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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流基础工程课程设计指导书.精品文档.道路桥梁与渡河工程专业基础工程课程设计指导书第一部分 柱式墩配多排桩基础1 拟定桥墩及基础尺寸1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定墩帽顶面标高：从水文角度出发，推算墩帽顶面标高。计算水位=设计水位+波浪壅水等梁底标高=计算水位+安全净空裸梁顶面标高=梁底标高+梁高墩帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度墩帽厚度：根据桥的规模，满足桥规有关最小厚度的要求，自行拟定。承台顶面标高：考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定。承台厚度：为谋求较大刚度，按照桥规，承台厚度应不小于1.5m。承台底面标高=承台顶面标高承台厚度墩高=墩
2、帽顶面标高承台顶面标高墩柱长度=墩高墩帽厚度。 桩长及桩底标高：由计算决定。1.2 顺桥方向尺寸拟定墩帽宽度：根据标准跨径、计算跨径、支座垫板宽度、桥规有关C1、C2的规定，进行设计：B（标准跨径计算跨径）+支座垫板宽度+2 C1+2C2墩柱直径：墩帽宽度2C1，且应满足桥规的有关规定。承台宽度：根据墩柱直径、桩的排数、桩的直径（12m）、桩的中距要求（2.5倍成孔直径（摩）、2.0倍成孔直径（柱）、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求（见桥规或笔记），自行拟定。1.3 横桥方向尺寸拟定墩帽长度：根据主梁间距、横桥向主梁片数、支座垫板宽度、桥规有关C1、C2的规定，满足安放主梁的要求。同时考虑施工
3、方法。墩柱间距：对墩帽受力有利，参照标准图。承台长度：根据墩柱间距与直径、桩的排数、直径、间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求，自行拟定。2 承台底面形心荷载计算2.1 荷载类型（本次时间有限，简化如下）（1）承台底面形心竖向荷载包括：恒载（栏杆、人行道、桥面铺装、主梁、盖梁、墩柱、承台等）、汽车（及冲击）人群布载方式：简支梁为该墩相连两跨满载，计算该墩分担的量；连续梁需按该墩的支反力影响线进行最不利布载（2）承台底面形心水平荷载 包括：制动力布载方式：整联制动，边支座不分担，其余各墩分担，正常应按刚度分配（3）选哪个墩计算高墩自重大，刚度小水平力分得少，但力臂长；矮墩则相反。实际工程
4、中应逐个计算，本次择一即可。2.2 各项荷载计算方法简述2.2.1恒载先按单跨各项恒载的总重量计算（1）栏杆、人行道自重根据构造图，取单侧每延米混凝土用量，乘以钢筋混凝土容重，容重可取25KN/m3，得到每延米重量。再乘以跨径，再乘以双侧。（2）桥面铺装自重桥面铺装为双层，上层一般是沥青混凝土，100mm等厚，铺满整个行车道，即“净”的部分，容重23KN/m3；下层一般是钢筋混凝土调平层，80mm等厚，铺满整个桥面，即主梁之上铺满，容重25-26KN/m3；（3）主梁可根据标准图边主梁和中主梁混凝土用量，估算每个同学自己的边主梁和中主梁混凝土用量m3，乘以容重26KN/m3得到重量，再考虑自己
5、的桥宽需要用几片边梁几片中梁。单梁混凝土用量（含预制及现浇部分，不含调平层） m3主梁间距2.2m标准跨径2025303540边梁17.423.530.641.053.2中梁18.224.531.942.555.6（4）盖梁、承台根据混凝土的用量计算重量。容重26KN/m3；（5）墩柱首先决定计算几号墩，从而可知墩柱的高度和混凝土用量。容重26KN/m3。注意本次一般为双柱墩。2.2.2汽车及汽车冲击力（1）按照规范计算。（2）通过支反力影响线计算，注意双车道，注意双孔布载：2.2.3人群通过支反力影响线计算，注意人行道宽度，注意双侧布载，注意双孔布载：。2.2.4制动力 目前一般使用桥面连续
6、，为节约时间，近似地，某桥墩分得的制动力=整联的制动力/本联内布置固定铰支座的墩得数量。例如，五孔一联，五孔一起制动产生的制动力，除以四个墩。假设标准跨径30米，加载长度=30*5，单车道制动力。再与165KN或90KN比较。虽然是双车道，但同向行驶仅一条车道，故不要再乘以2了。2.3计算承台底面形心荷载将以上算得的各个荷载汇集承台底面形心处，注意力臂，得到。3桩顶荷载计算3.1假定桩长根据荷载、桩数及地质等情况，假定桩长。3.2变形系数的计算3.2.1值土质当最大冲刷线以下米深度内有两层土时， 式中：分别为最大冲刷下以下第一层和下一层土的地基系数的比例系数；为最大冲刷下以下第一层土的厚度。3
