课程设计“m”法弹性多排桩基础设计

一、《基础工程》课程设计任务书及指导书1、课题：“m”法弹性多排桩基础设计2、目的：通过“m”法弹性多排桩基础设计，能进一步了解桩基础的设计方法与步骤，能拟定设计方案，能进行基桩和承台以及群桩基础的强度、稳定性、变形验算。3、要求：在一周时间内，通过指导教师的指导，完成《任务书》中的全部内容，构造合理，计算思路正确，计算结果准确。=4\*Arabic4、设计资料：（1）、地质及水文资料：8.5常水位8.5常水位5.0河底（=1\*ROMANI）亚粘土，，极限摩阻力1.0（=2\*ROMANII）硬塑粘土，，，极限摩阻力-3.0（=3\*ROMANIII）密实粗砂，，，极限摩阻力2.0一般冲刷线-1.0最大冲刷线（Ⅳ）软粘土，，，极限摩阻力-13.0-15.0（Ⅴ）密实粗砂，，，极限摩阻力（2）、荷载：上部结构为等跨40m的钢筋砼预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，砼桥墩、承台顶面上纵桥向荷载为恒载及一孔荷载时：（制动力及风力）（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩）恒载及两孔活载时：（3）、结构：承台用20号砼，尺寸为：（顶面标高为5.0m）桥墩高度：5m（计算墩顶位移时可考虑桥墩和承台刚度无穷大）结构重要性系数：1.0=5\*Arabic5设计依据：(1)《基础工程》教材(2)《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024－85）(3)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)=6\*Arabic6任务要求：=1\*GB2⑴采用高桩承台摩擦桩=2\*GB2⑵拟定桩径、桩长、桩的根数及其平面布置=3\*GB2⑶单桩桩身截面配筋计算=4\*GB2⑷单桩桩身截面强度验算=5\*GB2⑸单桩水平位移验算=6\*GB2⑹群桩基础承载力和沉降验算=7\*GB2⑺承台计算（配筋、局部受压验算、冲剪验算、抗弯及抗剪强度验算等）7．上交成果每人均完成以上任务，并交计划书一份，布置图一张（）（桩的立面布置图、承台钢筋构造图、基桩钢筋构造图）注：裂缝宽度可不验算二、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为h。则，当两跨活载时：计算[P]时取以下数据：桩的设计桩径1.0m，冲抓锥成孔直径为1.15m，桩周长现取h=11m，但此时桩底有软弱下卧层，则把桩底穿到最下层2米处，桩底标高为-17m。取h=16m桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。（a）纵桥向断面（b）横桥向断面三、桩顶及最大冲刷线处荷载<一>、参数计算1、桩的计算宽度2、桩的变形系数α桩在最大冲刷线以下深度h=16m，其计算长度则为：3、桩顶刚度系数值计算4、计算承台底面原点O处位移(单孔活载+恒载+制动力等)<二>计算作用在每根桩顶上的作用力ξABCDρNu（N）Nj（N）Nu/Nj0.410.89660.5519-0.427331.8878-0.0111.01660.400.86670.5414-0.474991.8801-0.010990.99640.390.83690.5304-0.522771.8711-0.010770.9750由计算表可知：当ξ=0.41时Nu接近Nj，故可取ξ=0.41ρ=-0.011但由于最小配筋率为0.005，故取ρ=0.005计算<二>对截面进行强度复核1、在垂直与弯矩作用平面内则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为ξABCD（）（）Nu/Nj0.982.64240.37172.25610.70611.0060.992.66850.35662.25610.687477.9277.640.99641.02.69430.34132.30820.669279.6377.640.9750在弯矩作用平面内的承载力为七、群桩基础持力层承载力验算八、群桩基础沉降验算沉降采用分层总和法来计算，把桩底以上等效成一个刚性的基础，基础底是一个长宽为，受到的集中应力层号深度（m）自重应力(kPPa)附加应力(kPPa)厚度(m)附加应力平均值值(kPa))10148.9686.94--23177.4685.55386.2336205.9680.05382.849234.4667.81373.93512262.9646.496357.15因此基础的沉降总和为九、承台钢筋的配制桩和承台的连结，钻、挖孔灌注桩现都采用桩顶主筋伸入承台，此时桩身伸入承台长度一般只为150～200mm，伸入承台的桩顶主筋应有符合钢筋混凝土结构规范的锚固长度，一般应不小于600mm，并设箍筋。对于不受轴向拉力的沉桩可不破桩头，将桩直接埋入承台内，桩顶直接埋入承台的长度，对于普通钢筋混凝土及预应力混凝土桩，当桩径（或边长）小于0.6m时不应小于2倍桩径或边长；当桩径为0.6～1.2m时不应小于1.2m；当桩径大于1.2m时，埋入长度不应小于桩径。承台的受力情况是比较复杂的，为了使承台受力较为均匀并防止承台因桩顶荷