刚性扩大基础的验算
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飞天桥扩大基础计算一、设计资料1、上部构造:17m 装配式预应力钢筋砼空心板梁,计算跨径16.96m 。
行车道10.5m ,人行道2m 。
上部构造(梁与桥面铺装)恒重所产生的支座反力:3527kN;2、支座:活动支座采用摆动支座,摩擦系数0.05;3、设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载4.5kN/m 2;4、桥墩形式:采用双柱式加悬挑盖梁墩帽(见图);5、设计基准风压:0.6 kN/m 2;6、其他:本桥跨越的河为季节性河流,不通航,不考虑漂浮物;地基土质:第一层:粉质粘土,3/2.19m kN sat =γ,8.0=L I ,8.00=e ,kpa f a 1800=;第二层:中密中砂,62.00=e ,3/20m kN sat =γ,kpa f a 3000=;第三层:粉质粘土,3/5.19m kN sat =γ,9.0=L I ,8.00=e ,kpa f a 1600=。
(最大冲刷线)(设计洪水位)(最低水位)148146(河床及一般冲刷线)139143.5144粉质粘土中密中砂软塑粉质粘土地质水文情况378080顺桥向(单位:)横桥向(单位:)桥墩构造图145图10-14 桥墩构造图图10-15 地质水文情况二、确定基础埋置深度从地质条件看,表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ,而且是软塑状粉质粘土,地基容许承载力kpa f ao 180][=,故选用第二层土(中密中砂)作为持力层,kpa f ao 350][=,初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m 处,标高为142.2m ,基础埋深2.8m 。
三、基础的尺寸拟定基础分两层,每层厚度1m ,襟边取0.70m ,基础用C15,刚性角0m ax 40=α,基础的刚性角验算为: max 019.368.026.02tan αα<=⨯⨯=-,满足刚性扩大基础的刚性角要求。
即基础的剖面尺寸b a ⨯为 m a 47.026.2=⨯+=m b 107.026.8=⨯+= 基础厚度:m H 212=⨯=计算最大墩柱高度H=13.3m 。
10.4 刚性扩大基础计算算例一、设计资料1、 上部构造:25m 装配式预应力钢筋砼T 形梁,大梁全长24.96m ,计算跨径24.5m 。
行车道9m ,人行道m 5.12⨯。
上部构造(梁与桥面铺装)恒重所产生的支座反力:1500kN; 2、 支座:活动支座采用摆动支座,摩擦系数0.05; 3、 设计荷载:公路-Ⅰ级,人群荷载3.0kN/m 2; 4、 桥墩形式:采用双柱式加悬挑盖梁墩帽(见图); 5、设计基准风压:0.6 kN/m 2;6、其他:本桥跨越的河为季节性河流,不通航,不考虑漂浮物;地基土质:第一层:粉质粘土,3/2.19m kN sat =γ,8.0=L I ,8.00=e ,kpa f a 1800=;第二层:中密中砂,62.00=e ,3/20m kN sat =γ,kpa f a 3000=;第三层:粉质粘土,3/5.19m kN sat =γ,9.0=L I ,8.00=e ,kpa f a 1600=。
(最大冲刷线)(设计洪水位)(最低水位)148146150(河床及一般冲刷线)139143.5144粉质粘土中密中砂软塑粉质粘土地质水文情况21030301537808010104201801801060顺桥向(单位:)横桥向(单位:)桥墩构造图145图10-14 桥墩构造图 图10-15 地质水文情况二、确定基础埋置深度从地质条件看,表层土在最大冲刷线以下只有0.5m ,而且是软塑状粉质粘土,地基容许承载力kpa f ao 180][=,故选用第二层土(中密中砂)作为持力层,kpa f ao 350][=,初步拟定基础底面在最大冲刷线以下1.8 m 处,标高为142.2m ,基础埋深2.8m 。
三、基础的尺寸拟定基础分两层,每层厚度0.8m ,襟边取0.60m ,基础用C15,刚性角0m ax 40=α,基础的刚性角验算为:max 019.368.026.02tan αα<=⨯⨯=-,满足刚性扩大基础的刚性角要求。
交通与汽车工程学院科技论文写作课程名称: 科技论文写作课程代码: 6010419论文题目:成渝高速公路A标段基础工程设计年级/专业/班: 2011级交通工程3班学生姓名: 景浩学号: 332011081802105科技论文写作成绩:学习态度及平时成绩(30)文献查阅能力(20)创新(5)论文撰写质量(45)总分(100)教师签名:年月日目录1、天然地基上浅基础类型、适用条件........................................................ 错误!未定义书签。
