铁路桥墩桩基础设计

第一篇第二篇

基础工程课程设计

——铁路桥墩桩基础设计

指导老师： 班 级： 姓 名： 学 号：

2010年6月

目 录

设计说明书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2设计计算书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3

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一、 收集资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 二、 拟定尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 三、 承台底面形心处的位移计算 „„„„„„„„„„„„„„„7 四、 墩身弹性水平位移δ的计算„„„„„„„„„„„„„„„11 五、 桩基检算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 六、 电算结果 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

第一篇 设计说明书

1. 铁路桥墩桩基础设计中所依据规范有 《铁路桥涵地基和基础设计规范》TB1002.5 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB1002.3-99

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2．铁路桥墩桩基础设计内容及步骤 ①收集资料

②拟定桩的尺寸及桩数 ③承台底面形心处的位移计算 ④墩身弹性水平位移计算

⑤承载力、位移、稳定性、抗裂性检算及桩身截面配筋设计 ⑥绘制桩基础布置及桩身钢筋构造图 3. 设计方案

线路为双线、直线、坡度4‟、线间距5m，双块式无碴轨道。桥跨31.1m，采用桩基础，蹲下设八根桩，设计直径为1m，成孔直径为1.05m，钻孔灌注桩，用旋转式钻头，桩身采用C25混凝土，桩长40m，粗砂层为持力层，桩底标高为-6.69m。地基容许承载力[σ]=644kPa，单桩轴向受压容许承载力[P]=3048.92KN，对于主力加附加力[P]乘以1.2的提高系数。

桩顶和承台连接为主筋伸入式，桩顶深入承台0.1m。桩身对称布置16根Φ18的光圆钢筋，钢筋总长13m，深入承台0.9m。箍筋用Φ8@200mm，且沿钢筋笼方向，每隔2m设一道骨架钢筋和定位钢筋，均为Φ18的一级钢。

第二篇 设计计算书

一、收集资料

㈠ 设计资料

1、线路：双线、直线、坡度4‟、线距5m，双块式2无石渣轨道及双侧1.7m人行道，其重量为44.4kN/m。

2、桥跨： 等跨L=31.1m无渣桥面单箱单室预应力混凝土梁，梁全长32.6m，

2

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梁端缝0.1m。梁高3m，梁宽13.4m，每孔梁重8530kN，简支箱梁支座中心距梁端距离0.75m，同一桥墩相邻梁支座间距1.6m。轨底至梁底高度为3.7m，采用盆式橡胶支座，支座高0.173m，梁底至支座铰中心0.09。 3、建筑材料：支撑垫石、顶帽、托盘采用C40钢筋混凝土，墩身采用C30混凝土，桩身采用C25混凝土。 4、地质及地下水位情况： 标 高 (m) 36.79~36.29 36.29~30.79 30.79~21.29 21.29～19.89 19.89～-3.51 土层平均重度γ=20KN/m3，土层平均内摩擦角Φ=28°，地下水位标高：

+30.5m

5、标高：梁顶标高+53.483m，墩底+35.81m。 6、风力：W=800Pa（桥上有车）。

7、桥墩尺寸：如图1所示(单位：cm，标高：m)。

地质情况 耕 地 软塑 砂粘土 粉 砂 淤泥质 砂粘土 (松软) 细砂 (中密) 厚度 (m) 0.5 5.5 9.5 1.4 23.4 标 高 (m) -3.51~-12.31 -12.31~-22.31 -22.31~-29.31 -29.31~-46.31 地质情况 粗砂(中密) 中砂(中密) 砾砂(中密) 硬塑粘土 厚度 (m) 8.8 10.0 7.0 17.0 3

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750 60 130 185 185 130 60 40 50.31 60 150 47.81 20 60 590 60 20 50:1 1200 241 638 241 35.81¢ñ ¢ñ

