橋梁基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、.一、課程設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容在學(xué)習(xí)橋梁基礎(chǔ)工程等課程的基礎(chǔ)上，根據(jù)給定基本資料（地質(zhì)及水文資料，荷載）進(jìn)行橋梁群樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，初步掌握橋梁樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法。 二、課程設(shè)計(jì)（論文）的要求與數(shù)據(jù)（一）基本資料1 地質(zhì)及水文資料河床土質(zhì)為卵石土，粒徑50-60mm約占60%，20-30mm約占30%，石質(zhì)堅(jiān)硬，孔隙大部分由砂填充密實(shí)， 卵石層深度達(dá)58.6m；地基比例系數(shù)（密實(shí)卵石）；地基承載力基本容許值；樁周土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值； 土的重度 (未計(jì)浮力)；土內(nèi)摩擦角。地面(河床)標(biāo)高69.50m；一般沖刷線標(biāo)高63.54m；最大沖刷線標(biāo)高60.85m；承臺底標(biāo)高67.54m；常水位標(biāo)高69.80m

2、，如圖1。承臺平面圖如圖2所示。 縱橋向斷面 橫橋向斷面 圖1 樁基剖面圖（單位：m） 圖2 單位：m精品.2 作用效應(yīng)上部為等跨30m的鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力梁橋，荷載為縱向控制設(shè)計(jì)，作用于混凝土橋墩承臺頂面縱橋向的荷載如下。 永久作用及一孔可變作用 (控制樁截面強(qiáng)度荷載) 時:n=40746kn (制動力及風(fēng)力) m=4617.30kn.m（豎直反力偏心距、制動力、風(fēng)力等引起的彎矩) 永久作用及二孔可變作用(控制樁入土深度荷載)時: n=46788.00kn3 承臺用c20混凝土，尺寸為9.85.62.0m，承臺混凝土單位容重。4 樁基礎(chǔ)采用高樁承臺式摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬采用直徑，以沖抓錐

3、施工。（二）主要設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范1 公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d63-2007 ）2 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtgd62-2004）三、課程設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作設(shè)計(jì)滿足要求的群樁基礎(chǔ)，并形成圖紙與計(jì)算文件。計(jì)算文件包括以下內(nèi)容：1. 群樁結(jié)構(gòu)分析（1） 計(jì)算樁頂受力（2） 計(jì)算沿樁長度方向彎矩，水平壓應(yīng)力，并畫出相應(yīng)分布圖（3） 樁頂縱向水平位移驗(yàn)算2. 樁身截面配筋并繪出基樁構(gòu)造及鋼筋圖(橫截面，立面)，進(jìn)行樁截面強(qiáng)度校核3 按地基土的支承力確定和驗(yàn)算單樁軸向承載力4承臺驗(yàn)算驗(yàn)算項(xiàng)目：承臺沖切承載力驗(yàn)算四、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排序號設(shè)計(jì)（論文）各階段內(nèi)容地點(diǎn)起

4、止日期1布置任務(wù)，設(shè)計(jì)內(nèi)容講解，查閱資料2012.12.102完成單樁樁頂荷載分配計(jì)算（群樁到單樁）2012.12.10-2012.6.113完成單樁設(shè)計(jì)2012.12.124完成樁基相關(guān)檢算內(nèi)容2012.12.13精品.5總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)說明書2012.12.14五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)1 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(jtg d63-2007）.北京:人民交通出版社,20072 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（jtgd62-2004）.北京:人民交通出版社，20043 葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.北京:人民交通出版社,20074 江祖銘

5、等主編.墩臺與基礎(chǔ).北京:民交通出版社,1994發(fā)出任務(wù)書日期： 2012 年 12 月 10日 指導(dǎo)教師簽名：吉小明計(jì)劃完成日期： 2012 年 12 月14日 基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章：設(shè)計(jì)計(jì)算1.承臺底面中心的荷載計(jì)算：1.1 永久作用加一孔可變作用：1.2 永久作用加二孔可變作用2.1樁的計(jì)算寬度精品.由于，查表取得，已知查表可得，由n=2可得，故取所以3.2樁-土變形系數(shù)先擬定樁身混凝土強(qiáng)度為c30，經(jīng)查表可得，樁在最大沖刷線以下深度為,其計(jì)算長度為，故按彈性樁計(jì)算3.3 樁頂剛度系數(shù)、植的計(jì)算，查表可得，鉆孔時取經(jīng)查表可知當(dāng)為摩擦樁時，取和的較小值，故取，所以精品.已知，故取，由上述

