《桥梁桩基础课程设计》

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桩基础课程设计

桩基础课程设计

桩基础课程设计一设计题目:桩基础课程设计二设计荷载:柱底荷载标准组合与柱底荷载效应基本组合见桩基础设计任务书表3,表4。

1 题号:4号2 柱底荷载效应标组合值A轴:F k=2040KN M K=242KN.M V K=145KN。

B轴:F k=2280KN M K=223KN.M V K=158KN。

C轴:F k=2460KN M K=221KN.M V K=148KN。

3 柱底荷载效应标准组合值A轴:F k=2650KN M K=253KN.M V K=193KN。

B轴:F k=3560KN M K=228KN.M V K=175KNC轴:F k=3120KN M K=244KN.M V K=188KN。

4 地层条件及其参数地基各土层物理性质参数5.场地水文地质条件场地内地下水位位于地表下3.5米处。

地下水对混凝土结构无腐蚀性。

四.桩的选型疏桩布置经济承载力高,此处地层中无高压缩性土,不考虑承台作用,拟采用Φ500灌注桩,持力层选择粉沙层。

桩入土深度1.0米(不小于2d),设计桩长15.6米,伸入承台50mm,承台底置于淤泥质土顶面,拟选承台高1200mm。

室外地坪标高为—0.45m,自然地面标高同室外地坪标高。

土层分布图(一)单桩承载力计算1单桩竖向承载力极限值QukQuk=Qsk+Qpk=U∑q si l i+A p q pk=π×0.5×(2.0×26×0.8+1.3×28+6.6×45+4.2×65+1.0×75)+ π×(0.5/2)^2×2400=1606.1kn2基桩竖向承载力特征值R承台底部为淤泥质地基土,压缩性大,不考虑承台效应ηc=0,则有R=Ra=Ruk/K=1606.1/2=803.05KN根据上部荷载初步估计桩数为:n=Fk/R=3.06 取4根(一)桩基竖向承载力验算根据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008),当按单桩竖向承载力特征值进行计算时,荷载应取效应标准组合值,由于桩基所处场地设防烈度为7度,且场地内无可液化沙土,粉土问题,因此不进行地震效应承载力验算。

桥梁基础桩基础课程设计

桥梁基础桩基础课程设计

桥梁基础桩基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解桥梁基础桩的基本概念、分类及在桥梁工程中的应用。

2. 学生能掌握基础桩的受力原理、设计要点及施工方法。

3. 学生能了解桥梁基础桩的检测与验收标准。

技能目标:1. 学生能运用基础桩知识,分析桥梁工程中基础桩的选择与应用。

2. 学生能运用所学原理,进行基础桩的简单设计和施工方案制定。

3. 学生能运用检测方法,评估桥梁基础桩的质量。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对桥梁工程建设的兴趣,增强对国家基础建设的责任感和使命感。

2. 学生树立正确的工程质量观念,注重施工安全和环境保护。

3. 学生培养团队合作精神,学会在工程实践中相互协作、共同解决问题。

课程性质:本课程为工程专业实践课程,结合理论知识与实际应用,提高学生的工程实践能力。

学生特点:学生具备一定的桥梁工程知识基础,对桥梁基础桩有一定了解,但缺乏深入的认识和实际操作经验。

教学要求:通过本课程的学习,使学生能够掌握桥梁基础桩的知识,具备实际操作能力,培养解决实际问题的能力。

教学过程中注重理论与实践相结合,提高学生的综合素质。

课程目标分解为具体学习成果,以便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 桥梁基础桩概述- 基础桩的定义、分类及功能- 桥梁基础桩的发展历程及现状2. 基础桩受力原理- 桩土相互作用原理- 桩基承载力的计算方法- 桩身强度及稳定性分析3. 桥梁基础桩设计- 设计原则与要求- 桩长、桩径、桩距的确定- 桩基施工图的绘制4. 桥梁基础桩施工技术- 施工准备与工艺流程- 钻孔灌注桩施工方法- 预制桩施工方法- 桩基施工质量控制措施5. 桥梁基础桩检测与验收- 检测方法与技术- 验收标准与程序- 桩基工程质量评定6. 案例分析与讨论- 现有桥梁基础桩工程案例介绍- 案例分析与问题讨论- 解决实际工程问题的方法与技巧教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织,结合教材相关章节进行详细讲解。

