某桥梁桩基础设计计算.pdf

文档介绍：该【某桥梁桩基础设计计算 】是由【小小布】上传分享，文档一共【15】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【某桥梁桩基础设计计算 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。:.
第一章桩基础设计
一、设计资料
1、地址及水文
河床土质:从地面(河床),以下为密实粗砂,深度达
30m;河床标高为40。5m,,最大冲刷线为35。2m,常水
位42。5m。
2、土质指标
表一、土质指标

类型地基系数m极限摩阻力T内摩擦角容重
8103
软塑粘土402012
25103
密实粗砂1203812
3、桩、承台尺寸与材料
承台尺寸:××。拟定采用四根桩,设计直径1。0m。桩身混凝土
用20号,其受压弹性模量E=2。6×104MPa
h
4、荷载情况
上部为等跨25m的预应力梁桥,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及
一孔活载时:
M
H
N、、
00
0
N
恒载及二孔活载时:。桩(直径1。0m)自重每延米
0

q15
为:
4
故,作用在承台底面中心的荷载力为::.
N(25)
H
M
恒载及二孔活载时:
N(25)
桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础,为摩擦桩
二、单桩容许承载力的确定
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式,初步
反算桩的长度,设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度
1
hN[p]UlmA{[]k(h3)}
为3,则:hii00222
2
当两跨活载时:

N
h42
计算[P]时取以下数据:
桩的设计桩径1。0m,,桩周长
12
u,A,
4
m,K,[]550Kp,12KN/m2
020a2
40Kp,120Kp,
1a2a
1
[p][40(h)120]
2
[55012(h3)]N
k
h
现取h=9m,桩底标高为26。2m。。:.
常水位
河床承台
一般冲刷线
最大冲刷线
纵桥向断面
横桥向断面
:.
PQMQP
M
三、桩顶及最大冲刷线处荷载i、、i、、、0
i00
<一>、参数计算
b
1、桩的计算宽度1
bKKKd(d1)K(11)K
1j0
L:h3(d1)6m:n2:b
又:11
故:
1bL1
Kb1

1
b
1
mb
2、桩的变形系数:51
EI
mhm(2hh)h810325103(2)
m112122
h242
m
103KN/m3
E103KN/m2
k
d4
I
64
103
1
5
107
桩在最大冲刷线以下深度h=9m,其计算长度为:
hh9
故按弹性桩计算。


3、桩顶刚度系数、2、3、4值计算
1:.
1d2
l;h9m;;A
024
C10m1025103105KN/m3
00

A
按桩中心距计算面积,04
1
9
11
2
[]1
1l105
0
AECA
00
105
hh94
已知:,取用4。
ll
00
由已知资料和查附表得:
x;x;
Qmm
3EIx2EIx
QQ、mm、
EI
mm
、b、
4、计算承台底面原点O处位移
000

b
0
n4
1
m
nx244
41i
i1
n4
2
n4
3所以:
(n)2()2(EI)2
3:.
m
2
(nx)HnM
41i3
i1
0m
22
n(nx)(n)
241i3
i1


(EI)2EI
nMnH
23
0m
22
n(nx)(n)
241i3
i1


(EI)2EI
pQM
<二>计算作用在每根桩顶上的作用力ii.
i
竖向力:

p(bx)[]
ii0i0EIEI

{

水平力:

Q
i20m0EIEI

弯矩:

M
i40m0EIEI
:.

nQ4H
校核:i
n
xpnM2()4()
iii
i1
M
n
np2()M
i
i1
QP
M
〈三>计算最大冲刷线处桩身弯矩水平力及轴向力0。
00
MMQl
0ii0
Q15
、
00
MZ
四、最大弯矩max及最大弯矩位置的计算
max
、h9

C0

0
由设计规范查表得:

Z、Z、K

MMK
所以:max0m
五、桩顶纵向水平位移验算
x
桩在最大冲刷线处水平位移和转角:
00
A,B,A,B
xx
QM
x0A0B
03EIx2EIx



符合规范要求.
103m6mm:.
QM
0A0B
02EIEI

()()103rad


x0103m
03EI3105
Ml2
x0104m
m5
2EI210
所以桩顶纵向水平位移
x()103
1
103
[]
水平位移容许值,符合要求。
六、桩身截面配筋的计算
〈一>、配筋的计算
M
最大弯矩截面在Z=2。132处,次处设计最大弯矩为,
j
设计最大弯矩为:
11
N40
j22

由截面强度的计算公式:

NhRAr2bRCr2
jg
cs

NeMbRBr3bRDgr3
j0jg
cs
取以上两式的临界状态分析,整理得::.

