桥墩桩基础设计计算书
桩基础实例设计计算书
桩基础实例设计计算书桩基础设计计算书⼀:建筑设计资料1、建筑场地⼟层按其成因⼟的特征和⼒学性质的不同⾃上⽽下划分为四层,物理⼒学指标见下表。
勘查期间测得地下⽔混合⽔位深为,地下⽔⽔质分析结果表明,本场地下⽔⽆腐蚀性。
建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱⼦传来的荷载:V = 3200kN, M=400kN mg,H = 50kN;柱的截⾯尺⼨为:400×400mm;承台底⾯埋深:D =。
2、根据地质资料,以黄⼟粉质粘⼟为桩尖持⼒层,钢筋混凝⼟预制桩断⾯尺⼨为300×300,桩长为3、桩⾝资料:混凝⼟为C30,轴⼼抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲强度设计值为fm =,主筋采⽤:4Φ16,强度设计值:fy=310MPa4、承台设计资料:混凝⼟为C30,轴⼼抗压强度设计值为fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值为fm=。
、附:1):⼟层主要物理⼒学指标;2):桩静载荷试验曲线。
附表⼀:附表⼆:桩静载荷试验曲线⼆:设计要求:1、单桩竖向承载⼒标准值和设计值的计算;2、确定桩数和桩的平⾯布置图;3、群桩中基桩的受⼒验算4、承台结构设计及验算;5、桩及承台的施⼯图设计:包括桩的平⾯布置图,桩⾝配筋图,承台配筋和必要的施⼯说明;6、需要提交的报告:计算说明书和桩基础施⼯图。
三:桩基础设计(⼀):必要资料准备1、建筑物的类型机规模:住宅楼2、岩⼟⼯程勘察报告:见上页附表3、环境及检测条件:地下⽔⽆腐蚀性,Q —S 曲线见附表(⼆):外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载:V = 3200kN 、M = 400kN ?m 、H = 50kN2、桩型确定:1)、由题意选桩为钢筋混凝⼟预制桩;2)、构造尺⼨:桩长L =,截⾯尺⼨:300×300mm 3)、桩⾝:混凝⼟强度 C30、cf=15MPa 、m=4φ16yf=310MPa 4)、承台材料:混凝⼟强度C30、cf=15MPa 、mf=tf=(三):单桩承载⼒确定 1、单桩竖向承载⼒的确定:1)、根据桩⾝材料强度(?=按折减,配筋φ16)2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ?''=+=+?=2)、根据地基基础规范公式计算:1°、桩尖⼟端承载⼒计算:粉质粘⼟,LI=,⼊⼟深度为100800(800)8805pakPa q -=?= 2°、桩侧⼟摩擦⼒:粉质粘⼟层1:1.0LI17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘⼟层2:0.60LI= ,24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2p ippasia Ra kPaqq lA µ=+=?++?=∑3)、根据静载荷试验数据计算:根据静载荷单桩承载⼒试验Q s -曲线,按明显拐点法得单桩极限承载⼒550ukN Q=单桩承载⼒标准值:55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果,取单桩竖向承载⼒标准值275akN R单桩竖向承载⼒设计值1.2 1.2275330k kN R R ==?=4)、确定桩数和桩的布置:1°、初步假定承台的尺⼨为 223m ? 上部结构传来垂直荷载: 3200V kN = 承台和⼟⾃重: 2(23)20240G kN == 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=?=?= 取 12n =根桩距:()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==?= 取 1.0S m =2°、承台平⾯尺⼨及柱排列如下图:桩平⾯布置图1:100桩⽴⾯图(四):单桩受⼒验算: 1、单桩所受平均⼒:3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++===<2、单桩所受最⼤及最⼩⼒:()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+??+=±=±=??∑3、单桩⽔平承载⼒计算: 150 4.212i H kPa n H === , 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<即 i V 与i H 合⼒与i V 的夹⾓⼩于5o∴单桩⽔平承载⼒满⾜要求,不需要进⼀步的验算。
桥梁桩基础计算书
桥梁桩基础课程设计桥梁桩基础课程设计一、恒载计算(每根桩反力计算)1、上部结构横载反力N1 N1=12⨯2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2=12⨯350=175kN 3、系梁自重反力N312⨯25 ⨯3.5 ⨯0.8 ⨯1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4KN N 94.222)1025(5.01.5255.0)1.54.13(224=-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=ππ(低水位)KN N 47.195255.08.4155.06.8224=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=ππ (常水位)5、桩每延米重N5(考虑浮力) m KN N /96.16152.1425=⨯⨯=π二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路二级:7.875/k q kN m = 193.2k P kN =Ⅰ、单孔布载 55.57822.1932875.74.24=⨯+⨯=)(R Ⅲ、双孔布载 24.427.875(193.2)2766.3082R kN ⨯⨯=+⨯=(2)、人群荷载Ⅰ、单孔布载 113.524.442.72R kN =⨯⨯=1、计算墩柱顶最大垂直反力R 组合Ⅰ:R= 恒载 +(1+u )汽ϕ∑iiyP +人ϕql= 1175+175+(1+0.2)⨯1.245⨯766.308+1.33⨯85.4 =2608.45kN (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 R= 1N +2N +(1+u )汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21 = 1175+175+1.2⨯1.245⨯578.55+1.33⨯42.7= 2271.14kN (汽车、人群单孔布载)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)= 2608.45+35+195.47=2838.92 kN0Q = 1H + 1W + 2W= 22.5+8+10=40.5 kN0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R= 14.7⨯22.5+14.05⨯8+11.25⨯10+0.3⨯(2608.45-1175-175) = 933.185kN.m活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力。