1.1天然地基浅基础的一般分类............................. 错误!未定义书签。
1.2天然地基浅基础的各种分类............................. 错误!未定义书签。
2、刚性扩大基础施工.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1旱地上基坑开挖及围护................................. 错误!未定义书签。
2.2基坑排水 (3)2.2.1表面排水法 (3)2.2.2井点法降低地下水位 (3)2.3水中刚性扩大基础修筑时的围堰工程..................... 错误!未定义书签。
2.3.1表面排水法 (3)2.3.2地下连续墙围堰法 (4)3、成渝高速公路A标段刚性扩大基础的设计与计算 (4)3.1设计资料 (4)3.2确定基础埋置深度..................................... 错误!未定义书签。
3.3基础的尺寸拟定 (5)3.4作用效应计算 (6)3.5作用效应组合 (8)3.6地基承载力验算 (8)3.7基底合力偏心距验算 (9)3.8基础稳定性验算....................................... 错误!未定义书签。
交通与汽车工程学院科技论文写作课程名称: _____________ 课程代码: __________________ 6010419 ________________ 论文题目:成渝高速公路A标段基础工程设计年级/专业/班: 20行级交通工程3班 _______________________________ 学生姓名: _________________ 景渣____________________ 学号: __________________________科技论文写作成绩:学习态度及平时成绩(30) 文献查阅能力 (20)创新(5) 论文撰写质量(45)总分(100)教师签名:年月日1>天然地基上浅基础类型、适用条件................................................................. 错误!未定义书签。
天然地基浅基础的一般分类.............................................................................. 错误!未定义书签。
天然地基浅基础的各种分类.............................................................................. 错误!未定义书签。
2、刚性扩大基础施工................................................................................................. 错误!未定义书签。
早地上基坑开挖及国护...................................................................................... 错误!未定义书签。
基础⼯程简答题(修复的)绪论1.基础⼯程设计的基本原则和⽬的?答:基础⼯程设计的⽬的是设计⼀个安全、经济和可⾏的地基及基础。
基本原则有以下⼏点:⑴基础底⾯的压⼒⼩于地基承载⼒;⑵地基及基础的变形值⼩于建筑物要求的沉降值;⑶地基及基础的整体稳定性有⾜够保证;⑷基础本⾝的强度满⾜要求。
2.基础⼯程的⼏种形式及适⽤条件?答:地基可分为天然地基和⼈⼯地基,基础可分为浅基础和深基础。
基础⼯程的常见形式分为天然地基上的浅基础、天然地基上的深基础、⼈⼯地基上的浅基础三类。
如若天然地基承载⼒较⾼,⾜以满⾜上部结构物荷载作⽤下的强度、变形和稳定性的要求,⼀般优先选⽤天然地基上的浅基础;若浅层⼟承载⼒不⾜,但下部较深⼟层有良好的承载⼒,可考虑天然地基上的深基础形式;若深基础不可⾏或没有较好⼟层,可考虑对浅层地基进⾏⼈⼯加固处理后设置⼈⼯地基上的浅基础。
3.试述上部结构、地基、基础共同作⽤的概念?答:上部结构、基础、地基三者在相互的接触⾯上保持静⼒平衡,并且是相互联系成整体来承担荷载并发⽣变形,三部分都按各⾃的刚度对变形产⽣相互制约的作⽤,从⽽使整个体系的内⼒和变形发⽣变化。
因此,在设计时应考虑三者的共同作⽤,即地基、基础、上部结构之间必须同时满⾜静⼒平衡和变形协调两个条件,在外荷作⽤下相互制约、彼此影响。
