學(xué)士某橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_第1頁
學(xué)士某橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_第2頁
學(xué)士某橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_第3頁
學(xué)士某橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_第4頁
學(xué)士某橋梁基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)_第5頁
已閱讀5頁,還剩7頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、2008年課程設(shè)計(jì)說明書第1章1.1設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)對象為某公路橋梁,該橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成橋墩基礎(chǔ)與地基的設(shè)計(jì)與檢算。要求同學(xué)按給定的條件完成相關(guān)的設(shè)計(jì)和計(jì)算工作,具體要求如下:1綜合分析設(shè)計(jì)資料,對三種常用的橋梁基礎(chǔ)類型(剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ))的技術(shù)合理性進(jìn)行比較(限于課時,本次課程設(shè)計(jì)不考慮造價因素),選擇較為合理的基礎(chǔ)方案。2對選定的基礎(chǔ)方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。3初步?jīng)Q定修筑基礎(chǔ)的施工方案。4將以上全部成果整理成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書和設(shè)計(jì)施工圖。1.2設(shè)計(jì)資料工程概況該橋梁系某I級公路干線上的中橋(單線),線路位于直線平坡地段。該地區(qū)地震烈度較低,不考慮地震設(shè)

2、防問題。橋梁及橋墩部分的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,橋跨由4孔30m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁組成。 工程地質(zhì)和水文地質(zhì) 河床標(biāo)高為78.32,樁頂與河床平齊,一般沖刷線標(biāo)高為75.94 m,局部沖刷線標(biāo)高為73.62 m。 地基土為中密砂礫土,地基土比例系數(shù)m10 000 kN/m4;地基土極限摩阻力 kPa;地基容許承載力430 kPa,內(nèi)摩擦角20o,土的密度r = 11. 80 kN/m2(已考慮浮力)荷載情況 橋墩為單排雙柱式,上部結(jié)構(gòu)為30 m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土T梁,橋面凈寬9m20.75 m,設(shè)計(jì)汽車荷載為公路I級,人群荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.0kN/m2。以順橋向計(jì)算,計(jì)得至蓋梁頂?shù)母髯饔弥狄姳?。荷載情況P

3、/kNH/KnM/(kNm)結(jié)構(gòu)重力(兩跨)2934.80 順汽車雙列雙孔1561.23 140.18橋人群雙孔133.77 0方汽車雙到單孔1161.97 487.33向人群單孔64.41 26.36單孔制動力163.80 風(fēng)力蓋梁 風(fēng)力4.70 距樁頂力臂 5.8m墩柱 風(fēng)力4.80 距欄頂力臂 2.5m橫汽車雙孔雙列7562.43 2421.77橋人群單孔134.97 0方汽車雙列單孔1163.17 1802.91向人群單孔65.61 0根據(jù)表1,經(jīng)計(jì)算求得作用一根樁頂荷載為:雙跨結(jié)構(gòu)重力 P1=1467.40kN蓋梁自重反力 P2=264.00kN一根墩柱自重 P3=165.32kN系

4、梁自重反力 P4=66.90kN每一延米樁重 q=25.91kN/m(已考慮浮力)兩跨雙列汽車荷載反力 P5=1184.24kN(考慮橫橋向偏心影響,計(jì)算樁長用,取大值)兩跨人群荷載反力 P6=66.89kN單跨雙列汽車荷載反力P7=280.50kN(考慮橫橋向偏心影響,計(jì)算內(nèi)力用,取小值)單跨人群荷載反力P8=32.21kN單跨雙列汽車荷載彎矩 M1=243.67kN*m單跨人群荷載彎矩M2=13.18kN*m水平制動力H1=81.9kN 風(fēng)力水平力H2=9.5kN 1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1中華人民共和國交通部部標(biāo)準(zhǔn)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D63-2007).人民交通出版社,20072