250 33.31 166 184 700 184 166 241 319 319 241 1120 图1 桥墩及承台尺寸示意图㈡ 设计荷载： 1、承台底外力合计：

双线、纵向、二孔重载：

4

360 45 270 45 20 320 20 50:1 166 368 166

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N=18629.07kN,H=341.5KN,M=4671.75kN.m; 双线、纵向、一孔重载：

N=17534.94kN,H=341.5kn,M=4762.57kN.m

2、墩顶外力：

双线、纵向、一孔重载：

H=253.44KN,M=893.16KN.m

二、拟定尺寸

1、桩身采用C25混凝土。

2、设计桩径采用d=1m，成孔桩径为1.05m,钻孔灌注桩，采用旋转式钻头。 3、画出土层分布图，选用粗砂层为持力层，桩端进入持力层的临界深度为1.5d=1.5m，即桩端进入持力层要大于1.5m，从承台底面到细沙层底部深度为36.82m，则取桩长l=40m。桩底标高-6.69m，进入持力层3.18m。 4、估算桩数：（按双孔重载估算）

估算公式：nμN [p]1[P]Ufilim0A[]

2Ud10.053.299m

A2d20.785m

4l10d'22[]k(4d3)6kd022 土层平均天然重度20kN/m，由于桩侧土为不同土层，应采用各土层容

3

重加权平均，在地下水位以上采用天然重度，在地下水位以下采用浮重度，

201010kN/m3

∴2(33.3130.5)20(4033.3130.5)1010.7kN/m3

40430KPa查《铁路桥规》得，地基的基本承载力，深度修正系数0'k5,k2.5, 22 5

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∴

2d0k22(4d3)6k2430510.7(413)62.510.71644kPa钻孔灌注桩桩底支撑力折减系数：m00.4 各土层的极限承载摩阻力：

软塑砂粘土：f145kPa，l12.52m 粉砂：f240kPa，l29.5m

淤泥质砂粘土：f330kPa，l31.4m

细砂：f440kPa，l423.4m

粗砂：f580kPa，l53.18m

∴单桩的轴向受压容许承载力：

[P]1Ufilim0A[]213.229(452.25409.5301.44023.4803.18)0.40.78564423048.92kPa 取1.3，则估算桩数：

nN[P]1.318629.077.9，暂取n8，验算后作必要调整。

3048.92 5、桩在承台底面的布置

查《铁路桥规》，当d1m时，最外一排桩至承台底板边缘的净距不得小于0.5d（设计桩径）且不得小于0.25m，且钻孔灌注桩中心距不应小于2.5成孔桩径，满足桩间距和和承台边到桩净距的前提下得到桩在承台底面的布置情况，如下图（单位：cm）：

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6、桩与承台连接方式

采用主筋伸入式，桩伸入承台板内10cm，具体配筋见后面详述。 三、承台底面形心处的位移计算 1、设计荷载：

双线、纵向、二孔重载：

18629.07N,H341.5KNM,4671.7K5Nm NK 双线、纵向、一孔重载：

17534.94N,H341.5KNM,4762.5K7Nm NK

2、计算b0,

（1）桩的计算宽度：

kfkkb b 00 其中，k0.9,kd1/d2f0

L13.50.6h10.63(d1)3.6

∴kb1bL110.63.50.60.989，其中n2时，b0.6 0.6h10.667

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因此，b00.920.98911.78m

（2）计算基础变形系数α

5Imb0EI

0.0491m4，

d464查《铁路桥规》Eh2.8107kPa

∴E0.8Eh0.82.81072.24107kPa

EI2.241070.04911.10106kPa/m4

假定桩为弹性桩，则其计算深度：h 21d21.0514.1mmmhmh(2hh)12hm深度内存在两层不同的土，则m的换算公式为：m 11222hm其中， m15000kN/m4，h10.5m，m28000kN/m4，h23.6m，则