桥梁基础桩基础设计

桥梁基础桩基础设计

1. 初步拟定桩长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d=1.2m ,以冲抓锥施工。

桩群布置经初步计算拟采用6根灌注桩,为对称竖直双排桩基础,埋置深度初步拟定为h=11.31m 。

桩长初步拟定为18m ,桩底标高为49.54m 。

2.桩群结构分析2.1承台底面中心的荷载计算永久作用加一孔可变作用(控制桩截面强度荷载)时:407469.8 5.6 2.025.043490()N kN =+⨯⨯⨯=∑358.60()H kN =∑4617.30358.60 2.05334.50()M kN =+⨯=∑永久作用加二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时:46788.009.8 5.6 2.025.049532()N kN =+⨯⨯⨯=∑2.2单桩桩顶荷载计算桩的计算宽度1b对于 1.0d m ≥时: 1(1)f b K K d =+式中:f K ——桩形状换算系数,对于圆形截面,取0.9;d ——桩直径,取1.2m ;K ——平行于水平作用方向的桩间相互影响系数:已知:12L m = ; 13(1) 6.6h d m =+= ; 22,0.6n b ==;对于110.6L h <的多排桩 : 2121(1)0.8020.6b L K b h -=+⨯= 所以: 10.90.802(1.21) 1.59()b m =⨯⨯+= 桩的变形系数αα=0.8c EI E I =式中: α——桩的变形系数;EI ——桩的抗弯刚度,对以受弯为主的钢筋混凝土桩,根据现行规范采用;c E ——桩的混凝土抗压弹性模量,C20混凝土72.5510c E KPa =⨯;I ——桩的毛面积惯性矩,440.1018()64d I m π==m ——非岩石地基水平向抗力系数的比例系数,4120000/m kN m =;所以,计算得:10.62()m α-=桩在最大冲刷线以下深度h=11.31m ,其计算长度则为:0.6211.317.02( 2.5)h h α==⨯=> 故按弹性桩计算桩顶刚度系数1ρ、2ρ、3ρ、4ρ值计算 已知:0 6.69,11.31l m h m == ;12ζ=(根据《公桥基规》钻挖孔桩采用12ζ=), 2221.2 1.13()44d A m ππ⨯===630012000011.31 1.35710(/)C m h kN m ==⨯=⨯2220 1.240tan 11.31tan 21.142424d A h m φππ︒⎛⎫⎛⎫=+⋅=⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,易知该值大于相邻底面中心距为直径所得的面积,故按桩中心距计算面积,故取:220 3.28.044A m π=⨯=∴ 117600016.6911.311121 1.13 2.5510 1.357108.04h l h AE C A ρζ-⎡⎤+⨯⎢⎥==+⎢⎥+⨯⨯⨯⨯⎢⎥+⎣⎦ 621.923100.925KN m EI =⨯⋅=已知:7.02h h α==(>4),∴取h =4,000.62 6.69 4.15()l l m α==⨯=查教材《桥梁基础工程》附表17、18、19得:Q x =0.05568 m x =0.16498 m ϕ=0.65853 所以 3320.620.055680.0133Q EIx EI EI ρα==⨯=2230.620.164980.0634m EIx EI EI ρα==⨯=40.620.658530.408m EI EI EI ραφ==⨯=计算承台底面原点O 处位移0a 、0b 、0β 对于竖直桩,且各桩的直径相同时:01434907836.0460.925N b n EI EIρ===⨯ 241310222224131()16.66358.600.38045334.56116.420.079816.660.1447()()ni i ni i n x H n MEI EI a EI EI EI EIn n x n ρρρρρρρ==++⨯+⨯===⨯-⋅+-∑∑2302222241310.07985334.50.3804358.60429.570.079816.660.1447()()ni i n M n H EI EI EI EI EIn n x n ρρβρρρρ=+⨯+⨯===⨯-⋅+-∑计算作用在每根桩顶上作用力i P 、i Q 、i M : 竖向力:1007884.10()7836.04429.57()0.925( 1.6)6612.57()i i kN P b x EI kN EI EI ρβ⎧=+=⨯±⨯=⎨⎩ 水平力:20306116.42429.570.01330.063454.11()i Q a EI EI kN EI EI ρρβ=-=⨯-⨯= 弯矩:4030429.576116.420.4080.0634212.52()i M a EI EI kN m EI EIρβρ=-=⨯-⨯=-⋅校核:654.11324.66()358.60()i nQ kN H kN =⨯=≈=∑13(7884.106612.57) 1.66(212.52)4828.22()5334.50()ni iii x p nMkN m kN m =+=⨯-⨯+⨯-=⋅≈⋅∑13(7884.016612.57)43490.01()43490.00()nii npkN kN ==⨯+=≈∑2.3最大冲刷线深度处荷载计算从单桩桩顶荷载计算中,已得出计算最大冲刷线深度荷载所需要的数据,计算如下:弯矩 00212.5254.11 6.69149.48()i i M M Q l kM m =+=-+⨯=⋅ 水平力 054.11()Q kN =竖向力 07884.10 1.13 6.69(2510)7997.50()P kN =+⨯⨯-=2.4最大冲刷线深度下沿桩长度方向弯矩、水平压应力的计算桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算:由:z Q =0 得:00.62149.481.71354.11Q M C Q α⨯===由 1.713Q C = 且h =7.02>4 取h =4.0,查教材《基础工程》附表13得max 0.813Z = 故 max 0.8131.31()0.62Z m == 又由max Z =0.813 及7.02h =>4 取h =4.0,查教材《基础工程》附表13得m K =1.296∴ max 01.296149.48193.73 (kN m)m M K M =⋅=⨯=⋅最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算:采用无量钢法计算,由h =7.02>2.5,所以用摩察桩公式计算:0z m m Q M A M B α=+ 00z Q Q Q Q A M B α=+其中54.1187.27()0.62Q kN α== 0Q =54.11kN 0M =149.48kNm A 、m B 、Q A 、Q B 的值查教材《基础工程》附表3、4、7、8 ,计算如下表:2.5桩顶纵向水平位移验算:桩在最大冲刷线处水平位移0x 和转角0ϕ的计算:由 Z =0 7.02h =>4 取 h =4 查教材《基础工程》附表1、2、5、6 得:x A =2.44066 A ϕ=-1.62100 x B = 1.6210 B ϕ=-1.7505800032x xQ M x A B EI EI αα=+ 372754.11149.482.44066 1.62100.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 30.57106m mm =⨯<符合规范要求0002Q M A B EI EI ϕϕϕαα=+ 27754.11149.48( 1.6210)( 1.75058)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018=⨯--⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 43.13110rad -=-⨯由 7.02h m =>4m ,取4,000.62 6.69 4.15l l α==⨯= 可查得:169.91279x A = 1117.50091x A B φ== 1 5.90058B φ=1111132372*********.11212.5269.9127917.500910.62 2.04100.10180.62 2.04100.10183.010 3.0()54.11212.52(17.50091)0.62 2.04100.10180.62 2.04100.1018i ix x i i Q M x A B EI EI m mm Q M A B EI EIφφααφαα-=+=⨯-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯==+=⨯--⨯⨯⨯⨯⨯⨯3( 5.90058)0.2110()rad -⨯-=-⨯桩顶的纵向水平位移1)x mm =3.0(水平位移的容许值[]cm 74.2305.0 ==△=27.4mm> 1x故桩顶水平位移满足要求3.桩身截面配筋及截面强度校核 3.1各种参数及系数的计算最大弯矩发生在最大冲刷线以下max 1.31z m =处,该处max 193.73M kN m =⋅ 计算桩最大弯矩控制截面的轴向力0max max 12j i ik N p q l q z q c z =+⋅+⋅-⋅⋅式中 j N ——控制截面的轴向力;i p ——单桩桩顶最大竖向力,已求出7884.10i p kN =; q ——桩每延米的自重(包括浮力),()21.2251016.964q kN π⨯=⨯-=;ik q ——桩周土摩阻力标准值,已知500ik q kPA =c ——冲抓锥成孔面周长,'1.3 4.08()c d m ππ==⨯= 所以,计算得:0max max 15333.60()2j i ik N p q l q z q c z kN =+⋅+⋅-⋅⋅=计算偏心距0193.730.0363()36.3()5333.60j jM e m mm N ====桩的半径r=1200/2=600mm ,对于C20混凝土,保护层取80 g a mm =,则520/520/6000.867s mmg r r ====s r桩的长细比:018/151.2L d ==>4.4,所以,应考虑偏心距增大系数η 1000222012000.2 2.7/0.2 2.736.3/11200.288181.150.01 1.150.0111.2111(/)1(18/1.2)0.2881 2.4281400/140036.3/1120e h L h L h e h ςςηςς=+=+⨯==-⋅=-⨯==+=+⨯⨯⨯=⨯故考虑偏心距增大系数后的偏心距为:0' 2.42836.388.14()e e mm η==⨯=3.2计算配筋率采用C20混凝土,钢筋拟采用HRB335钢筋,即:9.2cd f MPa = ;280sd f MPa = 计算受压区高度系数,根据经验公式得:'0'cd sd f Ae Br f Dgr Ce ρ-=⨯- 22u cd sd N Ar f C r f ρ=+ 采用试算法列表计算,根据规范,系数A 、B 、C 、D 查附表所得:由表中计算可见,当0.85ξ=时,计算纵向力u N 与设计值j N 相近,且大于设计值。