桥梁桩基设计计算书
桥梁桩基设计1.工程地质资料及设计资料某桥位于直线上,冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层,其容重γ=20kN/m 3,内摩擦角φ=38°,地基的基本承载力σ0=800kPa 。
冲刷线标高为所给支挡结构原地面标高150m 下2m 即148m ,承台底设计标高与水位线平齐,为路堤墙顶标高155m 下3m 即152m 。
采用钻孔桩基础,作用于承台底面的竖向力N=18000kN 、水平力H=550kN ,力矩M=9000kN ·m 。
设计时,桩侧土极限摩阻力f=120kPa ,横向地基系数的比例系数m=60MN ·m -4。
基桩混凝土采用C20,其受压弹性模量 E h =2.6×107kPa 。
1. 设计计算 2.1桩的计算宽度b 0式中 d--桩径,为1.60m ;K--各桩之间的纵向相互影响系数,当L 0<0.6h p 时,K 值按下式计算其中 C--随位于外力作用平面内的桩数n 而异的系数,当n=2时,C=0.6; h p --桩埋入地面或局部冲刷线以下的计算深度,按h p =3(d+1)计算,故h p =3(1.60+1)=7.8m ;L 0--外力作用平面方向上的桩间净距,L 0=3.5-1.6=1.9m 。
至此可知L 0=1.9m<0.6h p =4.68m 。
故则桩的计算宽度b 0为2.2变形系数α 已知, 故Kd b )1(9.00+=ph L c C K 06.01⋅-+=762.08.79.16.06.016.0=⨯-+=K mK d b 78.1762.0)160.1(9.0)1(9.00=⨯+⨯=+=5EImb =α259444100.67322.010268.08.0;322.064;/60000m kN I E EI m d I m kN m h ⋅⨯=⨯⨯⨯=====π155437.0100.6778.160000-=⨯⨯=m α2.3桩长估算可根据总的桩数n 和竖向荷载N=18000kN ,按下式粗略估算桩顶轴向力N i : 再按[P]=5850kN 估算桩长。
桩基础计算书
桩基础计算书9第一部分桥梁桩基础设计一、设计题目:桥梁桩基础或沉井基础二、设计资料1.地质与水文资料图1.水文及地基土层分布表1 各层土的物理性质及力学指标2.墩底标高:90.9m3.墩底尺寸:3.5m(纵桥向) 7.0m4.上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力桥梁,荷载为纵桥向控制设计。
5.墩底荷载:纵桥向为恒载及一孔活载时ΣN=6800+50n(kN)ΣH=360+5n( kN)(制动力及风力)ΣM=4700kN m(竖直反力偏心距、制动力及风力引起)恒载及二孔活载时ΣN=8000+50n kNn为学生学号(取后三位);三、设计任务(时间:1周)1.选择桩的类型、确定桩数、桩径、桩长、桩的平面布置、桩的配筋、混凝土标号;2.设计承台(承台尺寸、配筋、混凝土标号);3.绘制施工图(桩基础平面、桩及承台剖面、承台配筋、桩身配筋、节点详图)。
4.如果采用沉井基础,试确定沉井的高度、平面尺寸、刃脚和井壁的配筋、混凝土标号,绘制施工图(正面、侧面和平面尺寸,刃脚和井壁的配筋图)。
第一章方案拟定一.桩基础类型的选择1.摩擦桩桩基与端承桩桩基的考虑从任务书中的地质资料分析,河床7米以下的土层为密实砂卵石层,这种土层土质较好且很厚,承载能力较大,可作为持力层,但不适合柱桩的受力特性,端承桩主要指桩底支撑在基岩上的桩,适用于基岩埋深较浅的情况,埋深较大时,如果将桩一直打入基岩层,则桩的长度将很大,既不经济,给施工带来一定的难度,造成施工周期较长,故综合考虑后选择摩擦桩。
2.桩型与成桩工艺该桩基础的施工环境在水下,而钻孔灌注桩因其施工方便,基本避免了水下作业,同时施工速度快、造价低、工艺设备简单,在实际工程中广泛被采用。
灌注桩成孔的方式很多,考虑到冲抓锥更适用于淤泥、粘性土、砂土、砾石、卵石等土层的成孔,且适用孔径为0.6~1.5m,与该处条件基本相符,故综合考虑后选择钻孔灌注桩。
二.桩径的拟定查《公路桥涵地基与基础设计规范》(以下简称《规范》)知,钻孔桩设计直径不宜小于0.8m,且常用尺寸为0.8~3.2m,参照已有工程实例与荷载大小,初步拟定桩的直径为1.2m。
桥梁桩基础设计计算部分【范本模板】
一方案比选优化公路桥涵结构设计应当考虑到结构上可能出现的多种作用,例如桥涵结构构件上除构件永久作用(如自重等)外,可能同时出现汽车荷载、人群荷载等可变作用.《公路桥规》要求这时应该按承载力极限状态和正常使用极限状态,结合相应的设计状况进行作用效应组合,并取其最不利组合进行计算。
1、按承载能力极限状态设计时,可采用以下两种作用效应组合。
(1)基本作用效应组合。
基本组合是承载能力极限状态设计时,永久作用标准值效应与可变作用标准值效应的组合,基本组合表达式为(1—1)或(1—2) γ0-桥梁结构的重要性系数,按结构设计安全等级采用,对于公路桥梁,安全等级一级、二级、三级,分别为1.1、1.0和0.9;γGi-第i个永久荷载作用效应的分项系数。
分项系数是指为保证所设计的结构具有结构的可靠度而在设计表达式中采用的系数,分为作用分项系数和抗力分项系数两类。
当永久作用效应(结构重力和预应力作用)对结构承载力不利时,γGi=1.2;对结构的承载能力有利时,γGi=10;其他永久作用效应的分项系数详见《公路桥规》;γQ1-汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)的分项系数,取γQ1=1。
4;当某个可变作用在效用组合中,其值超过汽车荷载效用时,则该作用取代汽车荷载,其分项系数应采用汽车荷载的分项系数;对专门为承受某种作用而设置的结构或装置,设计时该作用的分项系数取与汽车荷载同值;计算人行道板和人行道栏杆的局部荷载时,其分项系数也与汽车荷载取同值。
γQj-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)、风荷载以外的其他第j个可变作用效应的分项系数,取γQ1=1。
