橋梁基礎課程設計

1、.一、課程設計（論文）的內(nèi)容在學習橋梁基礎工程等課程的基礎上，根據(jù)給定基本資料（地質(zhì)及水文資料，荷載）進行橋梁群樁基礎的設計，初步掌握橋梁樁基礎的設計與計算方法。 二、課程設計（論文）的要求與數(shù)據(jù)（一）基本資料1 地質(zhì)及水文資料河床土質(zhì)為卵石土，粒徑50-60mm約占60%，20-30mm約占30%，石質(zhì)堅硬，孔隙大部分由砂填充密實， 卵石層深度達58.6m；地基比例系數(shù)（密實卵石）；地基承載力基本容許值；樁周土摩阻力標準值； 土的重度 (未計浮力)；土內(nèi)摩擦角。地面(河床)標高69.50m；一般沖刷線標高63.54m；最大沖刷線標高60.85m；承臺底標高67.54m；常水位標高69.80m

2、，如圖1。承臺平面圖如圖2所示。 縱橋向斷面 橫橋向斷面 圖1 樁基剖面圖（單位：m） 圖2 單位：m精品.2 作用效應上部為等跨30m的鋼筋混凝土預應力梁橋，荷載為縱向控制設計，作用于混凝土橋墩承臺頂面縱橋向的荷載如下。 永久作用及一孔可變作用 (控制樁截面強度荷載) 時:n=40746kn (制動力及風力) m=4617.30kn.m（豎直反力偏心距、制動力、風力等引起的彎矩) 永久作用及二孔可變作用(控制樁入土深度荷載)時: n=46788.00kn3 承臺用c20混凝土，尺寸為9.85.62.0m，承臺混凝土單位容重。4 樁基礎采用高樁承臺式摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬采用直徑，以沖抓錐

3、施工。（二）主要設計依據(jù)規(guī)范1 公路橋涵地基及基礎設計規(guī)范（jtg d63-2007 ）2 公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtgd62-2004）三、課程設計（論文）應完成的工作設計滿足要求的群樁基礎，并形成圖紙與計算文件。計算文件包括以下內(nèi)容：1. 群樁結(jié)構分析（1） 計算樁頂受力（2） 計算沿樁長度方向彎矩，水平壓應力，并畫出相應分布圖（3） 樁頂縱向水平位移驗算2. 樁身截面配筋并繪出基樁構造及鋼筋圖(橫截面，立面)，進行樁截面強度校核3 按地基土的支承力確定和驗算單樁軸向承載力4承臺驗算驗算項目：承臺沖切承載力驗算四、課程設計（論文）進程安排序號設計（論文）各階段內(nèi)容地點起

4、止日期1布置任務，設計內(nèi)容講解，查閱資料2012.12.102完成單樁樁頂荷載分配計算（群樁到單樁）2012.12.10-2012.6.113完成單樁設計2012.12.124完成樁基相關檢算內(nèi)容2012.12.13精品.5總結(jié)，撰寫設計說明書2012.12.14五、應收集的資料及主要參考文獻1 中華人民共和國行業(yè)標準.公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(jtg d63-2007）.北京:人民交通出版社,20072 中華人民共和國行業(yè)標準.公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范（jtgd62-2004）.北京:人民交通出版社，20043 葉見曙.結(jié)構設計原理.北京:人民交通出版社,20074 江祖銘

5、等主編.墩臺與基礎.北京:民交通出版社,1994發(fā)出任務書日期： 2012 年 12 月 10日 指導教師簽名：吉小明計劃完成日期： 2012 年 12 月14日 基層教學單位責任人簽章：設計計算1.承臺底面中心的荷載計算：1.1 永久作用加一孔可變作用：1.2 永久作用加二孔可變作用2.1樁的計算寬度精品.由于，查表取得，已知查表可得，由n=2可得，故取所以3.2樁-土變形系數(shù)先擬定樁身混凝土強度為c30，經(jīng)查表可得，樁在最大沖刷線以下深度為,其計算長度為，故按彈性樁計算3.3 樁頂剛度系數(shù)、植的計算，查表可得，鉆孔時取經(jīng)查表可知當為摩擦樁時，取和的較小值，故取，所以精品.已知，故取，由上述

6、和可以查得3.4計算承臺底面原點o處位移、（單孔活載+恒載+制動力等）3.5 計算作用在每根樁頂上作用力、豎向力：水平力：精品.彎矩：校核：3.6 計算最大沖刷線處樁身彎矩，水平力，及軸向力3.7 最大沖刷線深度下沿樁身長度方向彎矩、水平壓應力的計算：3.7.1樁身最大彎矩處及最大彎矩的計算：由得，及查表可得，故由及查附表可得,3.7.2 最大沖刷線深度下沿樁身長度方向彎矩、水平壓應力的計算：采用無量鋼法計算，由，所以用摩擦樁公式計算，其中，。經(jīng)查相關附表可得、，計算結(jié)果如下； 精品.由上表數(shù)據(jù)可畫出樁身彎矩圖和樁身水平壓應力分布圖精品.3.8 樁頂縱向水平位移驗算：樁在最大沖刷線處水平位移和

7、轉(zhuǎn)角的計算：由和查附表可得，,符合規(guī)范要求。3.9 墩頂縱橋向水平位移驗算：精品.由 ，取4， 可查得：=64.75127 =16.62332 =5.75058樁頂?shù)目v向水平位移水平位移的容許值,滿足規(guī)范要求4. 樁身截面的配筋計算及截面強度的校核：4.1 計算軸向力，偏心距，偏心距增大系數(shù)：最大彎矩發(fā)生在最大沖刷線以下處，該處現(xiàn)擬定采用c30混凝土，hrb335鋼筋， 查表可知當時樁的計算長度如下計算 長細比應考慮縱向彎曲對偏心矩的影響，取，則截面的有效高度現(xiàn)進行偏心距增大系數(shù)計算：精品.故考慮縱向彎曲對偏心矩的影響后， 計算受壓區(qū)高度系數(shù)，則配筋率由下式計算：承載力計算如下：經(jīng)查表可得采用

8、試算法進行計算，其計算結(jié)果如下表：由計算表可見，當時，計算縱向力與設計值之比較為合理，此時可得，。 計算所需縱向鋼筋的截面積由于小于規(guī)定的最小配筋率，故采用進行計算現(xiàn)采用，布置如圖所示。精品.實際配筋率，滿足規(guī)范要求。混凝土凈保護層，滿足規(guī)范要求?？v向鋼筋間的凈距為，滿足規(guī)定凈距不應小于80mm且不大于350mm的要求。5、對截面進行強度復核由前面的計算結(jié)果：；實際配筋率。 在垂直于彎矩作用平面內(nèi)長細比，故穩(wěn)定系數(shù)混凝土截面積為，實際縱向鋼筋面積，在垂直于彎距作用平面內(nèi)的承載力為： 彎距作用平面內(nèi)精品.現(xiàn)采用試算法列表計算當時，與設計的很接近，故取為計算值。在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為：樁身配筋圖見附圖6.1樁底持力層承載力驗算:6.2、按地基土的支承力確定和驗算樁基的承載能力：精品.， 滿足規(guī)范要求 7承臺的強度檢驗：7.1承臺沖切承載力驗算承臺的強度檢驗樁對承臺的沖剪驗算1、柱或墩臺向下沖切承臺的沖切承截力計算 由設計圖，可知，故不需進行驗算，易知其滿足要求。 精品.7.2、角樁換算正方形邊長， 根據(jù)安全等級二級驗算，所