桩基程序用户手册

. .. .. .. .............铁路桥梁设计CAD集成系统铁三院·桥梁处2006.11一．程序功能本程序适用于弹性根底桩基的设计与检算。计算方法承受《铁路桥涵地基和根底设计规》附录D供给的方法，即m本程序对桥墩和设计，即自动依据程序规定的十二个桩基方案进展选择，自动确定桩数、桩长、桩距、桩的排列方式、承台尺寸及桩身截面配筋率，设计出满足应力和位移要求的而且工程数量最经济的桩基方案。成桩基计算的工作，假设单桩轴向承载力和墩顶位移的掌握条件得到满足，即自动确定桩身截面配筋率，对于摩擦桩，程序可依据计算自动确定满足单桩轴向承载力的桩长。本程序可以和墩台设计模块组合使用，此时基顶或承台底外力及 文件由墩台设计模块自动供给。本程序考虑双线时的扭距作用，但不包括桩身抗裂性和承台的检算。计模块组合计算墩台总刚度，但考虑各条线路的标准不同，要求不同，程序没有依据刚度和沉降要求设计，由设计者自行查看计算结果，并依据各线要求进展下一步计算。二．适用围桩身的截面形式为圆形。桩身的承力方式为摩擦桩或柱桩。桩基的使用方法为钻孔桩或打入桩。地质层数在承台底以下最多为100层。承台为矩形，桩对称布置，对柱桩可依据岩层面的倾斜角自动打算不同的桩长。6．桩基检算设计时，桩数最多为50根，纵横向排数最多为207．可用于单线或双线。8．可用于非震区及地震区，但地震区桩基只能作检算，不能自动设计。9．由于目前编制的9．由于目前编制的T形桥台与原桩基程序中桥台的外力输入数据格式不同，因此，桥台计算桩基的时候请留意承受的外力输入格式。三．关于桩基自动设计的说明桩基方案，然后进展检算。如不通过，则修改方案，重检算。直到满足条件为止。本程序在编制过程中，收集我院设计的多条线的桩基方案，进展分析，总结出规律性方案，并加以条理化，录入程序，保证了程序高质量的进展桩基自动设计。为了使程序在自动设计中有肯定的敏捷性，具有人工干预功能，即完全相册《桥涵地基和根底》中第177〔6－110〕进展计算：N[σ]Ac 0为桩身材料容许压应力[σ的折减系数，一般状况下RBCAD主程序给c这样值就成为用户掌握单桩承受最到轴向力大小，以反映用户设计意图的重要参数，使桩基自动设计时具有肯定的敏捷性。3．关于摩擦桩自动设计如何正确适应各种地质条件依据以下两方面考虑：一是地质将资料归结为六个数组，作为输入数据，依据规规定，自动计算出由土的阻力打算的单桩轴向容许承载力；二是容许桩长的给四．输入数据符号说明RBCAD建立数据文件时，必需依据信息N3、N4、N6、N7、N12N13数据文件格式依次输入，不得颠倒其挨次，不得削减或增加数据个数，留意数据分行和换行。本程序有三个主要的输入数据文件：第一个文件 *.zjc为根本参数和地质资料数据文件，其次个文件*.myl为基顶或基底外力。第三个文件*hengzai为计算刚度和位移所需的墩身柔度和位移限值数据文件。当本程序与墩、台设计模块联合使用时，仅需要第一个数据文件，另外两个数据文件由墩、台设计模块自动还有三个工程文件tempcurrent和current.cal和contr文件，当与RBCAD程序连接使用时，这三个文件不用设计者输入，由 RBCAD系统自动给出。本程序有三个主要的输出数据文件：第一个文件 *.zjo为桩基计算中全部荷载组合的计算结果文件，包括刚度和沉降设计结果。其次个文件 zjcout为程序自动选取的最掌握工况的计算结果文件，包括刚度和沉降设计结果。第三个文件*.cad为供给RBCAD绘图用的数据文件。错误信息文件为 error文件。动设计时，对桥墩输入墩底外力，对桥台输入台底截面Ａ点外力。检算时均输入承台底中心外力。是指局部冲刷线，对地震荷载是指一般冲刷线。五．*.zjc文件输入格式及数据说明1．数据文件名：工程名+墩台号+.zjc输入数据格式：LMNN3N4N5N6N7N8N9N11N12N13DD0QQQ2RPEAPNGASGASGWSGYHLHMGGPUPRADQBCSZT[N10FL(I)YK(I)QM(I)X1K(I)XK(I)F(I)R(I)Es(I)HIGRFF0JH1] 〔摩擦桩〕[HRRRCCC1C2C0QQ1]〔柱桩〕[BADARABCDCRCEAAPL]〔实体墩或空心墩〕[BA0DA0RA0BC0DC0RC0]〔空心墩输入〕[AAHHGIHWHS]〔自动设计时输入〕[HAHBQLLQMMRNQNNH11R1]〔自动设计时耳台输入〕[HAHBH11R1D33D4]〔自动设计时T〕[NUMBZ]([NUMBZ]()[NSN1N2I0(I)J0(I)IZ(I)S(I)XI(I)XJ(I)HA1(I)HA2(I)] 〔桩基检算时输入〕[STX(I)STY(I)]〔桩基检算时输入〕[H(I)QL(I)]〔桩基检算时输入〕[QKBXBYBZHNHS]〔桩基检算时输入〕EQDE[EQDE(I)]EQDE[EQDE(I)]〔考虑液化折减时输入〕LMNN3N4N5N6