4,但风荷载的分项系数取γQ1=1.1;Sgik、S gid-第i个永久作用效应的标准值和设计值;SQjk-在作用效应组合中除汽车荷载效应(含汽车冲击力、离心力)外的其他第j个可变作用效应的标准值;Sud-承载能力极限状态下,作用基本组合的效应组合设计值,作用效应设计值等于作用效应标准值S d与作用分项系数的乘积.SQ1k、S Q1d-汽车荷载效用含汽车冲击力、离心力)的标准值和设计值;φc-在作用效应组合中,除汽车荷载效应效应(含汽车冲击力、离心力)以外其他可变作用效应的组合系数,当永久作用与汽车荷载和人群荷载(或其他一种可变作用)组合时,人群荷载(或其他一种可变作用)的组合系数取0.80; 当除汽车荷载(含汽车冲击力、离心力)以外尚有两种其他可变作用参与组合时,其组合系数取0.70;尚有三种可变作用组合时,其组合系数取0.60;尚有四种及多于四种的可变作用参与组合时取0.50。
桩基础设计(计算书、图纸)工程计算书
基础工程计算书桩基础设计1.1设计资料 1.1.1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10t 桥式吊车),其余层高3.3m ,底层拄网平面布置及柱底菏载见图2.1。
1.1.2建筑物场地资料拟建建筑场地位于市区内,地势平坦,建筑平面位置见图2.2。
建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。
图2.2建筑物平面位置示意图单位:m场地地下水类型为潜水,地下水位离地表 2.1m,根据已有的分析资料,该场地底下水对混凝土无腐蚀性。
建筑地基的土层分布情况及其各土层的物理、力学指标见表2.1表2.1地基各土层物理、力学指标1.2选择桩型、桩端持力层、承台埋深1.2.1选择桩型因框架跨度大而且极不均匀,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的环境条件,选择桩基础。
因钻孔灌注桩水泥排泄不便,为了减小对周围环境的污染,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、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。
1.2.2选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布,第④层土是较合适的桩端持力层。
桩端全断面进入持力层1.0m(>d2),工程桩进土深度为23.1m。
承台底进入第②层土0.3m,所以承台的埋深为2.1m,桩基的有效长度即为21m。
桩截面尺寸选用450m m×450m m,由施工设备要求,桩分为两节,上段长11m,下段长11m(不包括桩尖长度在内),实际桩长比有效桩长大1m,这是考虑持力层可能有一定的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基及土层分布示意图见图2.3. 1.3确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基,采用经验参数法和静力触探法估算单桩承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料s P 按图1.2确定桩侧极限阻力标准值。
(整理)桥台桩基础设计计算书
0.6
4
0.53938
0.95861
641.52
-915.089
-273.569
2.0151
0.8
4
0.64561
0.91324
782.38
-871.779
-89.399
2.512
1
4
0.72305
0.85089
876.22
-812.25
63.97
3.0027
1.2
4
0.76183
0.77415
(二)活载计算
1.车辆荷载
由已知可知,桥梁墩台在计算车辆荷载时可换算为:桥上为q=10.5KN/m的均布荷载,支座为P=215KN的集中荷载。
车辆荷载分布图
2-1
求出A﹑B端的支座反力
FA+FB-q×19.94-215=0
q×19.94× ×19.94+P×19.94-FB×19.94=0
解得:FA=104.685KN
1-4
3. 2#墩台及以上部分自重
1-5
2#墩台计算表
序号
计算式
结果
1
150×250×80×25×3
450KN
2
120×h×80×25×3
951.84KN
合计
1401.84KN
1-6
4.承台上板自重
5.梁恒载反力
6.土侧压力计算(按朗金主动土压力计算)
4#桥台处:
1-7
对于左侧土:
每延米土楔体ACD的重力W1 = 445.65KN
26251.83
4036.87
8064.71
组合三
永久作用+可变作用(支座摩阻力)
桥墩桩柱计算书
织女桥第1号桥墩计算书注:1、加载方式为自动加载。
重要性系数为1.1。
2、横向布载时车道、车辆均采用1到2列分别加载计算。
注:集中荷载Pk已经乘以1.2系数,使得竖直力效应最大。
双孔加载按左孔或右孔的较大跨径作为计算跨径。
车辆荷载数据双孔、左孔、右孔分别加载时对应的冲击系数摩阻系数、温度力上部横断面宽度数据每片上部梁(板)恒载反力注:1、盖梁容重25kN/m3,墩身容重25,扩基容重25,水容重10。
活载支反力表(表2)注:1、“人群/每米”指横向1米宽度的支反力,不是总宽度对应的支反力。
总宽度为3.4米。
2、“总轴重”指一联加载长度内(双孔或左孔或右孔加载)的轮轴总重。
计算水平制动力使用。
3、“左、右支反力”未计入汽车冲击力的作用。
4、双孔加载车道均布荷载、集中荷载的跨径采用“单孔左或右跨不利作为计算跨径”。
5、双孔、左孔、右孔分别加载车道均布荷载为7.875、7.875、7.875kN/m,集中荷载为199.08、199.08、199.08kN。
6、双孔支反力合计:人群荷载56.028kN/m,1辆车辆荷载406.634kN,1列车道荷载329.697kN。
7、左孔(或右孔)加载时1辆车轮轴只作用在左孔(或右孔)内,同车辆的前后轮轴不进入另一孔。
注:1、左右孔的支座支撑线到墩盖梁中心线的桥轴方向距离分别是0.35米、0.35米。
弯矩的力臂按桥轴向距离投影到垂直于墩台轴线的方向计算。
2、“竖直力”向下为正,桥墩“水平力”指向小桩号为正,“弯矩”指向小桩号为正。
3、制动力“双孔加载”由最小制动力控制,“左孔加载”由最小制动力控制,“右孔加载”由最小制动力控制。
4、“竖直力”、“弯矩”未计入汽车冲击力的作用。
“弯矩”由竖直力产生(未计水平力引起的弯矩)。
5、“最小制动”指制动力标准值不得小于的规定值,见2004年桥涵通用规范4.3.6。
6、制动力作用的“加载长”计入一联的长度计算加载重。
注:1、表中活载横向作用视上部与盖梁为整体形成双悬臂多跨连续梁计算柱的横向分配系数得到柱顶竖直力。
桥墩桩基础
