铁路桥墩桩基础设计(中南大学)

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[课程设计]铁路桥墩桩基础设计

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铁路桥墩桩基础设计工程概况:该桥表层为0.5~2.5m的粘性土硬壳层,其下为3~13m的淤泥、淤泥质粘土层,下面为粘土、亚粘土层,再下为花岗石片麻岩。

其中软土淤泥层呈流塑状态,含水量大,压缩性大,透水性差,力学强度低等特点。

软土地基上墩台型式的正确选用非常重要。

本文仅针对该桥软基的轻型墩台进行简述:1桥梁下部结构型式选用1.1埋置式桩柱式桥台台身埋入锥形护坡中,有单桩柱式与群桩框架式两种。

采用该型式桥台,为保证路基稳定性,不能过多地压缩桥长,不少工程对此有深刻的教训。

1.2柱式桥墩该型式桥墩适应性广、施工方便,为软基中最好的选择型式。

分为①盖梁单排桩柱式桥墩,一般用于简支梁桥;②无盖梁独柱式桥墩或排柱式桥墩,用于连续现浇箱梁。

1.3选用墩台应注意以下两点1.3 1为减少软基位移对结构的影响,尽可能减少超静定个数,适当加大桩距,减少桩根数。

以上处理方法既可满足设计规范要求还可降低工程造价。

1.3.2当桩底接近基岩表面时,承载力接近设计要求,就没有必要再伸入基岩以求更加保险;若承载力不够时,可把桩径加大再算,尽可能用摩擦桩代替嵌岩柱桩。

,当用1.2m桩径时,桩需嵌入基岩1.5m,改用1.5m桩径时,位于基岩表面即可满足承载要求,降低了施工难度。

2下部结构内力计算为减少软土地基位移对超静定结构的影响,上部工程多采用标准梁的先简支后连续构造,这样整个工程的计算工作主要集中于下部结构,故下部结构内力计算方法的选用是否正确,考虑因素是否全面,直接关系到工程的安危,为此作以下几点分析:2.1盖梁内力计算《墩台设计手册》中算例对墩台内力按下列方式计算:当荷载对称布置时,按杠杆法计算,当荷载偏心布置,按偏心压力法计算,两种布载状况的内力取大值控制设计。

这种算法没有真正体会规范用意,仅为两种布载状况下的内力计算,不是各截面最不利状态的内应该先画出各截面内力影响线,再对应影响线用杠杆法及偏心法进行最不利横向布载,求出各截面内力最大、最小值,然后根据内力包络图进行结构配筋。

中南大学钢结构优秀课程设计

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第2章设计计算书一、屋架支撑系统设置一、拟订尺寸 (4)二、桩在承台底面部署 (5)三、承台底面形心处位移计算 (6)四、墩身弹性水平位移§计算 (10)五、桩基检算 (12)六、配筋计算 (14)第3章电算结果一、原始输入数据 (17)二、电算输出结果 (18)三、手算电算结果对照表 (21)附录1:设计说明书一份附录2:桩基础部署及桩身钢筋结构图一张第一篇设计资料1. 某单层单跨工业厂房,跨度24m,长度102m o2. 厂房柱距6m,钢筋混凝土柱,混凝土强度C20,上柱截面尺寸400X400mm, 钢屋架支承在柱顶。

3. 吊车一台50T, 一台20T,中级工作制桥式吊车(软钩),吊车平台标高 12 ・ OOOmo4. 荷载标准值: (1) 永久荷载三毡四油(上铺绿豆沙)防水层 水泥砂浆找平层 保温层 一毡二油隔气层 预应力混凝土大型屋面板 屋架(包含支撑)自重(2) 可变荷载屋面活载标准值 雪荷载标准值积灰荷载标准值6. 钢材选择Q235钢,角钢、钢板多种规格齐全,有多种类型焊条和C 级螺栓可 供选择。

0. 4 kN/m : 0. 3 kN/m : 0. 6 kN/m : 0. 05kN/m : 1. 4 kN/m : 0. 12+0. 011L=0.384kN/m 20. 7 kN/m : 0. 35 kN/m 20. 3 kN/m :5.屋架结构形式、计算跨度及儿何尺寸见图1(屋面坡度1:10) o图1梯形屋架示意图(单位:mm )7.钢屋架制造、运输和安装条件:在金属结构厂制造,运往工地安装,最大运输长度16m,运输高度3. 85m,工地有足够起重安装设备。

