铁路桥梁桥墩基础课程设计--双线高速铁路某桥墩基础设计

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1、课程设计任务书题目：双线高速铁路某桥墩基础设计一、设计的目的通过本课程设计，要求学生熟悉基础设计的方法，掌握基础设计的基本理论，培养综合应用基本知识和基本理论的能力。二、设计的内容及要求设计具体内容见任务书：通过本课程设计，要求学生熟悉：1．综合分析设计资料，对三种常用的桥梁基础类型（刚性扩大基础、桩基础和沉井基础）的技术合理性进行比较（限于课时，本次课程设计不考虑造价因素），选择较为合理的基础方案。2．对选定的基础方案进行详细设计。3．初步决定修筑基础的施工方案。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日27目录一、工程概况3二、工程地

2、质和水文地质3三、设计荷载41、恒载4（1）结构构件自重4（2）附属设施重（二期恒载）42、活载4四、设计步骤51.支座反力的确定：5（1）基底以上墩及土的重量和的计算5（2）附加力（风力）6（3）主力72.基础的选择与检算11（1）选定桩基类型11（2）选择桩材与桩径11（3）拟定承台底面平面形状及尺寸13（4）桩与承台连接方式14（5）求R和桩数检验14（6）求桩顶荷载15（7）基桩竖向抗压承载力验算16（8）水平承载力检验16（9）承台抗冲切验算16（10）承台底面形心处的位移计算17（11）桩基检算223.基础配筋25（1）判断大小偏

3、心26（2）应力检算27（3）稳定性检算27（4）单根桩材料表27五、施工图绘制27六、规范及参考书2727某高速铁路桥梁桥墩基础设计设计任务一、工程概况该桥梁系高速铁路干线上的特大桥（复线），线路位于直线平坡地段。该地区地震烈度较低，不考虑地震设防问题。桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土整体箱梁组成，见图3-1和图3-3。二、工程地质和水文地质场地处的地质剖面见图3-2，相关土工试验资料见表3-1。水文资料见图3-1。表3-1土工试验成果表土层编号及名称地质年代比重Gs重度g/kN/m3含水量w/%液限wL/%塑

4、限wp/%jc/kPa渗透系数k/cm/s压缩系数a/MPa-1地基承载力特征值(kpa)①软粘土Q42.7214.991.585.055.06°17’10.12.8E-80.494100②砂粘土Q42.6918.834.543.028.012°05’19.43.4E-70.112190③粗砂中密Q32.6019.526.2//24°32’/2.7E-10.011350④强风化砂岩K饱和单轴抗压强度R=2.4MPa⑤中风化砂岩K饱和单轴抗压强度R=6.7MPa27三、设计荷载1、恒载（1）结构构件自重按《铁路涵设计基本规范》（TB10002.

5、1-2005)采用。按照图纸提供采用梁的自重：钢筋混凝土重度25，梁体混凝土用量259.8则：=（2）附属设施重轨下枕底道碴厚度为35cm。包括钢轨、道碴、轨枕、防水层、保护层、人行道遮板、声屏障、挡碴墙、电缆槽竖墙、盖板等重量，直线梁按184kN/m计算，曲线梁按198kN/m计算。则：=。2、活载列车竖向活载纵向计算分别采用ZK标准活载。27恒载图示：图2恒载作用简图（尺寸单位：mm）四、设计步骤1.支座反力的确定：根据提供的上部结构恒载及活载，分双线纵向主＋附两孔满载、双线纵向主＋附一孔轻载两种情况。先计算四个支座的支座反力，再把荷载计

6、算到承台底面形心处。（1）基底以上墩及土的重量和的计算墩台自重G的计算：27顶帽及托盘钢筋混凝土用量：66.63；墩身混钢筋混凝土用量：83.62；吊篮：一个桥墩：Q235钢材（12h+1529.3）kg；涂装面积：72.43（重量可忽略）；支承垫石钢筋混凝土用量：2.8。底座钢筋混凝土用量：土的重量：基底以上土的体积：；该土为软粘土，其重度。该体积的软粘土重量：（2）附加力计算公式：式中：—风荷载强度（Pa）；—基本风压值（Pa），查规范取550Pa；—风载体型系数，L/b=2.19取1.1；—风压高度变化系数，取1.0；27—地形、地理条

7、件系数，取1.0。桥上有车时按上式值的80%计算。a)顶帽风力迎风面积：顶帽风力=0.484×2.1=1.12kN对基底产生的矩为：1.12×（0.188+14.2）=16.1kN•mb)墩身风力迎风面积=67.4m2墩身风力=67.4×0.484=32.62kN对基底产生的矩为：32.62×8=292.96kN•m总的纵向风力H=1.12+32.62=33.72kN，取34kN。（1）主力支座编号：27图3支座编号（横向）简图a)情况1：双线纵向主＋附两孔满载图4两孔满载简图（尺寸单位：mm）列车活载动力系数：，—结构计算跨度，单位m本设计

8、：此时支座反力计算：左跨部分：由对称性：此时荷载计算到承台底面形心处:27图5两孔重载时承台地面受力简图—对应于荷载效应标准组合时，上部结构传至承台底部的竖向力；—