7、.2.2 桩的计算宽度（当）式中：形状换算系数，表平行于水平力作用方向的桩间相互影响系数；H作用方向，桩间净距最大冲刷线以下计算深度，且（为局部冲刷线以下）桩柱直径。书曰：钻孔桩取设计直径表（）12341.00.60.50.45 两侧边桩外缘间距3.2.3 弹性模量桩身混凝土抗压弹性模量。依据所选用的桩身混凝土标号，查公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）或结构设计原理教材。3.2.4 变形系数3.3判定刚性桩与弹性桩 弹性桩（桩基础）3.4桩顶刚度系数、计算式中：桩的自由长度；最大冲刷线以下埋深；沉桩；灌注桩；桩底荷载与总荷载之比，摩擦桩取0，柱桩取1；桩身截面
8、面积；桩身混凝土抗压弹性模量；桩底土地基系数的比例系数；摩擦桩，柱桩；桩所穿过土层平均内摩擦角；桩底中心距；桩底直径；、根据和查“附表17、18、19”3.5承台底面形心位移、计算对于竖直对称等直径桩基3.6桩顶荷载、计算4 桩长计算或验算 4.1桩顶外载选择取2.4条中各中最大者。4.2桩长验算根据假定的桩长，计算单桩荷载和单桩容许承载力，如单桩容许承载力略大于单桩荷载，则假定合理；如单桩容许承载力远大于单桩荷载，则表明假定桩长过大；如单桩容许承载力小于单桩荷载，则表明假定桩长过小。无论假定桩长过大还是过小，均需调整桩长，回到“2 桩顶荷载计算”，重新计算，直至通过。桩上全部向下的外载土提供
9、的向上的承载力比较与或与。或4.2桩长计算设桩长为未知量，分别列出单桩荷载和单桩容许承载力得表达式，令二者相等，解得桩长。对解得的桩长略加调整，带回到“2 桩顶荷载计算”，重新计算，直至假定桩长略大于等于解得桩长。桩上全部向下的外载土提供的向上的承载力令4.3桩端最大最小压应力验算5 桩身内力计算 取单桩及桩顶、，采用教材公式（3-47c），查“附表3、附表7”，得，计算并绘出桩身弯矩图。用教材公式（3-51），查本指导书“附表13”，通过KQ值，计算并标出最大弯矩值。5.1求解最大冲刷线处、5.2求解最大冲刷线以下、（的摩擦桩、的柱桩）最大冲刷线下桩身弯矩计算表0.00.10.24.0时，以
10、下，、5.3桩身最大弯矩最大冲刷线以下桩身最大弯矩用本指导书表13通过计算，避免在附近值的歧异。 当最大冲刷线以下米深度内有两层土时，桩身最大弯矩按下式修正：式中：的单位分别为；为最大冲刷下以下第一层土的厚度。自由长度段桩身最大弯矩由、做出上桩身弯矩表及图，找出该段最大弯矩 在和的结果即和之间选绝对值大者为。5.4绘制桩身弯矩图绘制桩身弯矩图及标出最大弯矩及位置。6 编制设计说明书6.1 前置封皮、任务书、目录；6.2 正文写明拟定尺寸、桩顶荷载计算、桩长计算或验算、桩身内力计算、桩顶水平位移和转角计算等各步骤的依据、过程和结果；6.3 参考文献7 绘制桥墩及基础一般构造图标准的工程制图。须手
11、工绘制，标出结构尺寸、结构主点（墩帽顶、承台顶、桩基底高程）、河床及冲刷线高程、水位），并说明单位、比例尺。纵横比例尺须一致。第二部分 肋板式桥台设计1 拟定桥台及基础尺寸1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定计算水位=设计水位+波浪壅水等梁底标高=计算水位+安全净空裸梁顶面标高=梁底标高+梁高背墙顶面标高裸梁顶面标高+铺装台帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度台帽厚度：根据桥的规模，参照图例，自行拟定。承台顶面标高：考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定。台高=背墙顶面标高承台顶面标高肋板高度=台高背墙高度台帽厚度承台厚度：为谋求较大刚度，按照桥规（JTG D63-2007）。承台底面标高=承台顶面标高承台厚度桩长及桩底标高：先行拟定桩长，最终由计算决定，本次参照桥墩桩长。1.2 顺桥方向尺寸背墙厚度、耳墙长度、台帽宽度、肋板顶宽、肋板底宽，参照图例，自行拟定。承台宽度：根据肋板底宽、桩的排数（一般两排）、桩的直径（一般12m）、桩的中距要求（2.5倍成孔直径（摩）、2.0倍成孔直径（柱）、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求（见桥规或笔记），自行拟定。1.3 横桥方向尺寸背墙及台帽的宽度、肋板厚度、肋板间距，参照图例，自行拟定。承台长度：根据肋板间距与厚度、桩的排数（一般两排）、桩的直径、桩间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求，自行拟定。