4.简述基础设计的内容和步骤。
答:⑴初步拟定基础的结构形式、材料与平⾯布置;⑵确定基础埋置深度;⑶计算作⽤在基础顶⾯的荷载;⑷计算地基承载⼒;⑸根据作⽤在基础顶⾯的荷载和地基承载⼒,计算基础的底⾯积,并以此计算基础的长度和宽度;⑹计算基础⾼度、确定剖⾯形状;⑺若地基持⼒层下存在软弱下卧层时,则需验算软弱下卧层承载⼒;⑻按要求计算地基变形;⑼基础细部构造和构造设计;⑽绘制基础施⼯图。
浅基础:. 设计浅埋刚性基础时,通常需进⾏哪些检算,其相应的⽬的是什么?地基强度的检算,包括持⼒层强度和软弱下卧层的强度;⽬的:保证地基不发⽣破坏。
基底合力偏心距例题
【原创版】
目录
1.什么是刚性扩大基础
2.刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距
3.如何验算基底合力偏心距
4.结论
正文
一、什么是刚性扩大基础
刚性扩大基础是一种常用于建筑物基础结构的工程技术,它的主要特点是基础底部较宽,以承受建筑物的重量和荷载。
与传统的刚性基础不同,刚性扩大基础在构造上通常没有配置钢筋,因此,当基底存在合力偏心距时,基底一侧将会受到拉力,而刚性基础的抗拉性能较差,这就需要我们对基底合力偏心距进行验算。
二、刚性扩大基础为什么要验算基底合力偏心距
验算基底合力偏心距的目的是为了确保刚性扩大基础在承受荷载时,基底不会因合力偏心距过大而产生过大的拉应力,从而导致基础的破坏。
因此,对于刚性扩大基础而言,验算基底合力偏心距是非常重要的。
三、如何验算基底合力偏心距
在验算基底合力偏心距时,通常需要按照以下步骤进行:
1.确定基底的几何形状和尺寸,包括基底的长、宽和高等参数。
2.计算基底受到的荷载,包括建筑物的自重和外部荷载等。
3.根据基底的几何形状和尺寸,以及所受到的荷载,计算基底的合力偏心距。
4.对比计算得到的基底合力偏心距与规定的设计值,如果计算值大于设计值,则需要重新调整基底的构造或者重新布置荷载,以确保基底合力偏心距不超过设计值。
四、结论
刚性扩大基础在承受荷载时,需要验算基底合力偏心距,以确保基底不会因合力偏心距过大而产生过大的拉应力。
验算基底合力偏心距的方法包括确定基底的几何形状和尺寸、计算基底受到的荷载、计算基底的合力偏心距以及对比计算值与设计值等步骤。
基础工程课程设计计算说明书刚性扩大基础设计计算说明书录一、设计资料 (2)二、桥台及基础构造和拟定的尺寸 ............................................................................................... 3 三、荷载计算 .. (3)(一)、上部构造恒载反力及桥台台身、基础上土重计算 ................................................. 3 (二)土压力计算 . (4)1.台后填土表面无汽车荷载时土压力计算 (4)(三)支座活载反力计算 ............................................................................................................... 7 四、工况分析 (10)(一)桥上有汽车及人群荷载,台后无活载 ..................................................................... 10 (二)桥上有汽车及人群荷载,台后有汽车荷载 ............................................................. 10 (三)桥上无活载,台后无活载 ......................................................................................... 10 (四)桥上无活载,台后有汽车荷载 ................................................................................. 10 (五)无上部构造时 ............................................................................................................. 10 五、地基承载力验算 (10)(一)台前、台后填土对基底产生的附加应力计算 ......................................................... 