m1h12m2(2h1h2)h2m2hm50000.58000(20.53.6)3.67955.384kN/m424.12

∴

5mb07955.3841.781 50.419m6EI1.1010 而l0.4194016.762.5，则桩为弹性桩，假设成立。

3、计算单桩桩顶刚度1、2、3、4

11l0l1AEC0A0

其中，l00，l40m，E2.810kPa，A7d240.785m2，0.5

28Dd2ltan1240tan10.82m3m，所以取D3m

44 8

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A0D243247.069m2

l40m10m ∴C0m0lml7955.38440318215.36kN/m3

∴11l0l1AEC0A010.5401.367.0690.7852.81073182157.383105kN/m

又l0.4194016.764.0，查表有Y， 1.064,Y0.985,1.48HMM∴23EIYH0.41931.11061.0648.609104kNm

32EIYM0.41921.11060.9851.902105kN 4EIM0.4191.11061.4846.84105kNm/rad

4、计算承台刚性系数

bbni1n187.3831055.906106kN/m

aani2n288.6091046.887105kNmaani3n381.9021051.522106kNni4ni1xi52 4.52786.841087.38310()3.53710kNm/rad25 对于低承台桩基，承台完全处于软塑砂粘土中，因此，承台的计算宽度为：

Bb111.2112.2m，Chmh80002.52104kN/m3 0∴aaaaChh21042.55B06.8871012.29.937105kNm

22Chh221042.526B01.5221012.21.268106kN

66aaaChh321042.537B03.5371012.23.569107kNm/rad

1212 5、计算承台底面形心处的位移a，b，β

桩基为竖直桩基，桩群对称布置，bababa0，则有：

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''aHaaaNbbb''aMa

Nbbb'Ha'M由上式得承台形心位移：a'''2aaa'Ma'H aaa'a'a'2① 荷载情况1—双线、纵向、二孔重载：

NK18629.07N,H341.5KN,M4671.75KNm bNbb18629.0733.15410m65.90610

aHaMaaa2

3.569107341.5(1.268106)4671.755.35104m57629.937103.56910(1.26810)aaMaHaaa2

9.3971054671.75(1.268106)341.51.499104rad57629.937103.56910(1.26810)② 荷载情况2—双线、纵向、单孔重载：

17534.94N,H341.5KN,M4762.57KNm NK

Nbbb17534.942.969103m65.90610

aHaMaaa2

3.569107341.5(1.268106)4762.5745.38310m57629.937103.56910(1.26810) 10

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aaMaHaaa2 9.3971054762.57(1.268106)341.541.52610rad9.9371053.569107(1.268106)2四、墩身弹性水平位移δ的计算

假定墩帽、托盘和基础部分产生刚性转动，将墩身分为四个部分，（由于墩身4-5段下部分在土中，故将其分为两段，只计算土上部分风力），分别计算它们所受的风荷载,桥上有车时的风压强度W=800Pa，纵向水平风力等于风荷载强度乘以迎风面积,分别计算出四部分的上下底边长及中线长，然后计算出各个截面的弯矩，再求和即可得到托盘底面所受的总弯矩。 1、H和纵向风力引起的力矩：

墩冒所受风力：H墩帽7.50.60.83.6kN

托盘所受风力：H托盘(7.15.9)/21.50.87.8kN

墩身风力：H12(5.96.02)/230.814.304kN

H23(6.026.14)/230.814.592kN H34(6.146.26)/230.814.880kN H45(6.266.34)/22.020.810.181kN

风力合力作用点位置距长边的距离为y，梯形形心轴距长边的距离公式为：

ya2bh，其中a为长边，b为短边，h为梯形高

3(ab)计算得：y托盘0.727m，y12y23y341.495m，y451.008m 将墩身分成四段，利用几何关系分别求出边长及中线长，如下图：

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风力及截面弯矩值计算表 对各截面弯矩 M（KN·m） 托盘顶0 水平力(KN) 托盘底1 532.224 6.48 2 1292.544 17.28 3 4 墩底5 235.44墩顶水平力P 152.064 墩帽风力 1.08 H.6 墩冒3托盘风力 2052.864 2813.184 3573.504 28.08 38.88 49.68 H7.8 托盘 6.029 893.16 1437.893 12

