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1、华东交通大学课程设计(论文)题目名称某桥桥墩桩基础设计计算院(系)土木建筑学院专业道路与铁道工程班级道铁2班姓名饶文杰16号2011年6月13日至2011年6月29日共1周指导教师:耿大新教研室主任:李明华一、收集资料某桥梁上部构造采用预应力箱梁。标准跨径32m,梁长31.9m,计算跨径31.5m,桥面宽13m,墩上纵向设两排支座,一排固定,一排滑动,桥墩采用圆端形实心墩,平面尺寸形式如图1所示,墩高12m,计算墩顶变形时,不考虑墩身的挠曲。下部结构采用钻孔灌注桩基础。1、地质及地下水位情况:河面常水位标高25.000m,河床标高为22.000m,一般冲刷线标高2
2、0.000m,最大冲刷线标高18.000m处,一般冲刷线以下的地质情况如下:序号名称层厚土层描述天然重度γ比例系数m推荐容许承载力[σ]极限摩阻力τi1淤泥质粘土2.5m灰色,流塑16.5kN/m32.5MN/m450kPa15kPa2粘土2.2m黄色,可塑17.5kN/m312.5MN/m4120kPa30kPa3粉砂3.7m灰色,中密17.3kN/m315MN/m4160kPa50kPa4中砂4.5m灰色,中密18.2kN/m323MN/m4220kPa60kPa5卵石>50m黄色,中密20.5kN/m3110MN/m4500kPa100kPa2、设计荷载:(
3、1)恒载:桥面自重:=1500kN+学号×20kN=1500+16×20=1820kN箱梁自重:=6000kN+学号×40kN=6000+16×40=6640kN桥墩自重:=3875kN(2)活载一跨活载反力:,在顺桥向引起弯矩:;两跨活载反力:N5=5030.04kN+学号×50kN=5030.04+16×50=5930.04kN(3)水平力制动力:H1=300kN,对承台顶力矩6.5m;风力:H2=2.7kN,对承台顶力矩4.75m3、主要材料承台采用C30混凝土,重度γ=25kN/m3、γ′=15kN/m3(浮容重)。在班编号为20,所以桩基采用C30混凝
4、土,HRB400级钢筋;4、其它参数结构重要性系数γso=1.1,荷载组合系数φ=1.0,恒载分项系数γG=1.2,活载分项系数γQ=1.4,风荷载ψ=0.75,制动力:1.0二、拟定承台尺寸:假设承台的厚度为1.5m,根据圆端形实心墩的平面尺寸计算承台的长和宽宽度:长度:三、拟定桩的尺寸及桩数:1、摩擦桩,桩身采用C30混凝土。2、由于,d=1.25,所以设计桩径采用d=1.25m,成孔桩径为1.30m,钻孔灌注桩,采用旋转式钻头。3、画出土层分布图,选用卵石层为持力层,则取桩长l=22.5m。4、估算桩数:(按双孔重载估算)估算公式:据高等学校教材《基础工程(
5、第四版)》(人民交通出版社)查表4—2可得λ=0.70,查表4—3得m0=0.9,查表2-24有k2=6.0由于桩侧土为不同土层,应采用各土层容重加权平均,透水层采用浮容重,不透水层采用天然容重持力层为卵石,查表得,qik查表4—1得名称淤泥质粘土粘土粉砂中砂卵石q值kPa20503545160桩自重每延米kN荷载组合计算:(1)承台顶面恒载+一孔活载恒载+两孔活载(2)承台底面G=1.5×6×9=1215恒载+一孔活载恒载+两孔活载所以=0.5×3.92×(20×0.5+50×2.2+35×3.7+45×4.5+160×11.1)+0.70×0.9×1.23×[
6、650+6.0×10.46×(20+2-3)]=5805.73kPa得:n=1.2×=5.58,故取n=6当n=6,h=20m时,=5805.73>1.2×=5403.6,桩的轴向受压承载力符合要求,所以桩长设22.5,可以。桩的平面布置为如图所示:经验证,桩间距符合相关规定桩的断面布置如下图(纵向断面图、横向断面图)四、桩的内力及位移计算1.桩的计算宽度b1已知2.桩的变形系数α桩在局部冲刷以下深度h=20m,其计算长度则为:,满足按弹性桩计算。3.桩顶刚度系数值计算已知:据高等学校教材《基础工程(第四版)》(人民交通出版社)查附表17,附表18,附表19得:由
7、公式3.计算承台底面圆点O处位移5.计算作用在每根桩顶上作用力Pi、Qi、Mi验证:所以桩的承载力满足要求,设计桩长合格。校核:校核正确6.计算局部冲刷线处桩身弯矩M0、水平力Q0及轴向力P07.冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩Mz及桩身最大弯矩Mmax.局部冲刷线以下深度z处桩截面的弯矩Mz计算无量纲系数由附表3、附表7分别查的,Mz计算列表如下表Mz计算列表Z0=aZZAmBm12.09Am40.76BmMz0.00.00010.0040.7640.760.20.410.196960.998062.3840.6843.060.40.820.377390.9861
8、74.56
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