《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书
一、课程设计目的
该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。
二、课程设计题目
某简支梁桩柱式墩、台设计
三、课程设计内容和要求
（一）课程设计内容
1、设计荷载标准
公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。
公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。
2、桥面净空
5梁式：净7+2×1.0m。
6梁式：净9+2×1.0m。
3、上部构造
该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1和2：表1
表2
注：冲击系数为1+μ=1.3
4、水文地质资料（a）
（1）地质资料表3
中砂厚度如下：表4
（2）水文资料
墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242.5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线：238.5m，局部冲刷线：
235.2m。
水文地质资料（b）
（1）地质资料
标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重=18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重=19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%。
（2）水文资料
墩帽盖梁顶标高：127m，常水位：125m，河床标高：122.00m，一般冲刷线：120.00m，局部冲刷线：118.00m。
5、主要材料
（1）盖梁和墩身均采用C30混凝土；
（2）承台与桩基采用C25混凝土；
HRB级钢筋；
（3）主筋采用335
R级钢筋。
箍筋采用235
（二）课程设计成果要求
（1）设计成果完整，计算数据准确，图表规范。
（2）墩台基础结构构造图，图纸一律用铅笔绘制，幅面采用3号图纸（A3）
（3）计算书一律采用A4纸用碳素笔书写。
四、课程设计时间安排
1、盖梁及桩柱尺寸拟定；（用时0.5天）
2、盖梁内力计算；（用时1.5天）
3、墩柱内力计算；（用时1天）
4、桩的内力计算；（用时1天）
5、绘制墩柱与桩的构造图（用A3纸画）；（用时0.5天）
6、答辩及资料整理。（用时0.5天）
五、参考文献
1、公路桥涵地基与基础设计规范；
2、墩台设计手册；
3、桥梁墩台与基础工程；
4、桥梁工程。
《桥梁墩台与基础工程》课程设计指导书
第一部分盖梁及桩柱尺寸拟定
盖梁是柱式桥墩的墩帽，一般用20-30号的钢筋混凝土就地浇筑，也有用预制安装或预应力混凝土的。盖梁的横截面形状一般为矩形或者T形。盖梁宽度B根据上部构造形式、支座间距和尺寸确定。盖梁高度H一般为梁宽的0.8-1.2倍。盖梁的长度应大于上部构造两边梁间的距离，并应满足上部构造安装时的要求。设置橡胶支座的的桥墩应预留更换支座所需的位置，即支座垫石的高度以端横隔板底与墩顶面之间的距离以能安置千斤顶来确定，盖梁悬臂高度h不小于30cm.各截面尺寸与配筋需通过计算确定。
墩柱一般用直径0.6-1.5m的圆柱或方形、六角形柱。墩柱配筋由计算确定。有关构造的具体要求参照《公路钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土桥涵设计规范》采用。
为使墩柱与盖梁或承台有较好的整体性，桩柱顶一般应嵌入盖梁或承台15-20cm。当墩身桩的高度大于1.5倍桩距时，通常就在桩柱之间布置横系梁。横系梁的高度可取为桩径的0.8-1.0倍，宽度可为桩径的0.6-1.0倍。横系梁一般不直接承受外力，可不作内力计算，按横截面的0.10%配置构造钢筋即可。
墩柱的间距应保证盖梁的正负弯矩绝对值相等为最经济。
第二部分盖梁内力计算与配筋
（一）盖梁的内力计算
EI）之比大于5时，可将盖梁简化成简支梁或连续梁计算。
当盖梁与墩柱的线刚度（L
1、恒载内力计算
（1）上部构造恒载
每个支座反力已给出为kN，详见基本资料。
（2）盖梁自重
引起的内力按简支梁或连续梁计算。
盖梁自重及产生的弯矩、剪力计算表
2、活载内力计算（找横桥向最不利位置用车辆荷载，顺桥向用车道荷载） （1）活载横向分布系数计算
对称布置用杠杆法，非对称布置用偏心压力法。
横桥向： a 对称单列 b 对称双列 c 非对称单列 d 非对称双列 顺桥向： a 双孔布载 b 单孔布载 人群荷载： a 双孔布载 b 单孔布载
单列汽车对称布置：
.4375.0160
707021;2813.016090
21,034251=+?=
=?====K K K K K
5#
4#
3#
2#
1#
160160
90
p/2p/2
160
汽车—20级
160
90
由η1=1/n+ea i2/（∑a2）已知n=5，e=2.65，∑a2=2×（2.62+5.22）67.6
则η1=1/5+2.65×5.2/67.6=0.404
η2=1/5+2.65×2.6/67.6=0.302
η3=0.2
η4=1/5-2.65×2.6/67.6=0.098
η5=1/5-2.65×5.2/67.6=-0.004
（2）按顺桥向活载移动情况，求得支座活载反力的最大值。（车道荷载）
分别按照双孔双列、三列加载，单孔双列、三列加载求得最大支座反力B。
（3）活载横向分布后各梁支点反力的计算
公式为：R i=B×ηi
按照双孔双列、三列对称布置，双孔双列、三列非对称布置求得各梁支座反力，进而得到盖梁的最大
弯矩、墩柱底截面的最大轴向力。
按照单孔双列、三列对称加载，单孔双列、三列非对称加载求得各梁支座反力，进而得到墩柱底截面的最大弯矩、盖梁的最大扭矩。
活载横向分配后各梁支点反力（5梁式）为例
3、各梁恒载与活载反力组合
4、双柱反力计算
各梁的恒载、活载支反力求出后，按照简支梁或连续梁求得各种组合下的墩柱的支反力。
5、恒载、活载作用下盖梁各截面的内力计算
按照简支梁或连续梁求得盖梁最大弯矩、及对应的剪力：
最大弯矩值，支点负弯矩取用非对称布置时数值，跨中弯矩取用对称布置时数值。
墩柱反力计算表
弯矩计算表
相应最大弯矩时剪力的计算
截面内力组合a 弯矩组合
b 剪力组合
（二）盖梁的配筋及强度复核
钢筋混凝土盖梁的正截面抗弯承载力应按下列规定计算：
)
5.0)(05.075.0(00x h h
l
z z
A f M S sd d -+=≤γ求得受压区高度，按//
s sd cd S sd A f bx f A f x += 抗剪截面应符合下列要求：
.,)(1030
3
.100,30mm MPa KN bh f h l
V k cu d 长度单位取强度单位取-?+≤γ
钢筋混凝土盖梁的斜截面抗剪承载力按下列规定：
)()6.02(102014,0310KN f f P bh h l a V sv
sv k cu d ργ+?????
