基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)1目錄目錄1.1.荷載組合計(jì)算荷載組合計(jì)算.2 21.恒載計(jì)算.22.恒載（上部）.23.支座活載反力計(jì)算.24.支座摩阻力計(jì)算.45.荷載組合計(jì)算.42.2.確定樁長(zhǎng)確定樁長(zhǎng).6 63.3.樁基強(qiáng)度驗(yàn)算樁基強(qiáng)度驗(yàn)算.6 61. 樁的內(nèi)力計(jì)算.61). 確定樁的計(jì)算寬度.62). 計(jì)算樁的變形系數(shù).73).計(jì)算樁頂外力.74).承臺(tái)底面以下 Z 深處樁截面的水平壓應(yīng)力.95).樁頂縱向水平位移驗(yàn)算.106).樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算.114.4.墩臺(tái)水平位移驗(yàn)算墩臺(tái)水平位移驗(yàn)算.13135.5.承臺(tái)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度驗(yàn)算承臺(tái)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度驗(yàn)算.14141. 樁頂處的局部受壓驗(yàn)算.142.樁對(duì)承

2、臺(tái)沖剪驗(yàn)算.143.承臺(tái)抗彎及抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算.15 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)2橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算書 1.荷載組合計(jì)算 1.恒載計(jì)算 恒載包括橋墩自重，上部構(gòu)造恒載反力. 1).橋墩自重計(jì)算 (1).上部結(jié)構(gòu)： 212 0.5 0.330.33Sm2219.94 0.917.946mS 2321230.50.5 19.94 15.700.610.6920.33 17.946 10662 1.440.555mSabhmVSSSh（）（）(2).墩臺(tái)： 31123223333.14 0.66.8437.7353.14 0.66.7387.6163.14 0.66.6337.497VSHr

3、hmVSHrhmVSHr hm (3).承臺(tái)： 33(0.150 2 1.20 35.80 2) 1.5023.2540.5557.7357.6167.49723.2586.653VabhmVm 總（） 2.恒載（上部） 2 12.54 15 10.28 17.04 3.5238.920kn238.920 19.944764.065kn86.653 254764.0656930.390GPGVPkn恒總恒因此，恒載 3.支座活載反力計(jì)算 1).橋上有汽車及人群荷載，后臺(tái)無活載基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)311(1).10.5/,078 3=2.34215(215 1 0.5 19.46 10.5) 2.3

4、4742.166(KN)0.5 5.50 19.46 3 2321.09kkIqKN MPknRRKN 汽車及人群荷載反力公路橋梁通常用設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，橋梁結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算采用車道荷載，公路級(jí)車道荷載均布標(biāo)準(zhǔn)值為三車道時(shí)；集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：支座反力為：人群荷載支座反力：支座反力作用點(diǎn)離111120 19.460.54/20.27742.166 0.27200.385.58.38 0.2786.69.(2.)10%165(10.5 19.46215) 10%41.933165 knrRReMKN mMKN mknH基地形心軸的距離對(duì)基地形心軸的距離汽車荷載制動(dòng)力由汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力按車道荷載標(biāo)準(zhǔn)值

5、在加在長(zhǎng)度上計(jì)算的總重量的，但公路一級(jí)汽車制動(dòng)力不小于因此簡(jiǎn)支梁110.30.3 16549.5065 2.34386.109.238 386.13566.7918.2).110.5/,215.(215kkHHknMknmqkn mPknR板式橡膠支座的汽車荷載產(chǎn)生的制動(dòng)力為橋上，臺(tái)后均有汽車荷載：（）汽車及人群荷載反力為了得到在活載作用下最大的豎直力，將均布荷載，滿跨布置，集中荷載布置在最大影響線峰值處，車輛荷載后軸布置在臺(tái)后則支座反力為：1220.5 19.46 10.5) 2.34742.166kn/m(0.5 10.5 19.46) 2.34239.07/742.17 0.27200.

