩竖向静荷载试验，得到单桩

4、竖向承载力特征值4.确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸先不计承台及承台上覆土重及偏心荷载估算桩的数量取桩数n=6根为进一步减轻挤土效应，软土中桩距取4倍径，即2m，桩的布置如图，承台尺寸，满足构造要求。承台及上覆重度取，则现在按偏心受荷，验算桩数取n=6是合理的5.确定复合基桩竖向承载力设计值该桩属于非端承桩，并n3，承台底面下并非欠固结土、新填土等，故承台底面不会与土脱离，所以宜考虑桩群土承台的相互作用效应，按复合基桩计算竖向承载力设计值5.1六桩承台承载力计算承台净面积承台底地基土极限阻力标准值6桩顶作用验算荷载取A柱的组合：F=2547,M=25，Q=14承台高度1m等厚，荷载作用于承

5、台顶面。建筑物的重要性系数作用在承台底型心外的竖向力有F,G，但是G的分项系数取1.2F+G=作用在承台底型心处的弯矩桩顶受力计算如下：V=2428=856kN满足要求。y=ay/h0=0.55/0.9=0.6y=1.75/(y+1.0)=1.09hsyftb0h0=0.821.091.27100050.9=5108kNV=3425=1275kN满足要求。9.4承台局部受压承载力验算由于承台混凝土强度等级低于柱及桩的混凝土强度等级，需要混凝土结构设计规范验算承台局部受压承载力。柱子边长，柱混凝土强度等级C30.局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；混凝土局部受压时的强度提高系数，；混凝土

6、轴心抗压强度设计值，；混凝土强度影响系数，混凝土强度不超过C50时，；混凝土强度为C80时，其间线性内插；混凝土局部受压面积；混凝土局部受压的计算底面积；混凝土局部受压净面积。，7.桩基础沉降验算7.17号柱柱沉降验算采用长期效应组合的荷载标准值进行桩基础的沉降计算。由于桩基础的桩中心距小于6d，所以可以采用分层总和法计算最终沉降量。竖向荷载标准值F=2547kN基底自重压力=d=15.51.5+17.30.5=31.9kN基底处压力：P=(F+G)/A=（2547+150）/53=180kPa基底处的附加应力：P0=P-d=180-31.9=148.1kN桩端平面下的土的自重应力和附加应力（）在z=5.2m处，/=34.76/217.13=0.16，所以本基础取Z=5.2m计算沉降量。计算如下表S=Si=67.53mmEs=8.5MPa=10Es=11MPa查表得=1.18Sa/d=3Lc/Bc=1L/d=21/0.5=42查表得C0=0.0424C1=1.6508C2=10.8864e=Co+(nb-1)/C1(nb-1)+C2=0.0424+(2-1)/1.6508(2-1)+10.8864=0.1222S=eS=1.180.122267.53=9.74mm满足要求-