多排桩桩基设计计算

多排桩桩基设计计算姓名： 班级： 学号： 指导老师： 2017年1月3日目录一、设计资料TOC\o"1-5"\h\z（1）地质及水文资料 1（2）荷载 2（3）桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=1.0m，以冲抓锥施工 3二、计算 3（1）桩的计算宽度bx 3（2）桩的变形系数a 3（3）桩顶刚度系数PppPhhPmhPmm值计算 3（4）计算承台底面原点O处位移a0c0P0 4（5）计算作用在每根桩顶上作用力PQiMi 5（6）计算局部冲刷线处桩身弯矩、水平力及轴向力M0Q0P0……5（7）局部冲刷线以下深度Z处桩截面的弯矩Mz及桩身最大弯矩MmaxMmax计算TOC\o"1-5"\h\z（8）局部冲刷线以下深度Z处横向土抗力P计算 7zx三、桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 9四、桩顶纵向水平位移计算 12五、桩底持力层承载力验算 12六、桩顶处的局部受压验算 15#一、设计资料（1）地质及水文资料河床土质为卵石，粒径为50~60mm约占60%,20~30mm约占30%,石质坚硬，孔隙大部分由砂密实填充，卵石层深度达58.6m。地基土水平向的抗力系数比例关系系数m=120000KN/m4（密实卵石）；地基土承载力基本容许值[f]=1000KPa；a0桩侧摩阻力标准值q=400KPa；k土的重度丫=20.00KN/m3（未计浮力）；土内摩擦角中=400。地面高程69.54m；一般冲刷线高程63.54m；局部冲刷线高程60.85m；承台底高程67.54m；常水位高程69.80m。

(2)荷载横桥向断面纵桥向断面上部为等跨(2)荷载横桥向断面纵桥向断面上部为等跨的钢筋混凝土预应力桥梁，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台底面中心纵桥向的荷载为:恒载加一孔活载:£N=8281KN£H=359KN£M=5025KNcm恒载加两孔活载:

£N=9288KN(3)桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径d=1.0m,以冲抓锥施工桩群布置经过初步设计算拟采用根灌注桩，其排列见图，位对称竖直排列桩基础，经试算桩底高程拟采用二、计算(1)桩的计算宽度bi已知:b=k-k.(d+1)if已知:k=0.9m,d=1m,L=1.5m,h=3(d+1)=6m,n=2,b=0.67 7 1-bLc11-0.6 1.5k=b+ 2•—=0.6+ x =0.7672 0.6h 0.6 3x21,\b=0.767x0.9x2=1.38m1(2)桩的变形系数aa=mba=~EI~;m=120000KN/m4E=0.8E=0.8x2.55x107KN/m2c冗d4I=——=0.0491m464=0.698m-1,a=0.698m-1••a-5：0.8x2.55x107x0.0491桩在局部冲刷线以下深度,桩在局部冲刷线以下深度,其计算长度则为:h=ah=0.698x10.31=7.20〉2,5，故按弹性桩计算。(3)桩顶刚度系数PppPhhPmhPmm值计算

Pppl+Pppl+gh

-0 AE1+ CA00冗d4l=6.69m,h=10.31m,t=0.5,A=——=0.785m20 40r, -\d 7中—+htan—C=mh=1200000r, -\d 7中—+htan—=16.88m2=16.88m2=k0.5+10.31xtanV兀「 兀，=—S2=—x2.52=4.91m24 4故取A0=4.91m2故取A0=4.91m2。ppp6.69+0.5x10.31 + 0.785x0.8x2.55x1071.237x106x4.91-1=1.11x106=1.108EI已知：h=ah=0.698x10.31=7.20>4，取用l=al=0.698x6.69=4.670。.由公式得：0。.由公式得：pPHHMHpMM=a3EIx=0.0148EIQ=a3EIx=0.0684EIM=a3EIq=0.425EIM(4)计算承台底面原点O处位移a0。。可由公式得:82811245.64nppp6x1.108EIEIrV82811245.64nppp6x1.108EIEIrVnPMM+PPP£x2]H+npM「iJi=1npHH1+p£MMPPi=1MHx2-n2piJ2MHnp+p£x2=6x0.425EI+1.108EIx6x1.252=12.94EIMMPPii=1np=6x0.0148EI=0.0888EIHHnp =6x0.0684EI=0.4104EI,n2p2 =0.1684(EI>MH MH6839.92

