桥墩桩基础设计

目录
第一篇设计说明书 (2)
第二篇设计计算书 (3)
一、收集资料 (3)
二、拟定尺寸 (5)
三、承台底面形心处的位移计算 (7)
四、墩身弹性水平位移δ的计算 (11)
五、桩基检算 (13)
六、电算结果 (19)
第一篇设计说明书
1.铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有
《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-99
2．铁路桥墩桩基础设计内容及步骤
①收集资料
②拟定桩的尺寸及桩数
③承台底面形心处的位移计算
④墩身弹性水平位移计算
⑤承载力、位移、稳定性、抗裂性检算及桩身截面配筋设计
⑥绘制桩基础布置及桩身钢筋构造图
3.设计方案
线路为双线、直线、坡度4‟、线间距5m，双块式无碴轨道。

桥跨31.1m，采用桩基础，蹲下设八根桩，设计直径为1.25m，成孔直径为1.28m，钻孔灌注桩，用旋转式钻头，桩身采用C25混凝土，桩长42m，粗砂层为持力层，桩底标高为-8.69m。

地基容许承载力[σ]=644kPa，单桩轴向受压容许承载力
[P]=4048.52KN，对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。

桩顶和承台连接为主筋伸入式，桩顶深入承台0.1m。

桩身对称布置20根Φ20的光圆钢筋，钢筋总长15m，深入承台0.9m。

箍筋用Φ8@200mm，且沿钢筋笼方向，每隔2m设一道骨架钢筋和定位钢筋，均为Φ18的一级钢。

第二篇设计计算书
一、收集资料
㈠设计资料
1、线路：双线、直线、坡度4‟、线距5m，双块式2无石渣轨道及双侧1.7m
人行道，其重量为44.4kN/m。

2、桥跨：等跨L=31.1m无渣桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，
梁端缝0.1m。

梁高3m，梁宽13.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座
中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。

轨底至梁底高
度为3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09。

3、建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30
混凝土，桩身采用C25混凝土。

4、地质及地下水位情况：
标高
()m 地质情况厚度
()m
标高
()m
地质情况厚度
()m
36.79~36.29 耕地0.5 -3.51~-12.31 粗砂(中密) 8.8
36.29~30.79
软塑
砂粘土
5.5 -12.31~-22.31 中砂(中密) 10.0
30.79~21.29 粉砂9.5 -22.31~-29.31 砾砂(中密) 7.0
21.29～19.89 淤泥质
砂粘土
(松软)
1.4 -29.31~-46.31 硬塑粘土17.0
19.89～-3.51 细砂
(中密)
23.4
土层平均重度γ=20KN/m3，土层平均内摩擦角Φ=28°，地下水位标高：+30.5m
5、标高：梁顶标高+53.483m，墩底+35.81m。

6、风力：W=800Pa（桥上有车）。

7、桥墩尺寸：如图1所示(单位：cm，标高：m)。

图1 桥墩及承台尺寸示意图
㈡ 设计荷载： 1、承台底外力合计：
双线、纵向、二孔重载：
590
60
¢ñ
130
185
185
130
60
45
270
45
360
750
20 60
20
60 250
1200
150
60
40 241
638
241
166
368
166
20
320
20
166
184
184
166
700
241
319
319
241
1120
¢ñ
50:1
50:1 33.31
35.81
47.81
50.31
N=18629.07kN,H=341.5KN,M=4671.75kN.m; 双线、纵向、一孔重载：
N=17534.94kN,H=341.5kn,M=4762.57kN.m
2、墩顶外力：
双线、纵向、一孔重载：
H=253.44KN,M=893.16KN.m
二、拟定尺寸
1、桩身采用C25混凝土。

2、设计桩径采用d=1.25m ，成孔桩径为1.28m,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。

3、画出土层分布图，选用粗砂层为持力层，桩端进入持力层的临界深度为1.5d=1.5m ，即桩端进入持力层要大于 1.5m ，从承台底面到细沙层底部深度为36.82m ，则取桩长l=42m 。