桥墩桩基础设计计算书一、荷载计算:永久荷载计算:永久荷载包括桥墩的自重,上部构造恒荷载反力。
1.承台重:3132330.33 1.40.520.460.9(17.7 2.14) 1.425110.6(17.7 2.14) 1.4[(2.0750.6) 1.4(2.0650.6) 1.4]2216.67 1.7414.93V m V m V mm =⨯⨯⨯==⨯+⨯==⨯⨯⨯-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-= 3123=V 16.67 1.7414.931009.75V V V mm G V KNγ++=-===总2.墩身重:23423523635641.23.14() 6.8437.7421.23.14() 6.7387.6221.23.14() 6.6337.50222.8657105V m V m V m V V V V m G V KNγ=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯==++===3、上部铺装自重:各梁恒载反力表表1—1边梁恒载:12.54⨯19.94⨯2=500.1KN 中梁荷载:10.28⨯19.94⨯15=3074.75KN上部铺装荷载: 3.5⨯19.94⨯18=1256KN(说明:边梁为2根,中梁数:17-2=15根) 取入土深度为1延米122(5.80.252)0.82252121.5[3.14()1]325.325132.47G V KN G V KNγγ==-⨯⨯⨯⨯===⨯⨯⨯=⨯==1009.75571.5500.13074.151256022212132.47=6756.19G KN++++++恒载可变荷载计算:采用公路一级车道荷载,3车道横向折减系数k q =10.5KN/m ,满跨布置。
1、车道荷载:跨径≤5m 时 ,K p =180kN ;跨径≥50m 时 ,K p =kN 360 当跨径为19.46时,内差得360180(19.465)()1802155051.2258K K K P KNP P KN-=-⨯+=-=⨯=剪力(见《公路桥涵设计规范》 P24 图、表4.3.1-1)支座反力:P=(215+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28)⨯3 ⨯0.78=549.92KN 活载作用:P=(205+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28 ⨯2)⨯3 ⨯0.78=971.21KN 而力臂=(20-19.46)/2=0.27m M=971.21 ⨯0.27=262.23KN ·m 汽车作用:P=(215+1/2 ⨯1 ⨯19.46 ⨯10.28)⨯3 ⨯0.78=737.16kN M=P ⨯0.27=199.03KN ·m 2.人群荷载的支座反力:在5.5m 的人行道上产生竖向力.3.019.94 5.5329.01=329.01/2=164.51mN kN R =⨯⨯=总支座由行人产生的弯矩:M=R ·l=164051 ⨯0.27=44.42KM ·m 3.计算汽车制动力因为公路一级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN R=(10.5 ⨯19.46+215)⨯0.1=41.93<165KN 显然计算值小于165kN ,那么直接取用165kN 因为同向行驶三车道为一个设计车道的2.34倍 4.车道的制动力: P=2.34 ⨯165=386.1KN 产生弯矩:M=P ⨯(1.5+6.843+1)=3607.33KN ·m 5.计算支座摩阻力: 固定支座摩阻系数f=0.05 则此时支座摩阻力:F=N`f=(500.1+3074.75+1256.22) ⨯0.05=241.55KN 产生弯矩:M=F ·(1.5+6.843+1)=2251.66KN ·m二.进行作用效应组合计算:对桥墩不计汽车荷载的冲击力;同时以上制动力与摩擦力与计算结合结果说明支座摩阻力大于制动力,因此;在以上的组合荷载中,车道的制动力作为控制设计。
桥墩基础计算书【范本模板】
某高速公路特大桥的桥墩基础一、基本任务1、在完成专业技术《基础工程》等课程学习的基础上,要求对歌类建筑物的浅基础设计、桩基设计、地基设计、软弱地基处理等方面的计算知识能融会贯通、灵活掌握合理的、正确地应用于具体工程的实际,独立的完成基础方案选取及其所要求的设计、校核的计算内容,以达到培养解决工程实际问题核分析问题的能力.2、对于所给的具体资料能够准确阅读、系统掌握、正确处理、灵活应变。
3、提供完整的计算资料处理、计算过程计算结果说明书核必要的制图。
二、目的通过所给的某高速公路上的**大桥的桥墩和桥台的基础设计(计算与校核),巩固所学专业相关课程的基本知识,熟悉和完成设计的各个环节,通过合理的技术方案选取,施工设计准确的计算过程的训练,以提高实际工作的能力。
三、设计荷载计算校核依据基础地面以上的荷载计算按以下数据1、设计荷载汽车Ⅰ级,确定桥面荷载.2、桥面结构3、桥面采用双向行车分离结构。
具体不支持存参照附图,详细尺寸结构可以简化,计算桥面自重参考尺寸:桥长18孔×30米,包括桥台耳长546。
96米。
桥面梁采用4孔一联、两个54孔一联。
4孔一联的预应力混凝土简支梁。
梁截面T型梁,横截面每半边布置5片梁,主梁间距2。
6米;等高度梁,梁高1.9米,每个4。
86米设横隔梁一道.具体尺寸可以拟定自重自由假定简化计算。
4、墩、台基础混凝土为25级。
墩、台自重的计算可以考虑双柱式,整体式任选.混凝土容25KN m重35、钢材Ⅰ、Ⅱ级.四、工程地址情况基本情况表述如下:桥位处于河谷“U”字形地域,具有较强的侧向侵蚀作用,因水库的拦蓄作用,河漫滩出现谷坡一般高于河底2-4米,成细波沿桥轴线锯齿状分布。
KN m,C=0 KPa ϕ=28o;路基土平均容重19。
03地基土层计算依据处理可选方案:1、具体选定位置时可参考附图中地层示意图自选。
除表土外,典型土层可以分三层:KN m,TK=200Kpa;中密。
⑴中(细、粗)7砂混卵石层,厚度0。
(完整word版)桥台桩基础设计计算书
桥台桩基础设计计算书路桥073 张金辉一、荷载计算(一)上部构造恒载反力及桥台台身、基础土重的计算该部分的计算列于以下的恒载计算表中。
(弯矩正负规定如下:逆时针方向取“+”,顺时针方向取“-”)该桥台的侧立面图、平面图如图(一)、图(二)所示,在计算桥台混凝土自重时,将其分为11块分别进行计算,最后将其求和累加.上部构造恒载计算:上部构造恒载=边梁重量+中梁重量+桥面铺装重量= 15*19.94*10.28+2*19.94*10.72+3。
5*(12+5。
5)*19。
94= 4723.587 KN距离承台底形心轴的距离= 1.48 m对承台底形心轴的弯矩为:Mx=—21*4723.587*1。
