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1、?根底工程?课程设计设 计 题 目： 桥 台 桩 基 础 设 计 所 属 院 系 建 筑 工 程 学 院 专 业： 交 通 土 建 指 导 老 师： 艾 贤 臣 学 生 姓 名： 梁 栋 学 号： 20072202125 班 级： 路桥09-1 上 交 日 期： 2021年 6月19日 成 绩： 桥台桩根底设计计算书一、 荷载计算一恒载恒载可以为桥台自重，桥台上土自重和上部恒载组成1、桥台局部桥台局部划分块如图1.1图1.2所示，分别计算自重，土重。2143591168710图1.1 桥台分块图1.2 桥台分块 桥台自重计算表 表 序号计算式竖直力对基底中心轴偏心弯矩备注125弯矩正负值规定如
2、下：逆时针取“+号；顺时针方向取“号2253254255(1.20.05)256257(0.850.05)2258(1.10.05)259122510(41)2500114251782001225689100合计 2承台及上部填土重力计算图1.3 承台及上部填土分块图1.4 承台及上部填土分块承台上外表到台帽之间填土的平均高度： 根底上部填土重力计算表 序号计算式竖直力PkN对基底中心轴偏心e(m)弯矩M(kN)1233870923414514299500500678910300合计 3上部恒载计算由图可知该桥由2根边梁，15根中梁和上部铺装组成，那么其自重为即为桥台的上部恒载。=2 =23
3、kN二、土压力计算： 土压力按台背竖直，即=0, 填土分成两层：上层： 天然级配沙砾 h1= =40，=0，= =20，=0， 下层： 原土 h2= c=30， =16 ， 1、台后填土外表无活载时土压力计算 arctantan 将两层土的重度内摩擦角按土层厚度进行加权平均，得：台后填土自重引起的主动土压力:式中： 墙后填土重度的加权平均值； H 土压力作用的高度，9.726m； B 土压力作用的宽度，18.7m；主动土压力作用系数。 土压力作用系数如下： 式中： 墙后填土内摩擦角的加权平均值； 墙背与竖直线之间的夹角； 墙背与填土间的摩擦角； 填土面与水平面之间的倾角；主动土压力作用系数。台
4、后填土自重引起的主动土压力:水平分力： 作用点与根底底面的距离：水平方向土压力对基底形心轴的弯矩：竖向分力：kN与根底底面的距离：竖直方向土压力对基底形心轴的弯矩：2、 台后填土外表有汽车荷载时土压力计算由汽车荷载换算成等代的均布土层厚度式中： 破坏棱体长度， ； H 桥台高度，取10.226m； 破坏棱柱体滑动面与水平面之间的夹角。=破裂棱柱体长度：m在破坏棱体范围内布满均布荷载：31402将车辆荷载转换为等效土层，厚度为： 台背在填土连同破坏接体上车辆荷载作用下的引起的土压力：水平方向的分力=作用点与根底底面中心的距离：水平方向土压力对基地形心轴的弯矩：竖向分力：kN与根底底面的距离：竖直
5、方向土压力对基底形心轴的弯矩：土体自重产生的侧向土压力：水平方向土体自重产生的土压力：竖直方向土体自重产生的土压力：3台前溜坡填土自重对桥台前侧面的主动土压力在计算时，以根底前侧边缘垂线作为假想台背，土外表的倾斜度以溜坡坡度为1:1.5，算得，那么根底边缘至坡面的垂直距离为 主动土压力系数： 主动土压力为：水平方向的分力=作用点与根底底面中心的距离：水平方向土压力对基地形心轴的弯矩：竖向分力：kN与根底底面的距离：竖直方向土压力对基底形心轴的弯矩： 三)、支座活载反力计算 按以下情况计算支座反力：第一，桥上有汽车及人群荷载，台后无活载；第二，桥上有汽车及人群荷载，台后也有汽车荷载，而重车在台后