桩底标高-8.69m ，进入持力层5.18m 。

4、估算桩数：（按双孔重载估算）
估算公式：]
[p N
μn ∑⋅
= ][2
1
][0σA m l f U P i i ∑+⨯=
()m d U 021.403.025.1=+⋅=⋅=ππ
22102874/m d A ==π
d k d k d
l 2
'
22
206)34(][10γγσσ+-+=∴>
土层平均天然重度3
/20m kN =γ，由于桩侧土为不同土层，应采用各土层容
重加权平均，在地下水位以上采用天然重度，在地下水位以下采用浮重度，
3/101020m kN =-=γ
∴32/67.1042
10
)5.3031.3342(20)5.3031.33(m kN =⨯+-+⨯-=
γ
查《铁路桥规》得，地基的基本承载力,取密实砂，a Kp 5500=σ，深度修正系数3,6'
22==k k
∴
kPa d k d k 115.91825.167.1036)325.14(67.1065506)34(22
220=⨯⨯⨯+-⨯⨯⨯+='+-+=γγσσ
钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数：4.00=m 各土层的极限承载摩阻力：
软塑砂粘土：m l kPa f 52.24011==， 粉砂：m l kPa f 5.94322==，
淤泥质砂粘土：m l kPa f 4.13033==，
细砂：m l kPa f 4.234044==，
粗砂：m l kPa f 18.39555==，
∴单桩的轴向受压容许承载力：
kPa
A m l f U P i i 52.4048115.918287.14.0)18.3954.23404.1305.94325.240(021.421
][2
1
][0=⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=
+⨯=∑σ 取3.1=μ，则估算桩数：
98.552
.404807
.186293.1]
[=⨯=
=
∑P N
n μ，暂取=n 6，验算后作必要调整。

5、桩在承台底面的布置
查《铁路桥规》，当m d 1>时，最外一排桩至承台底板边缘的净距不得小于0.3d （设计桩径）且不得小于0.5m ，且钻孔灌注摩擦桩中心距不应小于2.5成孔桩径，满足桩间距和和承台边到桩净距的前提下得到桩在承台底面的布置情况，如下图（单位：cm ）：
6、桩与承台连接方式
采用主筋伸入式，桩伸入承台板内10cm ，具体配筋见后面详述。

三、承台底面形心处的位移计算 1、设计荷载：
双线、纵向、二孔重载：
18629.07,341.5,4671.75NK N H K N M K N m
===⋅ 双线、纵向、一孔重载：
17534.94,341.5,4762.57NK N H K N M K N m ===⋅
2、计算0,b α
（1）桩的计算宽度0b ：
kb k k b f 0
0= 其中，桩为圆形且d > 1m. 所以 78
.1/)1(0=+=d d k
6.3)1(36.06.025.301=+⋅⨯=<=d h L
∴962.06
25
.36.06.016.06.0111=⋅-+=⋅'-+
'=h L b b k ，其中6.02='=b n 时， 因此，m b 971.128.1961.078.19.00=⨯⨯⨯=
（2）计算基础变形系数αα
5
0EI m b =α
4
4
1318.064
m d I ==
π，
kPa
E h 7108.2⨯=查《铁路桥规》
∴kPa E E h 771024.2108.28.08.0⨯=⨯⨯==
467/10952.21318.01024.2m kPa EI ⨯=⨯⨯=
假定桩为弹性桩，则其计算深度：56.4)128.1(2)1(2=+=+=d h m
m h 深度内存在两层不同的土，则m 的换算公式为：2
2122211)
2(m h h h h m h m m ++= 其中， m h m kN m m h m kN m 06.4/80005.0/5000242141====，，，，则
4
2
2
2
2
212211/93.796356
.406
.4)06.45.02(80005.05000)2(m kN h h h h m h m m m =⨯+⨯⨯+⨯=
++=
∴
1565
3536.010
952.2971.193.7963-=⨯⨯==m EI mb α 而5.285.14423536.0>=⨯=l α，则桩为弹性桩，假设成立。