《桥梁桩基础》课件

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《桥梁桩基础》 PPT课件
目录
• 引言 • 桥梁桩基础概述 • 桥梁桩基础设计 • 桥梁桩基础施工 • 桥梁桩基础维护与检测 • 课程总结与展望
01
引言
课程背景
桥梁工程是交通工程中的重要组成部 分,而桩基础是桥梁工程中的关键部 分,直接关系到桥梁的安全性和稳定 性。
随着交通事业的不断发展,对桥梁桩 基础的设计和施工提出了更高的要求 ,因此需要不断更新和改进桥梁桩基 础的设计和施工技术。
高层建筑中,由于建筑物荷载较大, 采用桩基可以有效地将荷载传递到下 层土体中,提高基础的承载能力和稳 定性。
03
桥梁桩基础设计
设计原则
安全性
确保桥梁桩基础在预期 荷载下具有足够的稳定 性,防止结构失稳和破
坏。
经济性
在满足安全性和功能性 的前提下,优化设计方
案,降低工程成本。
可行性
考虑施工条件、环境因 素和资源限制,确保设 计方案具有实施的可能
05
桥梁桩基础维护与检测
日常维护
01
02
03
日常巡检
定期对桥梁桩基础进行外 观检查,查看是否有裂缝 、沉降、位移等现象。
清洁保养
保持桥梁桩基础的清洁, 及时清理杂物和积水,防 止腐蚀和破坏。
排水设施维护
定期检查排水设施是否畅 通,防止积水对桩基造成 损害。
定期检测
沉降监测
定期对桥梁桩基础的沉降 进行监测,了解沉降变化 情况,判断桩基的稳定性 。
计算分析
运用力学和结构分析方法,对 桥梁桩基础进行详细的受力分 析和稳定性验算。
施工图设计
完成最终的施工图设计,包括 桩位布置图、基础结构详图和 相关施工说明。
设计案例分析

桥梁地基基础课程设计

桥梁地基基础课程设计

桥梁地基基础课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解桥梁地基基础的基本概念,掌握其分类和功能。

2. 学生能掌握桥梁地基基础的受力原理,了解不同类型地基的承载力特点。

3. 学生能了解桥梁地基基础的设计原则和施工要求。

技能目标:1. 学生能运用所学知识,分析桥梁地基基础的问题,并提出合理的解决方案。

2. 学生能通过实际案例分析,掌握桥梁地基基础的设计方法和步骤。

3. 学生能运用绘图工具,绘制桥梁地基基础的施工图。

情感态度价值观目标:1. 学生培养对桥梁工程建设的兴趣,增强对国家基础设施建设的自豪感。

2. 学生培养团队协作意识,学会在项目中进行有效沟通和分工合作。

3. 学生树立安全意识,认识到桥梁地基基础在工程中的重要性。

课程性质:本课程为实践性较强的专业课程,结合理论知识与实践操作,培养学生解决实际工程问题的能力。

学生特点:高中年级学生,具有一定的物理和数学基础,思维活跃,对实际工程有较高的兴趣。

教学要求:注重理论知识与实践操作的相结合,通过案例分析、小组讨论、实地考察等多种教学手段,提高学生的综合运用能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 桥梁地基基础概述- 地基与基础的定义与功能- 地基与基础的分类及其应用2. 桥梁地基基础受力原理- 地基土的物理性质与工程特性- 地基承载力的计算与评价- 基础形式与受力特点3. 桥梁地基基础设计原则- 设计基本要求与规范- 地基处理方法与技术- 基础结构设计原理4. 桥梁地基基础施工技术- 施工准备与工艺流程- 施工质量控制与验收标准- 施工安全措施与管理5. 桥梁地基基础案例分析- 实际工程案例介绍- 案例分析方法和步骤- 案例解决策略与实践经验教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性,结合教材相关章节进行组织。

教学大纲明确教学内容安排和进度,确保理论与实践相结合。

教学内容涵盖桥梁地基基础的基本概念、受力原理、设计原则、施工技术和案例分析,旨在帮助学生全面掌握桥梁地基基础的知识体系。

桥梁基础课程设计

桥梁基础课程设计

一、课程设计(论文)的内容在学习桥梁基础工程等课程的基础上,根据给定基本资料(地质及水文资料,荷载)进行桥梁群桩基础的设计,初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。

二、课程设计(论文)的要求与数据(一)基本资料 1 地质及水文资料河床土质为卵石土,粒径50-60mm 约占60%,20-30mm 约占30%,石质坚硬,孔隙大部分由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m ;地基比例系数4/120000m kN m =(密实卵石);地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =; 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=; 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力);土内摩擦角40ϕ=。

地面(河床)标高69.50m ;一般冲刷线标高63.54m ;最大冲刷线标高60.85m ;承台底标高67.54m ;常水位标高69.80m ,如图1。

承台平面图如图2所示。

纵桥向断面 横桥向断面图1 桩基剖面图(单位:m ) 图2 单位:m2 作用效应上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。

永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时:∑N=40746kN∑(制动力及风力)=H kN358.60∑M=4617.30kN.m(竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩)永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时:∑N=46788.00kN3 承台用C20混凝土,尺寸为9.8×5.6×2.0m,承台混凝土单位容重3γ=。

25.0/kN m4 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m=,以d2.1冲抓锥施工。

(二)主要设计依据规范1 公路桥涵地基及基础设计规范(JTG D63-2007 )2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62-2004)三、课程设计(论文)应完成的工作设计满足要求的群桩基础,并形成图纸与计算文件。

桥梁桩基础设计计算过程

桥梁桩基础设计计算过程

一、地质和水文资料地质:土层厚度、C 、φ、γ、m 、qk 、[f a0]水文:最高水位、最低水位、常水位、一般冲刷线、局部冲刷线。

二、荷载和荷载效应情况活载布置效应组合:短期效应组合、长期效应组合和基本组合。

表1 承台底面中心所受荷载三、基础方案设计1.低桩承台还是高桩承台?承台标高2.钻(挖)孔桩还是沉桩3.摩擦桩还是柱桩?四、桩基础参数的确定1.桩径拟定2.根据地质条件可确定桩长情况 (1)拟定桩长,求得[Ra];(2)桩数估算:[]a N n R =∑(3)确定单排或多排桩基础(4)桩距、桩的平面布置、确定承台尺寸3.根据地质条件桩长不可定的情况 (1)布桩:调整桩数、桩距、承台尺寸;(2)反算桩长:按偏压分配单桩所受轴向承载力,反算桩长2-[]y ii R a i M x N N R n x γ=++=∑桩身自重置换土重五、单桩所受外荷载计算(各种活载布载、荷载效应组合)1.桩的各参数确定(1)地基系数的比例系数m假设为弹性桩,局部冲刷线以下选取m 值的计算深度h m 为:2(1)m h d =+由当在h m 范围内有一层土时1m m =当在h m 深度内有两层土时,应将两层土的比例系数换算成一个m 值,作为整个深度的m 值。

12(1)m m m γγ=+-2112115() 0.21 1.25(1) 0.2m m m m h h h h h h h h γ⎧≤⎪=⎨-->⎪⎩ (2) 桩的计算宽度b 11(1) 1.0(1.50.5) 1.0f f kk d d m b kk d d m +≥⎧⎪=⎨+<⎪⎩当时当时(3) 桩的抗弯刚度EI ,受弯构件 0.8c EI E I = 2.桩的变形系数α=2.5h α>,按弹性桩计算; 2.5h α≤,按刚性桩计算。

3.单位“力”作用局部冲刷线处,桩在该处变位(0)(0)(0)(0)QQ MQ QM MMδδδδ=、、 (1)式中系数K h :当桩底置于非岩石类土上,且αh ≥2.5;或置于岩石上,且αh ≥3.5时,令K h =0。