RBrAe
a0

RCeDgr
g0
R11MPa、R240MPa
现拟定采用20号钢筋,I级钢筋,ag
1、计算偏心距增大系数

ej

j

因h,故桩的计算长度l50740mm,
p
l5740
p7
长细比,可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响,取
d1000
1
.
2、计算受压区高度系数
d1000
e1、r500mm
022
rgr500450mm
设g=。
BrAe
R
a0
NbRAr2bRCr2
RCeDgr
g0ug
cs
11B500

11A5002240C5002
240CD450、

5500B
2090000A45600000C
18360C108000D
现采用试算法列表计算,见下表:

。980。
A2。58902。61582。64242。66852。6943
B0。40110。38650。37170。35660。3413:.
C2。。
D0。。63390。60940。5856
—0。000880。0027260。
N103103103103103
u53175761632870678061
N103103103103103
j24082408240824082408
N
。。6092。976
N
j
由计算表可见,当=0。97时,计算纵向力N与设计值N之比较为合理,
uj
故取=0。97,=。
3、计算所需纵向钢筋的截面积
(500)22141mm2
g

现选用10φ18,,布置如图2所示。
g
混凝土净保护层
20
c6050mm25mm
纵向钢筋间净距为256mm>80mm。
2
8
钢筋布置示意图
:.
〈二〉对截面进行强度复核
由前面的计算结果
e,a60mm,r450mm,g
0g
实际配筋率
4A4
g
d2502
1、在垂直与弯矩作用平面内
l
p71
长细比,故纵向弯曲系数。
d
d2
A785398mm2
混凝土截面积为h,实际纵向钢筋面积
4
A2545mm2
,则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为:
g
11
N(RARA)
ubahgg
cs
11
1(117853982402545)

N2708KN
j
2、在弯矩作用平面内
BRDgR
eagr
0ARCR
ag
B11D240
500
A11C240
5500B

11A
(e)
同样采用试算法可得,当时,与设计的
0
e
很接近,故取为计算值。在弯矩作用平面内的承载力
0:.

NbRAr2bRCr2
uag
cs

11(500)2240(500)2
为

N2708KN
j

MbRBr3bDgr2R
uag
cs

11(500)3240(500)2

M
j
桩截面符合强度要求.
七、承台结构设计计算
桩承台配筋
:.
承台桩分布图
h200203177cm
承台(见上图)的有效高度为:0
1、承台受冲切验算
a100
0x
桩边冲切,计算冲跨比:0xh177
0
a25
0y
,
0yh177
0


计算冲切系数:0x
0x


0y
0y
2[(ba)(ha)]fh
0xc0y0yc0xhpt0
2[(1)(2)]1100
取,则:
hp

满足要求。
桩向上冲切,
cc150cm;a100cm;a;
121x1y所以,:.
;,
1x1y


1x
计算冲切系数:
1x


1y
1y
取,所以:
hp
aa
[(c1y)(c1x)]fh
1x221y12hpt0
[()()]1100

满足要求。
3、抗剪承载力计算
a100
x
a100cm,a25cm
,所以,xh177
xy
0
a25
y
yh177cn
h177,。,剪切承载力截面高度
0
0
影响系数。
hs

fbh11007


H
所以抗剪承载力满足要求。
4、承台受弯承载力计算
MMNx2
maxyii
MNy2
xii:.
106
A
1770
(1770)340
2
3228cm2
选用钢筋,间距为17+29×14+17cm,则实际钢筋=197。02,混凝土
保护层为5cm,沿X轴方向布置.
()106
A
1770
(1770)340
2
3128
选用钢筋,间距为23cm,则实际钢筋=,混凝土保护层为5cm,
沿X轴方向布置.