3、计算单桩桩顶刚度4321ρρρρ、、、
00111A C AE l l ++=
ξρ
其中，5.0287.14
108.242022
7
0===
⨯===ξπ，，，，m d A kPa E m l l
m
m m l d D 35.4D 356.114
28tan 42225.14tan 2=>=⨯+=+=，所以取
ϕ
22
2
0862.144
35.44
m D A =⨯=
=
ππ
m m l 1042>= ∴300/10500004225000m kN ml l m C =⨯===
∴m
kN A AE l l /10546.1862
.1410500001
108.2287.1425.01
C 1
1670
001⨯=⨯+
⨯⨯⨯=
++=
ξρ
又0.4852.14423536.0>=⨯=l α，查表有48.1,985.0,064.1===M
M H Y Y φ
， ∴m kN EIY H ⋅⨯=⨯⨯⨯==4
6
3
3
21089.13064.110952.23536.0αρ
kN EIY M 562
2310636.3985.010952.23536.0⨯=⨯⨯⨯==αρ
rad m kN EI M /1049.15484.110952.23536.0564⋅⨯=⨯⨯⨯==φαρ
4、计算承台刚性系数
m
kN n n i bb /10276.910546.166611⨯=⨯⨯===∑ρργ m
kN n n i aa ⋅⨯=⨯⨯===∑542210334.81089.136ρργ
kN
n n i a a 653310182.210636.36⨯-=⨯⨯-=-=-==∑ρργγββ
rad m kN x n n i
i i /10625.5)2
5.4(
10546.161049.15672
652
14⋅⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯=+=∑∑ρργββ
对于低承台桩基，承台完全处于软塑砂粘土中，因此，承台的计算宽度为：
m b B 2.1212.1110
=+=+=，34/101561.25.245.8624m kN mh C h ⨯=⨯== ∴
m kN h C B h aa aa
⋅⨯=⨯⨯⨯+⨯=+='
545010384.1125.2101561.22.1210334.82γγ
kN
h C B h a a a 6246
2010928.16
5.2101561.22.1210182.26⨯-=⨯⨯⨯+⨯-=+='
='
β
ββγγγ
r a d
m kN h C B h /10657.512
5.2101561.22.1210625.54127347
30⋅⨯=⨯⨯⨯+⨯=+='
ββ
ββγγ
5、计算承台底面形心处的位移a ，b ，β
桩基为竖直桩基，桩群对称布置，0====a ab b ba ββγγγγ，则有：
⎪⎩
⎪
⎨⎧∑=+=∑=+M a N b H a a bb a aa '''
'βββββγγγβγγ
由上式得承台形心位移：'''''2
''
'''2
b b a a a a a a a a a a N b H M a M H ββββββββββγγγγγγγγβγγγ⎧=
⎪⎪⎪-⎪
=
⎨-⎪⎪-⎪=
⎪-⎩
∑∑∑∑∑ ① 荷载情况1—双线、纵向、二孔重载：
18629.07,341.5,4671.75NK N H K N M K N m ===⋅ m N b bb
36
10008.210276.907
.18629-⨯=⨯=
=∑
γ
m M H a a aa a 4
2
675672
10468.4)
10928.1(10657.510384.1175.4671)10928.1(5.34110657.5-⨯=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯='-'
''-'=
∑∑β
βββββγγγγγ
rad H M a aa a aa 52
675652
10849.9)
10928.1(10657.510384.115.341)10928.1(75.467110384.11-⨯=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯='-'
''-'=
∑∑β
βββγγγγγβ
② 荷载情况2—双线、纵向、单孔重载：
17534.94,341.5,4762.57NK
N H K N M K N m ===⋅
m N
b bb
3
6
10890.110276.994.17534-⨯=⨯=
=∑
γ
m M H a a aa a 42
675672
10645.4)
10928.1(10657.510384.1157
.4762)10928.1(5.34110657.5-⨯=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯='-'
''-'=
∑∑β
βββββγγγγγ
rad
H M a aa a aa 4
2
675652
10002.1)10928.1(10657.510384.115.341)10928.1(57.476210384.11-⨯=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯--⨯⨯='-'
''-'=
∑∑β
βββγγγγγβ 四、墩身弹性水平位移δ的计算
假定墩帽、托盘和基础部分产生刚性转动，将墩身分为四个部分，（由于墩身4-5段下部分在土中，故将其分为两段，只计算土上部分风力），分别计算它们所受的风荷载,桥上有车时的风压强度W=800Pa ，纵向水平风力等于风荷载强度乘以迎风面积,分别计算出四部分的上下底边长及中线长，然后计算出各个截面的弯矩，再求和即可得到托盘底面所受的总弯矩。

