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土力学课程设计计算书

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<<基础工程课程设计>>计算书班级土木工程二班学号姓名设计分区A42指导老师2010年12月13日一、确定桩的类型、截面尺寸和桩长，初步选择承台底面的标高本工程采用预应力管桩（PHC ）基础，桩径为400mm ，初选承台底面的标高为－6.000m 。

二、确定单桩承载力选择砂砾状强风化花岗岩（极限端阻力标准值q PK ＝7500KPa ）或 土状强风化脉岩（极限端阻力标准值q PK ＝7500KPa ）作为桩端持力层，桩端进入持力层的深度为2d ，单桩承载力设计值计算如下：公式：222pk sk uk Q Q Q R +==其中：∑=isikskl q u Q p pk Q A q pk=1、BZK1处单桩承载力，±0.000相当于黄海高程21.6m ，则BZK1的孔口黄海高程20.95m 相当于相对标高：20.95-21.6＝-0.65m 。

BZK1处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下：sk Q KPa 1286)1008.0901.7707.8753.3(4.014.3=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯=KPa Q Q R pk sk 111429422128622=+=+=2、BZK2处单桩承载力,BZK2的孔口黄海高程21.51m 相当于相对标高：21.51-21.6＝-0.09m 。

BZK2处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下：sk Q KPa 2164)1008.0804.8706.127519.1(4.014.3=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯=KPa Q Q R pk sk 155329422216422=+=+=3、BZK3处单桩承载力， BZK3的孔口黄海高程21.51m 相当于相对标高：21.51-21.6＝-0.09m 。

BZK3处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下：sk Q KPa 2216)1008.0805.9700.137519.0(4.014.3=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯=KPa Q Q R pk sk 157929422221622=+=+=4、BZK4处单桩承载力，则BZK4的孔口黄海高程21.55m 相当于相对标高：21.55-21.6＝-0.05m 。

BZK4处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下：sk Q KPa 1764)1008.0807.47055.13(4.014.3=⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯=KPa Q Q R pk sk 135329422176422=+=+=5、BZK5处单桩承载力， BZK5的孔口黄海高程21.55m 相当于相对标高：21.55-21.6＝-0.05m 。

BZK5处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下：sk Q KPa 1674)1008.0801.6706756.4(4.014.3=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯= KPaQ Q R pk sk 130829422167422=+=+=6、BZK6处单桩承载力， BZK6的孔口黄海高程21.68m 相当于相对标高：21.68-21.6＝0.08m 。

BZK6处工程地质柱状图如下图一所示，该孔点处单桩承载力计算如下:sk Q KPa 2100)1008.0804.97012(4.014.3=⨯+⨯+⨯⨯⨯= KPaQ pk 94275004/4.04.014.3=⨯⨯⨯=KPa Q Q R pk sk 152129422210022=+=+=由以上计算过程，本工程桩基承载力特征值取为 R=1100 KPa三、桩基础受力计算（布桩和验桩）布桩时桩中心距按3.5d 考虑，承台边到最外圈桩中心距离按1d 考虑公式：R nG F Q ≤∑+=，有地震效应组合时：R nGF Q 25.1≤∑+= ∑+∑+∑+=ixk iyk kk y y Mx x MnG F Q 2max承台底2max承台底maxd V M M x y y +=承台顶承台底(初选承台高 h =1200mm)dV MMy x x +=承台顶承台底RQM A X2.1≤，有地震效应组合时：RQ MAX5.1≤参看WDCNL.OUT文件，若Nm ax组合中其组合系数NE＝1，表明有地震效应参与组合。