桩基墩台的个数；1，检算为1；1，柱桩为1；直线为-1，曲线为1；桥台为-1，空心墩为0，实体墩为1；N7 一般荷载为-1，地震荷载除计算地震荷载墩和根底柔度系数时取 1外均取－1；N8N9N11N12N13DmD0mQ

检算时，则为要做配筋检算桩的根数，自动设计为 2；T1，桥墩为0，耳台和一字台为1；斜桩为-1，直桩为1；1，等长桩为1；桩的设计直径；桩的成孔直径；桥台土压力强度系数，填土为0.4350.3550；71D.0.21取值，如承台侧面无土为0；RPm 桩中心至主钢筋中心的距离，对于φ55cm的打入桩，假设壁厚为10cm，RP＝0.237m8cmRP＝0.245mEAGPa 凝土构造设计规》第93.1.5PN 和预应力混凝土构造设计规》第195.1.3取值；GA 和预应力混凝土构造设计规》第235.2.31SGAMPa 凝土构造设计规》第215.2.1SGWMPa 凝土构造设计规》第215.2.1SGYMPa 构造设计规》第225.2.2HLm 〔包括地下水位〕至地面的距离。承台顶以上时为正，否则为负。干沟时为-50HMm0；GG系数0.8-0.9PUP桩身初始含筋；RADm主筋直径；QBm桥墩或桥台底面横向尺寸；CS增加桩基侧向土压力,地基土粘聚力；ZT钻探时ZT=1，触探时ZT=2,1；N10 面以下时，以实际地面算起；FL(I)I=1,N10mYK(I)I=1,N10

各土层厚度；各土层深度修正系数K2’，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第26σ]的注解中方法取值；kPa/m2各土层竖向地基系数的比例系数，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第71D.0.21X1K(I)I=1,N10 增加桩基当作整体根底计算,宽度修正系数K1，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第164.1.3XK(I)I=1,N10 各土层深度修正系数K2，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第164.1.3F(I)I=1,N10kPa 各土层桩周极限摩擦力，打入桩可参照《铁路桥涵地基和236.2.23路桥涵地基和根底设计规》第256.2.25R(I)I=1,N10kPa 钻孔桩各土层地基容许承载力，由地质资料供给，打入桩可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第246.2.24取值；Es(I)I=1,N10MPa 增加桩基沉降计算,地基土的压缩模量〔依据压缩曲线确定，当存在压缩曲线数据时，该数据为-1具体数据；HIm容许桩长，检算时为100；GR°桩侧土的平均摩擦角；FF0钻孔桩桩底支撑力折减系数，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第26页表6.2.26取值；JH1摩擦桩支立于非岩石地基或风化层为 支立于岩层面上而未入岩层为-1；[]HRm自颖岩面算起的嵌入深度；RRkPa岩石试块单轴极限抗压强度；CC支撑于岩层上的打入桩的容许承载力系数，均质无裂缝岩层 0.45，有严峻裂缝的，风化的或易软化的岩层 0.3；C1 支撑于岩层上与嵌入岩层钻孔桩的容许承载力系数；C2 第27页表6.2.27取值；C0 kPa/m 72页表D.0.22取值；QQ1kPa/m2桩身侧向地基系数的比例系数，可参照《铁路桥涵地基和根底设计规》第71页表D.0.21取值；[实体墩或空心墩时输入(计算柔度系数时,N7=1,〕]BAm托盘底截面横向直段宽，如以下图；DAm托盘底截面纵向长，如以下图；RAm托盘底截面圆端半径，如以下图；BCm墩底截面横向直段宽，如以下图；DCm墩底截面纵向宽，如以下图；RCm墩底截面圆端半径，如以下图；EAAGPa墩身混凝土受压弹性模量，可参照《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土构造设计规》第 9页表3.1.5取值；PL m 梁的跨度；[空心墩时还需输入(计算柔度系数时,N7=1,〕]BA0mDA0mRA0mBC0mDC0mRC0m

