中南大学基础工程课程设计优秀

中南大学基础工程课程设计优秀内容摘要：

承台风力 45 0 0 0 0 0 总计 托盘底面 水平位移计算 d 和转角  托盘底面水平位移和 转角 计算表 (kN m)iM  (m)h (m)ih 3 4= (m )12i bhI 2(kN m )iEI  = (rad)iiM hEI  = (m )i iiMd h hEI   12 段 810 410 410 23 段 6 810 410 310 34 段 810 410 310 45 段 810 410 410 总 计 410 310 注： （ 1） 墩身为 C30 混凝土： 73. 0 10 kPahE  ； （ 2） h ：分段高度 ； （ 3） ih ：分段中线到墩顶 的 距离， （ 4） 计算弯矩 += 2 iii MMM 下上 11 4 4 4 4 五、桩基检算 1. 单桩承载力检算（按 二孔 重载计算）  ，  ， 10 rad  ， 51 7 .4 1 8 1 0 k N /m  则桩顶内力： 54m a x 1 20 44 2 .5 7. 41 8 10 1 .5 7. 73 3 10 34 15 .7 27 kN8NNx n           桩身 C25 混凝土容重 30 25kN/m  ， 土平均重度 320kN/m  则桩自重： 2 200( 2 3 8 ) 1 . 0 5 ( 2 2 5 3 8 1 5 ) 7 0 1 . 3 8 0 k N44dG         桩入土部分同体积土重： 2 2( 2 3 8 ) 1 . 0 5 ( 2 2 0 3 8 1 0 ) 3 6 3 . 6 7 9 k N44dG          则 m a x 3 4 1 5 . 7 2 7 7 0 1 . 3 8 0 3 6 3 . 6 7 9 3 7 5 3 . 4 2 8 k NN G G       1 . 2 [ ] 1 . 2 3 5 4 6 . 6 0 5 4 2 5 5 . 9 2 6 k NP    故单桩轴向受压承载力满足要求。 2. 群桩承载力检算（ 按 二 孔重载计算 ） 将桩群看作一个实体基础，则实体 基础为一台体，台体底面由于内摩擦角 （ 27 ）较顶面放大（如图 5）。 底面尺寸： 3 3 1 2 ta n 4al    279 1 2 4 0 ta n = 1 9 . 4 6 9 m4     1 2 tan 4bl   273 . 0 1 2 4 0 ta n 1 3 . 4 6 9 m4      21 9 .4 6 9 1 3 .4 6 9 2 6 2 .2 1 6 mA a b    图 5 群桩承载力检算 示意图 12 22 31 9 . 4 6 9 1 3 . 4 6 9 5 8 8 . 6 1 4 m66abW    桩自重： 1 7 0 1 . 3 8 0 8 5 6 1 1 . 0 4 2 k NG G n     桩侧土重： 2 2 6 2 . 2 1 6 ( 2 2 0 3 8 1 0 ) 3 6 3 . 6 7 9 8 1 0 7 2 2 1 . 1 1 3 k NG         承台重： 3 1 5 1 1 . 2 5 . 2 1 . 7 2 5 ( 1 1 . 2 5 . 2 0 . 3 8 . 8 4 . 8 1 . 2 ) 3 1 8 9 . 1 2 k NG             承台部分土重： 3 1 0 1 1 .2 5 .2 1 .7 2 0 ( 1 1 .2 5 .2 0 .3 8 .8 4 .8 1 .2 ) 2 3 5 2 . 28kNG              故 ： 0 1 2 3 3N N G G G G      2 0 4 4 2 . 5 5 6 1 1 . 0 4 2 1 0 7 2 2 1 . 1 1 3 3 1 8 9 . 1 2 2 3 5 2 . 2 8 1 3 4 1 1 0 . 4 9 4 k N      0 1 3 4 1 1 0 .4 9 4 1 2 6 1 0 .7 5 3 2 .8 7 6 k Pa [ ] 6 3 6 . 9 4 4 k Pa2 6 2 .2 1 6 5 8 8 .6 1 4N MAW       3. 墩顶水平位移检算（按一孔重载 计算 ） 墩高： 2 1 . 5 6 . 5 2 1 . 5 1 . 2 1 2 . 7 2 mH       则墩顶位移 daH     3 4 32 .1 1 2 1 0 8 .8 9 4 1 0 1 2 . 7 2 3 . 2 9 5 7 1 0 1 6 . 7 8 m m          [ ] 5 5 4 0 3 1 .6 2 m mL      4. 结构在土 面处的位移（按一孔重载 计算 ） 在《桥规》中查 m ， 0m 时，只适用于结构在地面处的最大位移为 6mm，若超过 6mm 就不能采用“ m ”法进行计算，故需要对桩在土面处的位移进行检算。 墩身埋于土中高度： =   3 4 32 .1 1 2 1 0 8 .8 9 4 1 0 3 . 