鐵路橋墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、 課程名稱：工程基礎(chǔ) 設(shè)計(jì)題目： 鐵路橋墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 院 系： 專 業(yè)： 年 級(jí)： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 5 月 20 日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)專 業(yè) 姓 名 學(xué) 號(hào) 開(kāi)題日期：2011 年 3月 20 日 完成日期： 2011 年4 月 16 日題 目 鐵路橋墩基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)的目的 1.熟練掌握Word ,Excel及CAD制圖 2.利用所學(xué)的東西分析設(shè)計(jì)橋墩基礎(chǔ)，并制定其施工方案。 3.學(xué)會(huì)利用工具和資料解決問(wèn)題。 二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 1.計(jì)算主力，活載，縱向附加力及荷載組合。 2.選定樁基類型，確定樁徑，樁材、樁長(zhǎng)、樁數(shù)等 3.進(jìn)行樁的布置，并進(jìn)行單樁軸向承載力檢算

2、及群樁驗(yàn)算。 4. 設(shè)計(jì)內(nèi)容完整，并附有必要的計(jì)算圖。 三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 四、成 績(jī) 指導(dǎo)教師 (簽章) 年 月 日（一）主力主力應(yīng)包括恒載，活載，列車豎向動(dòng)力和離心力。但因橋墩為實(shí)體，可不計(jì)列車豎向動(dòng)力而橋位于直線上，故也無(wú)需計(jì)算離心力。1、 豎向恒載（1） 橋跨結(jié)構(gòu)自重一孔梁重=2227 KN軌道材料及人行道每米長(zhǎng)度的重量=10 故（2） 頂帽自重體積 重量 （3） 墩身自重墩身高 頂面積 底面積 故體積 重量 （4） 浮力低水位處之墩身截面積墩底面積則橋墩侵入水下體積：低水位時(shí)： 故浮力為：低水位時(shí)， 2. 豎向活載 (1) 雙孔重載其最不利荷載位置見(jiàn)圖，可由確定，若等跨度者，則可直接由

3、解得，和分別為左右兩跨上活載重量，故 則 則支點(diǎn)反力，為豎向活載 對(duì)基底軸之力矩 (2) 一孔重載 支點(diǎn)反力為 故豎向活載為 對(duì)基底軸之力矩 （二）縱向附加力（水平力）1. 制動(dòng)力（或牽引力） 現(xiàn)行鐵橋規(guī)規(guī)定，單線橋之制動(dòng)力或牽引力按豎向靜活載重量的10%計(jì)算，但當(dāng)與離心力同時(shí)計(jì)算時(shí)，則應(yīng)按7%計(jì)算。本橋位于直線上，故應(yīng)按10%計(jì)算。簡(jiǎn)支梁傳到橋墩臺(tái)上的縱向水平力值：固定支座為全孔的100%，滑動(dòng)支座為全孔的50%。在一個(gè)橋墩上安設(shè)固定支座及活動(dòng)支座時(shí)，應(yīng)按上述數(shù)值相加，但不大于其中一跨固定支座的縱向水平力。計(jì)算橋墩臺(tái)時(shí)，制動(dòng)力（或牽引力）作用于支座鉸中心處。（1） 二孔重載制動(dòng)力但不大于 故

4、取 對(duì)基底軸之力矩：（2） 一孔重載牽引力 2. 縱向風(fēng)力 對(duì)列車，橋面系和各種上承梁不計(jì)其縱向風(fēng)力。橋墩按實(shí)際受風(fēng)面積乘以風(fēng)載強(qiáng)度計(jì)算其所受縱向風(fēng)力。本橋風(fēng)力強(qiáng)度采用定型設(shè)計(jì)資料，即(橋上有車)。（1） 頂帽風(fēng)力迎風(fēng)面積 對(duì)基底軸之力矩：（2） 墩身風(fēng)力 低水位時(shí)： 迎風(fēng)面積對(duì)基底軸之力矩：縱向主+附兩孔重栽： 縱向主+附一孔重栽： 擬定承臺(tái)為C20混凝土，尺寸為 則作用在承臺(tái)底面中心的荷載為：縱向主+附兩孔重栽：縱向主+附一孔重栽：（三）樁基礎(chǔ)采用鉆孔摩擦樁，根據(jù)施工條件，樁擬定用直徑，（1）確定樁長(zhǎng) 其中 則擬定樁長(zhǎng)18m（2）確定樁數(shù) 取整根（3）樁的計(jì)算寬度其中 且 則 即 （4）樁