设计计算一、屋架支撑系统设置屋架支撑种类有横向支撑、纵向支撑、垂直支撑和系杆。

在本设计中,屋架支撑系统设计以下:1.1厂房柱距6m,屋架间距取为6米。

1. 2在房屋两端第一个柱间各设置一道上弦平面横向支撑和下弦平面横向支撑。

中南大学基础工程课程设计

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基础工程课程设计计算说明书1——铁路桥墩桩基础设计一确定桩的基本尺寸1.1桩基础类型1.1.1材料采用钢筋混凝土桩,桩身选用C30混凝土。

1.1.2土层对桩的支承特点因土层中没有出现坚硬岩石地层,不宜选用端承桩,故选用摩擦桩。

1.1.3成桩方法采用钻孔灌注桩,钻孔方式采用旋转式,同时钻头选用旋转式刺猬式钻头,适于通过砂粘土及沙性土层。

1.1.4 桩轴方向一般为工程施工方便,宜先采用竖直桩,当验算不通过时,才会考虑改为斜桩。

由于施工上的原因,目前钻孔灌注桩通常设计为竖直桩,故选用竖直桩。

总结:C30钢筋混凝土桩,摩擦桩,竖直桩,钻孔灌注桩。

21.2确定桩的基本尺寸及布桩 1.2.1桩径设计桩径取m d 0.10=,旋转钻成孔桩径比设计桩径增大30~50mm ,故成孔桩径为m d 05.105.00.1=+=1.2.2 桩长桩端持力层宜选择强度较高,压缩性较低的粘性土、粉土、中密或密实的砂土、砾石土以及中风化或微风化的岩层,根据土质条件,将桩端定于粗砂层。

由于沙土桩端要求进入该土层的深度不宜小于d 5.1,所以选择桩长m l 40=,沉台底的标高为33.31,桩底标高为-6.69 ,桩端进入持力层的深度为3.18m 〉1.5d=2.25m 。

1.2.3确定桩数 (双线、纵向、二孔重载估算)公式:][P N n ∑=μ,其中μ----为经验系数,桥梁桩基采用1.3~1.8,此处取5.1=μN---------作用于承台顶面的竖向力 [P]-------单桩受压承载力因为所用桩为钻孔灌注桩,故其单桩承载力公式为:∑+=][21][0σA m l f U P i i ,其中,U------桩身截面周长(按成孔桩径d=1.05m 计算), A------桩底面积(按设计桩径d=1.0m 计算) 由于桩的入土深度d l 10>,故dk d k 2'22206)34(][γγσσ+-+=σ-----------地基土的基本承载力'22,k k --------深度修正系数,2/2'2k k = 2γ---------桩侧土的天然重度(取各土层容重的加权平均值)---i f 桩侧各土层的极限摩阻力3---i l 桩侧各土层厚度计算部分:m d U 869.4)05.05.1(=+⋅==ππ2227676.15.144m d A =⨯==ππ查<<铁路桥涵地基和基础设计>>得,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====4.05.22/543002'220m k k k KP σ 桩底持力层在水面以下,且为透水层,故水中部分应采用浮重度,水位以上采用其天然重度。

铁路桥墩桩基础设计(中南大学)

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.铁路桥墩桩基础设计学院:土木工程学院班级:姓名:学号:指导老师:基础工程课程设计任务书——铁路桥墩桩基础设计一、设计资料:1. 线路:双线、直线、坡度4‰、线间距5m,双块式无碴轨道及双侧1.7m宽人行道,其重量为44.4kN/m。

2. 桥跨:等跨L=31.1m无碴桥面单箱单室预应力混凝土梁,梁全长32.6m,梁端缝0.1m,梁高3m,梁宽13.4m,每孔梁重8530kN,简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m,同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。

轨底至梁底高度为3.7m,采用盆式橡胶支座,支座高0.173m,梁底至支座铰中心0.09m。

3. 建筑材料:支承垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土,墩身采用C30混凝土,桩身采用C25混凝土。