6、39 kn m239.07 0.27-64.55kn m200.39-64.55135.84kn mRRRkn mMM對(duì)基地形心軸的彎矩為：方向相反基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)4 112(10.5 2 19.46215) 10%62.361650.30.3 16549.5HknHHkn 汽車荷載制動(dòng)力：因此制動(dòng)力為：4.支座摩阻力計(jì)算f0.054764.065 0.05238.203M238.203 9.2382214.964.fFPfknknm恒板式橡膠支座摩阻系數(shù)取，則，支座摩阻力為：5.荷載組合計(jì)算 ：荷載組合 1.橋上有單跨活載（1）恒載 + 橋上活載 + 支座摩阻力 （2）恒載 + 橋上活載 +

7、 制動(dòng)力 2.橋上有雙跨活載（3）恒載 + 橋上活載 + 支座摩阻力（4）恒載 + 橋上活載 + 制動(dòng)力：組合計(jì)算 )(211100QjkhjQjCkQQGikmiGiudSSSS 110030,402000ud取級(jí)，則為中橋，安全等級(jí)為單孔跨徑結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，當(dāng)設(shè)計(jì)值作用基本組合效應(yīng)組合承載能力極限狀態(tài)下IILLSK 1.2GiGii對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力不利時(shí)構(gòu)重力系數(shù)，混凝土和圬工結(jié)個(gè)永久作用效應(yīng)的分項(xiàng)第 1.4,11QQGidGikiSS的分項(xiàng)系數(shù)。取含汽車沖擊力，離心力汽車荷載效應(yīng)值和設(shè)計(jì)值個(gè)永久作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)第 1.4QjQjj系數(shù)，取個(gè)可變作用效應(yīng)的分項(xiàng)風(fēng)荷載外其他含沖擊力，離心力汽車荷

8、載效應(yīng)在作用效應(yīng)組合中除 0.7cc參與組合時(shí)其種可變作用汽車荷載外還有其他兩在作用效應(yīng)組合中除基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)5026.2467346.22154 . 17 . 07626.157 . 04 . 13859.2004 . 1. 組合計(jì)算 (1):橋上荷載+ 一跨活載+支座摩阻力 豎直力：1.2 6930.39 1.4 742.17 1.4 1.4 0.7 58.3810085.789KN 水平力：0.7 1.4 238.203233.440KN 彎 矩: (2): 橋上恒載+一跨活載+制動(dòng)力 豎直力：1.2 6930.39 1.4 742.17 1.4 0.7 321.099670.174K

9、N 水平力：KN378.3781 .3864 . 17 . 0 彎 矩 : 200.3859 1.4 15.763 1.4 0.73566.792 1.4 0.73791.443KN (3): 橋上恒載+二跨活載+支座摩阻力 豎直力：KN195.102056608 . 04 . 15 .9944 . 1079.67282 . 1 水平力: 0.7 1.4 238.203233.493KN 彎 矩 :mKN 215.23614 . 17 . 0346.221584.1354 . 1 (4): 橋上恒載+二跨活載+制動(dòng)力 豎直力:6930.39 1.2742.17 1.4238.203 1.4 1

10、16.676 1.4 0.79803.333 水平力: 386.1 1.4 0.7378.378kn 彎 矩 ：mKN 86.3684.7918.35664 . 17 . 04 . 184.135橋墩下面有 3 根樁，將每根樁的荷載組合列入下表： 荷載組合計(jì)算表 表-1 荷載組合豎直力（KN）水平力（KN)彎矩（KN.m）（1）3361.93077.813822.342（2）3223.391126.1271263.814（3）3401.734 77.812787.071（4）3267.778126.1261228.28 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)6可看出第四組荷載相對(duì)較大，則以第四組作為控制荷載.2.確