1、二桩基础选择轴G与5轴交界处柱下桩基础验算，如右图所示：已知：N=1963.7Kn；Vx=18.4Kn；My=34.2Kn-m；34.218.4 1.256.28.yM K n m=+⨯=承台底1963.725 2.2 1.0 1.2101511002k kF GQ K P a R K P an++⨯⨯⨯∑===≤=56.280.71055 1.213200.70.72M A Xk kF GQ K pa R K pan+⨯∑=+=≤=⨯⨯2、三桩基础选择C轴与5轴交界处柱下桩基础验算，如右图所示：已知：N=3105.3Kn；Vx=10.6Kn；My=19.6Kn-m；V y=16.8Kn；Mx=30.7Kn-m；mKnMy.32.322.16.106.19承台底=⨯+=Mx.502.18.167.30承台底=⨯+=3105.325 3.3 1.2106811003k kF GQ K P a R K P an++⨯⨯∑===≤=32.320.750.860.91129 1.213200.70.720.90.90.450.452M A Xk kF GQ K pa R K pan+⨯⨯∑=++=≤=⨯⨯⨯+⨯⨯3、四桩基础选择C轴与6轴交界处柱下桩基础验算，如右图所示：已知：N=4203Kn；Vx=4Kn；My=7.4Kn-m；V y=10.8Kn；Mx=18.4Kn-m；mKnMx.32.322.16.106.19承台底=⨯+=420325 4.84 1.2108711004k kF GQ K P a R K P an++⨯⨯∑===≤=31.360.712.20.71103 1.213200.70.740.70.74M A Xk kF GQ K pa R K pan+⨯⨯∑=++=≤=⨯⨯⨯⨯4、五桩基础选择G轴与7轴交界处柱下桩基础验算，如右图所示：已知：N=4729.9Kn；Vx=1.9Kn；My=4Kn-m；V y=8.5Kn；Mx=16.4Kn-mmKnMy.28.62.19.14承台底=⨯+=mKnMx.26.62.15.84.16承台底=⨯+=4729.9257.84 1.299311005k kF GQ K Pa R K Pan++⨯⨯∑===≤=26.6 1.0 6.28 1.01001 1.213201.0 1.04 1.0 1.04M AXk kF GQ K pa R K pan+⨯⨯∑=++=≤=⨯⨯⨯⨯四、桩身结构设计采用静压高强预应力管桩（PHC），PHC管桩选用闽2007G119图集，PHC400-95-B，桩身强度设计值：1950Kpa。

mKnMy.2.122.144.7承台底=⨯+=五、承台设计（承台抗冲切、抗弯配筋、抗剪验算）1、承台抗冲切验算公式：A ：柱对承台的冲切（也称为群桩对承台的冲切）：产生的冲切力＝冲切锥体外所有桩顶静反力之和∑=i l Q F 承台抗冲切力＝四个面的锥体斜面积 × Ft系数 × 斜锥体在竖直面上的投影面积 × Ft[]2.084.02.084.0((200000)0)000+=-----+=+++=y x x h f a h a b x y t hp x z y y z λβλββββ冲跨比：000000h a y h a x y x =-----=λλ；当y x 或00λλ的取值范围＝0.2～1.0B ：角桩对承台的冲切：承台抗冲切力0)111)1212(2(h f a a x t hp x y y c c βββ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=2.056.02.056.01111+=-----+=y x x y λβλβ；角桩冲跨比：011011h a y h a x y x =----=λλ；当y x 或11λλ的取值范围＝0.2～1.0（一）二桩承台 1、抗冲切验算公式：2、抗剪切验算公式：3、抗弯配筋计算公式：（二）三桩承台 1、 抗冲切验算：底部角桩：抗冲切力01111112)2(h f tga C t hp βθβ+=2.056.01111+=λβ顶部角桩：抗冲切力02122122)2(h f tga C t hp βθβ+=2.056.01212+=λβ121201111h a h a =----=λλ2、抗剪切验算公式：3、抗弯配筋计算公式：（三）四桩承台 1、抗冲切验算公式：2、抗剪切验算公式：3、抗弯配筋计算公式：六、地梁配筋计算DL1：DL2：。

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土力学地基基础课程设计

土力学地基基础课程设计

1、设计资料1、1上部结构资料某教学实验楼,上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30。

底层层高３、４m(局部１0ｍ,内有10ｔ桥式吊车,其余层高3、3ｍ,底层柱网平面布置及柱底荷载如图２所示。

1、2建筑物场地资料(1）拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示图1建筑物平面位置示意图（2)建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。

场地地下水类型为潜水，地下水位离地表２、1m,根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。

(3)建筑地基得土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。

表1 地基各土层物理、力学指标表1地基各土层物理、力学指标2、１选择桩型根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。