5、中華人民共和國鐵道部標(biāo)準(zhǔn)鐵路橋涵地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范,TBJ2993趙明華主編,徐學(xué)燕副主編基礎(chǔ)工程高等教育出版社,20034李克釧主編,羅書學(xué)副主編基礎(chǔ)工程中國鐵道出版社,20005王曉謀主編,基礎(chǔ)工程人民交通出版社,2005第2章 方案設(shè)計(jì)2.1方案比選 (1)對剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)基礎(chǔ)在外力(包括基礎(chǔ)自重)作用下,基底的地基反力為 ,此時基礎(chǔ)的懸出部分a-a斷面左端,相當(dāng)于承受著強(qiáng)度為的均布荷載的懸臂梁,在荷載作用下,a-a斷面將產(chǎn)生彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。當(dāng)基礎(chǔ)圬工具有足夠的截面使材料的容許應(yīng)力大于由地基反力產(chǎn)生的彎曲拉應(yīng)力和剪應(yīng)力時,a-a斷面不會出現(xiàn)裂縫,這時,基礎(chǔ)內(nèi)不需配置受力鋼筋,這種基礎(chǔ)稱為

6、剛性基礎(chǔ)。剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)屬于淺基礎(chǔ),其埋置深度一般小于5米,對于本工程若采用剛性擴(kuò)大基礎(chǔ),其須埋于最大沖刷線下不小于1米,剛最小的進(jìn)置深度為5.7m因此,盡管持力層土層地質(zhì)良好,考慮淺基礎(chǔ)特點(diǎn)故不適合。(2)沉井基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)適用以下情況1上部荷載較大,而表層地基土的容許承載力不足,擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大,以及支撐困難,但在一定深度下有好的持力層,采用沉井基礎(chǔ)與其它深基礎(chǔ)相比較,經(jīng)濟(jì)上較為合理時;2在山區(qū)河流中,雖然土質(zhì)較好,但沖刷大或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時;3巖層表面較平坦且覆蓋層薄,但河水較深;采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時。綜上所述,本工程不須采用沉井基礎(chǔ)。(3)樁基礎(chǔ)(1)當(dāng)建筑物荷載

7、較大,地基上部土層軟弱或適宜的地基持力層位置較深,地下水位較高,采用淺基礎(chǔ)或人工地基在技術(shù)上、經(jīng)濟(jì)上不合理; (2)河床沖刷較大,河道不穩(wěn)定或沖刷深度不易計(jì)算正確,位于基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)物下面的土層有可能被侵蝕、沖刷,如果采用淺基礎(chǔ)不能保證基礎(chǔ)安全時; (3)當(dāng)?shù)鼗?jì)算沉降過大或結(jié)構(gòu)物對基礎(chǔ)沉降變形與水平側(cè)向位移較敏感,采用樁基礎(chǔ)穿過松軟(高壓縮)土層,將荷載傳到較堅(jiān)實(shí)(低壓縮性)土層,以減少建筑物沉降并使沉降較均勻; (4)承受較大的水平力,需要減少建筑物的水平位移和傾斜時,對穩(wěn)定性要求較高; (5) 在地震區(qū),可液化地基中, 采用樁基礎(chǔ)可增加建筑物抗震能力,樁基礎(chǔ)穿越可液化土層并伸入下部密實(shí)穩(wěn)定土

8、層,可消除或減輕地震對建筑物的危害。本工程對水平位移要求嚴(yán)格,本工程中局部沖刷線集位置較深,采用樁基礎(chǔ)具有造價低,強(qiáng)度高,沉降量小而均勻,施工較兩者簡易,綜上所述,本工程采用樁基礎(chǔ)比較合理。2.2墩柱及樁的尺寸 采用雙柱式墩(圖1)。墩帽蓋梁頂標(biāo)高為84.72 m,墩柱頂標(biāo)高為83.32m;樁頂標(biāo)高為78.32m。墩柱直徑1.30m;樁的直徑1.50 m。樁身用C20混凝土;其受壓彈性模量 kPa。圖1 雙柱式橋墩計(jì)算圖第3章 技術(shù)設(shè)計(jì)3.1樁長計(jì)算 由于地基土土層單一,為中密砂礫土,根據(jù)地質(zhì)情況樁長不可確定,應(yīng)按單樁軸向容許承載力公式反算樁長。 采用短期效應(yīng)組合,除了考慮永久作用外,還需考慮