29.429 52.829 76.229 99.629 H14.304 12 墩身 风力 893.16 1046.304 21.384 893.16 2253.797 64.296 21.815 107.208 65.591 22.246 150.120 109.367 66.886 20.240 H14.592 23H14.880 34H4510.181 墩顶弯矩 总计 893.16 893.16 893.16 3113.044 4016.498 4962.586

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2、墩顶水平位移计算

注：墩帽托盘 C40：Eh3.25107kPa，墩身 C30：Eh3.0107kPa

墩冒 托盘 1-2段 2-3段 3-4段 4-5段 总计 Mihhibh342(m) h(m) EI(KN/m)h(m)M(KNm)Ii(m) diiiEIi12969.732 1242.099 1845.845 2683.421 3564.771 4489.542 0.6 1.5 3 3 3 3 0.3 1.35 3.6 6.6 9.6 12.6 29.160 17.7493 17.2075 19.5646 22.1521 24.9839 7.5816E+08 4.6148E+08 4.1298E+08 4.6955E+08 5.3165E+08 5.9961E+08 2.302E-07 5.450E-06 4.827E-05 1.133E-04 1.931E-04 2.830E-04 6.434E-04 MMi下i上表中，h：分段高度，hi：分段中线到墩顶铰支座距离，M i2893.161046.304969.732KNm

21046.3041437.8931242.099kNm M托盘21437.8932253.7971845.845kNm M1222253.7973113.044M343564.771kNm

23113.0444616.498M454489.542kNm

2 M顶冒五、桩基检算

1、单桩承载力检算（按双孔重载计算）

N18629.07kN，x2.25m，1.49910rad，17.38310kN/m

45则桩顶内力：

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NmaxNx18629.077.38310n1582.251.4991042577.644kN

25KNm/3桩身C25混凝土容重，土平均重度20kN/m 则桩自重：

Gd24(2.8137.19)41.052(2.812537.1915)543.873kN

桩入土部分同体积土重：

Gd24(2.8137.19)41.052(2.812037.1910)370.692kN

则

NmaxGG2577.644543.873370.6922750.825kN1.2[P]3658.704kN[P]3048.92kN

其中，，故单桩轴向受压承载力满足要求。

2、群桩承载力检算（按双孔重载计算）

将桩群看作一个实体基础，则

实体基础为一台体，台体底面由于内摩擦角（28）较顶面放大（如右图），底面尺寸：

a3312ltan428 91240tan419.823m28b4.512ltan4.51240tan15.323m44

Aab19.82315.323303.748m2

ab219.82315.3252W775.721m3

66.984kN 桩自重：G1543.87384350.983kN 桩侧土重：G2303.748(2.812037.1910)370.6928127068

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承台重：G32511.272.54900kN

承台部分土重：G32011.272.53920kN

NNGGGG01233 18629.074350.984127068.98349003920151029.037kNN0M151029.0374671.75503.245kPa[]644kPa AW303.748775.7213、墩顶水平位移检算（按一孔重载）

2.5121.50.60.417m墩高：H 则墩顶位移

aHd5.3831041.526104176.4341043.776103m []5L531.127.88m 4、结构在土面处的位移（按一孔重载）

在《桥规》中查m、m0时，只适用于结构在地面处的最大位移为6mm，若超过6mm就不能采用“m”法进行计算，故需要对桩在土面处的位移进行检算。

36.7933.313.48m 墩身埋于土中高度：hah5.3831041.5261043.481.069103m6mm ∴可以用m法直接查表计算 5、桩身截面配筋设计（一孔重载）