6、和可以查得3.4計(jì)算承臺底面原點(diǎn)o處位移、（單孔活載+恒載+制動力等）3.5 計(jì)算作用在每根樁頂上作用力、豎向力：水平力：精品.彎矩：校核：3.6 計(jì)算最大沖刷線處樁身彎矩，水平力，及軸向力3.7 最大沖刷線深度下沿樁身長度方向彎矩、水平壓應(yīng)力的計(jì)算：3.7.1樁身最大彎矩處及最大彎矩的計(jì)算：由得，及查表可得，故由及查附表可得,3.7.2 最大沖刷線深度下沿樁身長度方向彎矩、水平壓應(yīng)力的計(jì)算：采用無量鋼法計(jì)算，由，所以用摩擦樁公式計(jì)算，其中，。經(jīng)查相關(guān)附表可得、，計(jì)算結(jié)果如下； 精品.由上表數(shù)據(jù)可畫出樁身彎矩圖和樁身水平壓應(yīng)力分布圖精品.3.8 樁頂縱向水平位移驗(yàn)算：樁在最大沖刷線處水平位移和

7、轉(zhuǎn)角的計(jì)算：由和查附表可得，,符合規(guī)范要求。3.9 墩頂縱橋向水平位移驗(yàn)算：精品.由 ，取4， 可查得：=64.75127 =16.62332 =5.75058樁頂?shù)目v向水平位移水平位移的容許值,滿足規(guī)范要求4. 樁身截面的配筋計(jì)算及截面強(qiáng)度的校核：4.1 計(jì)算軸向力，偏心距，偏心距增大系數(shù)：最大彎矩發(fā)生在最大沖刷線以下處，該處現(xiàn)擬定采用c30混凝土，hrb335鋼筋， 查表可知當(dāng)時樁的計(jì)算長度如下計(jì)算 長細(xì)比應(yīng)考慮縱向彎曲對偏心矩的影響，取，則截面的有效高度現(xiàn)進(jìn)行偏心距增大系數(shù)計(jì)算：精品.故考慮縱向彎曲對偏心矩的影響后， 計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)，則配筋率由下式計(jì)算：承載力計(jì)算如下：經(jīng)查表可得采用

8、試算法進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果如下表：由計(jì)算表可見，當(dāng)時，計(jì)算縱向力與設(shè)計(jì)值之比較為合理，此時可得，。 計(jì)算所需縱向鋼筋的截面積由于小于規(guī)定的最小配筋率，故采用進(jìn)行計(jì)算現(xiàn)采用，布置如圖所示。精品.實(shí)際配筋率，滿足規(guī)范要求?；炷羶舯Ｗo(hù)層，滿足規(guī)范要求。縱向鋼筋間的凈距為，滿足規(guī)定凈距不應(yīng)小于80mm且不大于350mm的要求。5、對截面進(jìn)行強(qiáng)度復(fù)核由前面的計(jì)算結(jié)果：；實(shí)際配筋率。 在垂直于彎矩作用平面內(nèi)長細(xì)比，故穩(wěn)定系數(shù)混凝土截面積為，實(shí)際縱向鋼筋面積，在垂直于彎距作用平面內(nèi)的承載力為： 彎距作用平面內(nèi)精品.現(xiàn)采用試算法列表計(jì)算當(dāng)時，與設(shè)計(jì)的很接近，故取為計(jì)算值。在彎矩作用平面內(nèi)的承載力為：樁身配筋圖見附圖6.1樁底持力層承載力驗(yàn)算:6.2、按地基土的支承力確定和驗(yàn)算樁基的承載能力：精品.， 滿足規(guī)范要求 7承臺的強(qiáng)度檢驗(yàn)：7.1承臺沖切承載力驗(yàn)算承臺的強(qiáng)度檢驗(yàn)樁對承臺的沖剪驗(yàn)算1、柱或墩臺向下沖切承臺的沖切承截力計(jì)算 由設(shè)計(jì)圖，可知，故不需進(jìn)行驗(yàn)算，易知其滿足要求。 精品.7.2、角樁換算正方形邊長， 根據(jù)安全等級二級驗(yàn)算，所