1、H ∑和纵向风力引起的力矩：
墩冒所受风力：kN 6.38.06.05.7=⨯⨯=墩帽H
托盘所受风力：kN H 8.78.05.12/)9.51.7(=⨯⨯+=托盘
墩身风力：kN H 304.148.032/)02.69.5(21=⨯⨯+=-
kN H 592.148.032/)14.602.6(32=⨯⨯+=- kN H 880.148.032/)26.614.6(43=⨯⨯+=- kN H 181.108.002.22/)34.626.6(54=⨯⨯+=-
风力合力作用点位置距长边的距离为y ，梯形形心轴距长边的距离公式为：
h b a b
a y ⋅++=
)
(32，其中a 为长边，b 为短边，h 为梯形高
计算得：m y 727.0=托盘，m y y y 495.1342312===，m y 008.145= 将墩身分成四段，利用几何关系分别求出边长及中线长，如下图：
风力及截面弯矩值计算表
对各截面弯矩
M（KN·m）
水平力(KN)
托盘顶0 托盘底1234墩底5墩顶水平力235.44
P=152.064532.2241292.5442052.8642813.1843573.504墩帽风力
3.6
H=
墩冒
1.08 6.4817.2828.0838.8849.68
托盘风力
7.8
H=
托盘
6.02929.42952.82976.22999.629
墩身风力
12
14.304
H
-
=21.38464.296107.208150.120 23
14.592
H
-
=21.81565.591109.367 34
14.880
H
-
=22.24666.886 181
.
10
5
4
=
-
H20.240墩顶弯矩893.16893.16893.16893.16893.16893.16总计1046.3041437.8932253.7973113.0444016.4984962.586
2、墩顶水平位移计算
注：墩帽托盘 C40：kPa E h 71025.3⨯=，墩身 C30：kPa E h 7100.3⨯=
表中，h ∆：分段高度，i h ：分段中线到墩顶铰支座距离，2
i i i
M M M +=下上
893.161046.304
969.7322
M K N m +==⋅顶冒
m kN M ⋅=+=
099.12422
893
.1437304.1046托盘 m kN M ⋅=+=
-845.18452
797
.2253893.143721 m kN M ⋅=+=-771.35642
044
.3113797.225343
m kN M ⋅=+=-542.44892498
.4616044.311354
五、桩基检算
1、单桩承载力检算（按双孔重载计算）
m kN rad m x kN N /10546.110849.925.207.186296
15
⨯=⨯===-ρβ，，，
则桩顶内力：
()i
M K N m ⋅ ()h m ∆ ()i h m 34()12
i bh I m = 2
(/)i E I K N m ()i i d i M hh m EI δ∆= 墩冒 969.732 0.6 0.3 29.160 7.5816E+08 2.302E-07 托盘 1242.099 1.5 1.35 17.7493 4.6148E+08 5.450E-06 1-2段 1845.845 3 3.6 17.2075 4.1298E+08 4.827E-05 2-3段 2683.421 3 6.6 19.5646 4.6955E+08 1.133E-04 3-4段 3564.771 3 9.6 22.1521 5.3165E+08 1.931E-04 4-5段 4489.542
3 12.6 24.9839
5.9961E+08
2.830E-04 总计
6.434E-04
kN
x n N N 442.344710849.925.210546.1607
.18629561max =⨯⨯⨯⨯+=+=-∑βρ
桩身C25混凝土容重325/K Nm γ=，土平均重度m kN /20=γ 则桩自重：
kN d G 841.846)1519.392581.2(28.14
)19.3981.2(4
22
=⨯+⨯⨯=
+=
'π
γγπ
桩入土部分同体积土重：
kN d G 613.576)1019.392081.2(28.14
)19.3981.2(4
22
=⨯+⨯⨯=
+=
''π
γγπ
则
kN
P kN G G N 521.4048][2.1812.3647613.576841.846584.3377'''max =<=-+=-+
其中，kN
P 92.3048][=，故单桩轴向受压承载力满足要求。