10 (二)基底压应力计算 ......................................................................................................... 11 (三)地基承载力验算 ......................................................................................................... 13 六、基底偏心距验算 .. (13)(一)仅受永久作用标准值效应组合时,应满足0e ρ≤0.75 ........................................ 14 (二)承受作用标准值效应组合时,应满足0e ρ≤ ......................................................... 14 七、基础稳定性验算 ..................................................................................................................... 14 (一)倾覆稳定性验算 ......................................................................................................... 14 (二)滑动稳定性验算 ......................................................................................................... 15 八、沉降计算 (16)一、设计资料某桥上部结构采用钢筋混凝土T 形梁,标准跨径20.00m ,计算跨径19.60m 。
土力学与地基基础《土力学与地基基础》课程标准课程名称:土力学与地基基础适用专业:钢结构建造技术开设学期:第二学年第一学期学时:48学分:3一、课程性质及作用土力学与地基基础是钢结构工程技术专业的专业必修课程。
土力学与地基基础是研究土的物理、力学性质,研究土体的变形及强度规律及土力学知识在建筑工程中的实际应用,它包括土力学及地基基础两大部分内容。
本课程的作用是通过本课程的学习及实训,使学生了解土的应力、变形和强度计算等土力学基本原理,掌握一般浅基础和桩基础设计原理、施工方法,具有识读和绘制一般基础施工图的能力,并能根据工程实际情况正确选择地基处理方法和基础类型,分析和解决地基基础问题。
本课程的前续课程有:钢筋混凝土结构、建筑工程测量等。
本课程的后续课程有:地基处理、钢结构桥梁概论等。
二、课程设计思路1.课程设计理念课程根据高技能应用性人才的培养要求,以职业技术应用能力的培养为主线,构建理实一体、任务驱动的教学体系。
课程设计基于专业调研、岗位工作任务的分解、学习领域的构建和等工作过程。
教学内容的选取紧紧抓住高技能人才培养所要求的理论知识“必须够用”的原则,构建了基于钢结构施工单位对于土力学与地基基础实际应用需求的教学内容和体系,体现工学结合的设计理念。
2.课程设计思路紧紧围绕完成工作任务的需要来选择课程内容;变知识学科本位为职业能力本位,打破传统的以“了解”、“掌握”为特征设定的学科型课程目标,从“任务与职业能力”分析出发,设定职业能力培养目标;变书本知识的传授为动手能力的培养,打破传统的知识传授方式,以“学习情境”为主线,创设任务(单元),培养学生的实践动手能力。
本课程标准以土建类专业学生的就业为导向,根据行业专家对本专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析,同时遵循高等职业院校学生的认知规律,紧密结合职业资格证书中相关考核要求,确定本课程的工作模块和课程内容。
为了充分体现任务引领、实践导向课程思想,本课程按土力学认知、土的压缩及土压力计算、土体强度及地基承载力分析等6个方面进行课程内容安排,选土力学与地基基础择具有代表性的土工试验,加深课程内容的理解。
埋置式桥台刚性扩大基础设计示例1.设计资料及基本数据某桥上部结构采用钢筋混凝土剪支T 形梁,标准跨径上20.00m ,计算跨径L=19.50m ,摆动支座,桥面宽度为净7m+2×1.0m ,双车道,按《公路桥涵地基基础设计规范》(JTG D63—2007)进行设计计算。
设计荷载为公路—Ⅱ级,人群荷载为3.52kN m 。
材料:台帽、耳墙及截面a —a 以上混凝土强度等级为C25,3125kN m γ=,台身(自截面a-a 以下)用MU7.5浆砌片、块石(面墙用块石、其他用片石,石料强度不小于MU30),3223kN m γ=,基础用C15的素混凝土浇筑,3324kN m γ=。