?
? ??
-≤- （跨高比
作挠度验算的钢筋混凝土盖梁可不0.5≤h
L
） （三）各截面抗扭强度验算
1、按构造要求配受扭钢筋的条件
l R 038.0=τ
按控制斜压破坏
R 045.0=τ
2、 验算抗扭强度采用的公式
)3(6
12
d c d M bh Q Tj j -+
=
τ
3、 盖梁各截面剪力及扭矩计算表
4、Q jmax 和相应M T 的计算
a 制动力：
b 汽车偏载：
c 盖梁各截面抗扭强度验算
第三部分 墩柱的内力计算与配筋
1、恒载内力计算
由前面计算可得：上部构造恒载总重：KN ； 盖梁自重（半根盖梁）：KN ；
横系梁重：KN ； 墩柱自重：KN ；
只有盖梁自重时墩柱的反力为：G 1；G 2；
盖梁恒载作用下的内力计算，按照简支梁或连续梁计算得到 2、活载内力计算
荷载布置及行驶情况同盖梁活载计算分布图，由盖梁计算可知。 但须加上汽车产生的制动力。 即：墩柱底截面的最大弯矩是单孔双列、三列非对称形式对应的计算结果。墩柱的最大轴向力是双孔、双列或三列非对称布置对应的计算结果。 3、进行恒载、活载的内力组合
4、按照钢筋混凝土偏心受压构件进行截面的配筋与强度复核
/3
3/0
0/220sd
cd d sd
cd d f gr D f Br e N f r C f Ar N ργργ+≤+≤
第四部分 钻孔灌注桩的设计计算
1、荷载计算
每一根桩承受的荷载包括：一孔恒载反力、盖梁恒重反力、系梁恒重反力、一根墩柱恒重、灌注桩每延米自重、活荷载反力，求的作用于桩顶的外力和作用于地面处桩顶上的外力。
2、桩长、桩径拟定
按照桥梁设计的要求，桩径范围为0.8-2.0米，跨径大时取较大值。 桩长按最大竖向力及地质情况经计算确定。
3、桩的内力计算（m 法）
（1）桩的计算宽度b 1 b 1=k f ×k×（d+1）
（2）桩的变形系数a a=51
EI
mb （3）桩身内力计算 按着
(0)(0)(0)(0)00
00
QM MQ
MM
Z
Q M X M 、、
、
、
绘制
Z
M Z
图的顺序进行内力计算
（包括确定最大弯矩截面相对应的 ）。
（4）桩柱底最大压应力验算。
（5）桩柱顶水平位移验算。
（6）桩身强度验算与配筋设计。
/
33/00/
220sd
cd d sd cd d f gr D f Br e N f r C f Ar N ργργ+≤+≤
[]
00120()X h h ??=-++?≤?
《桥梁基础工程》课程设计说明书 目录
前言 课程设计是土木工程专业本科大学生培养方案中的综合性实践性教学环节，也是大学生综合素质和毕业后实际工作能力，适应社会能力中的最大环节。因此它对扩大我们的专业知识也是极其重要。课程设计集理论与实践一体，通过一个整体的课程设计，对于相关设计规范，手册，标准图以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。因此，充分重视课程设计环节对提高大学生的综合能力有十分重要的意义。 作为道路桥梁专业的大学生，未来社会主义建设事业的精英，肩负着时代艰巨使命，更应该努力学习好自己的专业课，扎实基础，培养专业技能。当然，理论基础是必要的，但光有书本知识显然不够，我们需通过实践加强动手能力，理论联系实践，学得真本事才是根本。是最基础也是非常重要的的一部分。 《桥梁基础工程》是土木工程道桥专业的专业基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。《桥梁基础工程》课程的特点是综合性强、设涉及面广，所有对桥梁结构设计计算有关的的课程内容，在该课程中都会有所体现和应用。教学内容和课程体系改革是在上述背景条件下展开的，其主要目标是在学时有限的条件下，使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握，重点掌握其基本理论和基本方法，并具有一定的工程概念和知识。 桥梁基础工程课程设计是该课程学习的一个实践环节。是对该课程进行综合性学习和训练，使同学们更好的掌握该课程知识为今后的毕业设计打下坚实的基础，对以后的工作也有着重要的意义。课程设计的目的是为加强对桥梁基础设计知识的进一步巩固，了解桥梁基础设计的主要过程，培养正确熟练地运用结构设计规范手册，各种标准图籍及参考书的能力。通过设计训练，初步建立设计与施工的全面协调统一思想。
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书 一、课程设计目的 该课程设计是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力；掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力；提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力；培养学生在综合性和实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。 二、课程设计题目 某简支梁桩柱式墩、台设计 三、课程设计内容和要求 （一）课程设计内容 1、设计荷载标准 公路Ⅰ级，人群荷载—3.5KN/m2。 公路Ⅱ级，人群荷载—3.0KN/m2。 2、桥面净空 5梁式：净7+2×1.0m。 6梁式：净9+2×1.0m。 3、上部构造 该桥上部构造尺寸及永久荷载见下表1和2：表1
表2 注：冲击系数为1+μ=1.3 4、水文地质资料（a） （1）地质资料表3
中砂20.560 粘性 土 19.5650.40.8中砂厚度如下：表4 中砂厚度（m） ( 1) ( 2) ( 3) ( 4) ( 5) ( 6) 3 .0 4 .0 4 .5 5 .0 5 .5 6 .0 （2）水文资料 墩帽盖梁顶标高：246m，常水位：242.5m，河床标高：240.5m，一般冲刷线：238.5m，局部冲刷线：235.2m。 水文地质资料（b） （1）地质资料 标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重=18.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重=19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限w L=22.7%，塑限w p=16.3%。 （2）水文资料 墩帽盖梁顶标高：127m，常水位：125m，河床标高：122.00m，一般冲刷线：120.00m，局部冲刷线：118.00m。 5、主要材料 （1）盖梁和墩身均采用C30混凝土； （2）承台与桩基采用C25混凝土； （3）主筋采用335 HRB级钢筋； 箍筋采用235 R级钢筋。 （二）课程设计成果要求 （1）设计成果完整，计算数据准确，图表规范。 （2）墩台基础结构构造图，图纸一律用铅笔绘制，幅面采用3号图纸（A3）