（1）桩身弯矩计算

'H0a235.3831048.6091041.5261041.90210517.318kNM04a31.5261046.841055.3831041.9021051.994kNm ∴任意深度z处桩身截面弯矩：

Mz

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H0AMM0BM17.318AM1.994BM41.332AM1.994BM 0.419基础工程课程设计

Mz列表计算如下：

Z 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.5 4.0 Z(m) 0.00 0.477 0.955 1.432 1.909 2.387 2.864 3.341 3.819 4.296 4.773 5.251 5.728 6.205 6.683 7.160 8.353 9.547 AM 0 0.197 0.377 0.529 0.646 0.723 0.762 0.765 0.737 0.685 0.614 0.532 0.443 0.355 0.27 0.193 0.051 0 Bm 1 0.998 0.986 0.959 0.913 0.851 0.774 0.687 0.594 0.499 0.407 0.32 0.243 0.175 0.12 0.076 0.014 0 41.332AM 0.000 8.142 15.582 21.865 26.700 29.883 31.495 31.619 30.462 28.312 25.378 21.989 18.310 13.846 11.160 7.977 2.108 0.000 1.994BM 1.994 1.990 1.996 1.912 1.821 1.697 1.543 1.370 1.184 0.995 0.812 0.638 0.485 0.349 0.239 0.152 0.028 0.000 Mz(kNm) 1.994 10.132 17.548 23.777 28.521 31.580 33.038 32.989 31.646 29.307 26.190 22.627 18.795 14.195 11.399 8.129 2.136 0.000 由表知：Mmax33.038kNm NminNx17534.947.38310n1582.251.5261041938.372kN

Mz/kNm1.99401.02.03.03.54.0Mmax=33.038αz桩身弯矩分布图

16

基础工程课程设计

（2）计算偏心距 初始偏心距：e0Mmax33.0380.017m Nmin1938.3721

KN12EhIhlc20.10.10.160.160.621 e00.0170.20.21.00h4.0偏心距放大系数：其中，影响系数计算长度：lc0.5(l0)0.5(04.0)4.773m，（为变形系数） 0.419 主力+附加力，所以K=0.6

则110.997

KN0.61938.372112EhIh22.81070.04910.62124.7732lc∴

ee00.9970.0170.0169m

（3）配筋

根据灌注桩构造要求，桥梁桩基主筋宜采用光圆钢筋，主筋直径不宜小于 16mm，净距不宜小于120mm，且任一情况下不得小于80mm，主筋净保护层不应小于60mm。在满足最小间距的情况下，尽可能采用单筋、小直径的钢筋，以提高桩的抗裂性，所以主筋采用I级钢筋。桩身混凝土为C25，根据《桥规》规定，取min=0.5%,则

As,minminAc0.5%4100023927mm2

选用16φ18的Ⅰ级钢筋，As,实4072mm2，取净保护层厚度as60mm，采用对称配筋，则主筋净距为：

2R2(500609)d18151.253mm120mm，符合要求。 1616桩与承台的联结方式为主筋伸入式，桩身伸入承台板0.1m，主筋伸入承台的长度（算至弯钩切点）对于光圆钢筋不得不小于45倍主筋直径（即810mm），

17

基础工程课程设计

取900m,主筋应配到4/α处以下2m处（约为11.55m）,取其长度为12m，则主筋总长为13m。箍筋采用Φ8@200mm，为增加钢筋笼刚度，顺钢筋笼长度每隔2m加一道φ18的骨架钢筋。顺钢筋笼长度每隔2m在四个节点处加四个定位钢筋，直径为Φ18。 桩身截面配筋如设计图纸。 （4）判断大小偏心 取n=15

换算截面面积：A0换算截面惯性矩：

1500412I0nAsrs154072(50069)24.911010mm4

4242d24nAs846478mm2

R4I040911010核心距：k116.01mme16.9mm

A0y846478500故属小偏心构件 （5）应力检算

小偏心构件，全截面受压，则

NM1938.37210333.038103cy5002.29MPa[b]9.5MPaA0I08464784.911010

sNM1938.37210333.038103n[(yas)]15[(500609)] A0I08464784.91101034.352MPa[s]160MPa应力合格 （6）稳定性检算