托盘底截面部横向直段宽，如以下图；托盘底截面部纵向长，如以下图；墩底截面部纵向宽，如以下图；墩底截面部圆端半径，如以下图；DC0(DA0))DC(DA))

B

AC(B

DC0(DA0)DC(DA)

0RBR

ARA( (ACA(B(A (R(RDC0(DA0)RDC(DA)

CAR(

图中符号说明：1.BC、DC、RC、BC0、DC0、RC0为墩底截面尺寸。2.BA、DA、RA、BA0、DA0、RA0为墩身托盘底截面尺寸。3.墩身截面惯性矩按园端形桥墩列出，故在输入数据中时，矩形桥墩，RC=0，RA=0，RC0=0，RA0=0；圆形桥墩，BC=0，BA=0，BC0=0，BA0=0。[自动设计时输入]

桥墩横截面符号示意图AA mHH mGI °

桥墩或桥台底面纵向尺寸；柱桩时，为承台中心处墩台底面至颖岩面之距离，摩擦桩为 0；柱桩时，为颖岩面之倾斜角，其符号规定如以下图； HWm 地面线在承台顶以上时为距离；HSm 至地面高度，地面线在承台顶以下时为路肩至承台顶距离；[自动设计耳台和一字台时尚需输入]HAm 当地面线在承台顶以上时为距离；HBm 当地面线在承台顶以上时为离；QMMmRNknQNNmH11m

耳墙长，一字台输0；台身后坡m:1m〔直坡填99999台背按直墙计算之土压力；:1n；为耳墙长度等于5mR1kN/m3承台上土容重；[自动设计Ｔ台时尚需输入]HAm 当地面线在承台顶以上时为距离；HBm 当地面线在承台顶以上时为离；H11m 路肩至锥体护坡与前墙相交点之垂直距离，如以下图所示；1HD33 D4R1kN/m3承台上土容重；D33m后墙长；D4m前墙长；[自动设计时尚需输入][自动设计时尚需输入]桩基自动设计时初始根数；BZ m桩基计算时承受的承台厚度；BZ m桩基计算时承受的承台厚度；NS 桩的总数；N1 纵向平面的排数；N2 横向平面的排数；I0(I),I=1,NSJ0(I),I=1,NSIZ(I),I=1,N9

