【正文】 28 3. 樁徑對(duì) 承臺(tái)位移 的影響 樁徑 m（） 水平位移 (mm) 豎向位移 (mm) 轉(zhuǎn)角 (rad) 1 分析表中數(shù)據(jù)及圖中數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)可以得知： （ 1）隨著樁徑的增加，水平位移逐漸增加； （ 2）隨著樁徑的增加，豎向位移逐漸減?。? （ 3）在同一持力層，隨著樁徑的增加，轉(zhuǎn)角逐漸減小。 （ 4）判斷大小偏心 872 .1 1 0 7 .2 42 .9 1 0scEn E ?? ? ?? 換算截面面積： 22 20 1000 7 . 2 4 4 0 7 2 1 2 5 6 6 7 1 . 5 2 7 m m44sdA n A?? ?? ? ? ? ? ? 換算截面慣性矩： 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 ? ?? ? ? ? ?? 故屬 大 偏心構(gòu)件 。 5. 樁身截面配筋設(shè)計(jì) （ 按一孔重載計(jì)算 ） （ 1）樁身彎矩計(jì)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處 樁身 截面 彎矩 ： 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 列表計(jì)算 ， 如 下表所示 ： zM 計(jì)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 ?? ? ? ? ? ? ? 圖 6 樁身彎矩分布圖 014 （ 2）計(jì)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? ? ? 偏心距放大系數(shù)：2211hhcKNEIl????? 其中 ： 影響系數(shù)00 .1 0 .10 .1 6 0 .1 6 0 .4 2 50 .1 7 70 .20 .2 1 .0 0eh? ? ? ? ? ??? 計(jì)算長(zhǎng)度0 4. 0 4. 00. 5 ( ) 0. 5 ( 0 ) 5. 04 6 ?? ? ? ? ? ?（ 此式中 ? 為變形系數(shù)） 安全系數(shù) K=（主力 +附加力） 則 ：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 根據(jù)灌注樁構(gòu)造要求，橋梁樁基主筋宜采用光圓鋼筋，主筋直徑不宜小于 16mm，凈距不宜小于 120mm， 且任一情況下不得小于 80mm，主筋凈保護(hù)層不應(yīng)小于 60mm。 5 110 300 300 300 1101103001105201120 圖 3 樁布置圖 三、承臺(tái)底面形心處 位移計(jì)算 1. 設(shè)計(jì)荷載 ： 雙線、縱向、二孔重載： ?N , 936kN?H , mM ?? 雙線、縱向、一孔重載： ?N , 936kN?H , kN mM ?? 2. 計(jì)算 0b ， ? （ 1） 樁的計(jì)算寬度0b 00= fb K K Kb 其中： ? ， 0 = 1 .5 0 .5 / = 2K d d?（） 水平力作用方向上相鄰兩樁的凈距 112 .0m 0 . 6 0 . 6 3 ( 1 ) 3 . 6mL h d? ? ? ? ? ? ? =2n ， 39。 4. 估算樁數(shù)：（按雙孔重載估算） 估算公式： =[]Nn p?? 單樁容許承載力為： 01[ ] [ ]2 iiP U f l m A ?? ? ?? 其中 5 3 .2 9 9 mUd??? ? ? ? ? d（ 按成孔直徑計(jì)算） 22 0= = 0 .7 8 5 m44dA ?? ?? d（ 按設(shè)計(jì)直徑計(jì)算） 10ld， 故： 0 2 2 2 2[ ] ( 4 3 ) 6k d k d? ? ? ??? ? ? ? 該 土層平均天然重度 320 /kN m? ? ， 由于樁側(cè)土為不同土層，應(yīng)采用各土層容 圖 2 土層分布 圖 重加權(quán)平均，在地下水位以上采用天然重 度， 在地下水位以下采用浮重度： 39。 經(jīng)配筋驗(yàn)算，2 截面應(yīng)力和樁的穩(wěn)定性均符合要求。單樁承載力、群樁承載力和墩頂水平位移均符合要求。 （ 4）提交相對(duì)的數(shù)據(jù)文件和結(jié)果文件（層次三還可寫出心得體會(huì)） 目 錄 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ????????????????????? 1 1 一、 基本概況 ? ??????????? ?????? ? ??????? 11 二、 設(shè)計(jì)依據(jù) ???? ??????????? ? ?????????? 11 三、 設(shè)計(jì)方案 ?? ???? ???????????????????? 11 四、 施工建議 ?? ????????????? ??????????? 12 第二部分 設(shè)計(jì)計(jì)算書 ????? ??????????? ? ????? 