2 4 .9 5 8 1 0 m 6m mah               可以用 m 法直接查表计算。 5. 桩身截面配筋设计 （ 按一孔重载计算 ） （ 1）桩身弯矩计算 3 4 4 50 2 3 2 .1 1 2 1 0 7 . 5 4 3 1 0 8 .8 9 4 1 0 1 . 7 6 2 1 0 2 . 6 4 4 k NHa               4 5 3 50 4 3 8 . 8 9 4 1 0 6 . 6 9 8 1 0 2 .1 1 2 1 0 1 . 7 6 2 1 0 2 2 3 . 4 8 2 k N mMa                因此， 任意深度 z处 桩身 截面 弯矩 ： 0 0 2 . 6 4 4 2 2 3 . 4 8 2 6 . 6 7 2 2 2 3 . 4 8 20 .3 9 6z M M M M M MHM A M B A B A B      13 m a x 2 2 4 .3 4 9 k N mM  M z zM 列表计算 ， 如 下表所示 ： zM 计算表 z (m)z MA mB MA MB (kN m)zM  0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 由表知 ： m a x 2 2 4 .3 4 9 k N mM  m in 1NNxn  541 8 0 6 1 .8 7 .4 1 8 1 0 1 .5 8 .8 9 4 1 08        图 6 桩身弯矩分布图 014 （ 2）计算偏心距 初始偏心距： m a x0 m in 2 2 4 .3 4 9 0 .1 7 71 2 6 8 .2 0 3MemN   偏心距放大系数：2211hhcKNEIl 其中 ： 影响系数00 .1 0 .10 .1 6 0 .1 6 0 .4 2 50 .1 7 70 .20 .2 1 .0 0eh      计算长度0 4. 0 4. 00. 5 ( ) 0. 5 ( 0 ) 5. 04 6      （ 此式中  为变形系数） 安全系数 K=（主力 +附加力） 则 ：2 2 72211 1 . 1 4 01 . 6 1 8 0 6 1 . 8112 . 9 1 0 0 . 0 4 9 10 . 4 2 55 . 0 4 6hhcKNEIl      0= = 1 .1 4 0 0 .1 7 7 = 0 .2 0 1 7 mee  （ 3）配筋 根据灌注桩构造要求，桥梁桩基主筋宜采用光圆钢筋，主筋直径不宜小于 16mm，净距不宜小于 120mm， 且任一情况下不得小于 80mm，主筋净保护层不应小于 60mm。 在满足最小间距的情况下，尽可能采用单筋、小直径的钢筋，以提高桩的抗裂性，所以主筋采用 I 级钢筋。 桩身混凝土为 C25，根据《桥规》规定，取 min =%,则 22, m in m in 0 .5 % 1 0 0 0 3 9 2 6 .9 9 m m4scAA      选用 16Φ18 的 I 级钢筋 ， 2, 4072mmsA 实 ， 取 净保护层厚度 60mmsa  ，采用对称配筋，则主筋净距为： 2 2 ( 5 0 0 6 0 9 ) 1 8 1 5 1 .2 5 3 m m 1 2 0 m m1 6 1 6R d       ， 符合要求。 桩与承台的联结方式为主筋伸入式，桩身伸入承台板 ，主筋伸入承台的长度（算至弯钩切点）对于光圆钢筋不得不小于 45 倍主筋直径（即 810mm）， 取 900mm,主 筋应配到 4/ 处以下 2m处（ 即 4 / 0 .3 9 6 2 1 2 .0 9 3 m m ） ,取其长度为 12m，则主筋总长为 13m。 箍筋采用 Φ8@200mm。 15 为增加钢筋笼刚度， 自桩顶 以 下 10cm起向下 每 2m设置一道加劲箍筋 （即 骨架钢筋 ），直径为 Φ18。 顺钢筋笼长度每隔 2m沿圆周均匀设置 4 根骨架定位钢筋 ，直径为Φ12。 桩身截面配筋如设计图纸。 （ 4）判断大小偏心 872 .1 1 0 7 .2 42 .9 1 0scEn E    换算截面面积： 22 20 1000 7 . 2 4 4 0 7 2 1 2 5 6 6 7 1 . 5 2 7 m m44sdA n A       换算截面惯性矩： 44 2 2 1 0 40 1000 7 . 2 4 4 0 7 2 ( 5 0 0 6 0 9 ) 5 . 4 5 6 1 0 m m6 4 6 4ssdI n A r           核心距： 10005 . 4 5 6 1 0 8 6 .8 4 m m 2 0 1 . 7 m m1256671. 527 500IkeAy       故属 大 偏心构件。 （ 5）应力检算 331000 1 2 6 8 . 2 0 3 1 0 2 2 4 . 3 4 9 1 0 5 0 0 1 . 0 1 1 M P a [ ] 1 9 M P a1256671. 527 5. 456 10cbNM yAI         331000 1 2 6 8 . 2 0 3 1 0 2 2 4。