4. 地质及地下水位情况:土层平均容重γ=20kN/m3,土层平均内摩擦角ϕ=28°。

地下水位标高:+30.5。

5. 标高:梁顶标高+54.483m,墩底+33.31m。

6. 风力:ω=800Pa (桥上有车)。

7. 桥墩尺寸:如图1。

二、设计荷载:1. 承台底外力合计:双线、纵向、二孔重载:N=18629.07kN H=341.5kN M= 4671.75kN双线、纵向、一孔重载:N 17534.94kN,H=341.5kN,M=4762.57kN.m2. 墩顶外力:双线、纵向、一孔重载:H=253.44 kN,M=893.16 kN.m。

三、设计要求:1、选定桩的类型和施工方法,确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。

2、检算下列项目(1)单桩承载力检算(双线、纵向、二孔重载);(2)群桩承载力检算(双线、纵向、二孔重载);(3)墩顶水平位移检算(双线、纵向、一孔重载);(4)桩身截面配筋计算(双线、纵向、一孔重载);(5)桩在土面处位移检算(双线、纵向、一孔重载)。

3、设计成果:(1)设计说明书和计算书一份(2)设计图纸(2号图,铅笔图)一张(3)电算结果四、附加说明:1、如布桩需要,可变更图1中承台尺寸;2、任务书中荷载系按图1尺寸进行计算的结果,如承台尺寸变更,应对其竖向荷载进行相应调整。

基础工程铁路桥梁桥墩基础课程设计报告书

基础工程铁路桥梁桥墩基础课程设计报告书

课程设计任务书题目:双线高速铁路某桥墩基础设计一、设计的目的通过本课程设计,要求学生熟悉基础设计的方法,掌握基础设计的基本理论,培养综合应用基本知识和基本理论的能力。

二、设计的内容及要求设计具体内容见任务书:通过本课程设计,要求学生熟悉:1.综合分析设计资料,对三种常用的桥梁基础类型(刚性扩大基础、桩基础和沉井基础)的技术合理性进行比较(限于课时,本次课程设计不考虑造价因素),选择较为合理的基础方案。

2.对选定的基础方案进行详细设计。

3.初步决定修筑基础的施工方案。

三、指导教师评语四、成绩指导教师 (签章)年月日目录一、工程概况 (2)二、工程地质和水文地质 (2)三、设计荷载 (3)1、恒载 (3)(1)结构构件自重 (3)(2)附属设施重(二期恒载) (3)2、活载 (3)四、设计步骤 (4)1.支座反力的确定: (4)G的计算 (4)(1)基底以上墩及土的重量和K(2)附加力(风力) (5)(3)主力 (6)2.基础的选择与检算 (10)(1)选定桩基类型 (10)(2)选择桩材与桩径 (10)(3)拟定承台底面平面形状及尺寸 (12)(4)桩与承台连接方式 (13)(5)求R和桩数检验 (13)(6)求桩顶荷载 (14)(7)基桩竖向抗压承载力验算 (15)(8)水平承载力检验 (15)(9)承台抗冲切验算 (15)(10)承台底面形心处的位移计算 (16)(11)桩基检算 (21)3.基础配筋 (24)(1)判断大小偏心 (25)(2)应力检算 (25)(3)稳定性检算 (26)(4)单根桩材料表 (26)五、施工图绘制 (27)六、规范及参考书 (27)某高速铁路桥梁桥墩基础设计设计任务一、工程概况该桥梁系高速铁路干线上的特大桥(复线),线路位于直线平坡地段。

该地区地震烈度较低,不考虑地震设防问题。

桥梁及桥墩部分的设计已经完成,桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土整体箱梁组成,见图3-1和图3-3。

铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书

铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书

铁路桥梁桥墩基础设计计算说明书第1章概述1.1 工程概况和设计任务该桥梁系某I级铁路干线上的特大桥(单线),线路位于直线平坡地段。

该地区地震设防烈度为VI度,不考虑地震设防问题。

桥梁及桥墩部分的设计已经完成,桥跨由38孔32m后张法预应力混凝土梁【图号:专桥(01)2051】组成,该梁全长32.6m,梁高2.65m,跨中腹板厚度0.18m,下翼缘梁端宽0.88m,上翼缘宽1.92m,为分片式T梁,两片梁腹板中心距为2.0m,桥梁跨中纵断面示意如图1-1所示。

