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1、. .一、课程设计论文的内容在学习桥梁根底工程等课程的根底上,根据给定根本资料地质及水文资料,荷载进展桥梁群桩根底的设计,初步掌握桥梁桩根底的设计与计算方法。二、课程设计论文的要求与数据一根本资料1 地质及水文资料河床土质为卵石土,粒径50-60mm约占60%,20-30mm约占30%,石质坚硬,孔隙大局部由砂填充密实, 卵石层深度达58.6m;地基比例系数密实卵石;地基承载力根本容许值;桩周土摩阻力标准值; 土的重度 (未计浮力);土内摩擦角。地面(河床)标高69.50m;一般冲刷线标高63.54m;最大冲刷线标高60.85m;承台底标高67.54m;常水位标高69.80m,如图1。承台平面
2、图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图单位:m 图2 单位:m2 作用效应上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时:N=40746kN(制动力及风力)M=4617.30kN.m竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时:N=46788.00kN3 承台用C20混凝土,尺寸为9.85.62.0m,承台混凝土单位容重。4桩根底采用高桩承台式摩擦桩,根据施工条件,桩拟采用直径,以冲抓锥施工。二主要设计依据规X1 公路桥涵地
3、基及根底设计规XJTG D63-2007 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规XJTGD62-2004三、课程设计论文应完成的工作设计满足要求的群桩根底,并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容:1. 群桩构造分析(1) 计算桩顶受力(2) 计算沿桩长度方向弯矩,水平压应力,并画出相应分布图(3) 桩顶纵向水平位移验算2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面,立面),进展桩截面强度校核3 按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力4承台验算验算工程:承台冲切承载力验算四、课程设计论文进程安排序号设计论文各阶段内容地点起止日期1布置任务,设计内容讲解,查阅资料2021.12.102
4、完成单桩桩顶荷载分配计算群桩到单桩2021.12.10-2021.6.113完成单桩设计2021.12.124完成桩基相关检算内容2021.12.135总结,撰写设计说明书2021.12.14五、应收集的资料及主要参考文献1 中华人民XX国行业标准.公路桥涵地基与根底设计规X(JTG D63-2007.:人民交通,20072 中华人民XX国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规XJTGD62-2004.:人民交通,20043 叶见曙.构造设计原理.:人民交通,20074 江祖铭等主编.墩台与根底.:民交通,1994发出任务书日期: 2021 年 12 月10日 指导教师签名:吉小明方
5、案完成日期:2021 年 12 月14日 基层教学单位责任人签章:设计计算1.承台底面中心的荷载计算:1.1 永久作用加一孔可变作用:1.2 永久作用加二孔可变作用2.1桩的计算宽度由于,查表取得,查表可得,由n=2可得,故取所以3.2桩-土变形系数先拟定桩身混凝土强度为C30,经查表可得,桩在最大冲刷线以下深度为,其计算长度为,故按弹性桩计算3.3 桩顶刚度系数、植的计算,查表可得,钻孔时取经查表可知当为摩擦桩时,取和的较小值,故取,所以,故取,由上述和可以查得3.4计算承台底面原点O处位移、单孔活载+恒载+制动力等3.5 计算作用在每根桩顶上作用力、竖向力:水平力:弯矩:校核:3.6 计算
6、最大冲刷线处桩身弯矩,水平力,及轴向力3.7 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算:3.7.1桩身最大弯矩处及最大弯矩的计算:由得,及查表可得,故由及查附表可得,3.7.2 最大冲刷线深度下沿桩身长度方向弯矩、水平压应力的计算:采用无量钢法计算,由,所以用摩擦桩公式计算,其中,。经查相关附表可得、,计算结果如下;由上表数据可画出桩身弯矩图和桩身水平压应力分布图3.8 桩顶纵向水平位移验算:桩在最大冲刷线处水平位移和转角的计算:由和查附表可得,,符合规X要求。3.9 墩顶纵桥向水平位移验算:由,取4,可查得:=64.75127 =16.62332 =5.75058桩顶的纵向水平位
7、移水平位移的容许值,满足规X要求4. 桩身截面的配筋计算及截面强度的校核:4.1 计算轴向力,偏心距,偏心距增大系数:最大弯矩发生在最大冲刷线以下处,该处现拟定采用C30混凝土,HRB335钢筋,查表可知当时桩的计算长度如下计算长细比应考虑纵向弯曲对偏心矩的影响,取,那么截面的有效高度现进展偏心距增大系数计算:故考虑纵向弯曲对偏心矩的影响后, 计算受压区高度系数,那么配筋率由下式计算:承载力计算如下:经查表可得采用试算法进展计算,其计算结果如下表:由计算表可见,当时,计算纵向力与设计值之比拟为合理,此时可得,。 计算所需纵向钢筋的截面积由于小于规定的最小配筋率,故采用进展计算现采用,布置如下图
8、。实际配筋率,满足规X要求。混凝土净保护层,满足规X要求。纵向钢筋间的净距为,满足规定净距不应小于80mm且不大于350mm的要求。5、对截面进展强度复核由前面的计算结果:;实际配筋率。 在垂直于弯矩作用平面内长细比,故稳定系数混凝土截面积为,实际纵向钢筋面积,在垂直于弯距作用平面内的承载力为: 弯距作用平面内现采用试算法列表计算当时,与设计的很接近,故取为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为:桩身配筋图见附图6.1桩底持力层承载力验算:6.2、按地基土的支承力确定和验算桩基的承载能力:,满足规X要求7承台的强度检验:7.1承台冲切承载力验算承台的强度检验桩对承台的冲剪验算1、柱或墩台向下冲切承台的冲切承截力计算由设计图,可知,故不需进展验算,易知其满足要求。7.2、角桩换算正方形边长,根据平安等级二级验算,所以有由设计图,可知,故不需进展验算,易知其满足要求。7.3边桩根据平安等级二级验算,所以有由设计图,可知,故不需进展验算,易知其满足要求。因为基桩在承台的布置X围不超过墩台边缘以刚性角向外扩散X围,故不验算桩对承台的冲剪强度。. .word.