每一根桩所属的纵向平面的排数，自1NS每一根桩所属的横向平面的排数，自1NS为需要进展配筋计算的桩的编号，自1N9S(I),I=1,NS m每根桩与相邻桩的最小中心距，自1NSXI(I),I=1,N1m 纵向平面各桩中心至Ｙ轴的距离，自第1排至第N1BXXI(1)XI(3)BXXI(1)XI(3)XI(2)第Ⅴ排38第Ⅳ排第Ⅲ排5)27)54((JJXXX)第Ⅱ排第Ⅰ排42(JX)116(JXN1=3N2=5IO(I)=1,1,1,2,2,3,3,3JO(I)=1,3,5,2,4,1,3,5YB排排排ⅠⅡⅢ第图二第桩的排列挨次第XJ(I),I=1,N2m 横向平面各桩中心至Ｘ轴的距离，自第1排至第N2HA1(I),I=1,N1m 对桥墩为N1个0，对桥台当地面线在承台底以上时为 N1个0,地面线在承台底以下时，对直承受土压力的纵向平面各排桩为路肩至承台底高度，不直承受土压力的纵向平面各排桩为 0；HA2(I),I=1,N1m同上，路肩至承台底高度应为路肩至地面高度；STX(I),I=1,N1°纵向平面各排桩的倾角，正负如图一规定，如为直桩仅输一个0；STY(I),I=1,N2°横向平面各排桩的倾角，正负如图一规定，如为直桩仅输一个0；BX BYMY MXBX BYMY MXN NPX PYZBXYLQHSTX(1)<0STX(3)>0STY(1)<0STY(3)>0 )1(H图一 斜桩倾角符号、墩台底外力的规定H(I),I=1,NS 桩长，假设桩长不等，须输入桩长，对摩擦桩，当地面线在承台底以上时，为承台底至桩底的距离，当地面线在承台底以下时，为地面至桩底的距离；对当地面线在承台底以下时，为地面至颖岩面的距离。斜桩按斜长计算；QL(I),I=1,NSm 地面线在承台底以下为地面至承台底距离，地面线在承台底以上时为0，地面水寻常仅输一个数，地面不寻常输 QK构件相互影响系数，曲线为纵横向的水平值；BXm承台纵向宽；BYm承台横向宽；BZm承台厚；HNm地面线在承台顶以上时为承台厚，地面线在承台围，为地面线至承台底距离，地面线在承台底以下时为0；HSm对桥墩，为墩顶至墩底的高度，对桥台，地面线在承台顶以上时，为路肩至地面高度，当地面线在承台顶以下时，为路肩至承台顶的高度。EQDEEQDE液化折减系数，非震时填-1，震区时，假设不考虑液化折减，则填-1，假设考虑则填承台侧土层的液化折减系数。假设考虑则填承台侧土层的液化折减系数。[考虑液化折减、摩擦桩时输入][考虑液化折减、摩擦桩时输入]EQDE(I)I=1,N10EQDE(I)I=1,N10各土层液化折减系数；[考虑液化折减、柱桩时输入][考虑液化折减、柱桩时输入]EQDE(1)EQDE(1)对应QQ1的土层平均液化折减系数；六．*.myl文件输入格式及数据说明1．数据文件名：工程名+墩台号+.myl输入数据格式：1〕除TL2PS(I,1)(I=1,L2)PS(I,2)(I=1,L2)PS(I,3)(I=1,L2)PS(I,4)(I=1,L2)PS(I,5)(I=1,L2)PS(I,6)(I=1,L2)AK(I)(I=1,L2)PM(I)(I=1,L2)NNI(I)(I=1,L2)PS(I,7)(I=1,L2)PS(I,8)(I=1,L2)HZN,HZY,HZMX,HZX,HZMY2〕T〔2007.11.02修改的格式〕L2[SCC(I)(I=1,L2)][需要桩基结果文件输出荷载组合工况说明时输入 [END]2〕T〔2007.11.02修改的格式〕L2IIPS(I,1)PS(I,2)PS(I,3)PS(I,4)PS(I,5)PS(I,6)AK(I)PM(I)NNI(I)PS(I,7)PS(I,8)以下按(I=1,L2)循环HZN,HZY,HZMX,HZX,HZMYPS(I,8)以下按(I=1,L2)循环HZN,HZY,HZMX,HZX,HZMY{以下有说明输入，没有不输入end输入数据说明：L2[IPS(L2,6)

计算荷载组合类型数；荷载组合号；L2组荷载组合的外力，自动设计时，对桥墩为墩底中心处外力，对桥台为台底截面PS(L2,1)kNPS(L2,2)kNPS(L2,3)kN-mPS(L2,4)PS(L2,5)kNPS(L2,6)kN-mAK(L2)