基础工程设计-桥梁桩基(修改)

基础工程设计-桥梁桩基(修改)

桥梁桩基础设计一、初步桩基础拟定尺寸1. 桩基础类型的选择因为基础位于湖中,考虑到冲刷及潮水,且最高水位差为95.5-91.4=4.1m ,施工时排水困难,应采用高桩承台式摩擦桩。

本设计采用桥梁整体式墩台多排桩基础,墩台联结及承台板与群桩的连接均为刚性连接(见附图)。

2. 桩底标高经过初步计算,并考虑单桩承载力、局部冲刷线的影响,结合设计区域桩身穿过密实砂卵石层4.5m ,桩底标高拟采用79.1m 。

3. 桩长、桩径拟定由《公路桥涵地基与基础规范》,钻孔灌注桩混凝土等级不应小于C25。

在满足规范要求的情况下,采用桩径为1.2m 的钢筋混凝土桩。

桩身采用C25混凝土,235R 级钢筋,每桩18根主筋,主筋直径20mm ,钢筋保护层净距80mm ,箍筋采用闭合式直径8mm ,箍筋间距200mm ,详见配筋图。

4. 基桩根数及其平面布置 经过初步试算[]Nn p μ=拟采用6根钻孔灌注桩,对称竖直双排桩基础(即2×3)。

查《规范》知:钻孔灌注桩的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径,所以取钻孔桩中距为3.0m 。

二、初拟承台尺寸1. 承台尺寸由《规范》,承台的厚度为桩径的一倍及以上,且不宜小于1.5m ,混凝土强度等级不应低于C25。

本例采用厚度为2.0m ,C25混凝土。

采用板式实体承台板,考虑到墩底尺寸为:3.5m ×7m ,结合桩间中心距,所以拟定承台形状为矩形4.5m (纵桥向)×8m 。

2. 配筋构造要求根据板式刚性承台板的受力特性,于承台底部高出承台板地面约15cm 处设置一层钢筋网,网孔为100mm ×100mm ,钢筋直径采用φ12mm ,钢筋网应通过桩顶主筋且不应截断。

承台的顶面和侧面应设置表层钢筋网,每个面在两个方向的截面面积均不宜小于400mm 2/m ,钢筋间距不应大于400mm ,本例按250mm ×250mm 布置,钢筋为φ12mm 。

桩基础课程设计

桩基础课程设计

桩基础课程设计1. 引言桩基础是建筑工程中常用的基础形式之一,它能够分散建筑物的重量并传递到稳定的土层中。

本文将讨论桩基础的设计过程。

我们将从桩基础的类型、设计要求、计算方法和施工步骤等方面进行探讨。

2. 桩基础类型桩基础可分为以下几种类型: - 摩擦桩:通过桩与周围土壤的摩擦力来传递荷载。

- 立桩:通过桩与土壤的承载力来传递荷载。

- 预应力桩:在施工过程中施加预应力,以增加桩体的抗弯能力。

- 钢管桩:由钢管组成的桩,具有较高的强度和抗侧向力能力。

3. 桩基础设计要求在进行桩基础设计时,需要考虑以下几个方面的要求: - 承载力要求:根据建筑物的重量和荷载要求,确定桩的承载力。

- 稳定性要求:确保桩在承受荷载时不会发生倾覆和滑移。

- 抗浮托要求:应对桩基础可能遭受的浮托力进行抗浮托设计。

- 碰撞考虑:考虑桩基础在施工过程中可能发生的与其他结构或设备的碰撞情况。

4. 桩的计算方法4.1. 摩擦桩计算方法:摩擦桩的承载力主要由桩侧面土壤的摩擦力和桩端阻力共同承担。

根据土的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。

4.2. 立桩计算方法:立桩的承载力主要由桩端的承载力来传递。

根据桩端土壤的性质和桩的几何形状计算桩的总承载力。

4.3. 预应力桩计算方法:预应力桩的抗弯能力是通过施加预应力来提高桩体的承载能力。

预应力桩的设计中需要考虑桩的长度和预应力的大小。

4.4. 钢管桩计算方法:钢管桩的设计需要考虑桩的截面形状和钢管的材料强度。

通过计算桩的承载力和桩体的变形来确定钢管桩的设计参数。

5. 桩基础施工步骤5.1. 桩基础设计阶段:根据建筑物的荷载要求和土壤的性质,确定桩基础的类型和设计参数。

5.2. 桩基础施工准备:准备施工现场,测量和标记桩位,并进行土壤勘探。

5.3. 桩基础施工过程:按照设计要求进行桩的打桩、拔桩或钻孔设桩的工艺。

5.4. 桩基础质量控制:进行桩基础的质量监测,包括钢筋的布置情况、混凝土的振捣和强度的检测等。

桩基础课程设计计算书

桩基础课程设计计算书

桩基础课程设计计算书一、引言桩基础是一种通过深埋桩体来传递建筑物或其他结构物荷载到地下的基础形式。

它通过桩与土层之间的摩擦力和桩端的承载力来支撑结构物。

桩基础的设计和计算是确保工程安全可靠的重要环节。

二、桩基础的类型桩基础可分为承载桩和摩擦桩两种类型。

承载桩主要通过桩端的承载力来支撑荷载,而摩擦桩主要通过桩身与土层之间的摩擦力来传递荷载。

根据桩体材料的不同,桩基础又可分为钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩、木桩等。

三、桩基础的设计步骤1. 确定设计荷载:根据工程要求和土层特性,确定设计荷载的大小和分布情况。

2. 选择桩型和桩长:根据设计荷载和土层条件,选择合适的桩型和桩长。

3. 桩身计算:根据桩型和桩长,计算桩身的抗弯强度和抗剪强度。

4. 桩端计算:根据桩型和桩长,计算桩端的承载力和桩身与桩端的转换段的承载力。

5. 桩身与土层的摩擦力计算:根据土层性质和桩身形状,计算桩身与土层之间的摩擦力。

6. 桩身与土层的稳定性计算:根据桩身形状和土层特性,计算桩身与土层之间的稳定性。

四、桩基础的计算方法1. 桩身抗弯强度的计算:根据横截面形状和材料强度,采用梁理论计算桩身的抗弯强度。

2. 桩身抗剪强度的计算:根据横截面形状和材料强度,采用剪切理论计算桩身的抗剪强度。

3. 桩端承载力的计算:根据桩端形状和土层特性,采用承载力公式计算桩端的承载力。

4. 桩身与桩端转换段承载力的计算:根据桩型和土层特性,采用承载力公式计算转换段的承载力。

5. 桩身与土层的摩擦力的计算:根据土层性质和桩身形状,采用摩擦力公式计算桩身与土层之间的摩擦力。

6. 桩身与土层的稳定性的计算:根据土层特性和桩身形状,采用稳定性公式计算桩身与土层之间的稳定性。

五、桩基础设计实例以某建筑物的桩基础设计为例,设计要求为承载力为1000kN,桩的直径为600mm,桩长为12m。

根据土层特性和建筑物的荷载情况,选择了钢筋混凝土桩作为基础形式。

根据设计要求,计算桩身的抗弯强度和抗剪强度,采用梁理论和剪切理论进行计算。

公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)

