桥梁基础课程设计.docx

1、桥梁基础课程设计一、课程设计(论文)得内容在学习桥梁基础工程等课程得基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础得设计,初步掌握桥梁桩基础得设计与计算方法。二、课程设计(论文)得要求与数据(一)基本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土，粒径50-6mm约占0%,20-30约占3%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实，卵石层深度达8.6m；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； 土得重度(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6.5m;承台底标高6754;常水位标高9.80m，如图1。承台

2、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 单位：2 作用效应上部为等跨0m得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得荷载如下。 永久作用及一孔可变作用(控制桩截面强度荷载） 时:N=4046kN （制动力及风力) M4617、30kN、（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起得弯矩） 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载）时： N6788、kN3 承台用C0混凝土,尺寸为、5、6.0m,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

3、设计规范(TG D3-2007 ）公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JG62-204)三、课程设计(论文)应完成得工作设计满足要求得群桩基础,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按地基土得支承力确定与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布置任务,设计内容讲解,查阅资料01、1、102完成单桩桩顶荷载分

4、配计算(群桩到单桩)2012、12、0-2012、6、113完成单桩设计20、2、1完成桩基相关检算内容2012、1、135总结,撰写设计说明书012、2、14五、应收集得资料及主要参考文献1中华人民共与国行业标准、公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD-007）、北京:人民交通出版社,2002 中华人民共与国行业标准、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(D62-00）、北京:人民交通出版社,20 叶见曙、结构设计原理、北京：人民交通出版社,0074 江祖铭等主编、墩台与基础、北京：民交通出版社,9发出任务书日期: 201 年12月0日 指导教师签名:吉小明计划完成日期： 0 年 12月1

5、4日 基层教学单位责任人签章:设计计算1、承台底面中心得荷载计算：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、桩得计算宽度由于,查表取得,已知查表可得,由n=可得,故取所以、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、植得计算，查表可得,钻孔时取经查表可知当为摩擦桩时,取与得较小值，,故取,所以已知,故取,由上述与可以查得3、4计算承台底面原点处位移、(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:、6 计算最大冲刷线处桩身弯矩,水平力,及轴向力3、

6、 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力得计算:3.7.1桩身最大弯矩处及最大弯矩得计算: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向弯矩、水平压应力得计算: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与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与转角得计算:由与查附表可得,，,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、527 =16、2332 =5、75058桩顶得纵向水平位移水平位移得容许值，满足规范要求4.桩身截面得配筋

7、计算及截面强度得校核: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，RB35钢筋, 查表可知当时桩得计算长度如下计算 长细比应考虑纵向弯曲对偏心矩得影响,取,则截面得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得影响后,1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,。2计算所需纵向钢筋得截面积由于小于规定得最小配筋率,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

8、。纵向钢筋间得净距为，满足规定净距不应小于80mm且不大于350mm得要求。5、对截面进行强度复核由前面得计算结果:；;实际配筋率。1在垂直于弯矩作用平面内长细比,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得承载力为：2弯距作用平面内现采用试算法列表计算当时,与设计得很接近，故取为计算值。在弯矩作用平面内得承载力为:桩身配筋图见附图、1桩底持力层承载力验算:、按地基土得支承力确定与验算桩基得承载能力:，, 满足规范要求 7.承台得强度检验:、承台冲切承载力验算承台得强度检验桩对承台得冲剪验算、柱或墩台向下冲切承台得冲切承截力计算 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。因为基桩在承台得布置范围不超过墩台边缘以刚性角向外扩散范围,故不验算桩对承台得冲剪强度。