48=—3495。
454 KN·m图(二)恒载计算表序号计算式竖直力对基底中心轴偏心弯矩10.75×0.3×2.5×2514。
0630.5×2。
5+0.1+2=3。
3547。
11120。
5×2。
5×1.37×0。
3×0。
512。
84431×2。
5+0.1+2=2.93337.67130。
3×0.3×(1.75+5。
5×3+1.74)×2544.9780.15+0。
1+2=2。
25101。
20140。
5×0。
3×0.3×(1.75+5.5×3+1。
74)×2522.48931×0.3+0。
1+2=2.249。
4765 1.02×0.35×(0。
3+1。
75+5。
5×3+1。
181.082+0.1—0.5×0.35=1.925348.59(二) 土压力计算根据《公路桥涵设计通用规范》,取台背与填土间的摩擦角δ= 。
土压力按台背竖直(ε=0),回填土为两层: 0~1。
5m 采用天然级配砂砾回填=40°,ε=0,δ= =20°,β=0,;下部分采用原土碾压回填=16° , c=30° ,;根据土压力相等的概念来计算1。
桩基础计算书
目录一.作用效应组合 (2)(一)、恒载计算 (2)(二)、活载反力计算 (3)(三)、人群荷载 (3)(四)、汽车制动力计算 (4)(五)、支座摩阻力 (4)(六)、荷载组合计算 (4)二.确定桩长 (6)三.桩基强度验算 (7)(一)、桩的内力计算 (7)(二)桩身材料截面强度验算 (11)四.桩顶纵向水平位移验算 (13)五.横系梁设计 (14)六.桩柱配筋 (14)七.裂缝宽度验算 (14)桥墩桩基础设计计算书一. 作用效应组合(一)恒载计算1、盖梁自重 )1(G =25⨯0.5⨯0.33⨯1.4=5.775 KN)2(G =(0.9+1.5)⨯2.075/2⨯25⨯1.4=87.15 KN)3(G =(0.25+1.2+5.8+1.2+5.8+1.2+0.25)⨯25⨯1.5⨯1.4=824.25KN )4(G =0.33⨯0.5⨯25⨯1.4=5.775 KN)5(G =(0.9+1.5)⨯2.065/2⨯25⨯1.4=86.73 KN1G =)1(G +)2(G +)3(G +)4(G +)5(G =1009.68 KN2、桥墩自重:2G =)]633.6738.6843.6(412.1[252++⨯⨯⨯⨯π=KN 54.5713.系梁自重:3G =253145.128.01)215.08.5(252⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯π=KN 54.3524.上部恒载:各梁恒载反力表 表一边梁自重:)1(G =2⨯12.54⨯19.94=500.10KN 中辆自重:)2(G =10.28⨯19.94⨯15=3074.75KN 一孔上部铺装自重:)3(G =3.5⨯19.94⨯17.5=1221.33KN 一孔上部恒载:4G =)1(G +)2(G +)3(G =4796.18KN 综上可得恒载为:G=1G +2G +3G +4G =6729.94KN(二)支座活载反力计算 1. 汽车荷载(1)一跨活载反力查规范三车道横向折减系数取0.78,根据规范的跨径在五米和五十米之内均布荷载标准值应该采用直线内插法180360180--x 4515= 解得x =237.84 故P K=237.84KN在桥跨上的车道荷载布置如图排列,均布荷载q k =10.5KN/m 满跨布置,集中荷载P K=237.84KN 布置在最大影响线峰值处,反力影响线的纵距分别为: h 1=1.0, h 2=0.0hh 1支座反力: KN l q P N k k 61.79578.03)2205.1084.237(78.03)2(6=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯+= 支座反力作用点离基底形心轴的距离:e a =(20-19.46)/2=0.27m由1N 引起的弯矩:KN M 81.21427.061.7951=⨯=(1) 两跨活载反力 支座反力: KN lq P N k k 68.103478.03)46.195.1084.237(78.03)22(2=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯⨯+= 由2N 产生的弯矩:m KN M .36.27927.068.10342=⨯= 2.行人荷载布置在5.5米人行道上,产生竖直方向力。
桥墩及桩基计算书b1
B 匝道第1联一、结构概况B 匝道第1联(K0+223.274~K0+293.774)为3*23.5=70.5m 的中间跨度较大,10.5m 宽、曲线半径较小(R =120m )的独柱高墩预应力混凝土连续箱梁桥。
桥墩为变截面实体结构,B0和B1桥墩基础为扩大基础。
B2和B3桥墩基础均对应直径分别为Ф1.8m 的两个嵌岩桩,桩顶设承台。
下部结构具体尺寸见桥墩一般构造图。
二、计算模型及内力计算 1.1 计算模型该联两端设滑动支座,中间三个墩均设板式橡胶支座,按m 法用土弹簧模拟桩侧土的水平约束,各个桥墩处的m 值的计算《公路桥涵地基与基础设计规范》要求,将地面以下h m =2(d+1) m 深度内的各层土按下列公式换算成一个m 值,作为整个深度的m 值。
对于刚性基础,h m 采用整个深度h 。
当h m =深度内存在两层不同的土时:12112222(2)mm h m h h h m h ++= 当h m =深度内存在三种不同的土时:1211222312332(2)(22)m h m h h h m h h h h m +++++=及相应轴力值,计算结果见下表:(2)边墩桩A.成桥状态计入恒载、汽车荷载、风载的作用,可求得成桥状态边墩内力组合如下表:考虑桩土相互作用,由计算模型确定桩最大弯距截面作为桩控制截面,墩底面至控制截面长度H=4.0m。
计入恒载、汽车荷载、风载的作用,可求得成桥状态时边墩的桩基内力组合如下表:B.施工阶段计入支座摩阻、恒载偏载、风载的作用,可求得施工阶段边墩内力组合如下表:考虑桩土相互作用,由计算模型确定桩最大弯距截面作为桩控制截面,墩底面至控制截面长度H=4.0m。
计入恒载、汽车荷载、风载的作用,可求得成桥状态时边墩的桩基内力组合如下表:三、墩横桥向内力计算 (1)离心力的计算离心力系数: 22400.105127127120V C R===⨯注:离心力的着力点在桥面处。
(2)风荷载主梁横桥向风荷载2.3kN/m, 桥墩每延米风荷载3.13kN/m墩底:B1: 3379 KN ;B2: 2369 KN ;(3)活载偏载按两车道布载,相对于箱梁中心线的偏心距e =0.80m ,按一车道布载,相对于箱梁中心线的偏心距e =3.35m 。
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一、桩基础课程设计资料该公路桥梁采用桩柱式桥墩,预计尺寸如下图1所示。