5、的變形系數(shù)對(duì)于鐵路: 樁在局部沖刷線以下深度其計(jì)算長(zhǎng)度為彈性樁（5）樁頂剛度系數(shù)其中按樁中心距計(jì)算面積，故取并已知： 取用4 則查表知：則 (6)計(jì)算承臺(tái)底面形心O點(diǎn)的位移 （縱向主+附一孔重栽） (7)計(jì)算作用在每根樁頂上的作用力豎向力：水平力：彎矩： 校核： (8)計(jì)算局部沖刷線處樁身彎矩，水平力及軸向力可按彈性樁進(jìn)行計(jì)算和配筋，然后進(jìn)行群樁基礎(chǔ)承載力和沉降計(jì)算。（四）計(jì)算局部沖刷線以下深度y處樁截面的彎矩，水平抗力及剪力 則計(jì)算表如下0.00 0.0 7.60.00 1.00 0.00 68.3868.380.38 0.2 7.60.196960.9980624.31 68.25 92.

6、56 0.75 0.4 7.60.377390.9861746.58 67.43 114.01 1.13 0.6 7.60.529380.9586165.34 65.55 130.89 1.51 0.8 7.60.645610.9132479.69 62.45 142.13 1.89 1.0 7.60.732050.8508990.36 58.18 148.54 2.26 1.2 7.60.761830.7741594.03 52.94 146.97 2.64 1.4 7.60.764980.6869494.42 46.97 141.39 3.02 1.6 7.60.737340.593739

7、1.01 40.60 131.61 3.40 1.8 7.60.684880.4988984.53 34.11 118.65 3.77 2.0 7.60.614130.4065875.80 27.80 103.60 4.15 2.2 7.60.5316 0.3202565.61 21.90 87.51 4.53 2.4 7.60.443340.2426254.72 16.59 71.31 4.91 2.6 7.60.354580.1754643.77 12.00 67.98 5.28 2.8 7.60.269960.1197933.32 8.19 41.48 5.66 3.0 7.60.193

8、050.0759523.83 5.19 29.02 6.60 3.5 7.60.050810.013546.27 0.93 7.20 7.55 4.0 7.60.000050.000090.01 0.01 0.01 水平抗力計(jì)算表如下：0.00 0.0 7.62.440661.6210000.38 0.2 7.62.117791.290889.92 3.35 13.27 0.75 0.4 7.61.802731.0006416.89 5.19 22.09 1.13 0.6 7.61.50680.7498121.18 5.84 27.02 1.51 0.8 7.61.22370.5372722.

9、93 5.58 28.51 1.89 1.0 7.60.970410.3611922.73 4.69 27.42 2.26 1.2 7.60.745880.2190820.97 3.41 24.38 2.64 1.4 7.60.551750.1079318.10 1.96 20.06 3.02 1.6 7.60.38810.0242214.55 0.50 15.05 3.40 1.8 7.60.25386-0.0357210.70 -0.83 9.87 3.77 2.0 7.60.14696-0.075726.89 -1.97 4.92 4.15 2.2 7.60.06461-0.09943.

10、33 -2.84 0.49 4.53 2.4 7.60.00348-0.11030.20 -3.44 -3.24 4.91 2.6 7.6-0.03986-0.11136-2.43 -3.76 -6.19 5.28 2.8 7.6-0.06902-0.10544-4.53 -3.83 -8.36 5.66 3.0 7.6-0.08741-0.09471-6.14 -3.69 -9.83 6.60 3.5 7.6-0.10495-0.05698-8.61 -2.59 -11.19 7.55 4.0 7.6-0.10788-0.01487-10.11 -0.77 -10.88 則剪力計(jì)算表如下：0

11、07.61065.42 065.42 0.38 0.2 7.60.95551-0.0279562.51 -1.01 61.49 0.75 0.4 7.60.83898-0.0955454.88 -3.46 51.42 1.13 0.6 7.60.67486-0.1819144.15 -6.59 37.55 1.51 0.8 7.60.48522-0.2708731.74 -9.82 21.92 1.89 1.0 7.60.28901-0.3505918.91 -12.71 6.20 2.26 1.2 7.60.10153-0.413356.64 -14.98 -8.34 2.64 1.4 7.

12、6-0.06586-0.45486-4.31 -16.48 -20.79 3.02 1.6 7.6-0.20555-0.47378-13.45 -17.17 -30.62 3.40 1.8 7.6-0.31345-0.47103-20.50 -17.07 -37.58 3.77 2.0 7.6-0.38839-0.44914-25.41 -16.28 -41.68 4.15 2.2 7.6-0.43174-0.41179-28.24 -14.92 -43.17 4.53 2.4 7.6-0.44647-0.36312-29.21 -13.16 -42.37 4.91 2.6 7.6-0.43651-0.30732-28.56 -11.14 -39.6