桥墩桩基础设计计算书

桥墩桩基础设计计算书 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】

基础工程课程设计一．设计题目：00

某桥桥墩桩基础设计计算

二．设计资料：

某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径30m，梁长，计算跨径，桥面宽13m （10+2×），墩上纵向设两排支座，一排固定，一排滑动，下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。

1、水文地质条件：

河面常水位标高，河床标高为，一般冲刷线标高，最大冲刷线标高处，一般冲刷线以下的地质情况如下：

（1）地质情况c（城轨）：

2、标准荷载：

（1）恒载

桥面自重：N1=1500kN+8×10kN=1580KN；

箱梁自重：N2=5000kN+8×50Kn=5400KN；

墩帽自重：N3=800kN；

桥墩自重：N4=975kN；扣除浮重：10*2*3*=150KN

（2）活载

一跨活载反力：N5=，在顺桥向引起的弯矩：M1= kN·m；

两跨活载反力：N6=+8×100kN；

（3）水平力

制动力：H1=300kN，对承台顶力矩；

风力：H2= kN，对承台顶力矩

3、主要材料

承台采用C30混凝土，重度γ=25kN/m3、γ‘=15kN/m3(浮容重)，桩基采用C30混凝土，HRB335级钢筋；

4、墩身、承台及桩的尺寸

墩身采用C30混凝土，尺寸：长×宽×高=3×2×。承台平面尺寸：长×宽=7×，厚度初定，承台底标高。拟采用4根钻孔灌注桩，设计直径，成孔直径，设计要求桩底沉渣厚度小于300mm。

5、其它参数

结构重要性系数γso=，荷载组合系数φ=，恒载分项系数γG=，活载分项系数γQ=

6、设计荷载

（1）桩、承台尺寸与材料

承台尺寸：××初步拟定采用四根桩，设计直径1m，成孔直径。桩身及承台

混凝土用30号，其受压弹性模量h E =3×410MPa 。

（2） 荷载情况

上部为等跨30m 的预应力箱梁桥，混凝土桥墩，作用在承台底面中心的荷载为： 恒载及一孔活载时： 恒载及二孔活载时： 桩（直径1m ）自重每延米为：

q= 2

11511.781/4

KN m ⨯⨯=π（已扣除浮力） 三、计算

1、根据《公路桥涵地基与基础设计规范》反算桩长

根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，

设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度为h 2，则： 桩的设计桩径1m ，冲抓锥成孔直径为，桩周长和面积为 U=π×= ，

21

0.7854

m π⨯=，假定桩长<20m 取λ= t/d<取0m =

查表得2K = 已知 []0σ=550KPa

令[]h N P =得：2435.2056218.55413947.128016.26(h h h m --=⇒=舍去负值） 现取h=17m<20m,满足取λ=，则，桩低标高为 2.单桩竖向允许承载力

代入数据h=17m 得[][]{}

002221

(3)5480.672i i P U l m A k h KN =++-=∑τλσγ

加权重度3229.829.8

10108.432/h 2172

KN m γ=-

=-=++ 3、桩的平面布置图

4、桩的内力及位移计算 （1）确定桩的计算宽度b1 （2） 计算桩-土变形系数

地面或最大冲刷线下的影响深度2(1)4m h d m =+=范围内有两层土。 （3） 桩顶刚度系数1234ρρρρ、、、的计算

(4)计算承台地面远点O 处位移000αβ、b 、（单孔活载+恒载+制动力） （5）计算作用在每根桩顶上的作用力Pi 、Qi 、Mi (6)计算最大冲刷线处桩身弯矩0M ，水平力0Q 及轴向力0P (7)最大弯矩Mmax 及最大弯矩位置Zmax 的计算 (8)桩顶纵向水平位移验算

桩在最大冲刷线处水平位移x o 和转角φo 的计算

∴桩顶纵向水平位移

3

22

3233

3001000105.94221.971.62100(1.75058) 1.82100.4360.4363.2110(1.8210)2(6.850.31)107.1632o o O Q M Q M A B rad EI EI EI EI

Ql Ml l m mm

EI EI

ϕϕϕααχχϕχχ----=

+=⨯-⨯-=-⨯=-⋅++=⨯--⨯⨯++=+⨯=（）+ 水平位移容许值[△]=25==25mm 符合规范要求。

5、按m 法计算桩身入土段任一深度处的弯矩和桩侧横向土抗力（并作

Z

Z

Z Z σM 、曲线）

1 2 3 4

()20

11

1o Z

ZX x x Q M Z Z A Z B b b αασσ=⋅⋅+⋅⋅曲线，，()02o

Z

Z M M Q M Z M A M B α

=

⋅+⋅曲线，

0 0

0 1 0 3

4

6、桩身界面配筋计算 （1）配筋的计算

最大弯矩发生在Z=处，此处设计最大弯矩为369.80j M KN m =⋅ 最大设计竖向力为 故需要考虑纵向弯曲对偏心距的影响系数 若取g=，《查墩台与基础》附表得以下表格数据 实际偏心系数 E-2表中偏心系数

E 相应E 配筋率 Nr

N

ENr

EN

36766

38390 39304

40927

（2）对截面进行强度校核