13 一、 擬定尺寸 ? ? ???????????????? ? ??????? 13 二、 樁的布置及樁的連接方式 ??? ?????? ????????? ? 14 三、 承臺(tái)底面形心處位移計(jì)算 ??????? ???????? ???? 15 四、 墩身彈性水平位移δ計(jì)算 ??????? ?????? ?????? 18 五、 樁基檢算 ????????????? ??????????? ?? 11 六、 電算結(jié)果 ?????????????????????????? 16 第三部分 設(shè)計(jì)提高部分 ???????? ? ????? ? ????? 23 一、 樁長(zhǎng)對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的影響 ????? ??? ??? ? ???????? 23 二、 樁徑對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的影響 ?????? ?? ???????????? 26 三、 樁間距對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的影響 ???? ? ?????????????? 29 參考 文獻(xiàn) ????????????????????????????? 32 1 第一部分 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 一、 基本概況 本課程設(shè)計(jì) 任務(wù) 要求完成鐵路橋墩樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，橋梁 計(jì)算跨度 0 ?L ，梁 全長(zhǎng)?L ， 梁端縫 ?L 。 3. 地質(zhì)及地下水位情況： 標(biāo) 高 (m) 地 質(zhì)情況 厚 度 (m) ~ 耕 地 ~ 軟塑砂粘土 ~ 粉 砂 ~ 淤泥質(zhì)砂粘土（松軟） ~? 細(xì)砂（中密） ? ~? 粗砂（中密） ? ~? 中砂（中密） ? ~? 礫砂（中密） ? ~? 硬塑粘土 土層平均重度 320kN/ m? ? ，土層平均內(nèi)摩擦角 27?? ， 地下水位標(biāo)高 ： + 。 4. 成孔機(jī)具： Φ80cm 、 Φ100cm 、 Φ125cm 、 Φ150cm 的旋轉(zhuǎn)鉆機(jī) 。軌底至梁底 ， 梁底至墊石頂 ，梁底至支座鉸中心 ，一孔梁總重 3100kN 。 樁身承受最大彎矩 ，選用 16Φ18 的 I 級(jí)鋼筋，鋼筋面積 24072mm 。 四、 施工建議 地下水位標(biāo)高為 ，樁伸入地下水位以下，施工時(shí)要注意加強(qiáng)排水措施，防止流砂等不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生。32 0 1 0 1 0 k N /m? ? ? ? 求得： 32 ( 16 .5 15 .0 ) 20 ( 16 + 26 .7 ) 10 10 .3 5k N /m16 .5 + 26 .7? ? ? ? ??? 根據(jù) 《鐵路橋規(guī)》 表 ，地基的基本承載力 0=430kPa? ， 深度修正系數(shù) 2=5k ，4 39。= 故： 111 1 0 .6 2 .00 .6 0 .8 2 20 .6 0 .6 6LbKb h????? ? ? ? ? ? ? 由上述得： 00= = 0 .9 2 0 .8 2 2 1 .0 0 = 1 .4 8fb K K Kb ? ? ? （ 2）基 礎(chǔ) 額 變形系數(shù) 05 mbEI?? 6 其中： 樁截面慣性矩 4 40 .0 4 9 1m64dI ??? C25 混凝土受壓彈性模量 0 10 kPahE ?? 則 770 . 8 0 . 8 2 . 9 0 1 0 2 . 3 2 1 0 k PahEE? ? ? ? ? ? 7 6 42 . 3 2 1 0 0 . 0 4 9 1 1 . 1 4 1 0 k Pa /mEI ? ? ? ? ? 假定樁為彈性樁，則其計(jì)算深度： m = 2 ( + 1 ) = 2 (1 .0 5 + 1 ) = 4 .1 mhd mh 深度內(nèi)存在兩層不同的土，則 m 的換算公式為： 21 1 2 1 2 22+ ( 2 + )=mm h m h h hm h 其中 ： 441 1 2 26 0 0 0 k N /m 2 . 0 m 8 0 0 0 k N /m 2 .1 mm h m h? ? ? ?， ， ，則 21 1 2 1 2 22( 2 )mm h m h h hm h??? 2 426 0 0 0 2 . 0 8 0 0 0 ( 2 2 . 0 2 .1 ) 2 .1 7 5 2 4 . 0 9 3 k N /m4 . 1? ? ? ? ? ??? 故 樁的變形系數(shù)： 105 567 5 2 4 . 0 9 3 1 .4 8 0 . 3 9 6 m1 . 1 4 1 0mbEI? ?? ? ?? 樁的 換算入土深度： 0 .3 6 9 4 0