某桥梁桩基础设计计算

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）至标高为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m；河床标高为，一般冲刷线标高为，最大冲刷线为，常水位。2、土质指标表一、土质指标类型地基系数m极限摩阻力T内摩擦角容重软塑粘土402012密实粗砂12038123、桩、承台尺寸与材料承台尺寸：××。拟定采用四根桩，设计直径。桩身混凝土用20号，其受压弹性模量×104MPa4、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：、、恒载及二孔活载时：。桩（直径）自重每延米为：故，作用在承台底面中心的荷载力为：恒载及二孔活载时：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为，则：当两跨活载时：计算[P]时取以下数据：桩的设计桩径，冲抓锥成孔直径为，桩周长现取h=9m，桩底标高为。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。三、桩顶及最大冲刷线处荷载、、、、、＜一＞、参数计算1、桩的计算宽度又：故：2、桩的变形系数：桩在最大冲刷线以下深度h=9m，其计算长度为：故按弹性桩计算。3、桩顶刚度系数、、、值计算按桩中心距计算面积，已知：，取用4。由已知资料和查附表得：、、4、计算承台底面原点O处位移所以：<二>计算作用在每根桩顶上的作用力。竖向力：水平力：弯矩：校核：<三>计算最大冲刷线处桩身弯矩水平力及轴向力。、四、最大弯矩及最大弯矩位置的计算由设计规范查表得：所以：五、桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移和转角：符合规范要求。所以桩顶纵向水平位移水平位移容许值，符合要求。六、桩身截面配筋的计算<一>、配筋的计算最大弯矩截面在Z=2.132处，次处设计最大弯矩为，设计最大弯矩为：由截面强度的计算公式：取以上两式的临界状态分析，整理得：现拟定采用20号钢筋，I级钢筋，1、计算偏心距增大系数因，故桩的计算长度，长细比，可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响，取。2、计算受压区高度系数。、现采用试算法列表计算，见下表：ABCD5317576163287067806124082408240824082408由计算表可见，当=0.97时，计算纵向力与设计值之比较为合理，故取=0.97，。3、计算所需纵向钢筋的截面积现选用10φ18，，布置如图2所示。混凝土净保护层纵向钢筋间净距为256mm>80mm。<二>对截面进行强度复核由前面的计算结果实际配筋率1、在垂直与弯矩作用平面内长细比，故纵向弯曲系数。混凝土截面积为，实际纵向钢筋面积，则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为：2、在弯矩作用平面内同样采用试算法可得，当时，与设计的很接近，故取为计算值。在弯矩作用平面内的承载力为桩截面符合强度要求。七、承台结构设计计算承台（见上图）的有效高度为：1、承台受冲切验算桩边冲切，计算冲跨比：计算冲切系数：取，则：满足要求。桩向上冲切，所以，计算冲切系数：取，所以：满足要求。3、抗剪承载力计算，所以，，取0.2。，剪切承载力截面高度影响系数。