公路桥梁桩基础课程设计任务书(桩柱式桥墩,含计算书)

桥梁桩基础课程设计任务书1、桥墩组成:该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。

桩径采用φ=1.2m ,墩柱直径采用φ=1.0m 。

桩底沉淀土厚度t = (0.2~0.4)d 。

局部冲刷线处设置横系梁。

2、地质资料:标高25m 以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量γ=18.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%21=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。

标高25m 以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量γ=19.5kN /m 3,土粒比重G=2.70g/3cm ,天然含水量%8.17=ω,液限%7.22=l ω,塑限%3.16=p ω。

3、桩身材料:桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量αMP E h 41085.2⨯=,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。

4、计算荷载⑴ 一跨上部结构自重G=2350kN ;⑵ 盖梁自重G 2=350kN⑶ 局部冲刷线以上一根柱重G 3应分别考虑最低水位及常水位情况;⑷公路Ⅱ级 :双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。

支座对桥墩的纵向偏心距为3.0=b m (见图2)。

计算汽车荷载时考虑冲击力。

⑸ 人群荷载:双孔布载,以产生最大竖向力; 单孔布载,以产生最大偏心弯矩。

⑹ 水平荷载(见图3)制动力:H 1=22.5kN (4.5);盖梁风力:W 1=8kN (5);柱风力:W 2=10kN (8)。

采用常水位并考虑波浪影响0.5m ,常水位按45m计,以产生较大的桩身弯矩。

W2的力臂为11.25m。

活载计算应在支座反力影响线上加载进行。

支座反力影响线见图4。

2、桩基础配筋图3、桩基础钢筋数量表桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算(每根桩反力计算)1、上部结构横载反力N1N1=1/2*G1=1/2*2000(30/20)^1.2=1626.7KN2、盖梁自重反力N2221135017522N G kN=⨯=⨯=3、系梁自重反力N331(0.71)(11) 3.325292N kN =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=(?)4、一根墩柱自重反力N4低水位:()22411258.32510 5.1223.8544N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=常水位:()2241125 4.825108.6196.9144N kNππ⨯⨯=⨯⨯+-⨯⨯=5、桩每延米重N5(考虑浮力)()25 1.22510116.964N kN π⨯=-⨯⨯=二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路II 级:7.875/k q kN m =,193.5k p kN =Ⅰ、 单孔布载 1290.76R kN =Ⅲ、双孔布载 2581.52R kN =⑵、人群荷载ϕ人=1.33三、荷载组合1、计算墩柱顶最大垂直反力R组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u )汽ϕ汽车+ 人ϕ人群 (汽车、人群双孔布载)1175175(10.3) 1.25581.521 1.33 3.524.42408.55R kN =+++⨯⨯⨯+⨯⨯=2、计算桩顶最大弯矩⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力组合Ⅰ:R= 1N +2N +(1+u )汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21(汽车、人群单孔布载)11175175 1.3 1.25290.761 1.33 3.524.41879.282R kN =++⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=⑵、计算桩顶(最大冲刷线处)的竖向力0N 、水平力0Q 和弯矩0M0N = max R +3N + 4N (常水位)2408.5529196.912631.71kN=++=0Q = 1H + 1W + 2W 22.581040.5kN=++= 0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R=()14.722.514.05811.25100.32408.551175175873.22kN m⨯+⨯+⨯+⨯--=⋅活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力的较大者。

公路桥梁桩基基础设计

公路桥梁桩基基础设计

公路桥梁桩基基础设计公路桥梁是连接两岸的重要交通工具,其安全性和可靠性对于行车人员的出行安全至关重要。

而桩基础则是公路桥梁建造中不可或缺的一个结构要素,在桥梁工程的设计、施工和维护中起着重要的作用。

本文将介绍公路桥梁桩基基础设计。

一、桩基础定义与类型桩基础是指桩与地基之间通过转移荷载的方式将荷载传递到地基的基础形式,常用于复杂地质条件下的土层、软土或岩层地基中。

桩基础按照桩的材质、施工方式和荷载方式分类,可分为钢筋混凝土桩、沉积物桩、扩足桩、钢管桩、预制桩和灌注桩等多种类型。

二、桩基础设计(一)桩的数量与位置桩基础设计中首先要确定桩的数量和位置。

一般情况下,桩的数量与桩顶载荷成反比例关系,而桩的位置应该在地基承载力较高的区域,可以根据地质勘探数据来进行选定。

(二)桩的直径根据设计的载荷和地基条件的差异,桩的直径也会有所不同。

在确定桩的直径时,要考虑桩的受力状态。

斜桩和水平桩的受力状态不同,因此在斜坡上应该选择更大的桩直径以增强桥梁的稳定性。

(三)桩的长度桩的长度是打桩过程中的一个重要因素,长度取决于桩顶荷载分布的大小以及地下土的承载能力。

桩的长度越长,其对地基的贡献越大,但是会增加施工难度和成本,因此在确定桩的长度时,要考虑桩的强度、土壤基础和施工条件等因素。

(四)钢筋混凝土桩钢筋混凝土桩是一种较为常见的桩基础类型,其具有强度高、稳定性好、耐久性强等特点。

在钢筋混凝土桩的设计中,需要考虑桩的直径、长度和钢筋等因素。

(五)沉积物桩沉积物桩是一种通过挖掘沉积物并在其中灌入水泥,形成混凝土桩的基础类型。

沉积物桩具有固定性好、不易受深浅层土壤影响等优点。

在沉积物桩的设计中,需要考虑桩的直径、长度以及灌孔率等因素。

(六)钢管桩钢管桩是一种长钢管通过挖掘和打桩的方式插入地基之中,其具有开挖面积小、装配方便等优点。

在钢管桩的设计中,需要考虑桩的长度、直径以及钢管的质量等因素。

三、桩基础施工(一)承台的制作承台是桥梁上桩基础的搭接部位,旨在将荷载传递到桩基础上。

桥涵桩基础课程设计

桥涵桩基础课程设计

桥涵桩基础课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握桥涵桩基础的基本概念、设计原理和施工方法,培养学生解决实际工程问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解桥涵桩基础的分类及特点;(2)掌握桥涵桩基础的设计原理和方法;(3)熟悉桥涵桩基础的施工工艺和技术要求。

2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决桥涵桩基础工程问题;(2)具备桥涵桩基础工程的设计和施工能力;(3)学会使用相关软件进行桥涵桩基础工程的模拟和计算。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对桥涵桩基础工程事业的热爱和敬业精神;(2)增强学生的团队协作意识和沟通交流能力;(3)提高学生关注安全、环保和可持续发展等社会责任意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.桥涵桩基础的基本概念:介绍桥涵桩基础的定义、分类、特点及应用范围。

2.桥涵桩基础的设计原理:讲解桥涵桩基础的设计方法、计算公式、设计步骤及注意事项。

3.桥涵桩基础的施工方法:阐述桥涵桩基础的施工工艺、技术要求、施工设备及质量控制。

4.桥涵桩基础工程案例分析:分析实际工程案例,让学生学会运用所学知识解决实际问题。

5.桥涵桩基础相关软件应用:介绍桥涵桩基础工程设计软件的使用方法,提高学生的实践能力。

三、教学方法为实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解桥涵桩基础的基本概念、设计原理和施工方法。

