基础工程桩基础课程设计分解.doc

基础工程课程设计 课程名称：桩基础课程设计 院系： 土 木 工 程 系 专业： 年级： 姓名： 学号： 指导教师： 西南交通大学 目录 一、概述 2 1.1 设计任务 2 1.2设计资料 2 二、设计计算 4 2.1桩的计算宽度 4 2.2桩的变形系数α 4 2.3桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。 5 2.4计算承台底面形心O点的位移a,b,β 5 2.5计算作用在每根桩顶上的作用力 6 2.6计算局部冲刷线处弯矩M0，水平力Q0及轴向力N0 6 三、验算单桩轴向受压容许承载力 7 3.1局部冲刷线以下深度y处截面的弯矩及 7 3.2桩顶纵向水平位移计算 13 一、概述 1.1 设计任务 本设计对象为某公路的特大型桥，该桥梁的上部结构设计已经完成，本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学选择一个基础，按给定的条件完成相关的设计和计算工作，具体要求如下： （1）综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础、和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。 （2）对选定的基础方案进行详细设计。 （3）初步决定修筑基础的施工方案。 （4）将以上全部成功整理成设计计算说明书和设计施工图。 1设计资料 （1）地质及水文资料 河床土质为鹅卵石，粒径为50-60mm约占60%，20-30mm约占30%，石质坚硬，空隙大部分由砂密实充填，卵石层深达58.6m。 地基比例系数m=120000KN/m^4；地基基本容许承载力=1000Kpa;桩周土极限摩阻力=400Kpa；土的单位重度=20kn/m^3；土内摩擦角=40。 地面高程为69.54m，一般冲刷线高程为63.54m；最大冲刷线高程60.85m；承台底高程67.54m；常水位高程69.85m。 （2）荷载 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，混凝土桥墩，承台用C20混凝土，尺寸为2.5m×5m×8.0m。 承台底总荷载为 =8500.00KN =400.00KN =5000.00KN (3)桩拟定采用直径d=1.1m。6根灌注桩，排列见下，为对称竖直双排桩基础，桩底高程采用50.54m 侧视图 正视图 俯视图 二、设计计算 桩的计算宽度 b1=K×K×K×d=0.9(d+1)K K=+ 水平力作用方向上相邻两桩的净距L1=3-1.1=1.9m 桩的计算深度h1=3(d+1)=6.3m 桩排数n=2,所以取b’=0.6 b1=0.9×（d+1）K=0.9×(1.1+1)×1.55=2.93m (2)桩的变形系数α E=0.67 m 桩在局部冲刷线以下深度为h=10.3,其计算长度为=ɑh=0.489×10.31=5.052.5。因此按弹性桩计算。 桩顶的刚度系数ρ1，ρ2，ρ3，ρ4。 ρ1= (基底到局部冲刷线的距离)=6.19m, 局部冲刷线到底部h=10.31, ξ=0.5,A==1.15m =h=120000×10.31=KN/m A= 按桩中心距计算面积，取A==7.07M ρ1==2.025×10=1.617EI 已知：ɑh=0.49×10.31=5.054,取用4 ɑ=0.49×6.19=3.0 查附表3-17,3-18，3-19得：. ρ2=EI=0.0121EI ρ3=EI ρ4=ɑEI （4）计算承台底面形心O点的位移a,b,β =6×0.0121EI=0.0726EI 6×1.617EI=9.702EI -6×0.0593EI=-0.3558EI =6×0.3928EI+6×1.617EI×1.5^2= EI = = = .计算作用在每根桩顶上的作用力 因为桩均为竖直对称，所以有(EI=855322KN) =1.617EI((1.5310.14)/EI)=｛ = ==0.3928×310.14-0.0593×6965.7=-291.24KN M 校核： n6×65.89=395.34H=400KN 3×2168.9+3×664.4=8498.7=8500 =(3×2168.9-3×664.4)×1.5-6×(291.24)=