2、群桩承载力检算（按双孔重载计算）
将桩群看作一个实体基
础，则实体基础为一台体，台体底面由于内摩擦角（ 28=ϕ）较顶面放大（如左图），底面尺寸：
m
l a 294.204
28tan 42298.94
tan
298.9=⨯⨯+=+=
ϕ
m
l b 094.16428tan 42228.15.44tan 228.15.4=⨯⨯++=++=
ϕ
2612.326094.16294.20m ab A =⨯==
32
2081.8766
094.16294.206m ab W =⨯==
桩自重：kN G 046.50816841.8461=⨯=
桩侧土重：kN G 159.1428956613.576)1019.392081.2(612.3262=⨯-⨯+⨯⨯= 承台重：kN G 49005.272.11253=⨯⨯⨯=
承台部分土重：kN G 39205.272.11203=⨯⨯⨯='
kN
G G G G N N 275.16758539204900159.142895046.508107.1862933210=-+++='
-+++= kPa kPa W M A N 644][744.467081
.87675
.4671612.326037.1510290=<=+=+=
σσ 3、墩顶水平位移检算（按一孔重载）
墩高：2.5121.50.60.417H m =++++= 则墩顶位移
m
88.271.3155][10811.210434.61710002.110645.43444m L m H a d
=⨯==∆<⨯=⨯+⨯⨯+⨯=++=----δβδ 4、结构在土面处的位移（按一孔重载）
在《桥规》中查m 、m 0时，只适用于结构在地面处的最大位移为6mm ，若超过6mm 就不能采用“m ”法进行计算，故需要对桩在土面处的位移进行检算。

墩身埋于土中高度：'
36.7933.313.48h
m =-= mm m h a 610132.848.310002.110645.4444<⨯=⨯⨯+⨯='+=∆---β ∴可以用m 法直接查表计算 5、桩身截面配筋设计（一孔重载）
（1）桩身弯矩计算
kN
a H 433.1910636.310002.11089.1310645.45444320=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=--βρρ
m kN a M ⋅=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=-=--184.2310636.310645.41049.1510002.15454340ρβρ
∴任意深度z 处桩身截面弯矩：
M M M M M M z B A B A B M A H M 184.23958.54184.233536
.0433
.1900
+=+=
+=
α
z M 列表计算如下：
Z α ()Z m M A
m B
M A 332.41 M B 994.1 )(m kN M z ⋅ 0.00 0.00 0.000 1.000 0.000 23.18 23.18 0.20 0.57 0.197 0.998 10.827 23.14 33.96 0.40 1.13 0.377 0.986 20.719 22.86 43.58 0.60 1.70 0.529 0.959 29.073 22.23 51.31 0.80 2.26 0.646 0.913 35.503 21.17 56.67 1.00 2.83 0.723 0.851 39.735 19.73 59.46 1.20 3.39 0.762 0.774 41.878 17.94 59.82 1.40 3.96 0.765 0.687 42.043 15.93 57.97 1.60 4.52 0.737 0.594 40.504 13.77 54.28 1.80 5.09 0.685 0.499 37.646 11.57 49.22 2.00 5.66 0.614 0.407 33.744 9.44 43.18 2.20 6.22 0.532 0.320 29.238 7.42 36.66 2.40 6.79 0.443 0.243 24.346 5.63 29.98 2.60 7.35 0.355 0.175 19.510 4.06 23.57 2.80 7.92 0.270 0.120 14.839 2.78 17.62 3.00 8.48 0.193 0.076 10.607 1.76 12.37 3.50 9.90 0.051 0.014 2.803 0.32 3.13 4.00
11.31
0.000
0.000
0.000
0.00
0.00
由表知：m kN M ⋅=82.59max kN x n
N N 944.257310
002.125.210546.16
94.175344
6
1
min =⨯⨯⨯⨯-=-=-∑βρ
（2）计算偏心距 初始偏心距：m N M e 0226.0944
.257382
.59min max 0===
偏心距放大系数：22
1
1h h c KN E I l ηπα
=
-
其中，影响系数6185.016.025
.10226.02.01
.016.02.01.00=++
=++=
h e α 计算长度：m l l c 656.5)3536
.00
.40(5.0)0
.4(5.00=+
⨯=+
=α
，（α为变形系数） 主力+附加力，所以K=0.6
则006.1656.51318.0108.2621.00524.26456.011
112
722
2=⨯⨯⨯⨯⨯-
=-=
ππαηc h h l I E KN
∴
m e e 0227.00226.0006.10=⨯=='η
（3）配筋
根据灌注桩构造要求，桥梁桩基主筋宜采用光圆钢筋，主筋直径不宜小于 16mm ，净距不宜小于120mm ，且任一情况下不得小于80mm ，主筋净保护层不应小于60mm 。