采用预应力高强混凝土薄壁管桩，这样可以较好得保证桩身质量,并在较短得施工工期完成沉桩任务。

桩截面尺寸选用:D＝５0０mm ,壁厚t=５0mｍ。

混凝土强度C3０。

考虑承台埋深1、5 m,以4层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层,桩端进入持力层深度2倍桩径即０、６m,桩顶嵌入承台０、1m。

这时桩端一下持力层厚度大于4倍桩径,满足要求。

3、确定单桩承载力特征值初步设计时,单桩竖向承载力特征值估算++.3⨯16002=⨯⨯⨯=⨯+14⨯⨯127246.0kN4293.812.325145.0(.0作施工图设计时，根据单桩竖向静荷载试验,得到单桩竖向承载力特征值４、确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸先不计承台及承台上覆土重及偏心荷载估算桩得数量取桩数n=6根为进一步减轻挤土效应,软土中桩距取4倍径，即2m,桩得布置如图,承台尺寸,满足构造要求。

承台及上覆重度取,则现在按偏心受荷,验算桩数取n＝6就是合理得５、确定复合基桩竖向承载力设计值该桩属于非端承桩，并ｎ>3,承台底面下并非欠固结土、新填土等，故承台底面不会与土脱离,所以宜考虑桩群土承台得相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值５、1六桩承台承载力计算承台净面积承台底地基土极限阻力标准值６桩顶作用验算荷载取Ａ柱得组合：F ＝２547,M ＝25,Q ＝14承台高度1ｍ等厚，荷载作用于承台顶面。

土力学与基础工程课程设计

土力学与基础工程课程设计

1基础工程课程设计任务书一、教学要求根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题、实际运算和绘制施工图的能力，以巩固和加强对基础设计原理的理解。

二、设计任务设计四川南充某办公楼的基础，根据上部结构及地基条件用柱下独立基础。

三、设计要求设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。

四. 设计资料1、上部结构资料：上部结构为四层框架，层高m 2.3，框架、主梁、次梁、柱为现浇整体，主梁28030cm ⨯，次梁26025cm ⨯,楼板厚cm 10,柱截面25040cm ⨯,室内外高差m 3.0。

2、下部地基资料：该建筑位于非地震区,不考虑地震影响。

建筑场地地质情况复杂，地质由杂填土、亚粘土、淤泥质亚粘土及细粉砂组成（表1）。

各层地基土的物理力学指标见下表。

图1 柱网平面图3、基础选用材料：基础混凝土选用20C，100厚。

C，钢筋选用335HRB，垫层采用素混凝土15五．设计步骤1、根据地质条件确定基础的埋置深度2、根据地基承载力与荷载计算基底面积，并进行软弱下卧层验算：2对于偏心受压基础两边长之比一般L/B≤2，最大不超过3。

3、根据建筑层数及地质条件确定基础类型4、地基变形验算5、基础剖面设计与结构计算（1）按冲切强度要求，设计底板高度。

（2）根据柱边或变阶处的弯矩值进行底板配筋计算。

6、绘制基础施工图，编写施工说明书。

设计要求：1、设计A、B、C柱下独立基础；2、计算A、B、C柱下独立基础，并按容许变形值调整基底尺寸；3、绘制施工图（基础平面图（局部）,基础详图）及编写施工说明。

提示：1、熟悉题目要求及场地工程地质条件；2、选择持力层、确定基础埋深；3、确定基础类型及材料；4、按容许承载力确定基础尺寸；5、下卧层强度验算；6、分别计算A、B、C柱基础沉降；7、按允许沉降差调整基底尺寸；8、基础高度验算；9、配筋计算；10、绘制施工图。

(整理)土力学课程设计.

(整理)土力学课程设计.