. 土木工程专业基础工程课程设计任务书 ————桩基础设计 一、设计资料 1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层，各层土的物理力学指标参数见表1。土层稳定混合水位深为地面下1.0m ，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。 建筑桩基设计等级为乙级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载（作用在柱底即承台顶面）： kN V k 3200=,kNm M k 400=，H = 50kN ； 柱的截面尺寸为：400×400mm ； 承台底面埋深：d=1.5m 。 2、根据地质资料，以第4层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩 3、承台设计资料：混凝土强度等级为C20，轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=，轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=，钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋强度设计值2/300mm N f y = 4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求： 1、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸； 2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值； 3、确定桩数和桩的平面布置图； 4、群桩中基桩的受力验算； 5、软弱下卧层强度验算； 6、承台结构计算； 7、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明； 8、需要提交的报告：任务书、计算书和桩基础施工图。 注：1、计算书打印，按照A4页面，上下左右页边距设置为2.0cm ，字体采用宋小四号 2、图纸采用3号图幅，图纸说明即为图中的说明 3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册 4、将电子稿按班打包交上来，每人的电子稿名称按照学号+姓名命名
《桥梁工程》课程设计任务书 一、设计题目 1.钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计 二、设计基本资料 1．标准跨径（计算跨径）：20m（19.5m）、25m（24.5m）、30m（29.5m）。 2．桥面净空：①净-0.5m（栏杆）+8m（车道）+0.5m（栏杆）、②净-8.5+2×1.0m（人行道）、③净-9.25+2×1.0m（人行道）+2×0.5m（栏杆）。 3．设计荷载：①公路-I级，人群3.5KN/m2；②公路-Ⅱ级，人群3.0KN/m2。 4．截面形式：空心板、T型截面、箱型截面。 5. 结构重要性系数：1.0。 6．材料:①钢筋：主筋采用Ⅲ级钢筋（HRB400），其他钢筋采用Ⅱ级钢筋（HRB335）；②混凝土：C40。 7．材料容重：水泥砼24 KN/m3，钢筋砼25 KN/m3，沥青砼21 KN/m3 三、设计内容 1. 荷载横向分布系数计算 2．主梁的设计计算（恒载、活载及人群） 3．行车道板的设计计算（悬臂板、铰接悬臂板、单向板） 4．横隔梁设计计算 5．桥面铺装设计
四、要求完成的设计图及计算书 1．钢筋混凝土简支梁桥上部结构设计（可手工制图或CAD出图） 2．桥面构造横截面图（可手工制图或CAD出图） 3．荷载横向分布系数计算书 4．主梁内力计算书 5．行车道板内力计算书 6．横隔梁内力计算书 五、参考文献 1．《桥梁工程》（第3版），邵旭东、金晓勤主编，2012，武汉理工出版社。 2．《梁桥》（公路设计手册），2005，人民交通出版社。 3．《桥梁计算示例集》（砼简支梁（板）桥），易建国主编，2002，人民交通出版社。 4．中华人民共和国行业标准.《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）.北京：人民交通出版社，2004。 5．中华人民共和国行业标准.《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)含条文说明.北京：人民交通出版社，2004。 6．中华人民共和国行业标准.《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 六、课程设计学时 1.学时安排：1周(第9周)。 七、附注
桥梁墩台与基础工程复习题 1 —2章 1?桥墩轻型化的途径？ （1）改变建筑材料（2）采用杆系结构（3）改变结构的受力体系 2?常见的轻型桥墩有哪几个？ 空心墩，板式墩，桩柱式墩，双柱式墩及各式柔性墩等。 3?桩基础常见的分类有哪些？ 按承台的位置不同，桩基础可分为高桩承台桩基础和低桩承台桩基础；按施工方法的不同，可分为钻挖孔就地灌注桩和沉入桩；按基础的传力方式，可分为柱桩和摩擦桩。 4?桥墩的设计内容包括什么？ （1）合理选择桥墩类型和截面形状（2）确定建筑材料及圬工规格（3）确定桥墩各部分详 细尺寸 5?铁路实体墩顶帽类型？飞檐式和托盘式 6?桥墩设横向预偏心的目的？ 其目的是使桥跨自重和列车竖向活载对桥墩的压力产生向曲线内侧的力矩，以平衡列车离心 力引起的想外侧力矩。 7?桥墩力学检算内容和目的？ （1）墩身合力偏心距检算。目的：为了控制截面裂缝的开展不致过大。 （2）墩身截面应力检算。目的：保证墩身具有足够的强度。 （3）墩身受压稳定性检算。目的：防止纵向弯曲失稳而破坏。 （4）墩顶水平位移检算。目的：为保证运营时桥上线路具有足够的平稳性。 8?桥墩检算中的活载加载图示有哪些？（单孔重载，单孔轻载，双孔重载图略p30） 9.制动力的大小，方向，作用点在检算桥墩中是如何规定的？ 可将桥跨上的制动力移至支座铰中心处，并不计因移动力的作用点而产生对支座的竖向力或 力矩。因此，计算制动力对桥墩检算截面的制动力距时，就等于桥墩上制动力乘以该检算截 面至支座中心的距离。至于制动力或牵引力的方向则应使其产生的力矩与活载应力偏心力矩的方向相同，使之在检算截面产生较大的弯矩。 10?柔性墩的力学特性是什么？力学计算图示是什么样子的？ 柔性墩桥式所采取的结构措施是将简支梁桥的大部分活动支座改为固定支座，并通过桥跨把 相邻几个墩纵向串联在一起，从而达到改变制动力传递方式之目的，构成了所谓的“固定支座柔性墩”体系，这就是柔性墩桥式的主要力学特点。 11.空心墩温度应力包括哪几种？外约束温度应力，内约束温度应力 3—4章 1.桥台的构造是什么？ 台顶，台身和基础（附属建筑物：锥体填土，锥体护坡，检查台阶） 2?桥台长度的定义？ 是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道渣槽的长度 3.延长墙背法即将墙背向上延伸与换算土面相交，按斜墙背倾角a和换算土面为水平的情况计算并得出其 土压力的强度图形，这时与斜墙BC相应的压力强度图形的体积就是斜墙BC所受的土压力。4?桥台力学检算活载的加载图示有哪些？ （1）检算前端应力和偏心的活载布置（2）检算后端应力和偏心的活载布置具体图示p104 5.锚定板桥台的布置方式有几种？类型？ 布置方式：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置。类型：分开式和整体式
