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1、桥梁桩基设计1.工程地质资料及设计资料某桥位于直线上，冲刷线以下的河床上部为厚度很大的中密孵石层，其容重=20kN/m3，内摩擦角=38，地基的基本承载力0=800kPa。冲刷线标高为所给支挡结构原地面标高150m下2m即148m，承台底设计标高与水位线平齐，为路堤墙顶标高155m下3m即152m。采用钻孔桩基础，作用于承台底面的竖向力N=18000kN、水平力H=550kN，力矩M=9000kNm。设计时，桩侧土极限摩阻力f=120kPa，横向地基系数的比例系数m=60MNm-4。基桩混凝土采用C20，其受压弹性模量 Eh=2.6107kPa。1. 设计计算2.1桩的计算宽度b0式中 d-桩
2、径，为1.60m； K-各桩之间的纵向相互影响系数，当L00.6hp时，K值按下式计算其中 C-随位于外力作用平面内的桩数n而异的系数，当n=2时，C=0.6； hp-桩埋入地面或局部冲刷线以下的计算深度，按hp=3（d+1）计算，故hp=3（1.60+1）=7.8m； L0-外力作用平面方向上的桩间净距，L0=3.5-1.6=1.9m。至此可知L0=1.9ml4d，故上面所用计算公式与使用条件相符）再根据下式判断是否属于弹性桩 故属弹性桩，应按弹性基础计算。2.4计算桩顶刚度系数1、2、3、4、1-当承台底面沿桩轴线方向作单位位移时所引起的桩顶处的轴向力；（如图所以.未画）2、3-当承台底面
3、沿桩轴线垂直方向作单位位移时所引起的桩顶处的横向力（剪力）和弯矩；（如图所以.未画）3、4-当承台底面顺图示方向作单位转角时，所引起的桩顶处的横向力（剪力）和弯矩。（如图所以.未画）2.4.1求1已知： 故 2.4.2求2 由及查表得YH=0.185则 2.4.3求3由及查表得YM=0.359则 2.4.4求4 由及查表得M=0.958则2.5计算承台座板底面处之竖向位移b、水平位移及转角2.5.1计算 2.5.2计算给定荷载下承台座板的变位b、a和 又则 2.6计算桩顶内力2.6.1桩顶轴向力Ni 所以 2.6.2桩顶弯矩Mi 2.6.3桩顶剪力Hi2.7计算局部冲刷线处桩截面上的弯矩M0和
4、剪力H0 2.8局部冲刷线处桩身水平位移X0和转角0 系数Ax、Bx、A和B可根据y=0（地面处y=0）及查表得 则 2.9计算桩身弯矩 系数AM、BM值可根据y值及从AM、BM系数表查得。今将局部冲刷线以下任意深度y处之My值列表进行计算，详细见下表，并将整根桩上弯矩变化图绘于下图。My计算表ayyAMBM315AM305.5BMMy00010215.0215.00.20.450.1970.99861.6214.6276.20.40.910.3770.986117.8 212.0329.80.61.360.5290.959165.3206.2371.50.81.820.6460.913201
5、.9196.3398.212.270.7230.851225.9183.0408.91.22.730.7620.774238.0166.4404.41.43.180.7650.687239.1147.7386.81.63.640.7370.594230.3127.73581.84.090.6850.499214.1107.3321.424.550.6140.407192.987.5280.42.250.5320.32166.368.8235.12.65.910.3550.175110.937.6148.536.820.1930.07660.316.376.63.57.950.0510.0141
6、5.93.018.949.09000002.10桩基检算2.10.1检算基桩的容许承载力已知：作用于桩顶Nimax=6000kN桩自重 （考虑了水的浮力作用）而桩的轴向容许承载力 而故，所以取m0=0.8则 主力加附加力时候尚可提高20%2.10.2桩身配筋设计桩径d=1600mm，桩长l0=18m；混凝土强度的等级为C20，纵向钢筋采用R235级钢筋，箍筋采用R235级钢筋。类环境条件，安全等级为一级。混凝土抗压强度设计值fsd=9.2MPa，R235级钢筋抗压强度设计值，轴心压力计算值N=0Nd=1.118000=19800kN。1）截面设计由于长细比，故可以按螺旋箍筋柱设计。（1） 计算所需的纵向钢筋截面面积取纵向钢筋的混凝土保护层厚度为c=60mm，则可得到核心面积直径柱截面面积 核心面积 假定纵向钢筋配筋率，则可得到现选用2925，。（2） 确定箍筋的直径和间距S由式子 且取Nu=N=19800kN，可得到螺旋箍筋换算截面面积As0为 现选12单肢箍筋的截面积 。 这时，螺旋箍筋所需的间距为 由构造要求，间距S应满足 和 ，故取S=60mm40mm。截面设计布置如图所示（.未画）2）截面复核经检查，如图（未画）所示截面构造布置符合构造要求。实际设计截面的则可得 检查混凝土保护层是否会剥落？ 故混凝土保护层不会剥落。