桩计算长度lc4.773m，d1m，lc/d4.7737,

查《混凝土结构设计原理》表11-4得Φ=1.0，查表11-3得m=12.4

1938.372103c2.319MPa[c]7.6MPa21.0(/4100012.44072)(AcmAs)N则稳定性满足要求

18

基础工程课程设计

6、单根桩材料表

（1）钢筋 受力纵筋 环向箍筋 骨架钢筋 定位钢筋 （2）混凝土

桩

等级 C25 直径m 1.05 长m 40 体积 34.636 直径mm 18 8 18 18 根数 16 65 6 24 单根长m 13 2.76 2.65 0.424 单重kg/m 2 0.395 2 2 总长m 208 179.4 15.9 10.18 总 总重kg 416 70.86 31.80 20.36 539.02 六、电算结果 1、电算输入文件 2 6 2

0 0.5 2 28000000 5000 28 0.5 8000 28 5.5 8000 28 9.5 4000 28 1.4 15000 28 23.4 25000 28 8.8

4 1. 1. 0 40 0 -2.25 4 1. 1. 0 40 0 2.25 0.98 11.2 0 0 0

341.5 17534.94 4762.57 341.5 18629.07 4671.75

19

基础工程课程设计

2、电算输出文件

************************************************** * 第 一 部 分 原 始 数 据 * **************************************************

桩类型组数 土层数 作用力H方向上一排桩的桩数 2 6 2

桩端嵌固类型 MD=.0 桩传力类型系数 XS=0.5000

最小桩间净距 LS= 2.00(米) 桩材砼弹性模量 E= 0.2800E+08(kN/m2)

地基比例系数(kN/m4) 内摩擦角(度) 第I土层的厚度(米) 5000. 28.0 0.50 8000. 28.0 5.50 8000. 28.0 9.50 4000. 28.0 1.40 15000. 28.0 23.40 25000. 28.0 8.80

I IT D DB LO LI AH X 1 4 1.000 1.000 0.000 40.000 0.0000 -2.2500 2 4 1.000 1.000 0.000 40.000 0.0000 2.2500 承台埋入地面或局部冲刷线以下的深度： 1.0

承 台 的 实 际 宽 度 ： 11.2

荷载类型I 水平力H(kN) 轴向力N(kN) 弯矩M(kN.m) 1 0.0 0.0 0.0 2 341.5 17534.9 4762.6 3 341.5 18629.1 4671.8

************************************************** * 第 二 部 分 计 算 结 果 * **************************************************

基础的变形系数a及桩顶刚度系数

I AF LO1 LO2 LO3 LO4 1 0.404 951540.06 76972.12 176685.69 659161.44 2 0.404 951540.06 76972.12 176685.69 659161.44

承 台 刚 度 矩 阵

I K1 K2 K3

1 661179.910174 0.000000 -1398653.882388

20

基础工程课程设计

2 0.000000 7612320.500000 0.000000 3 -1398653.882388 0.000000 43818231.182946

******************************* 荷载类型NP= 1 (单孔轻载) *******************************

承 台 位 移

水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad) 0.00 0.00 0.0000E+00

I= 1

第 1 根桩的桩顶位移

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.00 0.00 0.000000 2 0.00 0.00 0.000000 3 0.00 0.00 0.000000

