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=

1

2

⨯2350=1175kN 2、盖梁自重反力N2 N2=

1

2

⨯350=175kN 3、系梁自重反力N3

1

2

⨯25 ⨯3.5 ⨯0.8 ⨯1=35kN 4、一根墩柱自重反力N4

KN 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 /96.16152.14

25=⨯⨯=

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 55.57822.1932

875

.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 11

3.52

4.442.72R 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。

7

0.5

0.5

1

图5

图5

⑴、汽车荷载汽ϕ ()11

1.1670.7670.4780.078 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∑i

i

y

P +

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 2

1

= 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0M

0N = max R +3N + 4N （常水位）

= 2608.45+35+195.47=2838.92 kN

0Q = 1H + 1W + 2W

= 22.5+8+10=40.5 kN

0M = 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。

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h 3，单桩最大竖向力为： V=1N +2N +3N +4N （低水位）+活N +

2

1

qh = 1175+175+35+222.94+(2608.45-1175-175)+ 1

2

⨯16.96 h =2866.39+4.48 h

活N ——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：

[](){}()[]⎭

⎬⎫⎩⎨⎧-+⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯-+⨯-⨯=-+-∑)36.3()9.10(5.199.105.185.26.419131.17.065.070)9.10(40259.3577.321

321

2200h h h h h K A m t l U i i i γσλ i l ——各层土的厚度（两层分别为：10.9m ，10.9h - m ）

i τ——各层土的极限抗剪强度（由书上附表3-7可得上层取40kpa ，下层取70kpa ）

2K ——查表2-6（由0.234l I =可知2 2.5K =）

z γ——土的容重（多层土时取加权平均值：()

18.510.919.510.9h h

⨯+⨯-）

U ——桩周长（ 3.14 1.2 3.77d m π=⨯=）

A ——桩底面积（2

223.14 1.2 1.13144

d m π⨯==） λ——查表3-8（取0.65） 0m ——表3-9（由

0.30.3t d

d d

==得0m =0.7） [0σ]——查表2-4（由0e =0.6 内插法得[0σ]=419.6kpa ）

p

l p l w w w w I --=

l I ——液性指数 w ——天然含水量 l w ——液限 p w ——塑限

60.015

.19)

178.01(8.97.21)

1(0=-+⨯⨯=

-+=

γ

w d e s

0e ——天然孔隙比 γ——容重 实际的λ由

2621.71.2

h d ==以及表3-8得λ=0.65符合要求。 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 3值 21.4h =m ，取h =22m 。

故6.33+=h h =22+3.6=25.6取h =26m 2、钻孔桩强度复合

⑴、确定桩的计算宽度1b 和变形系数α

kd k k b f 01= 0k k f 及——查表4-3得0.9f k = k =1（桩间影响系数）d ——

桩径（等于1.2m ）

故：kd k k b f 01==0.9⨯1.83⨯1⨯1.2=1.98

5

1

EI

mb =α =0.4 m ——查表4-1 取m=10MN/4m EI =0.67h h I E =760.67 2.85100.1 1.9110⨯⨯⨯=⨯ ⑵、最大冲刷线以下深度z 处桩截面上的弯矩z M 计算