每孔梁的理论重量为2276kN,梁上设双侧人行道,其重量与线路上部建筑重量为35.5kN/m。

梁缝10cm,桥墩支承垫石顶面高程1178.12m,轨底高程1181.25m,全桥总布置见图1—2。

图1—1 桥梁跨中纵断面示意图图1—2全桥总布置图101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 12+748.26D K 12+780.96D K 12+813.66D K 12+846.36D K 12+879.06D K 12+911.76D K 12+944.46D K 12+977.16D K 13+009.86D K 13+042.56D K 13+075.26D K 13+107.96D K 13+140.66D K 13+173.36D K 13+206.06D K 13+238.76D K 13+271.46D K 13+304.16D K 13+336.86D K 12+715.561166.401161.751161.161160.101156.211153.991152.221147.681144.611142.321139.411134.821136.781133.941133.361130.191125.911124.841123.83101010101011111111111111111111111111111111111111地面高程里 程D K 13+369.56D K 13+402.26D K 13+598.46D K 13+434.96D K 13+467.66D K 13+500.36D K 13+533.06D K 13+565.76D K 13+925.46D K 13+958.16D K 13+631.16D K 13+663.86D K 13+696.56D K 13+729.26D K 13+761.96D K 13+794.66D K 13+827.36D K 13+860.06D K 13+892.761124.021120.411127.491122.151121.611121.401122.041123.041166.931133.431136.021141.661145.371147.991152.421156.931161.081163.92桥墩采用圆端形桥墩【图号:叁桥(2005)4203】和空心桥墩【图号:叁桥(2005)4205】2种,其中1#~6#、33#~37#采用圆端形桥墩,7#~32#采用空心桥墩。

铁路桥墩基础设计

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课程名称:工程基础设计题目:铁路桥墩基础设计院系:专业:年级:姓名:指导教师:2011 年5 月20 日课程设计任务书专业姓名学号开题日期:2011 年3月20 日完成日期:2011 年4月16日题目铁路桥墩基础设计一、设计的目的1.熟练掌握Word ,Excel及CAD制图2.利用所学的东西分析设计桥墩基础,并制定其施工方案。

3.学会利用工具和资料解决问题。

二、设计的内容及要求1.计算主力,活载,纵向附加力及荷载组合。

2.选定桩基类型,确定桩径,桩材、桩长、桩数等3.进行桩的布置,并进行单桩轴向承载力检算及群桩验算。

4. 设计内容完整,并附有必要的计算图。

三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日(一)主力主力应包括恒载,活载,列车竖向动力和离心力。

但因桥墩为实体,可不计列车竖向动力而桥位于直线上,故也无需计算离心力。

1、 竖向恒载(1) 桥跨结构自重1N 一孔梁重=2227 KN轨道材料及人行道每米长度的重量=10 m kN 故kN N 255470.321022271=⨯+= (2) 顶帽自重2N体积 ()()32266.7502240215240240620m V =⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯+⨯-=π重量 kN N 5.1912566.72=⨯= (3) 墩身自重3N 墩身高m h 13=顶面积 ()22164.132240240240620m A =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯-=π底面积 ()22281.24185370240620m A =⨯+⨯-=π故体积 ()3333.24681.2464.1381.2464.131331m V =⨯++⨯⨯=重量 kN N 64.566533.246233=⨯= (4) 浮力4N低水位处之墩身截面积2247.182300300380m =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=π墩底面积281.24m = 则桥墩侵入水下体积: 低水位时:()3494.15081.2447.1881.2447.18631m V =⨯++⨯⨯=故浮力为:低水位时, kN V N 4.15091094.1501044=⨯=⨯= 2. 竖向活载 (1) 双孔重载其最不利荷载位置x 见图,可由2211l G l G =确定,若等跨度者,则可直接由21G G =解得,1G 和2G 分别为左右两跨上活载重量,故 ()x x G 922.33865.735.329222051-=--⨯+⨯=()()8.26771255.278015.5922+=-⨯++⨯=x x x G 则 m x 81.6= 则支点反力1R ,2R 为()()()kNR 23.154781.65.735.322135.3281.65.735.32925.1281.622053211=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡---⨯--⨯+⨯+⨯⨯⨯=kN R 45.1546239.208039.20296.1139.209296.113212=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯⨯=竖向活载 kN R R N 68.300345.145623.1547215=+=+=对基底x x -轴之力矩 ()m kN M ⋅=-⨯=773.3145.145623.154735.05 (2) 一孔重载支点反力1R 为()()()kNR 59.18965.735.32215.735.32925.1235.3222053211=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-⨯+⨯-⨯⨯⨯=故竖向活载为 kN R N 59.189616==对基底x x -轴之力矩 m kN M ⋅=⨯=81.66359.189635.06 (二)纵向附加力(水平力) 1.制动力(或牵引力)现行《铁桥规》规定,单线桥之制动力或牵引力按竖向静活载重量的10%计算,但当与离心力同时计算时,则应按7%计算。