11、定樁長(zhǎng) 樁頂埋入土下 1.7m ,樁的設(shè)計(jì)樁徑為 1.5m .樁周長(zhǎng)，mU71. 45 . 1 樁截面面積，mA22766. 145 . 1 ， ，7 . 0 取，0 . 5,85. 020km ，PaK5000設(shè)樁長(zhǎng)為 h,樁底埋置在第三層土中， ，7 . 132. 93 .227 . 13 .22)9 .14(5 . 07 .18166 .192hhhh aKPml50,8 .1411 ，aKPmhl135,)8 .14(22有： )3)(7 . 132. 93 .22(5500767. 185. 07 . 0135)8 .14(508 .1471. 421)3(21220hhhhhKfA

12、mqlURoNhaOPIKi由試算得PNhh=18.18m綜合分析，樁長(zhǎng)取 1.1h=19.987m3.樁基強(qiáng)度驗(yàn)算 1. 樁的內(nèi)力計(jì)算基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)7 1). 確定樁的計(jì)算寬度1b mdddKKbf25. 2) 15 . 1 (9 . 0)11 (9 . 001 2). 計(jì)算樁的變形系數(shù)按彈性樁計(jì)算mdhm5) 1(2雜填土 m1=15KN/m4 黃色粉性土 m2=15KN/m4MPaEEh7710742. 1106 . 26 . 06 . 04442484. 0645 . 114159. 364mdI 1155416000 2.251.5281.742 100.2484mbmEI樁的換算

13、深度，1.528 19.98730.54(2.5)hh所以按彈性樁計(jì)算是正確的。 3).計(jì)算樁頂外力 Pi, Qi, Mi 樁帽頂?shù)耐饬Γò匆豢缁钶d計(jì)算） mKNMKNQKNPiii28.1228126.12687.3263承臺(tái)底面以下深度 Z 處樁截面上彎矩計(jì)算 mimiZBMAQM系數(shù) Am，Bm可由基礎(chǔ)工程附表 3、附表 7 查得， 取1.528 19.98730.54(2.5)hhmh4基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)8計(jì)算表 表-2zMZZZhhmAmBmiAQmiBM)(mKNMz00401.0000001228.281228.280.520.240.196960.9980616.2581225.

14、8971242.1551.0420.440.377390.9861731.1951211.2931242.4881.5630.640.529380.9586143.6981177.4411221.1392.080.840.645610.9132453.2911121.7141175.0052.6061.040.723050.8508959.6831045.1311104.8143.121.240.761830.7741562.884950.8731013.7573.6481.440.764980.6869463.144843.755906.8994.1691.640.737340.593736

15、0.862729.267790.1294.6911.840.684880.4988956.532612.777669.3095.2122.040.614130.4065850.692499.394550.086基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)9將承臺(tái)以下 Z 深處樁截面上彎矩以下圖表示：zM 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600(kn.m) 1 2 3 4 )(mZ圖-1由圖可知，樁截面最大彎矩為 1615.104KN.m， 產(chǎn)生于承臺(tái)下 1.627m 處4).承臺(tái)底面以下 Z 深處樁截面的水平壓應(yīng)力zx xixizxBZMbAZQb121無量綱系數(shù)，由附表 1、附表 5

16、 查得，值計(jì)算列入下表xAxBzx基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)10 水平壓應(yīng)力表 表-3ZZZxAxBxiAZQb1xiBZMb12)(azxKP002.440661.6210.000 0.000 0.000 0.520.22.117791.2908836.279 329.062 365.341 1.0420.41.802731.0006461.764 510.152 571.916 1.5630.61.502680.7498177.226 573.408 650.634 2.080.81.22370.5372783.851 547.828 631.679 2.60610.970410.3611983.1

17、19 460.359 543.478 3.6481.40.551750.1079366.163192.589 258.752 4.6911.80.25386-0.0357239.139 -81.949 -42.810 5.7332.20.06461-0.099412.175-278.722 -266.547 6.7762.6-0.06902-0.11136-15.371 -369.032 -384.403 7.8183-0.08741-0.09471-22.461 -362.142 -384.603 將承臺(tái)以下 Z 深處截面上水平壓應(yīng)力以下圖表示zx -200 -100 0 100 200 3