基础工程课程设计 名称：桩基础设计 姓名：文嘉毅 班级：051124 学号：20121002798 指导老师：黄生根
桩基础设计题 高层框架结构（二级建筑）的某柱截面尺寸为1250×850mm ，该柱传递至基础顶面的荷载为：F=9200kN ，M=410kN?m ，H=300kN ，采用6-8根φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础，设地面标高为±0.00m，承台底标高控制在-2.00m ，地面以下各土层分布及设计参数见附表，试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容： 1.确定桩端持力层，计算单桩极限承载力标准值Q uk； 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸； 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N，验算基桩竖向承载力；计算基桩水平承载力R Ha并验算； 4.确定单桩配筋量； 5.承台设计计算； 湿 重 度 kN/m3
设计内容 一．确定桩端持力层，计算单桩极限承载力标准值uk Q 1.确定桩端持力层及桩长 根据设计要求可知，桩的直径d =800mm 。 根据土层分布资料，选择层厚为4.5m 的层⑧粉质粘土为桩端持力层。根据《建筑桩基技术规范》的规定，桩端全断面进入持力层的深度，对粘性土、粉土不宜小于2d 。因此初步确定桩端进入持力层的深度为2m 。则桩长l 为： l =4.3+3.8+2.8+2.3+4.4+3.0+2.5+2.9+5.7+0.8+2-2=32.5m 2.计算单桩极限承载力标准值 因为直径800mm 的桩属于大直径桩，所以可根据《建筑桩基技术规范》中的经验公式计算单桩极限承载力标准值uk Q ： pk uk sk pk sik i p si p Q Q Q u q l q A =+=ψ+ψ∑ （1-1） 其中桩的周长u =d π=2.513m ；桩端面积p A =2/4d π=0.503㎡；si ψ、p ψ为别为大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，si ψ=() 1/5 0.8/d =1， p ψ=()1/5 0.8/D =1。 根据所给土层及参数，计算uk Q ： uk Q =2.513×1×[23×(4.3-2)+20×3.8+28×2.8+40×2.3+28×4.4+48 ×3.0+66×2.5+ 58×2.9+60×5.7+52×0.8+60×2]+1×710×0.503=3883.6kN 确定单桩极限承载力标准值uk Q 后，再按下式计算单桩竖向承载力特征值：
第五讲桥梁的墩台和基础 一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台 依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力 式墩台。 桥墩由墩帽、墩身和基础组成。桥台由台帽、台身、基础和 侧墙、护坡等组成。 墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支 座高度。 1. 墩帽 墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离 S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm 2. 墩身 平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜 小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.0m；
墩身侧面坡度 5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台 适用于填土高度小于8~10m的桥梁。 二）拱桥的重力式墩台
墩帽上设拱座，以支承拱脚； 墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。 重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台 (三) 轻型墩台 利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。
1．桩柱式桥墩 桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。 柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。桩柱式桥台常作成埋置式的。台帽上设耳墙 2. 轻型桥台 3. 钢筋混凝土薄壁墩台 4.城市立交的轻型墩台 二桥梁的基础 桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。 桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
墩台与基础工程课程设计 班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：
（一）设计资料 (3) 1.上部构造 (3) 2.荷载等级 (3) 3.上部恒载 (3) 4.主要材料 (3) 5.支座 (3) 6.桥墩 (3) 7.使用规范： (3) 8.地质水文资料 (3) （二）盖梁计算 (5) 1.垂直荷载计算 (5) 2.恒载与活载反力汇总 (9) （三）墩柱计算 (17) ⒈恒载计算 (17) ⒉活载计算 (17) ⒊墩柱配筋设计 (18) （四）桩基设计 (20)