铁路桩基设计

铁路桩基设计

第一章设计说明书1.1铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-991.2铁路桥墩桩基础设计内容及步骤(1)综合地层、荷载情况、使用要求、上部结构条件等确定桩基持力层;(3)选择桩材,确定桩的类型、外形尺寸和构造;(4)确定单桩承载力设计值;(5)根据上部结构荷载情况,初步拟定桩的数量和平面布置;(6)根据桩的平面布置,初步拟订承台的轮廓尺寸及承台底标高;(7)单桩竖向承载力验算(8)验算承台结构强度;(9)群桩承载力验算;(10)单桩桩身内力计算;(11)绘制桩的平面、横断面布置图。

1.3设计方案线路为双线、直线、坡度4‰、线间距5m,双块式无碴轨道。

桥跨31.1m,采用桩基础,墩下设八根桩,设计直径为1m,成孔直径为1.05m,钻孔灌注桩,用旋转式钻头,桩身采用C25混凝土,桩长31m,粗砂层为持力层,桩底标高为2.31m。

地基容许承载力[σ]=803.6kPa,单桩轴向受压容许承载力[P]=3683.29KN,对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。

建筑材料:支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土,墩身采用C30混凝土,桩身采用C25混凝土。

1.4地质资料墩柱下地层情况及主要物理力学指标如下: 地层号 岩层名称 标 高厚度基本 承载力 (kPa )容重 (kN/m 3)内摩擦角 (°) 1-1耕地36.79~36.290.56018101-2粉砂(中密)36.29~23.3113.020019.5181-3粗砂(中密)23.31~未揭穿40020.522地下水位高程为-50m 。

地层分布情况见图1。

36.7936.2923.31粉 砂33.31粗 砂比例 1:1000图1 地质横断面示意图1.5荷载资料该墩柱与承台布置详见图2。

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铁路桥墩桩基础设计学院:土木工程学院班级:姓名:学号:指导老师:基础工程课程设计任务书——铁路桥墩桩基础设计一、设计资料:1. 线路:双线、直线、坡度4‰、线间距5m,双块式无碴轨道及双侧1.7m宽人行道,其重量为44.4kN/m。

2. 桥跨:等跨L=31.1m无碴桥面单箱单室预应力混凝土梁,梁全长32.6m,梁端缝0.1m,梁高3m,梁宽13.4m,每孔梁重8530kN,简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m,同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。

轨底至梁底高度为3.7m,采用盆式橡胶支座,支座高0.173m,梁底至支座铰中心0.09m。

3. 建筑材料:支承垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土,墩身采用C30混凝土,桩身采用C25混凝土。

4. 地质及地下水位情况:土层平均容重γ=20kN/m3,土层平均内摩擦角ϕ=28°。

地下水位标高:+30.5。

5. 标高:梁顶标高+54.483m,墩底+33.31m。

6. 风力:ω=800Pa (桥上有车)。

7. 桥墩尺寸:如图1。

二、设计荷载:1. 承台底外力合计:双线、纵向、二孔重载:N=18629.07kN H=341.5kN M= 4671.75kN双线、纵向、一孔重载:N 17534.94kN,H=341.5kN,M=4762.57kN.m2. 墩顶外力:双线、纵向、一孔重载:H=253.44 kN,M=893.16 kN.m。