9、汽車效應(yīng)和人群效應(yīng)。 按兩跨布載考慮= 1467.4+264+165.32+66.9+(78.32-73.62)25.91+25.91h+1184.24+66.89=3336.48+12.955h 設(shè)樁埋入局部沖刷線下深度為h,埋入一般沖刷線下,則 計(jì)算時取以下數(shù)據(jù):樁的設(shè)計(jì)樁徑1.50m,成空直徑1.60m,樁周長 =5.03,=1.766,=0.7, =0.85, =5.0, =430,=11.80(已考慮浮力),=60,所以得=5.03h60+0.70.851.766430+511.8(h+2.32-3)=409.67+212.895h 解得h=14.64m 取h=15.0m 樁底標(biāo)高為

10、58.62 取h=15.0m樁的軸向承載力滿足要求。3.2單樁所受外荷載的分配計(jì)算墩柱頂外荷載、(按單跨計(jì)算) 3.3樁身內(nèi)力及變位計(jì)算 局部沖刷線處計(jì)算汽車按一跨布載考慮,按承載能力極限狀態(tài)下作用基本組合的效應(yīng)組合計(jì)算,除汽車荷載效應(yīng)外還需考慮人群荷載、汽車制動力、風(fēng)荷載的可變效應(yīng)。=1192.01KN*M 樁的各參數(shù)確定及地基土比例系數(shù) 計(jì)算寬度m 單位力作用在局部沖刷線處,樁柱在該處產(chǎn)生的變位計(jì)算據(jù)分析,摩擦樁且2.5或支承樁且時,幾乎為零,且此時對 的影響極小,可以認(rèn)為=1作用時,水平位移 = =1.23m 轉(zhuǎn)角 = =2.77rad=1作用時,水平位移m 轉(zhuǎn)角 = =1.00rad局

11、部沖刷線處樁柱變位計(jì)算水平位移 = =6.22m轉(zhuǎn)角 = =m 局部沖刷線以下深度Z處樁身各截面內(nèi)力計(jì)算彎矩 =3652.08-3554.27+1192.03+371.25剪力 =1230.75+1197.79+401.71+125.11采用試算法z0.5930.21261.84103.610.890.31289.2680.091.170.41308.7950.861.480.51319.12-16.991.780.61319.2617.912.971.01246.29-144.324.451.5953.34-682.025.641.9800.57-86.215.932.0795.8516.3

12、27.122.41010.83390.458.312.81801.91963.3710.393.55108.342223.111.874.08649.62639.03由圖示可知:3.4 柱底最大壓應(yīng)力驗(yàn)算 樁端最大和最小壓應(yīng)力應(yīng)滿足下式要求:式中GK=15 則則 =18.22KN則因 故則 顯然:3.5. 樁柱頂水平位移驗(yàn)算 樁柱頂水平位移 又 3.6 配筋 計(jì)算受壓區(qū)高度系數(shù)以下采用試算法列表計(jì)算。/NN0.250.44730.3413-1.23481.60121.1540.3103-1.34861.53611.0360.220.37230.2945-1.40741.50040.985 由上

13、表可見,當(dāng)=0.22時,計(jì)算縱向力與設(shè)計(jì)值相近。這時得到:。由于,則: 現(xiàn)選用2422,188mm,滿足規(guī)定的凈距不應(yīng)小于 由上可知。1)在垂直于彎矩作用平面內(nèi),長細(xì)比混凝土截面積為,實(shí)際縱向鋼筋面積=9132,則在垂直于彎矩作用平面的承載力為2)在彎矩作用平面內(nèi)以下采用試算法列表。0.501.17350.6271-0.00001.9018613.190.400.86670.5414-0.47491.8801766.720.300.57980.4155-0.96751.73131163.80.350.72010.4828-0.71651.8225917.730.451.01820.5898-0.2377

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論