（一）设计资料 1.上部构造 预应力混凝土简支梁桥，跨径25m，梁长24.94m，计算跨径24.30m，五梁式五孔桥面连续。一联中间各墩设平板橡胶支座，端部桥台设滑板橡胶支座。桥面净宽１１ｍ＋１.０ｍ＋０.５ｍ，单向３车道。 2.荷载等级 公路Ⅰ级，车道荷载中qk=10.5kN/m，Pk=260 kN/m（按内插法求得） 3.上部恒载 上部结构恒载见表1 表1 各梁恒载反力表 4.主要材料 预应力混凝土梁采用C40混凝土，EC=3.25×104MPa；盖梁与墩身均采用C25混凝土，EC=2.80×104MPa；承台与桩基均采用C20混凝土，EC=2.55×104MPa；主筋采用HRB335级钢筋，Es=2.1×105MPa；箍筋采用R235级钢筋，Es=2.0×105MPa。 5.支座 板式橡胶支座摩阻系数f=0.05；滑板支座最小摩阻系数f=0.03，一般情况为0.05。6.桥墩 一般构造图见图1，桥面连续布置见图3. h0=h5=5m； h1=h4=7m； h2=h3=9m； 7.使用规范： 《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》。 8.地质水文资料 （1）、无流水，无冰冻。 （2）、土质情况： 第一层杂填土，基本承载力σ0=130σ0=130kPa，土的容重γ=16kN/m3。 第二层沙黏土，液化指数IL=0.667,空隙比e=0.88，基本承载力σ0=190kPa，极限摩擦力f=80 kPa，地基系数的比例系数m=10000 kN/m4，土的容重γ=18kN/m3。 第三层卵石，中密，基本承载力σ0=500kPa，极限摩擦力f=120kPa，地基系数的比例系数m=30000 kN/m4。
目 录 一、已知技术参数和条件 ................................... 1 1.1、地质与水文资料 ................................... 1 1.2、桩、墩尺寸与材料 ................................. 1 1.3、荷载情况 ......................................... 1 二、任务和要求 ........................................... 2 三、计算 ................................................. 3 3.1、桩长的计算 ....................................... 3 3.2、桩的内力计算 ..................................... 4 3.2.1确定桩的计算宽度b1 ........................... 4 3.2.2计算桩的变形系数 ............................ 4 3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力 00M Q P 、、 (4) 3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算 ....... 6 3.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 ............ 7 3.2.7柱顶纵向水平位移计算 ......................... 9 四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） 10 致谢 . (10)
基础工程 课程设计报告 题目：某多层住宅小区基础工程设计院（系）：土木工程系 专业班级：2013级土木工程1班 学生姓名：**** 学号：13031**** 指导教师：任杰 2016年5月3日至2016年6月7日 课程设计成绩评定表
某建筑工地桩基础工程设计 一、基本设计资料 1.工程概况 某建筑工地，拟建高层建筑小区，地基基础采用桩基础，拟建小区面积长400m，宽300m。建筑物结构传至柱下端的荷载组合为：荷载标准组合，竖向荷载F k=3000KN，弯矩M k=200KN*m，荷载准永久组合，竖向荷载F Q=2000KN，弯矩M k=150KN*m,荷载基本组合，竖向荷载F=4000KN，弯矩M=300KN*m。桩径选择在0.5~1.2m之间取值，承台埋深2m。 2.地勘资料 地基土物理力学指标 根据钻探揭露情况及上述试验统计成果，并结合当地建筑经验，地基土物理力学指标评价见下表，地下水位位于地表以下5m处。 3.主要材料
混凝土：材料自选。 钢筋：主筋用HRB335，其它的自选。 4.计算方法 极限状态设计法（正常使用极限状态设计和承载能力极限状态设计）。 5.设计依据与参考资料 1)《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）； 2)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 3)《基础工程》教材； 4)提供的技术资料； 二、选择桩型、桩长 采用直径为800mm、长为1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的钻孔灌注桩，混凝土用C30，钢筋主筋采用HRB345，其他HPB300，经查表得fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2；fy=fy’=300N/mm2。初选第五层（强风化泥岩）作为持力层，桩端进入持力层不得小于0.2d=0.16m,同时不小于0.2m,所以实际取0.2米；初选承台底面埋深2m，桩顶嵌入承台不宜小于50mm，取0.1m。 三、确定单桩竖向承载力特征值R a 1.根据桩身材料确定，初选配筋率ρ=0.4%，ψc=0.8，计算得
一设计题目 高层框架结构( 二级建筑) 的某柱截面尺寸为1000×800mm , 该柱传递至基础顶面的荷载为: F=9000kN , M=380kN?m , H=320kN , 采用6-8根φ600-φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础, 设地面标高为±0.00m, 承台底标高控制在-1.70m , 地面以下各土层分布及设计参数见附表, 试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容: 1.确定桩端持力层, 计算单桩极限承载力标准值Q uk; 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸; 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N, 验算基桩竖向承载力; 计算基桩水平承载力R Ha并验算; 4.确定单桩配筋量; 5.承台设计计算; 6.绘制桩基结构图。