L2组荷载组合的墩台底或承台底垂直力；L2组荷载组合的墩台底或承台底纵向弯矩；L20.0L2组荷载组合的墩台底或承台底横向弯矩；L21.0主力+附加力时为L2个1.2用；PM(L2)kN-m双线时,为L2矩，为L20.0NNI(L2)L21，地震荷载为1；PS(L2,7)m各组合下墩身弹性变形产生的纵向位移。〔可以只对应填入需要计算的那一种荷载组合的位移，其余填 PS(L2,8)m 各组合下墩身弹性变形产生的横向位移。〔可以只对应填入需要计算的那一种荷载组合的位移，其余填 0，不计算〕；HZN,HZY,HZMX,HZX,HZMY 恒载数据〔竖向力，纵向水平力，纵向弯矩，横向水平力，横向弯矩〕，单位同上，不计算根底沉降时可以输入 0；SCC(L2) 载组合号，需要分行填写，一种荷载组合一行，假设不填该数据，则需填入完毕符 END。七．*hengzai文件输入格式及数据说明1．数据文件名：工程名+墩台号+hengzai2．输入数据格式：bs1bs2[gdzdszxwyrhxwyr]〔桥墩时还需输入)3．输入数据说明：bs1bs2

m/kN 墩顶单位力纵向水平位移；m/kN 墩顶单位力横向水平位移；[假设为桥墩或Tgdzds mzxwyr mhxwyr m

轨底至垫石顶高度；墩顶容许纵向位移；墩中心桥面处容许横向位移。八．输出数据说明BCm墩底截面横向直段宽，如以下图；BCm墩底截面横向直段宽，如以下图；JMN桩基墩台的挨次号；IAA荷载组合的挨次号；EI桩身受绕刚度；许位移，则程序报错，但连续完成检算，计算结果在 *.zjo中查看。KOBOm

构件相互影响系数根底的计算宽度B0；AF即附录Dα；DDm承台纵向后端襟边；DKm承台纵向前端襟边；V3m3承台混凝土数量；V4m3桩身混凝土数量；XA纵向平面，相邻桩的中心距系数；YA横向平面，相邻桩的中心距系数；DQQDδQQ；DMQDδMQ；DMMDδMM；P1即附录Dρ1；P2即附录Dρ2；P3即附录Dρ3；P4即附录Dρ4；AXm承台座板底面的纵向水平位移；ZXm承台座板底面的竖向位移；CX弧度承台座板绕坐标原点的纵向转角；DCJcm墩顶纵向容许水平位移；DJcm墩顶纵向计算水平位移；AYm承台座板底面的横向水平位移；ZYm0；CY弧度承台座板绕坐标原点的横向转角；CDJcm墩顶横向容许水平位移；CJcm墩顶横向计算水平位移；HIm从承台底算起的桩长；NIkN纵向外力产生的桩顶轴向力；MIkN·m纵向外力产生的桩顶弯矩；NJkN横向外力产生的桩顶轴向力；MJkN·m横向外力产生的桩顶弯矩；WNWkN单桩承受的最大轴向力；PNNkN按稳定性检算公式计算的单桩轴向容许承载力；PIIkN按摩擦力计算的单桩轴向容许承载力；Ym桩身计算截面距桩顶的距离；MkN·m桩身计算截面上的弯距；NkN桩身计算截面上的轴向力；SGHMPa桩身计算截面上的混凝土最大压应力；SGPMPa桩身计算截面上的钢筋最大压应力；SGGMPa桩身计算截面上的钢筋最大拉应力；Acm桩身计算截面上所需钢筋面积；XOCm桩身地面处截面的纵向位移；FOC桩身地面处截面的纵向转角；SOCkN·m桩身地面处截面的纵向弯距；QOC桩身地面处截面的纵向剪力；XOHm桩身地面处截面的横向位移；FOH桩身地面处截面的横向转角；SOHkN·m桩身地面处截面的横向弯距；QOH桩身地面处截面的横向剪力；NXkN作用于承台底面坐标原点上的竖向外力；HXkN作用于承台底面坐标原点上的纵向水平力；MXkN·m作用于承台底面坐标原点上的纵向弯矩；HYkN作用于承台底面坐标原点上的横向水平力；MYkN·m作用于承台底面坐标原点上的横向弯矩。变量名NAME1IDHAO变量含义变量名NAME1IDHAO变量含义输入数据文件名墩台