07土木5_橋梁樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、橋梁樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)資料我國某公路橋梁采用樁柱式橋墩，初步擬定尺寸如下圖1所示。其上部結(jié)構(gòu)為25米預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式T梁。橋面寬7米，兩邊各0.5米人行道。設(shè)計(jì)荷載為公路級，人群：3.5 kN/m2。圖11、橋墩組成：該橋墩基礎(chǔ)由兩根鉆孔灌注樁組成。樁徑采用=1.2m，墩柱直徑采用=1.0m。樁底沉淀土厚度t = (0.20.4)d。局部沖刷線處設(shè)置橫系梁。2、地質(zhì)資料：標(biāo)高25m以上樁側(cè)土為軟塑亞粘土，其各物理性質(zhì)指標(biāo)為：容量=18.5kN/m3，土粒比重G=2.70g/，天然含水量，液限，塑限。標(biāo)高25m以下樁側(cè)及樁底土均為硬塑性亞粘土，其物理性質(zhì)指標(biāo)為：容量=19.

2、5kN/m3，土粒比重G=2.70g/，天然含水量，液限，塑限。3、樁身材料：樁身采用25號混凝土澆注，混凝土彈性模量，所供鋼筋有級鋼和級綱。4、計(jì)算荷載 一跨上部結(jié)構(gòu)自重G=2350kN； 蓋梁自重G2=350kN 局部沖刷線以上一根柱重G3應(yīng)分別考慮最低水位及常水位情況；公路級 ：雙孔布載，以產(chǎn)生最大豎向力； 單孔布載，以產(chǎn)生最大偏心彎矩。 支座對橋墩的縱向偏心距為m（見圖2）。計(jì)算汽車荷載時考慮沖擊力。 人群荷載：雙孔布載，以產(chǎn)生最大豎向力； 單孔布載，以產(chǎn)生最大偏心彎矩。 水平荷載（見圖3）制動力：H1=22.5kN（4.5）；蓋梁風(fēng)力：W1=8kN（5）；柱風(fēng)力：W2=10kN（8）

3、。采用常水位并考慮波浪影響0.5m，常水位按45m計(jì)，以產(chǎn)生較大的樁身彎矩。W2的力臂為11.25m。活載計(jì)算應(yīng)在支座反力影響線上加載進(jìn)行。支座反力影響線見圖4。圖2 圖3圖45、設(shè)計(jì)要求 確定樁的長度，進(jìn)行單樁承載力驗(yàn)算。 樁身強(qiáng)度驗(yàn)算：求出樁身彎矩圖（用座標(biāo)紙畫），定出樁身最大彎矩值及其相應(yīng)截面位置和相應(yīng)軸力，配置鋼筋，驗(yàn)算截面強(qiáng)度（采用最不利荷載組合及常水位）。 計(jì)算主筋長度、螺旋鋼筋長度及鋼筋總用量。 用A3紙繪出樁的鋼筋布置圖。二、應(yīng)交資料1、樁基礎(chǔ)計(jì)算書2、樁基礎(chǔ)配筋圖3、樁基礎(chǔ)鋼筋數(shù)量表橋梁樁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、恒載計(jì)算（每根樁反力計(jì)算）1、上部結(jié)構(gòu)橫載反力N1N1=1/2*G

4、1=1/2*2000(30/20)1.2=1626.7KN2、蓋梁自重反力N23、系梁自重反力N3(?)4、一根墩柱自重反力N4低水位：常水位：5、樁每延米重N5（考慮浮力）二、活載反力計(jì)算1、活載縱向布置時支座最大反力、公路II級：，、 單孔布載 、雙孔布載 、人群荷載、單孔布載 R1= (?)、雙孔布載 R2= (?)2、柱反力橫向分布系數(shù)的計(jì)算柱反力橫向分布影響線見圖5。圖5、公路II級 雙孔布載車道：車輛：=、人群荷載 =1.33三、荷載組合1、計(jì)算墩柱頂最大垂直反力R組合：R= 恒載 +（1+u）汽車+ 人群 （汽車、人群雙孔布載）2、計(jì)算樁頂最大彎矩、計(jì)算樁頂最大彎矩時柱頂豎向力組

