[学士]某桥梁基础工程课程设计-secret.doc
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1、2008年课程设计说明书第1章1.1设计任务本设计对象为某公路桥梁,该桥梁的上部结构设计已经完成,本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计与检算。要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作,具体要求如下: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。4将以上全部成果整理成设计计算说明书和设计施工图。1.2设计资料1.2.1工程概况该桥梁系某I级公路干线上的中桥(单线),线路位于直线平坡地段。该地区地震烈度较低,不
2、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4孔30m预应力钢筋混凝土梁组成。 1.2.2 工程地质和水文地质 河床标高为78.32,桩顶与河床平齐,一般冲刷线标高为75.94 m,局部冲刷线标高为73.62 m。 地基土为中密砂砾土,地基土比例系数m10 000 kN/m4;地基土极限摩阻力 kPa;地基容许承载力430 kPa,内摩擦角20o,土的密度r = 11. 80 kN/m2(已考虑浮力)1.2.3荷载情况 桥墩为单排双柱式,上部结构为30 m预应力钢筋混凝土T梁,桥面净宽9m20.75 m,设计汽车荷载为公路I级,人群荷载标准值为3.0kN/m2。以顺桥向计算,计得至盖
3、梁顶的各作用值见表1。荷载情况P/kNH/KnM/(kNm)结构重力(两跨)2934.80 顺汽车双列双孔1561.23 140.18桥人群双孔133.77 0方汽车双到单孔1161.97 487.33向人群单孔64.41 26.36单孔制动力163.80 风力盖梁 风力4.70 距桩顶力臂 5.8m墩柱 风力4.80 距栏顶力臂 2.5m横汽车双孔双列7562.43 2421.77桥人群单孔134.97 0方汽车双列单孔1163.17 1802.91向人群单孔65.61 0根据表1,经计算求得作用一根桩顶荷载为:双跨结构重力 P1=1467.40kN盖梁自重反力 P2=264.00kN一根墩
4、柱自重 P3=165.32kN系梁自重反力 P4=66.90kN每一延米桩重 q=25.91kN/m(已考虑浮力)两跨双列汽车荷载反力 P5=1184.24kN(考虑横桥向偏心影响,计算桩长用,取大值)两跨人群荷载反力 P6=66.89kN单跨双列汽车荷载反力P7=280.50kN(考虑横桥向偏心影响,计算内力用,取小值)单跨人群荷载反力P8=32.21kN单跨双列汽车荷载弯矩 M1=243.67kN*m单跨人群荷载弯矩M2=13.18kN*m水平制动力H1=81.9kN 风力水平力H2=9.5kN 1.3 设计依据1中华人民共和国交通部部标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-200
5、7).人民交通出版社,20072中华人民共和国铁道部标准铁路桥涵地基基础设计规范,TBJ2993赵明华主编,徐学燕副主编基础工程高等教育出版社,20034李克钏主编,罗书学副主编基础工程中国铁道出版社,20005王晓谋主编,基础工程人民交通出版社,2005第2章 方案设计2.1方案比选 (1)对刚性扩大基础基础在外力(包括基础自重)作用下,基底的地基反力为 ,此时基础的悬出部分a-a断面左端,相当于承受着强度为的均布荷载的悬臂梁,在荷载作用下,a-a断面将产生弯曲拉应力和剪应力。当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时,a-a断面不会出现裂缝,这时,基础
6、内不需配置受力钢筋,这种基础称为刚性基础。刚性扩大基础属于浅基础,其埋置深度一般小于5米,对于本工程若采用刚性扩大基础,其须埋于最大冲刷线下不小于1米,刚最小的进置深度为5.7m因此,尽管持力层土层地质良好,考虑浅基础特点故不适合。(2)沉井基础沉井基础适用以下情况1上部荷载较大,而表层地基土的容许承载力不足,扩大基础开挖工作量大,以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用沉井基础与其它深基础相比较,经济上较为合理时;2在山区河流中,虽然土质较好,但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时;3岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深;采用扩大基础施工围堰有困难时。综上所述,本工程不须采用沉井基础
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