重力式桥墩刚性扩大基础课程设计报告

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1、.课程设计课程名称基础工程设计题目重力式桥墩刚性扩大基础设计姓名专业年级学号指导教师成绩日期2011年6月26日..《基础工程课程设计》评语..指导教师(签名)：2011年6月30日目录：一、设计资料……………………………………………………………………4二、拟定刚性扩大基础尺寸……………………………………………………42.1确定基础埋置深度2.2基础的尺寸拟定三、桥墩荷载计算………………………………………………………………53.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。3.2汽车和人群荷载计算3.3汽车制动力：3.4风荷载计算四、地基压应力计算……………………………………………………………

2、9五、持力层承载力验算…………………………………………………………105.1基底应力计5.2持力层承载力验算5.3下卧层承载力验算..六、基底偏心距验算……………………………………………………………106.1恒载作用时6.2由合力偏心距七、基础稳定性验算……………………………………………………………117.1倾覆稳定性验算7.2.滑动稳定性验算八、沉降计算……………………………………………………………………11九、参考文献……………………………………………………………………12一、设计资料1.某一级公路桥梁，上部结构为35m预应力钢筋混凝土简支梁(计算跨径l=33.98m)，桥面宽度为净10

3、(三车道)+2×1.5m，弧形滑动支座，摩擦系数μ=0.2。2.设计荷载：公路-Ⅰ级，人群荷载3.5kN/m2。3.桥址处河流最高水位为116.66m，最低水位为112.8m，通航水位为115.33m。4.横向基本风压W0=0.83kN/m2。5.材料：墩帽混凝土30#，容重γ=25kN/m3；墩身混凝土20#，容重γ=24kN/m3。6.每跨上部结构自重6000kN(中心荷载)。7.地基情况及土的物理力学性质指标，见表1。表1地基土层分布及计算指标..名称厚度/m容重/kN/m3孔隙比含水量/%液限/%塑限/%压缩模量/MPa黏土6.020.20.65122.034.316.116.5亚黏

4、土3.018.30.97833.136.019.87.5强风化岩6.022.5————358.冲刷线：最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线，标高为112.00m。9.桥墩形式和尺寸示意图，见图1。二、拟定刚性扩大基础尺寸2.1确定基础埋置深度由上部结构和设计荷载资料知道，本桥是重力式桥墩刚性扩大基础，并且为公路—Ⅰ级，从地质条件看最大冲刷线和一般冲刷线就是现有的地面线，标高为112.00m。再由(如表2：)初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8m处，标高为112.00-1.8=110.20m，基础埋深为1.8m桥梁墩台基础基底最小埋置深度(m)表2总冲刷深度桥梁类别05101520大中

5、小桥(不铺砌)1.52.02.53.03.5特大桥2.02.53.03.54.02.2基础的尺寸拟定..由规范知“水中基础顶面不宜高于最低水位，并在一般情况下大、中桥墩、台基础厚度在1—2m左右”。现初定基础材料为C20混凝土浇筑基础，厚度为1.5m，基础顶面标高为110.2+1.5=111.7m，则墩身高为120.8-1.2-111.7=7.9m，由墩身坡度值10:1的，墩底截面长为15.28m，宽为3.48m。基础分两层，台阶宽30cm，故台阶扩展角，小于刚性角容许值[]=,符合刚性角的要求。则基础底面尺寸为：a=15.28+4×0.3=16.48mb=3.48+4×0.3=4.68m拟

6、定尺寸图（二）三、桥墩荷载计算3.1上部构造恒载反力、桥墩、墩帽自重及浮力等。(1)计算值列表3恒载计算表表(3)部位计算式竖直力P(kN)对基底中心轴偏心距e(m)弯矩M(kN.m)备注桥帽(π×1.052+11.8×2.1)×1.2×25847.3100弯矩正负值规定如下：顺时针为正，逆时针为负桥身{×(1.9+3.7)×7.9×11.8+π(0.79+0.95)2×(7.9+9.5)－π×0.952×9.5}×247372.9000台基(16.7×4.9×0.75+16.1×4.3×0.75)×242719.0800..左跨上部构造6000/230000.51-1530右跨上部构造60

7、00/230000.511530∑P=16939.29kN,∑M=1530kN.m(2)浮力重力式桥墩刚性扩大基础在水中的水位线图（三）最低低水位浮力：F1=【{×(1.9+1.9+0.76×2)×7.6×11.8+π(0.76+0.95)2×(7.6+9.5)－π×0.952×9.5}－{×(1.9+1.9+0.68×2)×6.8×11.8+π(0.68+0.95)2×(6.8+9.5)－π×0.952×9