2.案例分析法:分析实际工程案例,培养学生解决实际问题的能力。

3.讨论法:学生分组讨论,激发学生的思考和创新意识。

4.实验法:安排现场实习或实验课程,让学生亲身体验桥涵桩基础工程的施工过程。

5.多媒体教学法:利用多媒体课件、视频等教学资源,提高学生的学习兴趣和效果。

四、教学资源为实现教学目标,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的桥涵桩基础工程教材作为主要教学资源。

2.参考书:提供相关的专业书籍,丰富学生的理论知识。

3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等教学资源,提高学生的学习兴趣。

桥梁桩基础设计毕业设计

桥梁桩基础设计毕业设计

桥梁桩基础设计毕业设计桥梁桩基础设计毕业设计桥梁作为城市交通的重要组成部分,其安全性和稳定性是至关重要的。

而桥梁的稳定性则离不开合理的桩基础设计。

本篇文章将探讨桥梁桩基础设计的相关内容,包括设计原理、设计方法以及实际案例分析。

一、设计原理桥梁桩基础设计的原理是通过桩基承载力的传递,将桥梁的荷载转移到地下的稳定土层或岩石层上。

桩基础设计需要考虑到多种因素,包括桩的类型、桩的长度和直径、桩的间距等。

同时,还需要考虑到地下水位、土层的性质和地震等因素对桥梁的影响。

二、设计方法1. 桩的类型选择桥梁桩基础设计中常用的桩的类型包括钢筋混凝土桩、钢管桩和预应力混凝土桩等。

不同类型的桩在不同的地质条件下有着不同的适用性。

在选择桩的类型时,需要综合考虑地质条件、荷载要求以及经济性等因素。

2. 桩的长度和直径确定桩的长度和直径的确定是桥梁桩基础设计中的重要环节。

桩的长度应能够达到稳定土层或岩石层,以确保桩基础的稳定性。

而桩的直径则需要根据荷载要求和土层的承载力来确定。

通常情况下,桩的直径应能够满足荷载要求,并保证桩的稳定性。

3. 桩的间距计算桥梁桩基础设计中,桩的间距的计算是为了保证桩之间的相互作用,使桩基础能够承受荷载并分散到稳定土层或岩石层上。

桩的间距的计算需要考虑到桩的直径、桩的类型以及土层的性质等因素。

三、实际案例分析为了更好地理解桥梁桩基础设计的实际应用,我们可以通过一个实际案例来进行分析。

假设某市规划建设一座大型跨江桥,需要进行桩基础设计。

首先,需要进行地质勘探,了解地下土层的情况。

根据勘探结果,确定桩的类型和长度。

考虑到跨江桥的特殊性,选择了预应力混凝土桩作为桥梁的基础。

其次,根据荷载要求和土层的承载力,确定桩的直径。

通过计算,确定了桩的直径为1.5米。

最后,根据桩的直径和土层的性质,计算桩的间距。

经过计算,确定了桩的间距为3米。

通过以上设计步骤,我们得到了一套合理的桥梁桩基础设计方案。

这个方案能够保证桥梁的稳定性和安全性,并且满足了荷载要求。

桥梁桩基础工程方案

桥梁桩基础工程方案

桥梁桩基础工程方案一、工程概述随着城市化建设的不断推进,越来越多的桥梁工程项目纷纷展开。

桥梁作为连接城市不同地区的重要交通枢纽,其基础工程至关重要。

桶灌桩是桥梁基础工程中常用的方法,本文将对其进行详细介绍和制定方案。

二、工程地理环境本工程项目位于某市的城郊,地势平坦,无明显的地质裂缝和地震活动迹象。

地下水位深度在5-8米左右,土壤主要为粉质黏土和砂质土,整体土质较好。

三、工程目标1. 建设安全稳定的桥梁基础,确保桥梁的稳固性和安全性;2. 保证工程质量,减少施工过程中的不良影响;3. 实现经济效益和社会效益的最大化。

四、方案设计1. 方案选择考虑到地下水位较深和土壤条件较好的情况,本工程首选桩基础方案。

桩基础能够有效分散荷载,提供良好的承载能力和稳定性,适用于该地区的地质环境。

2. 桩基础类型选择在桩基础中,本工程采用了桶灌桩。

桶灌桩具有承载力大、施工周期短、成本低廉等优点,适合于该项目的实际情况。

3. 施工工艺(1)桩基础预处理首先进行现场勘察,确定桥梁基础的具体位置和尺寸。

然后清理施工现场,确保施工环境整洁。

接着进行地质探测和水文勘察,以便了解地下水位和土质情况,为后续工程做好准备。

(2)桶灌桩施工桶灌桩施工分为打孔、清底和浇筑三个步骤。

首先进行地面定位,确定桩基位置,然后进行孔洞打桩。

接着进行清底作业,确保桩孔底部有足够的承载力。

最后进行钢筋编织和混凝土浇筑,形成桩基础。

(3)桩基础验收完成桩基础的施工后,进行验收工作。

包括对桩基础质量、形状和尺寸的检查,以及对其承载能力和稳定性的测试。

五、工程预算1. 材料费用:包括混凝土、钢筋、水泥等施工材料的费用;2. 人工费用:包括施工人员工资、技术人员费用等;3. 设备费用:包括桩基础施工所需的机械设备费用;4. 其他费用:包括施工现场租赁费用、交通运输费用等。

六、安全管理1. 安全规范:确保施工人员遵守安全生产规范和操作规程;2. 安全设施:设置警示标志、警戒线等安全设施,保障施工现场的安全;3. 安全培训:对施工人员进行安全教育和培训,提高安全意识和自我保护能力。

桩基础课程设计 (土木工程专业毕业设计)

桩基础课程设计  (土木工程专业毕业设计)

2.1 设计资料2.1.1 上部结构资料某教学实验楼,上部结构为七层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整体式,混凝土强度等级为C30。

底层层高3.4m(局部10m,内有10 t桥式吊车),其余层高3.3m,底层柱网平面布置及柱底荷载见附图。

2.1.2 建筑物场地资料拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置见图2-1。

图2-1 建筑物平面位置示意图建筑物场地位于非地震区,不考虑地震影响。

场地地下水类型为潜水,地下水位离地表2.1米,根据已有资料,该场地地下水对混凝土没有腐蚀性。

建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见表2.1.表2.1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)3(kN/m)γe(%)ωLI(kPa)c()ϕ︒(MPa)sE(kPa)kfMPasP()1杂填土1.81.817.52灰褐色粉质粘土10.18.318.4.9033.9516.721.15.41250.723灰褐色泥质粘土22.112.017.81.06341.1014.218.63.8950.864黄褐色粉土夹粉质粘土27.45.319.1.883.7018.423.311.5143.445灰-绿色粉质粘土>27.419.7.7226.4636.526.88.6212.822.2 选择桩型、桩端持力层、承台埋深2.2.1 选择桩型因为框架跨度大而且不均匀,柱底荷载大,不宜采用浅基础。