二 设计内容 一、.确定持力层 根据地质条件, 以层⑧粉质粘土为桩支持力层。采用φ700的水下钻孔灌注桩。对于黏土, 桩端全截面进入持力层的深度不宜小于2d=1.6m.取桩尖进入持力层厚度 2.2m,桩长33m,承台底面埋深1.7m 。 二、计算单桩极限承载力标准值Q uk 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》式 5.3.5 uk sk pk sik i pk =Q =u q l q P Q Q A ++∑ 进行试算, 桩周长 0.80.5u m π== 桩横截面积 2 2 0.80.54p mm A π==
计算得: 2.5[23(4.3 1.7)20 3.828 2.840 2.348 3.0 uk Q =??-+?+?+?+? 66 2.558 2.9_60 5.7520.8 2.260]0.5700?+?+?+?+?+? =3555.5+350 =3905.5KN 三、 确定桩中心间距及承台平面尺寸 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》表3.3.3-1知桩的最小中心间距为3.0d=2.4m 。先取桩数为6, 由于柱下桩基, 等距离排列, 桩在平面采用行列式布置, 中心间距3~4(3~4)0.8 2.4~3.2a d m S ≥=?=。边桩中心至承台边的距离为1d=0.8m 。此时承台边缘至桩边缘的距离为400mm,符合规范要求( 承台宽度不宜小于500mm,承台边缘距边桩中心的距离不应小于桩的直径, 且边缘挑出部分不应小于150mm) .承台平面尺寸为8.0 4.8m m ?.具体承台桩位布置如下: 承台桩位布置图( 单位:cm)
1.桩基础的组成和分类？组成：①就地灌注钢筋混凝土桩的构造。②预制钢筋混凝土桩及预应力混凝土桩。③钢桩及木桩。分类： 高桩承台或是低桩承台，摩擦桩或是柱桩，钻孔桩或是打入桩。 2.桩的平面布置方式？桩与承台的连接？布置方式：①行列式。②梅花式。桩与承台的连接：桩与承台联结有两种方式，钢筋混凝 土桩多采用桩顶主筋伸入承台，而木桩和预应力混凝土桩主要采用桩顶直接伸入承台方式。 3.桩基础的力学计算图示及检算内容？力学计算图示：p155页。检算内容：①检算单桩轴向承载力。②检算桩身材料强度。③桩基 承载力计算。④检算墩顶水平位移。 4.桥台种类？组成？种类：⑴重力式桥台①矩形桥台与U形桥台②T形桥台③埋式桥台④耳墙式桥台⑵轻型桥台①梁桥轻型桥台（桩 柱式桥台，锚定板式桥台）②拱桥轻型桥台（八字型，U型，背撑式桥台，靠背式框架桥台）③拱桥的其他形式桥台（组合式桥台，空腹式桥台，齿槛式桥台）组成：桥台主体由台顶台身和基础三部分组成，此外尚有锥体填土锥体护坡和检查台阶等附属建筑物 5.桥台定位控制点及横向定位线？桥台定位控制点是胸墙中心，桥台的横向定位线是胸墙线的平面投影 6.桥台长度？如何确定？桥台长度是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道砟槽的长度 7.地基系数的含义及计算方法？含义：使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力，或者说，土产生单位压缩时，土对构件在单 位面积上的土抗力（kPa/m）。计算方法：假定地基系数为常数（Cy=K），假定地面处地基系数为零，地面以下随深度按比例增加（Cy=my），假定地基系数呈抛物线变化（Cy=my?）等。我国采用了Cy=my的假设，其中m为比例系数。由于地基系数采用的比例系数为m，故常称“m”法。竖向地基系数Co,对非岩石类土，当入土深h≤10m，按Co=10Mo计当入土深h>10m时，其中Mo为竖向地基系数Co的比例系数。当桩底或基底土层为岩石时，Co则不随入土深h改变，而与基底岩石强度有关。 8.桩在土面处的柔度，及桩顶柔度的概念及计算方法？桩在土面处作用有单位力Qo=1或Mo=1时，引起桩在土面处的变位 §QQ§MQ,§QM,§MM称桩在土面处的柔度。计算方法：p159。p160，p161。桩顶柔度的概念：桩顶柔度是指在桩顶处作用单位力或单位力矩时，桩顶产生的位移或转角。 9.单桩的破坏形式，单桩轴向允许承载力确定方法？单桩的破坏形式：轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏。确定方法： 静载试验法，经验公式法，理论公式法，静力触探法，动力公式法，波动方程法。 10.桥台所受荷载？土压力种类及计算？桥台离心力及制动力计算？荷载：①垂直恒载：包括线路设备、桥跨自重压力、台顶和台身 自重、基础自重、覆土自重。②列车活载及其影响力：包括桥跨活载支座反力、台顶垂直活载、桥跨及台顶的列车制动力或牵引力、曲线桥上的离心力，列车横向摇摆力以及台后路基填土因垂直活载引起的活载土压力③填土土压力：包括台后填土、基础后填土、前墙及其基础加宽部分以及台前填土所产生的土压力等④其他：如风力、水浮力等 11.土压力：⑴恒载土压力①台背直墙部分主动土压力②斜墙部分主动土压力③基础部分的土压力④前墙及其基础加宽部分的主动土 压力⑵活载土压力。计算：p100、101、102曲线桥的桥台须计及梁上及台顶传来的离心力，台上离心力按式（2～3）进行计算，其作用点仍在轨顶以上2m梁上离心力计算方法与桥墩同台顶部分的制动或牵引力扔按竖向荷载的10%计算，作用点按移至轨底计算。对台后填土部分活载所产生的制动力或牵引力，因考虑到该力可经过钢轨传至填土破坏棱棱柱体以外的路基上，故规定可不予计算。其他与桥墩相同。 12.重力式桥台检算内容？特点？内容：台身截面应力检算、偏心检算、受压稳定检算、台顶水平位移检算及基础和地基的检算。特 点：①桥台受填土压力和活载土压等侧向主力的作用，再加上桥台竖向荷载较大，使主力组合对结构的影响较大，因此主力组合常可能控制应力和稳定性的检算，主力加附加力组合也可能控制偏心检算，这样就使桥台检算中会有主力组合，也有主力加附加力组合，而不像直线上桥墩常为主力加附加力组合控制设计，一般须计及主力加附加力组合。②由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。③桥台检算的活载布置情况较桥墩复杂，下面介绍几种常见的图示，检算前端应力和偏心的活载布置，检算后端应力和偏心的活载布置④直线桥台只需考虑主力及主力加纵向附加力的组合，曲线桥台则还需增加主力加横向附加力的组合。 13.为什么对桥台进行前后端分别检算？由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥 孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。 14.锚定板桥台的受力机理及布置原则是什么？锚定板桥台就是借住锚定板和锚杆所提供的抗拔力来平衡桥台台背上作用的侧压力。 这样就改变了靠桥台自重抵抗台后土压力的受力体系，从而达到了轻型化的目的。原则：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置15.轻型桥台的类型及构造特点是什么？特点：①利用上部结构及下部的支撑梁作为桥台的支撑，以防止桥台向跨中移动②整个构造 物成为四铰刚构系统③除台身按上下铰接支承的简支竖梁承受水平压力外，桥台还应作为弹性地基上的梁加以验算。 16.梁桥及拱桥轻型桥台的检算内容有哪些？梁桥：①桥台（顺桥向）在侧向土压力作用下台身作为竖梁进行截面强度验算②桥台（包 括基础）在竖向荷载作用下横桥向作为一根弹性地基短梁进行截面强度验算③基础底面下地基应力验算。拱桥：①台身截面强度验算②基底应力验算③稳定性验算
