某铁路桥梁桥墩基础毕业设计.docVIP

目录 一、概述 1 1、工程概况和设计任务 1 二．方案设计 3 1.基础类型和尺寸 3 2.地基持力层 3 三、技术设计 5 1.荷载设计 5 2.计算变形系数 5 3.计算刚度系数 6 4.电算求解承台变位和桩顶内力 7 5．绘制桩身弯矩图，剪力图和桩侧土的横向抗力图 8 6.桩身配筋计算 13 7.桩水平位移检算 13 8.桩单位转角检算 14 9.承台结构设计计算 16 四．施工方案 18 1.基础施工方式 18 参考资料 20 一、概述 1、工程概况和设计任务 （1）工程名称：某高速铁路桥梁桥墩基础设计 （2）工程概况 该桥梁系高速铁路干线上的特大桥（复线），线路位于直线平坡地段。该地区地震烈度较低，不考虑地震设防问题。 桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土整体箱梁组成，见图3-1和图3-3。 （3）设计任务 本设计对象为某高速铁路的桥梁，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学选择（或由任课教师分配）一个基础，按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下： 1．综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。 2．对选定的基础方案进行详细设计。 3．初步决定修筑基础的施工方案。 4．将以上全部成果整理成设计计算说明书和设计施工图。 设计计算说明书应制作成Word文档。整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应用CAD制作而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。 （4）设计资料 设计荷载 由上部结构传至各桥墩设计低水位（高程37.00m）处的设计荷载如表3-2所示。 表3-1 土工试验成果表 土层编号 及名称 地质 年代 比重 Gs 重度 ( /kN/m3 含水量 w /% 液限 wL /% 塑限 wp /% ( c /kPa 渗透系数k /cm/s 压缩系数a /MPa-1 ① 软粘土 Q4 2.72 14.9 91.5 85.0 55.0 6(17’ 10.1 2.8E-8 0.494 ② 砂粘土 Q4 2.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12(05’ 19.4 3.4E-7 0.112 ③ 粗砂中密 Q3 2.60 19.5 26.2 / / 24(32’ / 2.7E-1 0.011 ④ 强风化砂岩 K 饱和单轴抗压强度 R=2.4MPa ⑤ 中风化砂岩 K 饱和单轴抗压强度 R=6.7MPa 表3-2 各桥墩作用于承台底面形心的设计荷载（高程37.00m处） 墩位号 双线双孔重载 双线单孔重载 单线单孔重载 单线双孔重载 N H M N H M N H M N H M 73# 18500 1000 10000 16000 500 5000 14750 250 2500 15000 400 4000 注：1．桥梁位于直线平坡地区，本设计仅考虑纵向载组合（恒载+活载+制动力+纵向风力）； 2．竖向力N和水平力H的单位为kN，力矩M的单位为kN-m，H和M的符号相同表示两者对基础的转动效应相同。 二．方案设计 1.基础类型和尺寸 （1）选定桩基类型 采用桩基础，桩基设计为低承台，低承台桩基可以较好的利用承台侧面土体的抗力，故抵抗水平荷载的能力较强，自身的稳定性较好在各类结构工程中均用的较多。 (2) 选择桩材和桩径 桩材采用钢筋混凝土预制方桩，其优点是施工质量易于控制，沉桩工期短，单方混凝土的承载力高，工地比较文明。并采用摩擦端承型桩：端承型桩基础承载力大，沉降量小，较为可靠安全，基岩埋深较浅时候应考虑采用。尺寸定为550mm*550mm。 2.地基持力层 （1）持力层的选取和基础埋置深度 第三层粗砂中密，呈硬塑状态，其土压缩性很小，选为持力层。桩端进入持力层深度(3-6)d=1.65-3.3米，取为5.03米，则承台底面以下桩长为16米。 基础埋置深度定为4.46米，承台顶面标高为35.0，承台底面标高为34.0. （2）确定单桩竖向极限承载力标准值 由公式： 由表查得桩的极限侧阻力标准值为： 软粘土：=1.22, =21KPa 砂粘土：=0.43, =74KPa 粗砂中密：=8400KPa，=85KPa =4*0.55(21*2.52+74*8.45+85*5.03) =2432.694KN =0.55*0.55*8400=2541KN (3)初步估计桩数N 由于端承型桩基础持力层坚硬，桩顶沉降量较小，桩侧摩阻力不易发挥，桩顶荷载基本上通过桩身直接传到桩端处的土层上，而桩端处的承压面积很小，各桩端的压力彼此互不