桥面宽7米,两边各0.5米人行道。
设计荷载为公路Ⅱ级,人群:3.5kN/m2.1、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/m3,土粒比重G=2.70g/cm3,天然含水量ω=21%,液限ωl=22.7%,塑限ωp=16.3%。
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/m3,土粒比重G=2.70g/cm3,天然含水量ω=17.8%,液限ωl=22.7%,塑限ωp=16.3%。
3、桩身材料桩身采用25号混凝土浇注,混凝土弹性模量Eh=2.85×104MPa,所供钢筋有Ⅰ级钢和Ⅱ级钢。
4、计算荷载1)一跨上部结构自重G=2350kN;2)盖梁自重G2=350kN;3)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;4)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b=0.3m(见图2)。
计算汽车荷载时考虑冲击力。
5)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。
6)水平荷载(见图3)制动力:H1=22.5kN(4.5);盖梁风力:W1=8kN(5);柱风力:W2=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4.5、设计要求确定桩的长度,进行单桩承载力验算。
桥梁桩基础课程设计计算书一、恒载计算(每根桩反力计算)在进行恒载计算时,需要计算上部结构横载反力N1、盖梁自重反力N2、系梁自重反力N3、一根墩柱自重反力N4以及桩每延米重N5.其中,需要考虑浮力对桩每延米重的影响。
桥梁桩基础计算书
桥梁桩基础课程设计桥梁桩基础课程设计一、恒载计算(每根桩反力计算)1、上部结构横载反力N1 N1=12⨯2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2=12⨯350=175kN 3、系梁自重反力N312⨯25 ⨯3.5 ⨯0.8 ⨯1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4KN N 94.222)1025(5.01.5255.0)1.54.13(224=-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯-=ππ(低水位)KN N 47.195255.08.4155.06.8224=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=ππ (常水位)5、桩每延米重N5(考虑浮力) m KN N /96.16152.1425=⨯⨯=π二、活载反力计算1、活载纵向布置时支座最大反力⑴、公路二级:7.875/k q kN m = 193.2k P kN =Ⅰ、单孔布载 55.57822.1932875.74.24=⨯+⨯=)(R Ⅲ、双孔布载 24.427.875(193.2)2766.3082R kN ⨯⨯=+⨯= (2)、人群荷载Ⅰ、单孔布载 113.524.442.72R kN =⨯⨯=Ⅲ、双孔布载 2 3.524.485.4R kN =⨯=q —人群荷载集度 l —跨径 2、柱反力横向分布系数ϕ的计算柱反力横向分布影响线见图5。
70.50.51图5图5⑴、汽车荷载汽ϕ ()111.1670.7670.4780.078 1.24522q η=∑=+++=⑵、人群荷载人ϕ =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∑iiyP +人ϕql= 1175+175+(1+0.2)⨯1.245⨯766.308+1.33⨯85.4 =2608.45kN (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 R= 1N +2N +(1+u )汽ϕ∑i i y P + 人ϕql 21= 1175+175+1.2⨯1.245⨯578.55+1.33⨯42.7= 2271.14kN (汽车、人群单孔布载)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)= 2608.45+35+195.47=2838.92 kN0Q = 1H + 1W + 2W= 22.5+8+10=40.5 kN0M = 14.71H + 14.051W + 11.252W + 0.3活max R= 14.7⨯22.5+14.05⨯8+11.25⨯10+0.3⨯(2608.45-1175-175) = 933.185kN.m活max R ——组合Ⅰ中活载产生的竖向力。
桥梁桩基础设计计算
桥梁桩基础设计计算 The document was finally revised on 2021第一章桩基础设计一、设计资料 1、地址及水文河床土质:从地面(河床)至标高32.5m 为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度达30m ;河床标高为40.5m ,一般冲刷线标高为38.5m ,最大冲刷线为35.2m ,常水位42.5m 。
2、土质指标表一、土质指标3、桩、承台尺寸与材料承台尺寸:7.0m ×4.5m ×2.0m 。
拟定采用四根桩,设计直径1.0m 。
桩身混凝土用20号,其受压弹性模量h E =×104MPa 4、荷载情况上部为等跨25m 的预应力梁桥,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及一孔活载时:5659.4NKN =∑、298.8HKN =∑、3847.7MKN m =∑恒载及二孔活载时:6498.2NKN =∑。