三、设计要求:1、选定桩的类型和施工方法,确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。

2、检算下列项目(1)单桩承载力检算(双线、纵向、二孔重载);(2)群桩承载力检算(双线、纵向、二孔重载);(3)墩顶水平位移检算(双线、纵向、一孔重载);(4)桩身截面配筋计算(双线、纵向、一孔重载);(5)桩在土面处位移检算(双线、纵向、一孔重载)。

3、设计成果:(1)设计说明书和计算书一份(2)设计图纸(2号图,铅笔图)一张(3)电算结果四、附加说明:1、如布桩需要,可变更图1中承台尺寸;2、任务书中荷载系按图1尺寸进行计算的结果,如承台尺寸变更,应对其竖向荷载进行相应调整。

基础工程课程设计计算书——铁路桥墩桩基础设计一、确定基桩几何尺寸及桩数1、承台及桩身采用C25混凝土。

2、设计桩径取m,钻孔灌注桩;采用旋转式钻头。

d0.13、考虑选择较硬土层作为桩端持力层,根据地质条件,将桩端定在粗砂层。

桩端全截面进入持力层的深度,对于砂土不宜小于 1.5d,所以选择桩长40l m =,标高为-6.69m 处,桩端进入持力层深度为3.18m 。

4、确定桩数n :[]Nn P μ=∑,其中,μ为经验系数,桥梁桩基采用1.3~1.8。

计算单桩容许承载力[]P :[][]σA m l f U i i 021=P +∑其中:22785.04m d A ==π(A 按设计桩径计算),m U 299.3)05.00.1(=+⨯=π钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数4.00=m由于10l d >,故[]()'02222436k d k d σσγγ=+-+查《铁路桥规》,地基基本承载力0400KPa σ=;深度修正系数25k =,'22 2.52k k ==,桩侧土为不同土层,应采用各土层容重加权平均。

32/7.104010)5.3031.3340(20)5.3031.33(m kN =⨯+-+⨯-=γ[]()()'02222436 400+510.741-36 2.510.71614k d k d KPaσσγγ=+-+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 软塑砂粘土:m l kPa f 52.24511==,粉砂:22459.5f kPa l m ==,淤泥质砂粘土:m l kPa f 4.13033==,细砂:445523.4f kPa l m ==,粗砂:m l kPa f 18.38055==,∴单桩的轴向受压容许承载力:01[][]213.229(45 2.52459.530 1.45523.480 3.18)0.40.7856143622.922i i P U f l m A kPa σ=⨯+=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=∑取 1.3μ=,则[]18629.071.57.713622.92N n P μ==⨯=,取n=8根。

二、承台尺寸及布桩1、承台尺寸采用图1中所示尺寸。

2、查《桥规》知,当1d m ≤时,最外一排柱至承台底板边缘的净距不得小于0.5d 且不得小于0.25m ,且钻孔灌注桩的桩中心距不应小于2.5d ,根据承台尺寸及以上布桩原则,取桩距为33d m =,桩的分布如下图所示:三、承台底面形心处位移计算 1、桩的计算宽度0b 和变形系数αkb k k b f 00= 其中,()00.9,1/2f k k d d ==+=桩间距114.51 3.50.60.63(1) 3.6L h d =-=<=⨯⋅+= ∴989.065.36.06.016.06.0111=⋅-+=⋅'-+'=h L b b k ,其中6.02='=b n 时, 因此,00.920.9891 1.8b m =⨯⨯⨯=44410.04916464d I m ππ⨯===查《铁路桥规》,桩身采用C25混凝土时73.0010h E KPa =⨯7640.80.8 3.0100.0491 1.1810/h a EI E I KP m ==⨯⨯⨯=⨯假定为弹性桩,承台底面下计算深度为()m d h m 1.4105.12)1(2=+⨯=+=,此深度内存在软塑砂粘土和粉砂需要换算m 值。