在满足最小间距的情况下，尽可能采用单筋、小直径的钢筋，以提高桩的抗裂性，所以主筋采用I 级钢筋。

桩身混凝土为C25，根据《桥规》规定，取min μ=0.5%,则
22min min ,9.613512504
%5.0mm A A c s =⨯⨯
==π
μ
选用20φ20的Ⅰ级钢筋，2,2.6283mm A s =实，取净保护层厚度mm a s 60=，采用对称配筋，则主筋净距为：
mm mm d R 12036.1742020
)1060625(2202>=---⨯=-ππ，符合要求。

桩与承台的联结方式为主筋伸入式，桩身伸入承台板0.1m ，主筋伸入承台的长度（算至弯钩切点）对于光圆钢筋不得不小于45倍主筋直径,即900mm,
主筋应配到4/α处以下2m 处（约为13.31m ）,取其长度为14m ，则主筋总长为15m 。

箍筋采用Φ8@200mm ，为增加钢筋笼刚度，顺钢筋笼长度每隔2m 加一道φ18的骨架钢筋。

顺钢筋笼长度每隔2m 在四个节点处加四个定位钢筋，直径为Φ18。

桩身截面配筋如设计图纸。

（4）判断大小偏心 取n=15
换算截面面积：22
06.13214324
mm nA d A s =+=π
换算截面惯性矩：
4
102424
010436.13)1060625(2.6283152
14625214mm r nA R I s s ⨯=--⨯⨯⨯+⨯=+=ππ
核心距：mm e mm y A I k 9.1668.1626256.132143210436.1310
00='>=⨯⨯==
故属小偏心构件 （5）应力检算
小偏心构件，全截面受压，则
MPa MPa y I M A N b c 5.9][002.262510
436.131082.596.1321432100524.264510
3
300=<=⨯⨯⨯+⨯=+=σσ
M P a
M P a a y I M A N n s s s 160][029.30)]1060625(10436.131082.596.1321432100524.2645[15)]([10
3300=<=--⨯⨯+⨯⨯='
-+='
σσ 应力合格 （6）稳定性检算
桩计算长度,7525.4/25.1656.5<===d l m d m l c c ，，
查《混凝土结构设计原理》表11-4得Φ=1.0，查表11-3得m=12.4
MPa MPa mA A N
c s c c 6.7][027.2)2.62834.1212504/(0.1100524.2645)
(23
=<=⨯+⨯⨯='+=σπφσ
则稳定性满足要求
6、单根桩材料表
（1）钢筋 直径mm 根数 单根长m 单重kg/m 总长m 总重kg 受力纵筋 20 20 15 2.47 300 741 环向箍筋 8 75 2.76 0.395 207 81.765 骨架钢筋 18 7 6.14 2 42.98 85.96 定位钢筋
18 28 0.424 2 11.872 23.744
总
932.469
（2）混凝土
等级 直径m 长m 体积 桩
C25
1.28
42
54.045
六、电算结果 1、电算输入文件
2 6 2 0 0.5 3.1 28000000 5000 28 0.5 8000 28 5.5 8000 28 9.5 4000 28 1.4
15000 28 23.4
25000 28 8.8
4 1.2
5 1.25 0 42 0 -2.25
4 1.2
5 1.25 0 42 0 2.25
3.48 11.2
0 0 0
341.5 17534.94 4762.57
341.5 18629.07 4671.75
**************************************************
* 第一部分原始数据*
**************************************************
桩类型组数土层数作用力H方向上一排桩的桩数
2 6 2
桩端嵌固类型MD=.0 桩传力类型系数XS=0.5000
最小桩间净距LS= 3.10(米) 桩材砼弹性模量E= 0.2800E+08(kN/m2)
地基比例系数(kN/m4) 内摩擦角(度) 第I土层的厚度(米)
5000. 28.0 0.50
8000. 28.0 5.50
8000. 28.0 9.50
4000. 28.0 1.40
15000. 28.0 23.40
25000. 28.0 8.80
I IT D DB LO LI AH X
1 4 1.250 1.250 0.000 42.000 0.0000 -2.2500
2 4 1.250 1.250 0.000 42.000 0.0000 2.2500
承台埋入地面或局部冲刷线以下的深度： 3.5
承台的实际宽度：11.2
荷载类型I 水平力H(kN) 轴向力N(kN) 弯矩M(kN.m)
1 0.0 0.0 0.0
2 341.5 17534.9 4762.6
3 341.5 18629.1 4671.8
**************************************************
* 第二部分计算结果*
**************************************************
基础的变形系数a及桩顶刚度系数