基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程
某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。
表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。
五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示：
目录 1 设计任务书 (3) 1.1 设计目的 (3) 1.2 设计任务 (3) 1.2.1 设计资料 (3) 1.2.2 地质资料 (3) 1.2.3 材料 (4) 1.2.4 基础方案 (4) 1.2.5 计算荷载 (4) 1.2.6 设计要求 (6) 1.3 时间及进度安排 (6) 1.4 建议参考资料 (6) 2 设计指导书 (8) 2.1 拟定尺寸 (8) 2.2 荷载设计及荷载组合 (8) 2.2.1 荷载计算 (8)
2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8) 2.3 桩基设计计算与验算 (10) 2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10) 2.3.2桩身内力及配筋计算 (11) 2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12) 3 设计计算书 (13) 3.1 设计拟定尺寸 (13) 3.2 荷载计算及荷载组合 (13) 3.3 桩基设计计算与验算 (14) 3.3.1 承载能力极限状态荷载组合 (14) 3.3.2 正常使用极限状态荷载组合 (17) 3.4 桩基设计与验算 (20) 3.4.1 桩长与单桩承载力验算 (20) 3.4.2 桩的内力计算 (21) 3.4.3 桩身配筋计算……………………………
24 4 钢筋构造图 (29) 4.1 钢筋用量计算 (29) 4.1.1 纵筋用量计算 (29) 4.1.2 普通箍筋用量计算 (29) 4.1.3 横系梁主筋用量计算 (29) 4.1.4 横系梁箍筋用量计算 (29) 4.1.5 加劲箍筋用量计算 (29) 4.1.6 定位钢筋用量计算 (30) 4.1.7 伸入横系梁箍筋用量计算 (30) 4.1.8 钢筋总用量 (30) 4.2 配筋图 (30) 4.3 三视图 (30) 4 参考文献 (31)
基础：(1)按埋深分：浅基础，埋深< 5米；深基础：埋深≥5米 (2)按受力特点分：刚性扩大基础→浅基础；桩基础、沉井基础------深基础 2-1 一、梁桥桥墩：重力墩，空心墩，柱式墩，柔性排架墩，刚构墩，薄壁墩 二、实体式桥墩(重力式)特点: 1、利用自身重量(包括桥跨结构重)平衡外力，而保证桥墩的稳定． 2、圬工结构：砖、石、砼结构，不设受力钢筋仅配构造钢筋． 3、为了减少圬工体积，墩帽有时设计成悬臂式或托盘式． 缺点：圬工体积大，自重和阻水面积大，要求地基土承载力较高 适用条件：a较大的大、中型桥梁（跨度大、受支座反力大、增加自重和稳定性） b. 流冰、漂流物较多的河流中，因体积大不怕碰撞． c. 砂石料方便地区，可就地取材． 三、柱式墩：构造：墩身为柱，下面配桩或刚性扩大基础，有时采用桩柱一体为桩柱式。优点：1.轻巧，圬工量小 2.必须采用钢筋砼或预应力混凝土，特别是单柱式必须采用预应力混凝土 适用条件：桥跨不大于30米，墩高不高于10米情况。 四、柔性排架墩：由柔性桩柱墩（柱式）、主梁和刚性墩台组成的一联或多联的连续铰接刚架体系，既桥梁的上、下部构成一个共同承受外力和变形的整体．将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传到全桥各柔性墩台或相邻的刚性墩台上，使其整体受力，以减少柔性墩所受到的水平力，从而达到减少墩身截面的目的． 五、拱桥桥墩与梁桥桥墩不同之处 1.拱是推力结构，它给与桥墩（台）以较大的水平推力． 2.桥墩的相对水平位移将给拱肋以较大的附加内力，所以拱桥墩台对地基的要求比静定的梁桥墩台为高． 3.梁式桥桥面与支座顶的高差就是承重结构（主梁）的建筑高度，而在上承式或下承式拱桥桥面到拱座之间还有拱上结构的高度，水平力对桥墩产生更大的弯矩。 六、拱桥桥墩 1.普通墩，重力式和柱式（桩柱式）—同梁式桥 一般不承受恒载水平推力（左右两跨相互抵消）或只承受经过相抵消后尚余的不平衡推力。 2.单向推力墩（分段墩） Ⅰ.用于当一侧桥孔毁坏时，能承受单向的恒载水平推力，以保证另一侧不致倾塌。 Ⅱ.为了施工时拱架的多次周转。 a.悬臂墩在桩柱式墩上加一对悬臂，拱脚支承在悬臂端。当一孔坍塌时，邻孔恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩，被恒载竖直反力产生的反向弯距抵消一部分，从而减少桩拄的弯距，而能够承受拱的单向恒载推力。 b.斜撑墩在两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆，用来提高抵抗水平推力。只用于桥不太高、旱地情况。 c.重力式单向推力墩将普通墩的尺寸加大，以承受单向恒载推力。 3.交接墩（变坡墩）：当桥墩两侧的孔径不等时，恒载水平推力不平衡是，调整拱座标高位置使其在不同起拱线标高以上或将墩做成不对称形式，而使两孔推力对桥墩基底弯矩大致相等，或使恒载压力线接近墩的轴线和基底面积形心（变坡在长水位以下） 七、桥墩与梁体匹配的几种典型情况 A上部结构为T梁，空心板，下部结构多采用墩柱+盖梁，桥宽小时可采用独柱+悬臂盖梁，桥宽较大时多采用多柱+盖梁B上部结构为箱梁C城市高架桥D异形桥E曲线梁的抗扭