桩(直径1.0m )自重每延米为:21.01511.78/4q KN m π⨯=⨯=故,作用在承台底面中心的荷载力为:5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN=+⨯⨯⨯===+⨯=∑∑∑ 恒载及二孔活载时:6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+⨯⨯⨯=∑桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础,为摩擦桩 二、单桩容许承载力的确定根据《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3h ,则:002221[]{[](3)}2h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑当两跨活载时:8073.213.311.7811.7842h N h =+⨯+⨯计算[P]时取以下数据:桩的设计桩径1.0m ,冲抓锥成孔直径为1.15m ,桩周长22202021211.15 3.6,0.485,0.740.9, 6.0,[]550,12/40,120,a a a u m A m m K Kp KN m Kp Kp ππλσγττ⨯=⨯==========1[] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852[550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m=⨯⨯+-⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯+-==+∴= 现取h=9m ,桩底标高为26.2m 。
完整版)桩基础设计计算书
完整版)桩基础设计计算书设计任务书设计要求:1.确定桩基持力层、桩型、桩长;2.确定单桩承载力;3.确定桩数布置及承台设计;4.进行复合桩基荷载验算;5.进行桩身和承台设计;6.进行沉降计算;7.确定构造要求及施工要求。
设计资料:场地土层自上而下划分为5层,勘查期间测得地下水混合水位深为2.1m,建筑安全等级为2级,已知上部框架结构由柱子传来的荷载,承台底面埋深为2.1m。
桩基持力层、桩型、桩长的确定:根据场地的土层特征和勘查数据,确定了桩基持力层、桩型和桩长。
单桩承载力确定:通过计算,确定了单桩竖向承载力。
桩数布置及承台设计:根据单桩承载力和建筑荷载,确定了桩数布置和承台设计方案。
复合桩基荷载验算:进行了复合桩基荷载验算,确保了基础的稳定性和安全性。
桩身和承台设计:根据桩基的荷载情况,进行了桩身和承台的设计。
沉降计算:进行了沉降计算,确保了基础的稳定性和安全性。
构造要求及施工要求:确定了基础的构造要求和施工要求,确保施工的质量和安全。
预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施:详细介绍了预制桩的施工、混凝土预制桩的接桩、凝土预制桩的沉桩、预制桩沉桩对环境的影响分析及防治措施。
结论与建议:总结了本次基础设计的主要内容,并提出了建议。
参考文献:列出了本次设计中所使用的参考文献。
根据设计任务书提供的资料,分析表明在柱下荷载作用下,天然地基基础难以满足设计要求,因此考虑采用桩基础。
经过地基勘查,确定选用第四土层黄褐色粉质粘土为桩端持力层。
同时,根据工程情况,承台埋深为2.1m,预选钢筋混凝土预制桩断面尺寸为45㎜×45㎜,桩长为21.1m。
为了确定单桩承载力,首先需要根据地质条件选择持力层,确定桩的断面尺寸和长度。
在本工程中,采用截面为450×450mm的预置钢筋混凝土方桩,桩尖进入持力层1.0m,镶入承台0.1m,承台底部埋深2.1m。
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。
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》TB1002.3-992.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。
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基础工程课程设计一.设计题目: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29.9m,计算跨径29.5m,桥面宽13m(10+2×1.5),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25.000m,河床标高为22.000m,一般冲刷线标高20.000m,最大冲刷线标高18.000m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*2.5=150KN(2)活载一跨活载反力:N5=2835.75kN,在顺桥向引起的弯矩:M1=3334.3 kN·m;两跨活载反力:N6=5030.04kN+8×100kN;(3)水平力制动力:H1=300kN,对承台顶力矩6.5m;风力:H2=2.7 kN,对承台顶力矩4.75m3、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=3×2×6.5m 3。
承台平面尺寸:长×宽=7×4.5m 2,厚度初定2.5m ,承台底标高20.000m 。
拟采用4根钻孔灌注桩,设计直径1.0m ,成孔直径1.1m ,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 =1.1,荷载组合系数φ=1.0,恒载分项系数γG =1.2,活载分项系数γQ =1.46、 设计荷载(1) 桩、承台尺寸与材料承台尺寸:7.0m ×4.5m ×2.5m 初步拟定采用四根桩,设计直径1m ,成孔直径1.1m 。
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:1.2(158054008009751507 4.52.515 1.42835.7515713.55N KN =⨯+++-+⨯⨯⨯+⨯=∑)1.4(3002.7)423.78H KN=⨯+=∑[3334.3300(2.5 6.5) 2.7 4.75 2.5 1.48475.425M KN =+⨯++⨯+⨯=∑()] 恒载及二孔活载时:1.2(158054008009751507 4.52.515N =⨯+++-+⨯⨯⨯⨯∑)+1.45830.04=19905.556KN桩(直径1m )自重每延米为:q= 211511.781/4KN 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:[][]{})3(2122200-++==∑h k A m l U P N i i h γσλτ桩的设计桩径1m ,冲抓锥成孔直径为1.1m ,桩周长和面积为 U=π×1.1=3.456m ,210.7854m π⨯=,假定桩长<20m 取λ=0.70 t/d<0.3取0m =0.80 查表得2K =6.0 已知 []0σ=550KPah 019905.5560.55058.856 5.8914N q l q h h =+⋅+⋅=+ 216 4.617 3.8h 2 4.6 3.82029.81010h 2h 2γ⨯+⨯++--⨯=-=-++()土换算加权重度[][]{}0022221(3)0.5 3.456[24.620 3.850(2 4.6 3.8)240]0.70.80.785[55029.816(10)(1)](441.0961147.9163829.416)22h i i N P U l m A k h h h h h h h ==++-=⨯⋅⨯+⨯++--⨯+⨯⨯⋅+⋅-⋅-=⋅--++∑τλσγ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=0.70,则,桩低标高为1.00m2.