I AF LO1 LO2 LO3 LO4
1 0.353 1480959.50 125253.74 329182.7
2 1405956.38
2 0.35
3 1480959.50 125253.7
4 329182.72 1405956.38
承台刚度矩阵
I K1 K2 K3
1 1574549.091687 0.000000 -1969339.527503
2 0.000000 11847676.000000 0.000000
3 -1969339.527503 0.000000 71321930.609031
*******************************
荷载类型NP= 1 (单孔轻载)
*******************************
承台位移
水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad)
0.00 0.00 0.0000E+00
I= 1
第1 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J)
1 0.00 0.00 0.000000
2 0.00 0.00 0.000000
3 0.00 0.00 0.000000
第1 根桩桩身内力
J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m)
1 0.57 0.000 0.000 0.000
2 1.1
3 0.000 0.000 0.000
3 1.70 0.000 0.000 0.000
4 2.27 0.000 0.000 0.000
5 2.84 0.000 0.000 0.000
6 3.40 0.000 0.000 0.000
7 3.97 0.000 0.000 0.000
8 4.54 0.000 0.000 0.000
9 5.11 0.000 0.000 0.000
10 5.67 0.000 0.000 0.000
11 6.24 0.000 0.000 0.000
12 6.81 0.000 0.000 0.000
13 7.38 0.000 0.000 0.000
14 7.94 0.000 0.000 0.000
15 8.51 0.000 0.000 0.000
16 9.08 0.000 0.000 0.000
17 9.65 0.000 0.000 0.000
18 10.21 0.000 0.000 0.000
19 10.78 0.000 0.000 0.000
20 11.35 0.000 0.000 0.000
I= 2
第2 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J)
1 0.00 0.00 0.000000
2 0.00 0.00 0.000000
3 0.00 0.00 0.000000
第2 根桩桩身内力
J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m)
1 0.57 0.000 0.000 0.000
2 1.1
3 0.000 0.000 0.000
3 1.70 0.000 0.000 0.000
4 2.27 0.000 0.000 0.000
5 2.84 0.000 0.000 0.000
6 3.40 0.000 0.000 0.000
7 3.97 0.000 0.000 0.000
8 4.54 0.000 0.000 0.000
9 5.11 0.000 0.000 0.000
10 5.67 0.000 0.000 0.000
11 6.24 0.000 0.000 0.000
12 6.81 0.000 0.000 0.000
13 7.38 0.000 0.000 0.000
14 7.94 0.000 0.000 0.000
15 8.51 0.000 0.000 0.000
16 9.08 0.000 0.000 0.000
17 9.65 0.000 0.000 0.000
18 10.21 0.000 0.000 0.000
19 10.78 0.000 0.000 0.000
20 11.35 0.000 0.000 0.000
*******************************
荷载类型NP= 2 (单孔重载)
*******************************
承台位移
水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad)
0.31 1.48 0.7537E-04
I= 1
第1 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J)
1 0.31 0.31 14.163336
2 1.31 1.31 1940.732059
3 0.08 0.08 3.537224
第1 根桩桩身内力
J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m)
1 0.57 11.444 13.498 2.228