6、填土上；第三，桥上无活载，台后有汽车荷载。下面分别予以计算。1、桥上有汽车荷载及人群荷载，台后无活载1汽车及人群荷载反力在桥跨上的汽车荷载布置如图1.5所示：图1.5 尺寸单位m支座反力：人群荷载支座反力：支座反力作用点离基底形心轴的距离： 对基底形心轴的弯矩：) 1.48 = 1537.72汽车荷载制动力车道荷载的均布荷载标准值应满布于是结构产生最不利效应的同号影响线上，而集中荷载标准值只作用于相应影响线中一个最大影响线的峰值处。而集中荷载标准值只作用于在左侧的平板橡胶支座上，那么由一个设计车道上由汽车产生的制动力标准值按?公路桥涵设计通用标准?规定的车道荷载标准值在加载长度上计算得总重力的
7、 10%计算其单车道制动力：19.46+215 kN 165K N对于端部桥台设滑板橡胶支座的简支梁桥台，应计的制动力为：165=148.5 KN2 汽车及人群均有荷载满跨布置集中荷载中集中荷载P=215布置在最大影响线峰值出车辆荷载后轮反力为后台那么支座反力为KN人群引起的支座反力对基底形心轴的弯矩：) 1.48 = 1537.7165=148.5 KN四 支座摩阻力计算 滑动支座摩擦系数取 f=0.05 ，那么支座摩阻力：=kN支座摩阻力与承台底面的竖直距离：支座摩阻力与承台底面形心轴的弯矩： kN.m方向按荷载组合需要来确定对于埋置式桥台不计汽车荷载冲击力，同时从以上对制动力和支座摩阻力
8、的计算结果说明，支座阻力大于制动力。因此在以后的附加组合中，以支座摩阻力为控制设计。四荷载组合根据实际可能发生的组合，应按五种情形进行荷载组合，对应三种情况，即：桥上有活载，台后无汽车荷载；桥上有活载，台后也有汽车荷载；桥上无活载，台后有汽车荷载。荷载组合根本公式：式中： 承载能力极限状态下作用根本组合的效应组合设计值； 结构重要性系数，该桥为中桥，取=1； 汽车荷载效应的分项系数，取=1.4； 在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其它可变作用效应的分项系数，人群荷载分项系数取1.4， 在作用效应组合中除汽车荷载效应外的其它可变作用的组合系数。一台后有汽车，台前无汽车1主要组合 竖直力 4917
9、.49+11878.99+231184.76+=26kN 水平力 -1=3719.44 kN 弯矩 2346.15+2818.56+3495.45+0.7165-19663.7+3198.85+484.46-1=7 2附加组合主要组合+支座摩阻力：竖直力 =26kN水平力 =118.09=3835.168 kN弯矩 =1087.14=主要组合+汽车驱动力：竖直力 =26kN水平力 =3832.95 kN弯矩 =二桥上有活载，台后也有汽车荷载1主要组合 竖直力 1200.06+=26 kN 水平力2870.53-2833.77=3656.02 kN 弯矩 2346.15+2818.56+2361
10、.79+0.7165-19845.92+3240.162+484.46-1=7227.84 2附加组合主要组合+支座摩阻力：竖直力 =26 kN水平力 =118.09=3771.75 kN弯矩 =1087.14=主要组合+汽车驱动力：竖直力 =26 kN水平力 =3769.53 kN弯矩 =8272.84 三桥上无活载，台后有汽车荷载 竖直力 4917.49+11878.99+23=24 kN 水平力 2870.53-2833.77+118.09=3771.75 kN 弯矩 2346.15+2818.56+2361.79-9845.92+3240.162+484.46-1=7227.84 荷载组合竖直力kN水平力kN弯矩kN.m一26二26三26四26五2五种荷载组合的汇总表如表1.3所示，荷载组合的计算结果说明：对地基承载力验算，以荷载一二中的组合最为不利；稳定性验算时，水平力以荷载一中的组合最不利，弯矩以荷载三中的组合最不利。综上所述，最不利的荷载组合如下:=26 kN kN 二、桩根底设计桩径取1.2m，-为密实的砾类土，拟定桩长27m.一计算桩顶1桩的计算宽度查教材表318得=0.9 mn=2时，那么