18、00 400 500 600 )(azxKP 1 2 3 4 5 6 Z(m) 圖2 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)115).樁頂縱向水平位移驗(yàn)算 樁在承臺(tái)底面處的水平位移和轉(zhuǎn)角，0 x0 xixiBEIMAEIQx230查基礎(chǔ)工程附表 1、附表 5 。取=2.44066，=1.62100. xAxBIEEIh67. 0043423126.1261228.282.440661.621001.742 101.5280.24841.742 101.5280.24840.209 106xmmm 符合規(guī)范要求6).樁身材料截面強(qiáng)度驗(yàn)算 驗(yàn)算最大彎矩（Z=1.63m 處）截面強(qiáng)度，該處彎矩 Mj=1615.104KN

19、.m豎直力+（樁重樁側(cè)摩阻） ，荷載分項(xiàng)系數(shù)取 1.2jN21KNNj06.31702 . 1606 . 15 . 1255 . 145 . 121732.34012 509. 006.3170104.16150jjNMe長(zhǎng)細(xì)比： 應(yīng)考慮縱向彎曲對(duì)偏心的影響4 . 4135 . 15 .19dl偏心增大系數(shù)： 21011pbhhejclIEN 式中： 樁受彎計(jì)算長(zhǎng)度. plplml43. 8)0 . 4(7 . 00基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)12 混凝土安全系數(shù)，取 1.25c 偏心距對(duì)的影響系數(shù)e 樁工作條件系數(shù)，取 0.95b509. 00e， ， 300. 0143. 05 . 1509. 03

20、. 01 . 0143. 03 . 01 . 00dee01. 195. 02485. 0106 . 23 . 01041. 706.317025. 11172me514. 00樁內(nèi)豎直鋼筋按含筋率 0.2%配置。則所需鋼筋面積230021034.352 . 05 . 14mAg現(xiàn)選用鋼筋為 16（二級(jí)鋼筋）1823619.8sAmm實(shí)際配筋率22143619.813.14 150040.021%sAd箍筋采用 8 鋼筋，采用螺旋式布置，中距為 300 媽媽，且每隔 2.5m 設(shè)一道加勁箍筋。C=55mm基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)13， 2421074.374 .3770mmmAgagMPR340樁身混

21、凝土標(biāo)號(hào)為 C20 號(hào)，取，08. 0gaaaMPR11， marrgg67. 008. 075. 09 . 075. 067. 0rrgg根據(jù)公式，rCuRARDugRRBRegaga0試算得時(shí)，45. 0查得系數(shù) A=1.0182, B=0.5898, C=-0.2377, D=1.9065. 代入上式算得，最近似符合實(shí)際mei520. 00em514. 0將 A, B, C, D, 代入下式進(jìn)行復(fù)核 )06.3170(99.471875. 0002. 09065. 11034025. 195. 075. 00182. 1101125. 195. 0232322KNNKNCurRArRNj

22、gsbacbP )104.1615(25.245475. 09 . 0002. 09065. 11034025. 195. 075. 05898. 0101125. 195. 0333333mKNMmKNDugrRBrRMjgsbacbp樁身材料足夠安全，滿足要求。4.墩臺(tái)水平位移驗(yàn)算BEIMAEIQii20查基礎(chǔ)工程附表 2、附表 6 取, 62100. 1-A75058. 1B基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)1407273126.1261228.28( 1.62100)( 1.75058)0.67 2.6 100.38370.24850.67 2.6 100.3837 0.24852.126 10 rad 100 03100 0-00.-4.39- -2.126 10684314.68mmQQXXlXXmXXmXXl由樁未伸出地，則，由受力情況即水平位移容許值=，當(dāng) L 35mm 及 1.25d=44.75mm，混凝土保護(hù)層厚度 c=100mm，