铁路桥墩基础设计

课程名称：工程基础

设计题目：铁路桥墩基础设计

院系：____________________

专业：__________________

年级：_________________

姓名：____________________

指导教师：_________________

2011年5月20日

课程设计任务书

专业姓名学号

开题日期：2011年3月20日完成日期：2011年4月16

日

题目铁路桥墩基础设计

一、设计的目的

1.熟练掌握Word ,Excel及CA制图

2•利用所学的东西分析设计桥墩基础，并制定其施工方案。

3•学会利用工具和资料解决问题。

二、设计的内容及要求

1.计算主力，活载，纵向附加力及荷载组合。

2•选定桩基类型，确定桩径，桩材、桩长、桩数等

3•进行桩的布置，并进行单桩轴向承载力检算及群桩验算

4.设计内容完整，并附有必要的计算图。

三、指导教师评语

四、成绩______________

指导教师___________ 签章）

年月

（一）主力

主力应包括恒载，活载，列车竖向动力和离心力。但因桥墩为实体，可不计列车竖向动力而桥位于直线上，故也无需计算离心力。

1、竖向恒载

（1

）

桥跨结构自重N1

一孔梁重=2227 KN

轨道材料及人行道每米长度的重量故N 2227 10 32.70 2554kN

（2

）

顶帽自重N2

体积V2620 240 240 15 2 重量N27.66 25 191.5kN

（3

）

墩身自重N3

墩身高h 13m =10 kN/

2

240 3

50 7.66m

顶面积 A 620 240 240

底面积A2 620 240 370

故体积V3 113 13.64 24.81

3

重量N 3 23 1 246.33 5665.64kN （4）浮力N4

2

1852

240

13.64m2

2

24.81m2

13.64 24.81 246.33m3

低水位处之墩身截面积380 300

2

300 2

18.47 m

墩底面积24.81m2

则桥墩侵入水下体积: 低水位时:

R 2

丄 11.96 92

32

20.39

11.96

20.39 80

20.39

1546.45k N

V 41 6 18.47 24.81 18.47 24.81 150.94m 3

故浮力为： 低水位时， N 4 V 410 150.94 10

1509.4kN

2.竖向活载 (1)双孔重载

其最不利荷载位置x 见图，可由色 毎确定，若等跨度者，则可直

1

1 1

2

接由G 1 G 2解得，G 1和G 2分别为左右两跨上活载重量，故

G 1

5 220 92

32.35 7.5 x 3386.2 92x

G

2

92 5.15 x

80

27.55 x 12x

2677.8

则 x 6.81m

则支点反力R ，

R 2为

丄 5 220

6.81 2 1.5

1

92 32.35 7.5 6.81

32.35 — 32.35 7.5 6.81

32 2

1547.23kN

1

1 1 'IV

忙—

1

3 '壷

1

32.35 7.5

2

故竖

竖向活载 N 5

R 1 R 2 1547.23 1456.45 3003.68kN

对基底 x x 轴之力矩

M 5 0.35 1547.23 1456.45

31.773kN m

(2) 一孔重载

支点反力R 1为

R

丄 5 220

32.35 2 1.5 92 32.35 7.5

32 1896.59kN

向活载为

N 6

R 1 1896.59kN

对基底 x x 轴之力矩

M 6 0.35 1896.59 663.81kN m

（二）纵向附加力（水平力） 1. 制动力（或牵引力）

现行《铁桥规》规定，单线桥之制动力或牵引力按竖向静活载重 量的10%计算，但当与离心力同时计算时，则应按 7%计算。本桥位于 直线上，故应按10%计算。简支梁传到桥墩台上的纵向水平力值：固 定支座为全孔的100%，滑动支座为全孔的50%。在一个桥墩上安设固 定支座及活动支座时，应按上述数值相加，但不大于其中一跨固定支 座的纵向水平力。

5 畑MkN

J3S

计算桥墩台时，制动力（或牵引力）作用于支座铰中心处

(1) 二孔重载制动力H i

H, 10%5 220 92 32.35 7.5 6.81 10% 92 11.96 80 20.74 50% 413.9kN

但不大于10% 5 220 32.7 7.5 341.84kN

故取H1 341.84kN

M H1 341.84 4532.8kN m

对基底x x轴之力矩：

H2341.84kN M H24532.8kN m

一孔重载牵引力H

2. 纵向风力

对列车，桥面系和各种上承梁不计其纵向风力。桥墩按实际受风面积乘以风载强度计算其所受纵向风力。本桥风力强度采用定型设计资料，即W 1.2 Kpa （桥上有车）。

（1）顶帽风力H3

迎风面积0.5 0.65 3.25m2H3 1.2 3.25 3.9kN

对基底x x轴之力矩：M H3 3.9 一13 51.675kN m

3 2

（2）墩身风力H4

低水位时：迎风面积 1 6.8 6.2 6 39m2

2

H 4 1.2 39 46.8kN