基础工程桩基础课程设计

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21.1 设计任务21.2设计资料2二、设计计算42.1桩的计算宽度42.2桩的变形系数42.3桩顶的刚度系数1，2，3，4。52.4计算承台底面形心O点的位移a,b,52.5计算作用在每根桩顶上的作用力62.6计算局部冲刷线处弯矩M0，水平力Q0及轴向力N06三、验算单桩轴向受压容许承载力73.1局部冲刷线以下深度y处截面的弯矩及73.2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. 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/m4；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/m3；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2.5m5m8.0m。 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 （1） 桩的计算宽度b1=KKKd=0.9(d+1)KK=+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=0.6b1=0.9（d+1）K=0.9(1.1+1)1.55=2.93m (2)桩的变形系数 E=0.67m桩在局部冲刷线以下深度为h=10.3,其计算长度为=h=0.48910.31=5.052.5。因此按弹性桩计算。（3） 桩顶的刚度系数1，2，3，4。 1= (基底到局部冲刷线的距离)=6.19m, 局部冲刷线到底部h=10.31, =0.5,A=1.15m =h=12000010.31=KN/m A=按桩中心距计算面积，取A=7.07M1=2.02510=1.617EI已知：h=0.4910.31=5.054,取用4=0.496.19=3.0查附表3-17,3-18，3-19得：. 2=EI=0.0121EI 3=EI4=EI（4）计算承台底面形心O点的位移a,b,=60.0121EI=0.0726EI61.617EI=9.702EI-60.0593EI=-0.3558EI=60.3928EI+61.617EI1.52= EI=（5） .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)=0.3928310.14-0.05936965.7=-291.24KNM校核：n无量纲系数及由附表3-1.附表3-5查得，计算如下 无量纲系数，查附表3-2,3-6有，无量纲系数,查附表3-4,3-8有，无量纲系数，查附表3-1，3-5有2.桩顶纵向水平位移计算查附表3-143-16有：Ax = 2.441；Bx = 1.621； =