2 1.1
3 18.652 11.76
4 3.776
3 1.70 24.661 9.332 4.699
4 2.27 29.172 6.53
5 5.076
5 2.84 32.061 3.657 5.004
6 3.40 33.349 0.923 4.584
7 3.97 33.168 -1.500 3.923
8 4.54 31.727 -3.501 3.117
9 5.11 29.285 -5.026 2.253
10 5.67 26.117 -6.061 1.401
11 6.24 22.496 -6.628 0.614
12 6.81 18.675 -6.776 -0.074
13 7.38 14.875 -6.566 -0.645
14 7.94 11.279 -6.067 -1.095
15 8.51 8.033 -5.345 -1.434
16 9.08 5.246 -4.458 -1.679
17 9.65 2.997 -3.453 -1.853
18 10.21 1.343 -2.364 -1.981
19 10.78 0.326 -1.210 -2.085
20 11.35 -0.020 0.000 -2.180
I= 2
第2 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J)
1 0.31 0.31 14.163336
2 1.65 1.65 2443.002941
3 0.08 0.08 3.537224
*******************************
荷载类型NP= 3 (双孔重载)
*******************************
承台位移
水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad)
0.31 1.57 0.7405E-04
I= 1
第1 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J)
1 0.31 0.31 14.390883
2 1.41 1.41 2081.893195
3 0.07 0.07 2.225895
第1 根桩桩身内力
J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m)
1 0.57 10.26
2 13.729 2.220
2 1.1
3 17.602 11.999 3.769
3 1.70 23.746 9.569 4.698
4 2.27 28.391 6.771 5.085
5 2.84 31.412 3.885 5.022
6 3.40 32.826 1.13
7 4.613
7 3.97 32.761 -1.304 3.960
8 4.54 31.425 -3.329 3.160
9 5.11 29.074 -4.879 2.300
10 5.67 25.982 -5.940 1.449
11 6.24 22.422 -6.535 0.660
12 6.81 18.647 -6.708 -0.031
13 7.38 14.878 -6.521 -0.607
14 7.94 11.302 -6.042 -1.063
15 8.51 8.065 -5.336 -1.409
16 9.08 5.279 -4.461 -1.662
17 9.65 3.026 -3.464 -1.845
18 10.21 1.365 -2.376 -1.982
19 10.78 0.342 -1.219 -2.096
20 11.35 -0.006 0.000 -2.202
I= 2
第2 根桩的桩顶位移
J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.31 0.31 14.390883 2 1.74 1.74 2575.374305 3 0.07 0.07 2.225895
3、手算与电算结果对照表
表一
基础变形系数及桩顶刚度系数
)(1-m α )/(1m kN ρ )(2m kN ⋅ρ )(3kN ρ )/(4rad m kN ⋅ρ
电算结果 0.353 1480959.5 125253.74 329182.72
1405956.38
手算结果
0.3536
610546.1⨯
41089.13⨯
510636.3⨯
51049.15⨯
表二
承台刚度系数矩阵
)(m kN aa ⋅'γ
)/(m kN bb γ
)(kN a 'βγ )/(rad m kN ⋅'ββγ
电算结果 1574549.091687 11847676.0000
00 -1969339.527503 71321930.609031
手算结果
510384.11⨯
610276.9⨯
610928.1⨯-
710657.5⨯
表三
荷载情况 承台位移
水平位移(mm) 竖向位移(mm)
转角(rad) 单孔重载
电算结果
0.31 1.48 0.7537E-04 手算结果 0.4645 1.89 1.002E-04 双孔重载
电算结果
0.31 1.57 0.7405E-04 手算结果 0.4668
2.01
0.9849E-04。