查表,取416000/m KN m =,m h 52.279.3031.331=-=;429000/m KN m =,,m h 58.152.21.42=-=。

()2211212242226000 2.529000(2 2.52 1.58) 1.587866.675/4.1m m h m h h h m KN m h ++⋅⨯+⨯⨯+⨯===故0.413α=== 0.4134016.48 2.5l m m α=⨯=>,是弹性桩,故假设成立。

2、单桩桩顶刚度的计算 公式:100011l l EA c A ρξ=++,其中5.0=ξ,00=l ,m l 41=,KN A E EA h 747103562.2411000.3⨯=⋅⨯⨯==π,30025000401000000c m l KN m ==⨯=,侧摩阻力以4ϕ扩散角至桩底平面得出半径28tan 0.540tan5.411424R l d m ϕ=+=+⨯=o,大于桩间距1.5m ,取03d m =, 2220037.06944d A m ππ⋅===610700111.00981000.540112.35621010000007.069KN m l l EA c A ρξ===⨯++⨯++⨯⨯0.4134016.52 4.0l m α=⨯=>查表得:484.1985.0064.1===M M H Y Y φ,,则:336420.413 1.1810 1.0648.84510H EIY KN m ρα==⨯⨯⨯=⨯⋅226530.413 1.18100.985 1.98310M EIY KN ρα==⨯⨯⨯=⨯6540.413 1.1810 1.4847.23210/M EI KN m rad ραϕ==⨯⨯⨯=⨯⋅ 2、承台刚度系数的计算 因为桩是对称布置,故6618 1.0098108.07810/bb n KN m γρ==⨯⨯=⨯ 45288.845107.07610aa n KN m γρ==⨯⨯=⨯⋅5638 1.98310 1.58610a a n KN ββγγρ==-=-⨯⨯=-⨯2256741 4.587.2321081009810 4.668102i i n x n KN m radββγρρ⎛⎫=+=⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯⋅ ⎪⎝⎭∑ 由于是低承台桩基,故承台计算宽度m b B 2.1212.1110=+=+=承台处于耕地软塑砂粘土中,取46000/m KN m =,46000 2.5 1.510/h C m h KN m =⋅=⨯=⨯4'550242''660343'770 1.510 2.57.0761012.29.36410221.510 2.51.5861012.2 1.39510661.510 2.54.6681012.2 4.69210/1212h aaaa h a a a h C h B KN mC h B KNC h B KN m radβββββββγγγγγγγ⋅⨯⨯=+⨯=⨯+⨯=⨯⋅⋅⨯⨯==+=-⨯+⨯=-⨯⋅⨯⨯=+⋅=⨯+⨯=⨯⋅3、承台底面形心处位移计算双线、纵向、二孔重载:N=18629.07KN, H=341.5KN, M=4671.75KN •m()()3676''42'''25765'''''218629.072.306108.078104.69210341.5 1.395104671.755.369109.36410 4.69210 1.395109.364104671.75 1.3951bba aa a aa a aa a Nb m H M a m M H ββββββββββγγγγγγγγβγγγ--===⨯⨯⨯⨯--⨯⨯-===⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯--⨯-==-∑∑∑∑∑()()6425760341.5 1.155109.36410 4.69210 1.39510rad -⨯=⨯⨯⨯⨯--⨯双线、纵向、一孔重载:N=17534.94KN, H=341.5KN, M=4762.57kN •m()()3676''42'''25765'''''2 2.171108.078104.69210341.5 1.395104671.75175.399109.36410 4.69210 1.395109.364104671.75534.94 1.3951bba aa a aa a aa a Nb m H M a m M H ββββββββββγγγγγγγγβγγγ--===⨯⨯⨯⨯--⨯⨯-===⨯-⨯⨯⨯--⨯⨯⨯--⨯-==-∑∑∑∑∑()()6425760341.5 1.176109.36410 4.69210 1.39510rad -⨯=⨯⨯⨯⨯--⨯ 4、托盘底面水平位移'd δ 及转角'β计算假定墩帽、托盘和基础部分仅产生刚性转动,将墩身分为四部分,基本风荷载强度KPa 800=ω,桥上有车时风荷载强度采用ω8.0,纵向水平风力等于风荷载强度乘以受风面积。

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