台后及溜坡填土3417kN m γ=,填土的内摩擦角35ϕ︒=,粘聚力C=0。
水文、地质资料:设计洪水位高程离基底的距离为7.00m (在a-a 截面处),地基土的物理、力学指标见表1.12桥台与基础构造及拟定的尺寸基础分两层,每层厚度为0.5m ,襟边和台阶等宽,取0.4m 。
根据襟边和台阶构造要求初拟出平面较小尺寸,见图1.1,经验算不满足要求时再调整尺寸。
图1.1基础用C15的混凝土浇筑,混凝土的刚性角max 40α=︒。
基础的扩散角为:1max 0.8tan 38.66401.0αα-==︒<=︒ 满足要求。
3荷载计算及组合(1)上部构造恒载反力及桥台台身、基础自重和基础上土重计算,其值列于表1.2。
(2)土压力计算土压力按台背竖直,0α=︒,填土内摩擦角35ϕ=︒,台背(圬工)与填土之间的外摩擦角17.52ϕδ==︒计算,台后填土水平0β=。
① 台后填土表面无汽车荷载时土压力计算台后填土自重引起的主动土压力计算式为:2412a a E B H μγ=已知:3417kN m γ=,B 为桥台宽度取7.7m ,H 为自基底至填土表面的距离,等于11.0m ;a μ为主动土压力系数。
22222cos ()cos cos()1cos 350.247cos17.51a ϕαμααδ-=⎡⋅++⎢⎣︒==⎡︒⋅⎢⎣2117.00117.70.2471956.10()2a E kN =⨯⨯⨯⨯=其水平向分力:cos()1956.10cos17.51865.57()ax a E E kN δα=+=⨯︒=离基础底面的距离:113.67()3y e m == 对基底形心轴的力矩:1865.57 3.676846.64()ex ax y M E e kN m =-=-⨯=-⋅其竖直向分力:sin()1956.10sin17.5588.21()ay a E E kN δα=+=⨯︒=作用点离基础形心轴的距离:2.20.6 1.6()y e m =-=对基底形心轴的力矩:588.21 1.6941.14()ey ay x M E e kN m ==⨯=⋅② 台后填土表面有汽车荷载由汽车荷载换算的等代均布土层厚度:0G h Bl γ=∑式中:0l ——破坏棱体长度,当台背竖直时,0tan l H θ=,11H m =。
名词解释:α角的正切值,台阶宽度与高度比值的允许1、刚性角:每个台阶的宽度和高度的比值maxα称之为刚性角.值所对应的角度max2、下拉荷载:对于单桩基础,中性点以上负摩阻力的累计值即为下拉荷载。
对于群桩基础中的基桩,尚需考虑负摩阻力的群桩效应,即其下拉荷载尚应将单桩下拉荷载乘以相应的负摩阻力群桩效应系数予以折减。
3、软土地基:软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积,以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。
软土是一种呈软塑到流塑状态,其外观以灰色为主的细土粒,如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土,以及其他高压缩性饱和黏性土、粉土等。
其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。
4、局部倾斜:砌体承重结构沿纵向6——10m内基础两点的沉降差与其距离的比值.5、地基承载力特征值:指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
6、复合地基:在软土地基或松散地基中设置由散体材料或弱胶结材料构成的加固桩柱体,与桩间土一起共同承受外荷载,这种由两种不同强度的介质组成的人工地基,称为复合地基。
7、扩展基础:将上部结构传来的荷载,通过向侧边扩展成一定底面积,使作用在基底的压应力等于或小于地基土的允许承载力,而基础内部的应力应同时满足材料本身的强度要求,这种起到压力扩散作用的基础称为扩展基础。
8、倾斜:倾斜是指独立基础在倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值,以‰表示.9、沉降差:两相邻独立基础中心点沉降量之差,Δs=s1-s2。
框架结构和地基不均匀、有相邻荷载影响的高耸结构基础,变形由沉降量控制。
10、沉降量:独立基础或刚性特别大的基础中心的沉降量.11、地基承载力:地基在变形容许和维系稳定的前提下,单位面积所能承受荷载的能力。
通俗点说,就是地基所能承受的安全荷载。
12、常规设计:因其尺寸及刚度均较少,结构简单,计算分析时将上结构‘基础和地基简单地分割成彼此独立的三个组成部分,忽略其刚度的影响,分别进行设计和验算,三者之间仅满足静力平衡条件,这种设计方法称为常规设计。