5、合：R= +（1+u）+ （汽車、人群單孔布載）、計(jì)算樁頂（最大沖刷線處）的豎向力、水平力和彎矩= + （常水位）= + + = 14.7+ 14.05+ 11.25+ 0.3 =組合中活載產(chǎn)生的豎向力的較大者。四、鉆孔灌注樁單樁承載力及強(qiáng)度計(jì)算1、單樁承載力計(jì)算樁長計(jì)算：設(shè)最大沖刷線以下樁長為h，一般沖刷線以下樁長為h3，單樁最大豎向力為：V=+（低水位）+ qh計(jì)算柱頂最大垂直反力時活載產(chǎn)生的較大值q 樁的集度（考慮浮力） 單樁容許承載力：各層土的厚度，各層土的極限抗剪強(qiáng)度，查表2-5、土的容重（多層土?xí)r取加權(quán)平均值），樁周長，樁底面積查表3-9，表3-10，查表2-3取=10.9m，=h

6、-10.9m, =45, =80,=2.5, ,設(shè)計(jì)樁徑1.2m，考慮沖抓錐成孔直徑1.3m，樁周長，kPa，取 (由得), =0.7 (由得)。令最大豎向力與單樁容許承載力相等,即解得h=17.6m,取h=18m。 液性指數(shù) 天然含水量 液限 塑限軟塑：硬塑： 天然孔隙比 土粒比重 容重軟塑：硬塑：=18.1+3.6=21.7m取22m2、鉆孔樁強(qiáng)度復(fù)合、確定樁的計(jì)算寬度和變形系數(shù) 查表4-3 =1（樁間影響系數(shù)）樁徑查表得， 查表4-1 =0.67查表得、最大沖刷線以下深度z處樁截面上的彎矩計(jì)算根據(jù)，=0.418=7.2，所以按彈性樁考慮(其中時按4考慮)，查附表3、附表7得、，按上式計(jì)算

7、不同深度處的并按比例繪出樁身彎矩圖，求出最大彎矩所在位置、最大彎矩值及相應(yīng)軸力N（計(jì)算軸力N時樁自重考慮浮力并按一半考慮，同時應(yīng)減去摩阻力）。、計(jì)算縱向力、計(jì)算彎矩的確定計(jì)算縱向力：當(dāng)汽車荷載效應(yīng)占總荷載效應(yīng)50%及以上時，、的系數(shù)不再得高，否則應(yīng)按規(guī)定提高，見規(guī)范。計(jì)算彎矩：制動力、蓋梁風(fēng)力、墩柱風(fēng)力產(chǎn)生的彎矩。恒載彎矩為零。 相對偏心矩：、樁的計(jì)算長度的確定 故有：局部沖刷線至墩柱頂?shù)木嚯x、偏心矩增大系數(shù)值的計(jì)算 砼、鋼筋材料安全系數(shù) 構(gòu)件工作條件系數(shù)（偏心受壓取0.95）其中，故：、樁截面強(qiáng)度復(fù)核設(shè)（砼保護(hù)層厚度） ，（取0.9）， 樁半徑25 # 砼： 級鋼筋：樁截面按0.2%含筋率配置鋼筋，取定鋼筋數(shù)量后計(jì)算實(shí)際采用的配筋率。取，強(qiáng)度復(fù)核：按下列公式采用試算法進(jìn)行計(jì)算 假定值，查附表3.1得A、B、C、D值，代入上式計(jì)算值。如計(jì)算的值與已知的值相等或接近，則相應(yīng)的A、B、C、D值即為計(jì)算采用值，否則應(yīng)重新假