三． 山墙 (6)第一部分 工程性质一．工程概况该工程为四层教学楼，其平面布置形状详见图纸1-1，开间为3800mm ，进深为5700mm ，第一层层高为5200mm ，标准层和顶层的层高均为3400mm 。

圈梁的截面尺寸为mm mm 280250⨯，内配4根直径为θ12的钢筋和θ6@250的箍筋。

教学楼中除⑥、⑦之间的隔墙厚度为120mm 外，其余的墙的厚度度均为240mm 。

墙的内部用白水泥粉刷，外部用水泥砂浆找平后，在水泥砂浆上油漆装饰，详细做法详见附表1-2，楼地面和顶层面的均为钢筋混凝土板，内配θ6@250的双向板，尺寸和各装饰、防水、保温隔热层的厚度详见附表1-2。

楼梯间的踏步的宽度300mm ，踢步高度为150mm ，各层的厚度详见附表1-2。

二．工程地质条件场地位于贵阳市某处，地形平坦，场地岩土由杂填土、残积红粘土和三叠系安顺组白云岩组成。

勘测期间，勘测范围内未见地下水。

岩土及主要物理力学性能指标见下表。

土层及主要物理力学性能指标岩土层编号及名称 层厚 （m ） 重度 （KN/m 3） 含水量 （%）孔隙比液限w L（%）塑限w p（%）内聚力c （KPa ） 内摩擦角φ(°) 压缩模量aEa （MPa ）承载力特征值f ak （kPa ）①杂填土 1.1 15.8②硬塑红粘土 5.618.2636.2 1.02 58.330.858.95.78.6237.1③完整微风化白云岩2800底层室内主要地坪标高为±0.000，相当于绝对标高1080.22m 。

三．基础概况根据工程上部的结构形式和材料，计算的由上部结构传递到基础顶面的竖向力值分别为内纵墙∑=1F 1414.31KN ，外纵墙∑=2F 455.66KN ，山墙∑=3F 171.13KN ，横墙∑=4F 211.43KN ，楼梯间墙∑=5F 236.84KN 。

由上部结构传递到基础顶面的竖向力值，选取对应位置的计算单元，分别对内纵墙、外纵墙、横墙、山墙、楼梯间墙位置下的基础进行计算和验算。

土质学与土力学第四版课程设计

土质学与土力学第四版课程设计

土质学与土力学第四版课程设计一、课程设计背景土质学与土力学是土木工程领域重要的基础课程，它们作为土木工程学科的核心和基础，对于培养工程技术人才具有重要意义。

随着社会经济的不断发展，土力学和土质学的研究也在向纵深发展，课程的内容也需要与时俱进，不断开拓和拓展教学领域，以适应不断扩大的应用范围和学科领域。

因此，本次课程设计将以《土质学与土力学第四版》为参考，充分发挥计算机模拟技术的优势，针对土体力学分析与设计中的典型问题进行深入研究和探索，旨在为学生提供更加丰富、高效、实用的学习体验，强化学生对计算机模拟技术在土壤力学分析中的实际应用能力。

二、课程设计内容2.1 研究内容以20世纪50年代至今为时间段，结合课程教学大纲，结合课程教学大纲，深入研究以下问题：1.土体的力学性质、变形及其产生机理2.土体的强度分析、软弱特性以及分析计算方法3.岩土工程中土体与构筑物交互作用4.分析与计算岩土工程中的复杂地貌、地质构造背景下的岩土工程问题2.2 计算机模拟技术在土壤力学设计中的应用在课程设计中，将重点探讨计算机模拟技术在土壤力学设计中的应用。

主要包括：1.计算机模拟技术的概念、分类及其在土壤力学领域中的基本应用2.实现不同情景下岩土工程设计的计算机模拟方法及其效果评估3.利用计算机模拟技术开发相关土壤力学软件的实践应用及其效果评估2.3 课程设计步骤1.确定课程设计的研究方向及目标，确定课程设计的主要研究内容和方案。

2.研究课程设计所需资料、软件工具等，建立计算机模拟模型，先进行初步的仿真计算，分析初步模拟结果。

3.收集并整理仿真计算数据，并对数据进行初步分析和归纳。

4.完成最终的仿真实验，对结果进行统计及分析，最终得出初步结论。

5.完善实验记录及分析报告，综合分析结果并进行总结与讨论。

三、课程设计成果1.设计出与土壤力学分析相关的计算机模拟模型，并得到初步的计算仿真结果。

2.成功完成土力学中的典型设计问题仿真实验，并对仿真结果进行统计及分析，提出初步结论，并撰写实验记录及分析报告。