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3229.829.810108.432/h 2172KN m γ=-=-=++3、桩的平面布置图10040010020.00m一般冲刷线18.00m最大冲刷线22.00m河床25.00m常水位1.00m桩底标高70025015010050承台纵桥向立面图承台横桥向立面图4、桩的内力及位移计算 (1)确定桩的计算宽度b110''11111''10.9(1)H 11.50.60.63(1) 3.60.767, 1.3810.62.7621 4.5 3.5mf b K K K d d k L b L m h d m K b m b m h B B =⋅⋅⋅=⋅+⋅-=<=⨯⋅+=∴=+⋅=⇒==<+==Q ,沿水平力作用方向上装间净距,,满足nb ,取一排装两边外侧边缘距离(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。
224112122202772441(2)[6 2.615(2 2.6 1.4) 1.4]11197.5/40.670.67310 2.0110/0.0491640.436,7.412 2.5m h m h m h h h m KN m h E E KN m I d m m h h παα-⋅++⨯+⨯⨯+⨯=====⨯⨯=⨯=⋅=∴====>,,,满足按弹性桩计算(3) 桩顶刚度系数1234ρρρρ、、、的计算220532200020182,17,0.5,0.785411197.517 1.90410/, 2.5 4.91(4l m h m A d m C m h KN m A m πεπ=-======⋅=⨯=⨯=⨯=按桩中心距计算)15175000120.5171 6.60100.67010.785310 1.90410 4.91h EI l h AE C A ρξ-+⨯⎛⎫∴==+=⨯= ⎪+⨯⨯⨯⨯⎝⎭+00322347.412440.43620.8720.483950.64916 1.253570.0401,0.1234,0.5466Q M M Q M M h h l l m EI EI EI EI EI EIααχχφραχραχραφ==>==⨯====∴=⋅==⋅==⋅=已知:(),取用,查表得:,,(4)计算承台地面远点O 处位移000αβ、b 、(单孔活载+恒载+制动力)0115713.555863.26b 40.670N n EI EIρ===⨯()224112222332413102224131n 40.54660.674 1.25 6.373940.04010.1604,40.12340.4936,0.2436()6.3739423.780.493684mm i ii i ii i x EI EI EIn EI EI n EI EI n EI n x H n M EI EI a n n x n ρρρρρρρρρρρρ===+=⨯+⨯⨯==⨯==⨯==⎛⎫++ ⎪⨯+⨯⎝⎭∴==⎛⎫+- ⎪⎝⎭∑∑∑22302222413175.4258840.310.1604 6.37390.0.2436()0.16048475.4250.49368475.4252014.240.1604 6.37390.0.2436()()mi i EI EI EI EI n M n H EI EI EI EI EI EI n n x n ρρβρρρρ==⨯-+⨯+⨯===⨯-⎛⎫+- ⎪⎝⎭∑(5)计算作用在每根桩顶上的作用力Pi 、Qi 、Mi()100203040305615.315863.262014.240.670 1.252241.468840.312014.240.04010.1234105.942014.248840.310.54660.123410.09:i i i i KN b x EI KNEI EI EI EI KNEI EI M a EI EI KN mEI EIn ρβραρβρβρ⎧⎛⎫=+=±=⎨ ⎪⎝⎭⎩=-=⨯-==-=-=⋅⋅竖向力P 水平力Q 弯矩校核114105.94423.76423.782(5615.312241.46) 1.25410.098474.9858475.4252(5615.312241.46)15713.5415713.55,i ni i ii nIi KN KN H KNx P nMKN m M KN mnPKN P KN ===⨯=≈=+=⨯-⨯+⨯=⋅≈=⋅=⨯+=≈=∑∑∑∑∑Q 校核正确(6)计算最大冲刷线处桩身弯矩0M ,水平力0Q 及轴向力0P000010.09105.942221.97105.94,5615.310.7852155641.86i i i M Q l KN mQ KN P KN=+⋅=+⨯=⋅===+⨯⨯=M Q(7)最大弯矩Mmax 及最大弯矩位置Zmax 的计算100max max 00.436,7.4124(40.436221.970.9135105.940.978380.97838, 2.244m0.4361.666221.97 1.463369.80Q M M m h M C ZZ Z Z K M K KN mααααα-==>⨯====⋅======⋅=⨯=⋅取)Q 查表得:可查表(线性内插)得M(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32323222.44066 1.62100 1.62100 1.75058105.94221.972.44066 1.621000.4360.4363.2110 3.216105.94221.971.621000.4360.43x x o o O x x o o O A B A B Q M X A B EI EI EI EI m mm mm Q M A B EI EI EI ϕϕϕϕααϕαα-===-=-=+=⨯+⨯=⨯=<=+=⨯-查表得:,,,,符合规范要求()+3( 1.75058) 1.82106rad EI -⨯-=-⨯∴桩顶纵向水平位移32232333001000105.94221.971.62100(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 EIQl Ml l m mmEI EIϕϕϕααχχϕχχ----=+=⨯-⨯-=-⨯=-⋅++=⨯--⨯⨯++=+⨯=()+ 水平位移容许值[△]=0.525=2.5cm=25mm 符合规范要求。