基础工程课程设计(桥墩和基础的设计)

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1、基础工程课程设计第一章概述11、设计任务12、基本资料12、1结构设计尺寸12、2各土层物理情况52、3荷载情况6笫二章、基础的设计计算61、主力61、2竖向荷载72、纵向附加力（水平力）81、制动力（或牵引力）82、纵向风力8第三章、基础检算91、基础木身强度检算92、基底压应力及偏心检算93、基础滑动和倾覆稳定验算10第一章概述1、设计任务根据所受上部结构的荷载、地质和水文地质情况，遵照“中华人民共和国铁路桥涵地阜和基础设计规范TB10002.5—2005”和TB10002.1-2005铁路桥涵设计基本规范设计某I级铁路上单线平坡特大桥的16号桥墩基础。2、基本资料该桥桥孔由8孔32米预

2、应力钢筋混凝土梁，1孔48米下承式钢桥梁和9孔32米预应力钢筋混凝土梁组成。该地区无地震。2、1结构设计尺寸16号桥墩及基础设计尺寸见下面详图:沿桥纵向图注：图中尺寸均以cm计，高程以m计。沿桥横向图注：图屮尺寸均以cm计，高程以m计。墩顶图XO001—H以F是墩帽各图:注：图中尺寸均以cm计2、2各土层物理情况各土层情况见下表4土层名称地质年代比重容重听含水S%液限％塑限％内摩擦黏聚力kpa渗透系数cm/s压缩系数mpa~x1软粘土2.7214.991.585.055.06。17‘10.12.8X10'80.4962砂粘土仏2.6918.834.543.028.012⑸19.43.4x10

3、70.1122.6819.520.224°30'2.7xIO-10.011风化砂岩RR=2.4MPa砂岩RR=6.7MPa2、3荷载情况每跨钢筋混凝土梁自重为2227KN,顶帽采用C20混凝土，钢筋混凝土25KN/〃八。采用中…活载。人行道采用钢材每延米重取lOKNo第二章、基础的设计计1、主力主力包括恒载、活载、列车竖向动力和离心力。但因桥墩为实体，所以不计列车竖向动力而桥位于直线上所以也不让离心力。1、1竖向恒载(1)桥跨结构自重N1一孔梁重=2227KN取桥梁上钢结构安全人行道10KN/m.故Nl=2227+10X32.7=2554KN(2)顶帽自重N2体积V2=(3.8X2.7+nx

4、1.35X1.35)X0.35+□/3X1.3X1.3X0.15+3.8X1.3X0.15+1.8X1.6X0.12=6.95/773重量N2=6.95X25=173.75KN(3)墩身自重墩身高h=17米顶面积:Al=3.8X2.4+I1X1.2X1.2=13.64m2底而积：A2=3.8X4.1+IIX2.05X2.05=28.78m2体积：V3=1/3X17X(13.64+28.78+V13.64x28.78)=352.65加'重虽N3=352.65X23=8111.05KN⑷基础自重体积V4=8.8X5X]=44刃重量N4=44X23=1012KN(5)覆盖在基础顶上的土的重屋N5基

5、础顶面积;8.8X5—28.78=15.22m2所以N5=15.22X(14.9X4.25+18.8X6.4)=2795.1KN(6)浮力N6高水位处墩身截面积=3.8X2.443+11X1.2215X1.2215=13.97itf低水位处墩身截面积=3.8X3.013+口X1.5065X1.5065=18.58m2墩底面积=28.78m2则桥墩浸入水下体积高水位V6=1/3X16.57X(27.78+13.97+V13.97x28.78)=329.13/z?3低水位r6=1/3x10.87x(18.57+27.78+a/27.78x18.58)=250.30卅[竖向荷载（1）双孔重载活载竖

6、向力最R最人，水平力也可能最人，所得的作用于基底的竖向力N和力矩M最大，所以这种活载控制纵向基底压应力检算。G厶其屮Gl,G2分别为左右两跨的活载重最，所以因为L1=L2得出G1=G2G1=5X220+92X(32.35-7.5~x)=3386.2-92xG2=92X32.35=2976.2所以2976.2=3386.2-92x解得x=4.46m则两支点的反力R1和R2的人小Rl=ly32(5X220X(4.46+2X1.5)+92X(32.35-7.5-4.46)X[32.35-1/2X(32.35-7.5-4.46)])=1555.2KNR2=1/32X(32.35X924-2X32.3

7、5)=1504.4KN故竖向荷载N7=Rl+R2=3059.6KN对基底的X・X轴的力矩M7=0.35X(1555.2-1504.4)=17.78KN・M(2)一孔重载此时水平力最大，且支朋反力也最大，对直线桥墩的截面压应力、受压稳定、墩顶纵向弹性水平位移以及基底压应力检算，可能是最不利的。此时的支座反力R1R1=1/32X{5X220X(32.35-2X1.5)+92X(32.7-7.5)X[V2X(32.