一． 设计资料 1． 上部构造 预应力混凝土简支梁桥，跨径13m,梁长12.94m ，计算跨径12.30m ，五梁式四孔桥面连续。一联中间各墩设平板橡胶支座，端部桥台设滑板橡胶支座。桥面宽11m+1.0m+0.5m ，单向三车道。 2.荷载等级 公路——Ⅱ级，车道荷载7.85kN/m 157.5kN k k q P ==（按内插法求得）。 3.上部荷载 上部结构恒载见表1 。 表1 各梁恒载反力表 4.主要材料 预应力混凝土梁采用C40混凝土，43.2510MPa c E =?；盖梁与墩身均采用C25 混凝土，42.8010MPa c E =?；承台与桩基均采用C20混凝土，4 2.5510MPa c E =?；主筋采用HRB335级钢筋，52.110MPa s E =?；箍筋采用R235级钢筋，5 2.010MPa s E =?。 5.支座 板式橡胶支座摩阻系数0.05f =；滑板支座最小摩阻系数0.03f =，一般情况0.05。 6.桥墩一般构造及桥面连续布置 桥墩一把构造图见图1，桥面连续布置见图2。 7.使用规范：《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》。 二．盖梁设计
1．垂直荷载计算 （1）盖梁自重及内力计算（见图3.和表2） 表2 盖梁自重及内力计算 2.活载计算 ①活载横向分布系数 荷载对称布置用杠杆法，非对称布置用偏心压力法 a. 单列汽车对称布置 15243190 0,0.180 2250 11601600.640 2250 K K K K K ====?=+=?= b,双列汽车对称布置 1524316565180 0,0.620 2250 12(5185)0.760 2250 K K K K K ++====?=+=?= c.三列汽车对称布置
一、课程设计（论文）的内容 在学习桥梁基础工程等课程的基础上，根据给定基本资料（地质及水文资料，荷载）进行桥梁群桩基础的设计，初步掌握桥梁桩基础的设计与计算方法。 二、课程设计（论文）的要求与数据 （一）基本资料 1 地质及水文资料 河床土质为卵石土，粒径50-60mm 约占60%，20-30mm 约占30%，石质坚硬，孔隙大部分由砂填充密实， 卵石层深度达58.6m ； 地基比例系数4/120000m kN m =（密实卵石）； 地基承载力基本容许值[]01000a f kPa =； 桩周土摩阻力标准值kPa q ik 500=； 土的重度320.00/kN m γ= (未计浮力)； 土内摩擦角40?=。 地面(河床)标高69.50m ；一般冲刷线标高63.54m ；最大冲刷线标高60.85m ；承台底标高67.54m ；常水位标高69.80m ，如图1。承台平面图如图2所示。 纵桥向断面 横桥向断面 图1 桩基剖面图（单位：m ） 图2 单位：m
2 作用效应 上部为等跨30m的钢筋混凝土预应力梁桥，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下。 永久作用及一孔可变作用 (控制桩截面强度荷载) 时: ∑N=40746kN ∑(制动力及风力) = H kN 358.60 ∑M=4617.30kN.m（竖直反力偏心距、制动力、风力等引起的弯矩) 永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度荷载)时: ∑N=46788.00kN 3 承台用C20混凝土，尺寸为9.8×5.6×2.0m，承台混凝土单位容重 3 γ=。 25.0/ kN m 4 桩基础采用高桩承台式摩擦桩，根据施工条件，桩拟采用直径m =，以 d2.1 冲抓锥施工。 （二）主要设计依据规范 1 公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007 ） 2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTGD62-2004） 三、课程设计（论文）应完成的工作 设计满足要求的群桩基础，并形成图纸与计算文件。计算文件包括以下内容：1.群桩结构分析 （1）计算桩顶受力 （2）计算沿桩长度方向弯矩，水平压应力，并画出相应分布图 （3）桩顶纵向水平位移验算 2. 桩身截面配筋并绘出基桩构造及钢筋图(横截面，立面)，进行桩截面强度校核 3按地基土的支承力确定和验算单桩轴向承载力 4．承台验算 验算项目：承台冲切承载力验算 四、课程设计（论文）进程安排
一设计题目 高层框架结构（二级建筑）的某柱截面尺寸为1000×800mm ，该柱传递至基础顶面的荷载为：F=9000kN ，M=380kN?m ，H=320kN ，采用6-8根φ600-φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础，设地面标高为±0.00m，承台底标高控制在-1.70m ，地面以下各土层分布及设计参数见附表，试设计该柱下独立桩基础。 设计计算容： 1.确定桩端持力层，计算单桩极限承载力标准值Q uk； 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸； 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N，验算基桩竖向承载力；计算基桩水平承载力R Ha并验算； 4.确定单桩配筋量； 5.承台设计计算；
二 设计容 一、.确定持力层 根据地质条件，以层⑧粉质粘土为桩支持力层。采用φ700的水下 钻孔灌注桩。对于黏土，桩端全截面进入持力层的深度不宜小于2d=1.6m.取桩尖进入持力层厚度2.2m,桩长33m,承台底面埋深1.7m 。 二、计算单桩极限承载力标准值Q uk 由《建筑桩基础技术规JGJ94-2008》式 5.3.5 uk sk pk sik i pk =Q =u q l q P Q Q A ++∑ 进行试算， 桩周长 0.80.5u m π== 桩横截面积 2 2 0.80.54p mm A π== 计算得： 2.5[23(4.3 1.7)20 3.828 2.840 2.348 3.0 uk Q =??-+?+?+?+? 66 2.558 2.9_60 5.7520.8 2.260]0.5700?+?+?+?+?+?
=3555.5+350 =3905.5KN 三、确定桩中心间距及承台平面尺寸 由《建筑桩基础技术规JGJ94-2008》表3.3.3-1知桩的最小中心间距为3.0d=2.4m 。先取桩数为6，由于柱下桩基，等距离排列，桩在平面采用行列式布置，中心间距3~4(3~4)0.8 2.4~3.2a d m S ≥=?=。边桩中心至承台边的距离为1d=0.8m 。此时承台边缘至桩边缘的距离为400mm,符合规要求（承台宽度不宜小于500mm,承台边缘距边桩中心的距离不应小于桩的直径，且边缘挑出部分不应小于150mm ）.承台平面尺寸为8.0 4.8m m ?.具体承台桩位布置如下： 承台桩位布置图（单位:cm ） 四、计算复合基桩承载力R 和各桩顶荷载设计值N ，并验算 （一） 单桩竖向承载力特征值 a R =1K uk Q