""EI""12.94EIx359+0.4104EIx5025

0.0888EIx12.94EI—0.1684(6839.92

""EI""P0-MH-npHHnP0-MH-npHHnp +p工MMPP

i=1 x2—n2p2ijMH487.52EI（5）计算作用在每根桩顶上作用力PQM按公式计算，则竖向力、水平力、弯矩分别为:n(Q、一八0厂/1254.64-«487.52)1 )P=p(C+xP)=1.108EI ±1.25x =(2055.38KN)iPP0i0 IEI EIJ 704.95KN6 683992 487.52Q=pa-pP=0.0148EI• —0.0684EI• =67.88KNTOC\o"1-5"\h\ziHH0HM0 EI EI4 487一52 683992M=p P-pa=0.425EI• 0.0684EI• =-260.65KNiMM0MH0 EI EI校核：nQ=6x67.88氏407.28(kN)SH=407.30(kN)iEx2P+nM=3x(2055.38-704.95)x1.25+6x(-260.65)ii ii=1=3500.21KN•m汇M=3500.00KN•mEnP=3x(2055.38+704.95)=8280.99KN氏8281.00KNii=1(6)计算局部冲刷线处桩身弯矩、水平力及轴向力M0Q0P0

M=M+Ql=—260.65+67.88x6.69=193.47KN・m0ii0Q=67.88KN0P=2055.38+0.785x6.69x15=2134.15KN0求得MQP后就可以按单桩进行计算和验算，然后进行群桩基础000承载力和沉降验算。(7)局部冲刷线以下深度Z处桩截面的弯矩Mz及桩身最大弯矩MmaxMmax计算①局部冲刷线以下深度处桩截面的弯矩MZ的计算M=Q0A+MB=6788A+193.47B=97.25A+193.47BzaM0M0.698M M M M无量纲系数AB由附表、附表分别查得，M计算列表如下MM Z表:M计算列表Z表Mz计算列表Z=azzAmBmQAamMB0mMz0.00.000.000001.000000.00193.47193.470.20.290.196960.9980619.15193.09212.250.40.570.377390.9861736.70190.79227.500.60.860.529380.9586151.48185.46236.94

0.81.150.645610.9132462.79176.68239.471.01.430.723050.8508970.32164.62234.941.21.720.761830.7741574.09149.77223.861.42.010.764980.6869474.39132.90207.301.82.580.684880.4988966.6096.52163.122.23.150.531600.3202551.7061.96113.662.63.720.354580.1754634.4833.9568.433.04.300.193050.0759518.7714.6933.473.55.010.000050.013540.002.622.62②桩身最大弯矩M及最大弯矩位置计算max「 aM 0.698x193.47 4nnC= o= =1.99QQ67.880由C=1.99及h=4，查附表得：Z=0.889，故q MmaxZMZMmax雪二1.273m0.698由ZMmax=0.889及h=4，查 附表得：K=1.423。Mmax mM=KM=1.423x193.47=275.308KN•mmaxM0(8)局部冲刷线以下深度Z处横向土抗力P计算zxPzxaQ、 a2M、„ 0.698x67.88, 0.6982xPzx-^0ZA+ 0ZB= ZA+ ZBbxbx1.38x1.38x1 1=34.33ZA+68.30ZB

无量纲系数AB由附表、附表分别查得，尸计算列表如表

x,x zxP计算列表zx表Z=azzAxBx吗ZAb x1a2M-c 0ZBb x1Pzx0.00.002.440661.621000.000.000.000.20.292.117791.2908814.5417.6332.180.40.571.802731.0006424.7627.3452.100.60.861.502680.7498130.9630.7361.680.81.151.223700.5372733.6129.3662.971.01.430.970410.3611933.3224.6757.991.21.720.745880.2190830.7317.9648.691.42.010.551750.1079326.5210.3236.841.82.580.25386-0.0357215.69-4.3911.302.23.150.06461-0.099404.88-14.94-10.062.63.72-0.0398-0.11136-3.56-19.78-23.33

63.04.30-0.08741-0.09471-9.00-19.41-28.413.55.01-0.10495-0.05698-12.61-13.62-26.23三、桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算TOC\o"1-5"\h\z由上可知，最大弯矩发生在局部冲刷线以下在 处，该处M=275.308KN.m。计算轴向力N时，根据《公路桥涵设计通用j j规范》第条知恒载分项系数取，汽车荷载分项系数取 .人群荷载分项系数取，人群荷载组合分项系数取，则