基础工程任务书

基础工程B课程设计

设计题目：某桥梁下部结构设计

学生姓名：

学号：

指导教师：刘云帅李喜梅

基础工程B课程设计任务书

一、设计题目：某桥梁下部结构设计

二、设计资料

1、设计标准及上部构造

设计荷载：

桥面净空：

跨径：

上部结构：

2、水文地质条件

冲刷深度：

地质条件：

按无横桥向水平推力（漂流物、冲击力、水流压力等）及纵桥向风荷载3、材料

钢筋：盖梁主筋用HRB335钢筋，其它均用R235钢筋；

混凝土：混凝土、墩柱用C30，系梁及钻孔灌注桩用C25；

4、桥墩尺寸：本图见附页

5、设计依据

《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D60-2004）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）

《基础工程》王晓谋主编人民交通出版社

《结构设计原理》（第二版）叶见曙主编人民交通出版社

《桥梁工程》（第二版）邵旭东主编人民交通出版社

三、计算要求及工作量

1、盖梁荷载计算

2、盖梁内力计算

3、盖梁配筋设计与承载力校核

4、桥墩荷载计算；

5、桥墩内力计算

6、桥墩配筋设计与承载力校核

7、钻孔桩荷载计算

8、桩长计算

9、桩的内力计算（采用m法）

10、桩身截面配筋与承载力验算

11、墩顶纵桥向位移验算

12、绘制盖梁、桥墩配筋图和桩基础配筋图

任务书打印要求：

1、根据每个人的参数完善本任务书；

2、在桥墩尺寸处根据要求将自己所对应的图形复制到此处；

3、将下表手写在课程设计任务书（黄皮书）上，在完成情况一栏中若已做完则填写“完成”，否则空着不填。

4、桥墩和桩基配筋参见下述《结构设计原理内容》

圆形截面偏心受压构件

圆形截面偏心受压构件的纵向受力钢筋，通常是沿圆周均匀布置，其根数不少于6根。对于预制或现浇的一般钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件，纵向钢筋的直径不宜小于12mm ，混凝土保护层厚度详见附表1-10。而对于钻孔灌注桩，其截面尺寸较大（桩直径D =800mm~1500mm ），桩内纵向受力钢筋的直径不宜小于14mm ，根数不宜小于8根，钢筋间净距不宜小于50mm ，混凝土保护层厚度不小于60mm~80mm ；箍筋直径不小于8mm ，箍筋间距200mm~400mm 。

对于配有普通箍筋的圆形截面偏心受压构件[钻（挖）孔桩除外]，构造要求详见7.1节至7.2节。

7.5.1 正截面承载力计算的基本假定

试验研究表明，钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件的破坏，最终表现为受压区混凝土压碎。作用的轴向力对截面形心的偏心距不同，也会出现类似矩形截面偏心受压构件那样的“受拉破坏”和“受压破坏”两种破坏形态。但是，对于钢筋沿圆周均匀布置的圆形截面来说，构件破坏时各根钢筋的应变是不等的，应力也不完全相同。随着轴向压力的偏心距的增加，构件的破坏由“受压碎坏”向“受拉破坏”的过渡基本上是连续的。

国内外对于环形和圆形截面偏心受压构件的试验表明，均匀配筋的截面到达破坏时，其截面应变分布比集中配筋截面更为符合直线关系，相应的混凝土极限压应变实测值0.0027~0.0046,平均值是0.0035。考虑到极限压应变超过0.0033以后，其取值对正截面承载力的影响很小，《公路桥规》根据试验研究结果，对混凝土强度等级C50及以下的圆形截面偏心受压构件取混凝土极限压应变为0.0033。

沿周边均匀配筋的圆形截面偏心受压构件，其正截面承载力计算的基本假定是： （1）截面变形符合平截面假定；

（2）构件达到破坏时，受压边缘处混凝土的极限压应变取为0033.0=cu ε； （3）受压区混凝土应力分布采用等效矩形应力图，正应力集度为cd f ，计算高度为0x x β=（0x 为实际受压区高度），β值与实际相对受压区高度0/2x r ξ=（r 为圆形截面半径）有关，即

当1<ξ时，8.0=β

当1＜ξ≤1.5时，ξβ267

.0067.1-=。 （4）不考虑受拉区混凝土参加工作，拉力由钢筋承受；

（5）将钢筋视为理想的弹塑性体，应力-应变关系表达式为式（3-3）和式（3-4）。

上述假定，提供了圆形截面偏心受压构件截面的变形协调关系，和材料的应力-应变物理条件（本构关系），因而可以建立正截面承载力的计算图式，由内外力平衡关系来推导出承载力计算的基本公式。

对于周边均匀配筋的圆形偏心受压构件，当纵向钢筋不少于6根时，可以将纵向钢筋化为总面积为

1

n

A si i ∑=（si A 为单根钢筋面积，n 为钢筋根数），半径为s r 的等效钢环（图7-33），

这样的处理，可为推导钢筋的抗力采用连续函数的数学方法提供很大便利。

设圆形截面的半径为r ，等效钢环的壁厚中心至截面圆心的距离为s r ，一般s r =gr 表示

s r 与r 之间的关系。那么等效钢环的厚度s t 为

g

r

g r r A

r A

t n

i si

s

n

i si

s 2222

1

1

ρππ=

⋅

=

=

∑∑== （7-54） 式中ρ为纵向钢筋配筋率，21

/n

si

i A

r ρπ==

∑。

图7-33 等效钢环示意图 a)截面布置示意图 b)等效钢环

7.5.2 正截面承载力计算的基本公式

根据基本假定，可以建立圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算图式（图7-34），同时，根据平衡条件可写出以下方程：

由截面上所有水平力平衡条件：

u c s N D D =+ （7-55）

由截面上所有力对截面形心轴y -y 的合力矩平衡条件：

u c s M M M =+ (7-56)

式中 c D 和s D ——分别为受压区混凝土压应力的合力和所有钢筋的应力合力；

c M 和s M ——分别为受压区混凝土应力的合力对y 轴力矩和所有钢筋应力合力对y

轴的力矩。