贵州大学基础工程课程设计

专业：基础工程课程设计 学院：土建学院 班级：道路091 姓名：黄朝焘 目录一 桥梁基础工程课程设计资料2 二 承台底面中心的荷载计算4三 群桩结构分析5四 桩身截面的配筋计算及截面强度的校核11五 对截面进行强度复核12六 按地基土的支承力确定和验算桩基的承载能力14七 承台的强度检验15桥梁基础工程课程设计资料一、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 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m） 图2 断面图（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。00kN3 承台用C20混凝土，尺寸为9。85.62。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、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：1. 据单桩容许承载力拟定桩长2.群桩结构分析（1） 计算桩顶受力（2） 计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力，并画出相应分布图（3） 桩顶纵向水平位移验算3。 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4。 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力5. 承台计算项目：局部受压、抗冲剪6. 群桩基础承载力检验7. 参考文献（1）、王晓谋。基础工程。北京：人民交通出版社,2004(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(JTGD622004）.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，2004(4）、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 ). 北京:人民交通出版社，2007(5) 江祖铭等主编。墩台与基础。北京：人民交通出版社，1994 设计计算1。承台底面中心的荷载计算：1。1） 恒载加一孔荷载:1。2） 恒载加二孔荷载:2。 桩长度的初步计算：桩长的计算:由于地基土层单一，用确定单桩容许承载力公桥基规经验公式初步反算桩长，设桩埋入最大冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度为,则： 桩(直径1.2m)自重每延米计算P时取以下数据：桩的桩径1。2m，冲抓锥成孔直径1.3m，桩周长U=1。3=4。08m，A=1。13，=0。7,=0。8，=10，=1000KPa,=10KN/（已扣除浮力)，=500KPa,所以得:解得： 现取3群桩结构分析:3。1） 桩的计算宽度：= 已知：=2m；=3（d+1)=6。6m； n=2 ， =0。6；=0.9;=1+=1。833 ; =m3.2） 桩土变形系数C30混凝土的受压弹性模量,则E=0。8=2.40KN/; 桩在最大冲刷线以下深度h=11。31m,其计算长度则为:，故按弹性桩计算.3。3） 桩顶刚度系数、植的计算=6.69m；h=11.31m; (根据公桥基规钻挖孔桩采用），A=1.13,，按桩中心距计算面积，故取:已知：，取=4,查教材基础工程附表17、18、19得:=0。05989 =0。17312 =0.67433 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：=0。8993EI 水平力：弯矩:=0。4026EI校核：3.6） 计算最大冲刷线处桩身弯矩,水平力，及轴向力：=242.47+59.766.69=157.32 =59.76KN=7735。24+1。136.69（25-10）=7848.64KN3。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： 1） 桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算:由:=0 得：由=1。572 且=6.754。0 取=4.0，查教材基础工程附表13得=0.84 故 =又由=0。84 及=6.754 取=4。0，查教材基础工程附表13得=1.341 2）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=6.752.5，所以用摩察桩公式计算： 其中 = =59。76KN =157。32KN、的值查教材基础工程附表3、4、7、8 ，计算如下表:zABAB0001100157.32157。3259。76059.760。3350.20.196960。998060。955510。0279519。72157。01176。7357。10-2。6354.470。6700.40.377390。986170。838980.0955437。78155。14192.9250.148.9741。171.1730.70。592280。938170。582010.2268559。29147。59206.8834。78-21。3113。471。6751。00。727140。850890.28901-0.3505972.79133.86206。6517。27-32。93-15。662。5131.50.754660。64081-0。139520。4671575.54118。72194.26-8。34-43.87-52.213.35020.614130.40658-0.388390.4491461.4763。96125。43-23.21-42.1865。394.0202。40。443340.24262-0.446470。3631244。3838.1782.55-26。6834。10-60。785。02530.193050。075950。360650.1905219.3211.9531.2721.5517.89-39。445.8633。50.050810。013540。19975-0。016725。092。137。22-11。94-1。5713.516.70040。000050。000090。00002-0.0004500.010.010-0。04-0.04弯矩图如下：zhAB002。440661。621000000.3350.22.278731。2908810.569.4019.960.6700。41.802731.0006416.7114.5731。281。1730。71.360240。6388522.0616。2838。341.6751。00。970410。3611922.4813。1535.632.5131.50。46614-0。0628816.20-3.4312。773.3502。00.14696-0。075726。815.511。304。0202。40.003480.110300.199。64-9.455.0253。00.08741-0.094716。0810。3516。345.8633。5-0.104950.056988。51-7。26-15.776。70040。107880.0148710.002。17-12。17横向土抗应力图如下：3。8 ）桩顶纵向水平位移验算：桩在最大冲刷线处水平位移和转角的计算：由 =0 =4.7664 取 =4 查教材基础工程附表1、2、5、6 得：=2.44066 =1。62100 = 1.62100 =-1.75058符合规范要求3。9）墩顶纵桥向水平位移验算:由 =4。7664，取4， 可查得：=64.75127；=16。62332 ；=5.75058桩顶的纵向水平位移水平位移的容许值=27.4mm4、桩身截面的配筋计算及截面强度的校核：4.1）计算轴向力，偏心距，偏心距增大系数：最大弯矩发生在最大冲刷线以下处，该处现拟定采用C30混凝土,HRB335钢筋, 因故桩的计算长度： 长细比可不考虑纵向弯曲对偏心矩的影响，取。 计算受压区高度系数取，,则配筋率由下式计算： 计算结果如下表：ABCD Nu（KN)（KN）1。212.97870.14352。72380.35940.00503912298。0256535.1541。8821。222.98860。13552。73870.34760.00813412990.5766535。1541.9881。232。99820。12772.75320。33610.01161013769。0026535.1542。1071.243。00750.12012。76750。32480。01554814651.8406535.1542。2421。253.01650.11262。78130.31370.02008915669.7766535.1542.398由计算表可见，当=1。23时，计算纵向力与设计值之比较为合理，故取=1.23，=0。011610为计算值。 计算所需纵向钢筋的截面积现采用2428,，布置如图所示。混凝土净保护层C=80-31.6/2=64。2mm25mm，纵向钢筋间净距为136mm80mm。5、 对截面进行强度复核由前面的计算结果：；;实际配筋率。 在垂直于弯矩作用平面内长细比,故纵向弯曲系数。混凝土截面积为,实际纵向钢筋面积， 则在垂直于弯距作用平面内的承载力为： 在弯距作用平面内现采用试算法列表计算：ABCD1.212.97870.14352.72380。359435。98932.301。1142241.222.98860.13552.73870。347634.13632。301。0568531。232。99820。12772.75320.336132.34332.301。0013441。243.00750。12012。76750。324830.60632.300.947543当=1.23时，=32.34mm，与设计的=32.30mm很接近，故取=1.23为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为： 桩身配筋图如下： 6、按地基土的支承力确定和验算桩基的承载能力：其中：,，, 7、承台的强度检验：7.1)桩顶处的局部受压荷载 , 符合要求。 7.2）承台冲切承载力验算承台的强度检验桩对承台的冲剪验算1、柱或墩台向下冲切承台的冲切承截力计算由设计图知：，所以符合规范要求。 2、角桩 符合规范要求。 7.3)边桩符合规范要求。因为基桩在承台的布置范围不超过墩台边缘以刚性角向外扩散范围，故不验算桩对承台的冲剪强度。