桥梁基础课程设计.docVIP

一、课程设计（论文）的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基础的设计，初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计（论文）的要求与数据 （一）基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土，粒径50-60mm约占60%，20-30mm约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m； 地基比例系数（密实卵石）； 地基承载力基本容许值； 桩周土摩阻力标准值； 土的重度 (未计浮力)； 土内摩擦角。 地面(河床)标高69.50m；一般冲刷线标高63.54m；最大冲刷线标高60.85m；承台底标高67.54m；常水位标高69.80m，如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m） 图2 单位：m 2 作用效应 上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN (制动力及风力) ∑M=4617.30kN.m（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=46788.00kN 3 承台用C20混凝土，尺寸为9.8×5.6×2.0m，承台混凝土单位容重。 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径，以冲抓锥施工。 （二）主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ） 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004） 三、课程设计（论文）应完成的工作 设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容： 群桩结构分析 计算桩顶受力 计算沿桩长度方向弯矩，水平压应力，并画出相应分布图 桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面，立面)，进行桩截面强度校核 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4．承台验算 验算项目：承台冲切承载力验算 四、课程设计（论文）进程安排 序号 设计（论文）各阶段内容 地点 起止日期 1 布置任务，设计内容讲解，查阅资料 2012.12.10 2 完成单桩桩顶荷载分配计算（群桩到单桩） 2012.12.10-2012.6.11 3 完成单桩设计 2012.12.12 4 完成桩基相关检算内容 2012.12.13 5 总结，撰写设计说明书 2012.12.14 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 中华人民共和国行业标准.公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007）.:人民交通出版社,2007 [2] 中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004）.北京:人民交通出版社，2004 [3] 叶见曙.结构设计原理.北京:人民交通出版社,2007 [4] 江祖铭等主编.墩台与基础.北京:民交通出版社,1994 发出任务书日期： 2012 年 12 月 10日 指导教师签名：吉小明 计划完成日期： 2012 年 12 月14日 基层教学单位责任人签章： 设计计算 1.承台底面中心的荷载计算： 1.1 永久作用加一孔可变作用： 永久作用加二孔可变作用 2.1桩的计算宽度 由于，查表取得， 已知 查表可得，由n=2可得，故取 所以 3.2桩-土变形系数 先拟定桩身混凝土强度为C30，经查表可得 ， 桩在最大冲刷线以下深度为,其计算长度为 ，故按弹性桩计算 3.3 桩顶刚度系数、、、植的计算 ，，查表可得，钻孔时取 经查表可知当为摩擦桩时，取和的较小值 ， ，故取，所以 已知，故取， 由上述和可以查得 3.4计算承台底面原点O处位移、、（单孔活载+恒载+制动力等） 3.5 计算作用在每根桩顶上作用力、、 竖向力： 水平力： 弯矩： 校核： 3.6 计算最大冲刷线处桩身弯矩，水平力，及轴向力 3.7 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算： 3.7.1桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算： 由得，及查表可得，故 由及查附表可得 , 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算： 采用无量钢法计算，由，所以用摩擦桩公式计算 ，其中，。经查相关附表可得、、、，计算结果如下； 由上表数据可画出桩身弯矩图和桩身水平压应力分布图 桩顶纵向水平位移验算： 桩