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。

因转孔灌注桩泥水排泄不便,为减少对周围环境污染,采用静压预制桩,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,同时,当地的施工技术力量、施工设备以及材料供应也为采用静压桩提供可能性。

2.2.2 选择桩的几何尺寸以及承台埋深依据地基土的分布,第③层是灰色淤泥质的粉质粘土,且比较后,而第④层是粉土夹粉质粘土,所以第④层是比较适合的桩端持力层。

基础工程课程设计任务书10级桥梁桩基础

基础工程课程设计任务书10级桥梁桩基础

基础工程课程设计任务书10级(桥梁桩基础)《基础工程》课程设计任务书——土木工程专业(道桥方向)一、设计题目某公路桥多排桩基础设计 二、设计资料1.地质及水文河床土质:从地面至标高32.5m 为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度达30m 。

水文:地面(河床)标高为40.5m ,一般冲刷线标高为38.5m ,最大冲刷线标高为35.2m ,常水位标高42.5m 。

2.土质指标软塑粘土:地基系数m=843/10m kN ⨯,桩周土的极限摩阻力kPa 40=τ,土的内摩擦角o 20=φ,土的容重3/12m kN =γ(已扣除浮力)。

密实粗砂:地基系数m=2543/10m kN ⨯,桩周土的极限摩阻力kPa 120=τ,土的内摩擦角o 38=φ,土的容重3/12m kN =γ(已扣除浮力)。

3.荷载上部为等跨25m 的预应力梁桥,砼桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为: 恒载及一孔活载时:∑=kN N 4.5659∑=kN H 8.298(制动力及风力)∑⋅=m kN M 7.3847(竖直力偏心、制动力、风力等引起的弯距)恒载及二孔活载时:∑=kN N 2.6498 三、设计要求承台及桩的材料均为C20砼,承台尺寸:m m m 0.25.40.7⨯⨯,拟定采用四根桩,设计直径1.0m ,平面布置如下图。

要求:1、23、最大弯距M max及最大弯距位置Z max的计算;4、桩身截面配筋的计算;5、桩顶位移验算;6、桩基整体验算。

四、时间安排时间上午下午周一集中教室,布置设计内容单桩承载力计算周二桩顶荷载计算周三桩身内力计算周四配筋制图周五制图计算机出图五、设计成果1、设计说明书一份(A4纸)。

2、设计图A3图纸一张(计算机出图)。

图纸要求:(1)平面图、立面图、承台及桩身配筋图。

(2)结构尺寸单位:除钢筋为mm外,其余均为cm。

(3)有关工程数量表(包括钢筋kg、砼m3、钻孔m)。

(4)有关说明。

六、参考资料1、《基础工程》教材(人民交通出版社)2、《公路桥涵设计通用规范》3、《公路桥涵地基与基础设计规范》4、《公路钢筋混凝土与预应力桥涵设计规范》5、《结构设计原理》教材详 细 计 算 书修改后荷载:上部为等跨的25m 的预应力桥梁,砼桥墩,承台底面上纵桥向荷载为: 恒载及一孔活载时:kN kN kN N 4.7234)0.25.40.7(254.5659=⨯⨯⨯+=∑∑=kN H 8.298(制动力及风力)m kN mkN m kN M .3.4445.)0.28.298(7.3847=⨯+⋅=∑(竖直力偏心、制动力、风力等引起的弯距)恒载及二孔活载时:kN kN kN N 2.807325)0.25.40.7(2.6498=⨯⨯⨯+=∑ 桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础,为摩擦桩。

公路桥梁桩基础设计

公路桥梁桩基础设计

公路桥梁桥墩桩基础设计(一)设计资料第一组:汽车荷载:公路-Ⅰ级;人群荷载:3.5kPa;桥面净空:净9+2×1.0+2×0.5m;标准跨径:30m(计算跨径29.4m);上部构造为预应力混凝土连续箱梁;最大冲刷线标高330.22m;一般冲刷线标高335.28m;河床面标高340.71m;桥墩高度为12m;第二组:汽车荷载:公路-Ⅱ级;桥面净空:净-11.25m;标准跨径:25m(计算跨径24.4m);上部构造为预应力混凝土T型简支梁;最大冲刷线标高330.22m;一般冲刷线标高335.28m;河床面标高340.71m;桥墩高度为10m;第三组:汽车荷载:公路-Ⅱ级;桥面净空:净-10.75m;标准跨径:20m(计算跨径19.4m);装配式预应力混凝土空心板桥;最大冲刷线标高330.22m;一般冲刷线标高335.28m;河床面标高340.71m;桥墩高度为8m;第四组:汽车荷载:公路-Ⅰ级;人群荷载:3.5kPa;桥面净空:净10.75+2×1.0+2×0.5m;标准跨径:32m(计算跨径31.4m);上部构造为预应力混凝土连续箱梁;最大冲刷线标高330.22m;一般冲刷线标高335.28m;河床面标高340.71m;桥墩高度为15m;第五组:汽车荷载:公路-Ⅱ级;人群荷载:3.5kPa;桥面净空:净7+2×1.0+2×0.5m;标准跨径:28m(计算跨径27.4m);预应力混凝土T型简支梁;最大冲刷线标高330.22m;一般冲刷线标高335.28m;河床面标高340.71m;桥墩高度为9m;桥墩一般构造见下图。

(二)上部荷载第一组:上部恒载反力:4736.02kN;水平制动力10.7kN,作用位置高度为盖梁顶面;水平风力:19.8 kN,作用位置标高344.71m(单桩);第二组:上部恒载反力:3956.08kN;水平制动力9.5kN,作用位置高度为盖梁顶面;水平风力:17.8 kN,作用位置标高374.04m(单桩);第三组:上部恒载反力:3459.25kN;水平制动力8.7kN,作用位置高度为盖梁顶面;水平风力:16.5kN,作用位置标高343.17m(单桩);第四组:上部恒载反力:4986.52kN;水平制动力11.2kN,作用位置高度为盖梁顶面;水平风力:21.5kN,作用位置标高345.71m(单桩);第五组:上部恒载反力:4166.42kN;水平制动力10.2kN,作用位置高度为盖梁顶面;水平风力:18.5kN,作用位置标高343.71m(单桩);(三)桥址处地质资料桥址处地层分布由上而下依次为:厚度为5.0m的粉质粘土,γ=18KN/m3,f s=15kPa,m=3MN/m4;厚度为12.0m的淤泥质粉质粘土,γ=18.5KN/m3,f s=25kPa,m=5MN/m4;厚度为5.0m的粉质粘土,γ=18.0KN/m3,f s=35kPa,m=8MN/m4;厚度为10.0m的砂质粉土夹粉砂,γ=19.0KN/m3,f s=50kPa,f p=4200kPa,m=10MN/m4;厚度为5.0m的粉细砂,γ=19.5KN/m3,f s=70kPa;f p=6000kPa,m=15MN/m4;厚度为8.0m的粗砂,γ=20.0KN/m3,f s=120kPa;f p=9000kPa,m=20MN/m4;中等风化岩层, γ=22.0KN/m3,f s=250kPa;f p=2.0MPa,C0=800MN/m3;最低水位标高340.20m;最高水位标高345.90m;(四)课程设计要求1、进行单排双桩柱式桥墩选型和设计,包括盖梁尺寸、柱尺寸、柱间距等;2、进行荷载计算和作用效应组合;3、进行基桩的设计;4、绘制基桩施工图、单排双桩柱式桥墩平面图和立面图;5、编写设计计算书。

