基础工程桩基础课程设计说课讲解.docx

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基础工程桩基础课程设计说课讲解

基础工程课程设计

课程名称：

桩基础课程设计

院系：

土木工程系

专业：

年级：

姓名：

学号：

指导教师：

西南交通大学

一、概述

1.1设计任务

本设计对象为某公路的特大型桥，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。

要求同学选择一个基础，按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下：

（1）综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础、和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。

（2）对选定的基础方案进行详细设计。

（3）初步决定修筑基础的施工方案。

（4）将以上全部成功整理成设计计算说明书和设计施工图。

1.1设计资料

（1）地质及水文资料

河床土质为鹅卵石，粒径为50-60mm约占60%，20-30mm约占30%，石质坚硬，空隙大部分由砂密实充填，卵石层深达58.6m。

地基比例系数m=120000KN/m^4；地基基本容许承载力=1000Kpa;桩周土极限摩阻力=400Kpa；土的单位重度=20kn/m^3；土内摩擦角=40。

地面高程为69.54m，一般冲刷线高程为63.54m；最大冲刷线高程60.85m；承台底高程67.54m；常水位高程69.85m。

（2）荷载

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，混凝土桥墩，承台用C20混凝土，尺寸为2.5m×5m×8.0m。

承台底总荷载为

=8500.00KN

=400.00KN

=5000.00KN

（3）桩拟定采用直径d=1.1m。

6根灌注桩，排列见下，为对称竖直双排桩基础，桩底高程采用50.54m

侧视图正视图

俯视图

二、设计计算

（1）桩的计算宽度

b1=K×K×K×d=0.9（d+1）K

K=+

水平力作用方向上相邻两桩的净距L1=3-1.1=1.9m

桩的计算深度h1=3（d+1）=6.3m

桩排数n=2,所以取b’=0.6

b1=0.9×（d+1）K=0.9×（1.1+1）×1.55=2.93m

（2）桩的变形系数α

E=0.67

m

桩在局部冲刷线以下深度为h=10.3,其计算长度为=ɑh=0.489×10.31=5.05>2.5。

因此按弹性桩计算。

（3）桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。

ρ1=

（基底到局部冲刷线的距离）=6.19m,

局部冲刷线到底部h=10.31,

ξ=0.5,A==1.15m

=h=120000×10.31=KN/m

A=

按桩中心距计算面积，取A==7.07M

ρ1==2.025×10=1.617EI

已知：

ɑh=0.49×10.31=5.05>4,取用4

ɑ=0.49×6.19=3.0

查附表3-17,3-18，3-19得：

.

ρ2=EI=0.0121EI

ρ3=EI

ρ4=ɑEI

（4）计算承台底面形心O点的位移a,b,β

=6×0.0121EI=0.0726EI

6×1.617EI=9.702EI

-6×0.0593EI=-0.3558EI

=6×0.3928EI+6×1.617EI×1.5^2=EI

=

=

=

（5）.计算作用在每根桩顶上的作用力

因为桩均为竖直对称，所以有（EI=855322KN）

=1.617EI（（1.5310.14）/EI）=｛

=

==0.3928×310.14-0.0593×6965.7=-291.24KNM

校核：

n

无量纲系数及由附表3-1.附表3-5查得，计算如下

无量纲系数，查附表3-2,3-6有

，无量纲系数,查附表3-4,3-8有

，无量纲系数，查附表3-1，3-5有

2.桩顶纵向水平位移计算

查附表3-143-16有：

Ax=2.441；Bx=1.621；=1.621；=1.751

==0.35mm

==10.9rad