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⑴、公路I、II级
Ⅰ、车道荷载,集中力布置位置在墩顶;
Ⅲ、车道荷载,集中力布置位置在支座顶;
⑵、人群荷载
Ⅰ、单孔布载 R= ——人群荷载集度 ——跨径
Ⅲ、双孔布载 R=
2、柱反力横向分布系数 的计算
柱反力横向分布影响线见图5。
图5
⑴、汽—20级 双列布载
⑵、挂—100
⑶、人群荷载
三、荷载组合
1、计算墩柱顶最大垂直反力R
⑶、计算纵向力 、计算弯矩 的确定
计算纵向力 :

当汽车荷载效应占总荷载效应50%及以上时, 、 的系数不再得高,否则应按规定提高,见规范 。
计算弯矩 :
——制动力、盖梁风力、墩柱风力产生的弯矩。恒载弯矩 为零。
相对偏心矩:
⑷、桩的计算长度 的确定
故有:
——局部冲刷线至墩柱顶的距离
⑸、偏心矩增大系数 值的计算
⑷用2#图纸绘出桩的钢筋布置图。
二、应交资料
1、桩基础计算书
2、桩基础配筋图
3、桩基础钢筋数量表
桥梁桩基础课程设计指导书(仅供参考)
一、恒载计算(每根桩反力计算)
1、上部结构横载反力N1
2、盖梁自重反力N2
3、系梁自重反力N3
4、一根墩柱自重反力N4
5、桩每延米重N5(考虑浮力)
二、活载反力计算
1、活载纵向布置时支座最大反力
图1
1、桥墩组成:该桥墩基础由两根钻孔灌注桩组成。桩径采用 =1.2m,墩柱直径采用 =1.0m。桩底沉淀土厚度t=(0.2~0.4)d。局部冲刷线处设置横系梁。
2、地质资料:标高25m以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容量 =18.5kN/m3,土粒比重G=2.70g/ ,天然含水量 ,液限 ,塑限 。标高25m以下桩侧及桩底土均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容量 =19.5kN/m3,土粒比重G=2.70g/ ,天然含水量 ,液限 ,塑限 。
用满足要求的A、B、C、D值进行承载力 和 的计算
当计算的承载力 、 分别大于计算纵向力 和计算弯矩 时,强度得到满足,否则应重新进行截面或配筋设计。
⑴、确定桩的计算宽度 和变形系数
——查表3-18 =1(桩间影响系数) ——桩径
——查表3-16 =0.67
⑵、最大冲刷线以下深度z处桩截面上的弯矩 计算
根据 ( 时按4考虑),查附表3、附表7得 、 ,按上式计算不同深度 处的 并按比例绘出桩身弯矩图,求出最大弯矩所在位置 、最大弯矩值 及相应轴力N(计算轴力N时桩自重考虑浮力并按一半考虑,同时应减去摩阻力)。
《桥梁桩基础课程设计》
任务书与指导书
广州大学土木工程学院
2015.10
桥梁桩基础课程设计任务书
一、桩基础课程设计题
我国某公路桥梁采用桩柱式桥墩,初步拟定尺寸如下图1所示。其上部结构为25米预应力混凝土装配式T梁。桥面(行车部分)宽7米,两边各0.5米人行道。设计荷载为公路Ⅰ或ⅠⅠ级(自选),行人荷载为3.5 kPa。
组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u) + (汽车、人群双孔布载)
2、计算桩顶最大弯矩
⑴、计算桩顶最大弯矩时柱顶竖向力
组合Ⅰ:R= + +(1+u) + (汽车、人群单孔布载)
⑵、计算桩顶(最大冲刷线处)的竖向力 、水平力 和弯矩
= + + (常水位)
= + +
= 14.7 + 14.05 + 11.25 + 0.3
——各层土的极限抗剪强度
——查表2-5
——土的容重(多层土时取加权平均值)
——桩周长
——桩底面积
——查表3-9 ——表3-10
[ ]——查表2-3
——液性指数 ——天然含水量 ——液限 ——塑限
——天然孔隙比 ——土粒比重 ——容重
令:最大竖向力与单桩容许承载力相等。解出桩长h从而确定h值
2、钻孔桩强度复合
砼、钢筋材料安全系数
构件工作条件系数(偏心受压取0.95)
故:ห้องสมุดไป่ตู้
⑹、桩截面强度复核
设 (砼保护层厚度)
, (取0.9), ——桩半径
25#砼:
Ⅰ级钢筋:
桩截面按0.2%含筋率配置钢筋,取定钢筋数量后计算实际采用的配筋率 。强度复核:
按下列公式采用试算法进行计算
假定 值,查附表3.1得A、B、C、D值,代入上式计算 值。如计算的 值与已知的 值相等或接近,则相应的A、B、C、D值即为计算采用值,否则应重新假定 值,查表得A、B、C、D值,再计算 值,直至满足要求为止。
3、桩身材料:桩身采用C25混凝土浇注,混凝土弹性模量 ,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级纲。
4、计算荷载
⑴一跨上部结构自重G=2350kN;
⑵盖梁自重G2=350kN
⑶局部冲刷线以上一根柱重G3应分别考虑最低水位及常水位情况;
⑷汽—20:
双孔布载,以产生最大竖向力;
单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
支座对桥墩的纵向偏心距为 m(见图2)。计算汽车荷载时考虑冲击力。
活载计算应在支座反力影响线上加载进行。支座反力影响线见图4。
图2图3
图4
5、设计要求
⑴确定桩的长度,进行单桩承载力验算。
⑵桩身强度验算:求出桩身弯矩图(用座标纸画),定出桩身最大弯矩值及其相应截面位置和相应轴力,配置钢筋,验算截面强度(采用最不利荷载组合及常水位)。
⑶计算主筋长度、螺旋钢筋长度及钢筋总用量。
——活载产生的竖向力的较大者。
四、钻孔灌注桩单桩承载力及强度计算
1、单桩承载力计算
桩长计算:
设最大冲刷线以下桩长为h,一般冲刷线以下桩长为h3,单桩最大竖向力为:
V= + + + (低水位)+ + qh
——计算柱顶最大垂直反力时活载产生的较大值
q ——桩的集度(考虑浮力)
单桩容许承载力:
——各层土的厚度
⑸挂—100
双孔布载,以产生最大竖向力;
单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
⑹人群荷载:
双孔布载,以产生最大竖向力;
单孔布载,以产生最大偏心弯矩。
⑺水平荷载(见图3)
制动力:H1=22.5kN;
盖梁风力:W1=8kN;
柱风力:W2=10kN。采用常水位并考虑波浪影响0.5m,常水位按45m计,以产生较大的桩身弯矩。W2的力臂为11.25m。
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