第 1 根 桩 桩 身 内 力

J H(m) My(kN.m) Qy(kN) 1 0.50 0.000 0.000 2 0.99 0.000 0.000 3 1.49 0.000 0.000 4 1.98 0.000 0.000 5 2.48 0.000 0.000 6 2.97 0.000 0.000 7 3.47 0.000 0.000 8 3.96 0.000 0.000 9 4.46 0.000 0.000 10 4.96 0.000 0.000 11 5.45 0.000 0.000 12 5.95 0.000 0.000 13 6.44 0.000 0.000 14 6.94 0.000 0.000 15 7.43 0.000 0.000 16 7.93 0.000 0.000 17 8.42 0.000 0.000 18 8.92 0.000 0.000 19 9.42 0.000 0.000 20 9.91 0.000 0.000

I= 2

21

dy(kN/m) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

基础工程课程设计

第 2 根桩的桩顶位移

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.00 0.00 0.000000 2 0.00 0.00 0.000000 3 0.00 0.00 0.000000

第 2 根 桩 桩 身 内 力

J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m) 1 0.50 0.000 0.000 0.000 2 0.99 0.000 0.000 3 1.49 0.000 0.000 4 1.98 0.000 0.000 5 2.48 0.000 0.000 6 2.97 0.000 0.000 7 3.47 0.000 0.000 8 3.96 0.000 0.000 9 4.46 0.000 0.000 10 4.96 0.000 0.000 11 5.45 0.000 0.000 12 5.95 0.000 0.000 13 6.44 0.000 0.000 14 6.94 0.000 0.000 15 7.43 0.000 0.000 16 7.93 0.000 0.000 17 8.42 0.000 0.000 18 8.92 0.000 0.000 19 9.42 0.000 0.000 20 9.91 0.000 0.000

******************************* 荷载类型NP= 2 (单孔重载) *******************************

承 台 位 移

水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad) 0.80 2.30 0.1342E-03

I= 1

第 1 根桩的桩顶位移

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.80 0.80 37.895664 2 2.00 2.00 1904.464737

22

0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

基础工程课程设计

3 0.13 0.13 -52.945978

第 1 根 桩 桩 身 内 力

J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m) 1 0.50 -34.348 36.807 4.251 2 0.99 -16.776 33.836 7.575 3 1.49 -1.043 29.463 9.906 4 1.98 12.276 24.179 11.260 5 2.48 22.849 18.451 11.719 6 2.97 30.559 12.691 7 3.47 35.479 7.241 8 3.96 37.830 2.360 9 4.46 37.941 -1.778 10 4.96 36.208 -5.074 11 5.45 33.056 -7.502 12 5.95 28.912 -9.084 13 6.44 24.181 -9.885 14 6.94 19.230 -9.986 15 7.43 14.384 -9.478 16 7.93 9.923 -8.444 17 8.42 6.091 -6.948 18 8.92 3.105 -5.035 19 9.42 1.167 -2.720 20 9.91 0.475 0.000

I= 2

第 2 根桩的桩顶位移

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.80 0.80 37.895664 2 2.61 2.61 2479.270263 3 0.13 0.13 -52.945978

******************************* 荷载类型NP= 3 (双孔重载) *******************************

承 台 位 移

水平位移(毫米) 竖向位移(毫米) 转角(rad) 0.80 2.45 0.1320E-03

I= 1

第 1 根桩的桩顶位移

23

11.411 10.496 9.144 7.521 5.775 4.030 2.378 0.879 -0.440 -1.582 -2.571 -3.449 -4.267 -5.075 -5.910

基础工程课程设计

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.80 0.80 37.926470 2 2.15 2.15 2045.989790 3 0.13 0.13 -53.580352

第 1 根 桩 桩 身 内 力

J H(m) My(kN.m) Qy(kN) dy(kN/m) 1 0.50 -34.967 36.843 4.229 2 0.99 -17.373 33.886 7.543 3 1.49 -1.611 29.530 9.871 4 1.98 11.746 24.263 11.228 5 2.48 22.364 18.549 11.693 6 2.97 30.126 12.800 11.395 7 3.47 35.102 7.355 10.490 8 3.96 37.510 2.475 9.148 9 4.46 37.677 -1.666 7.533 10 4.96 35.997 -4.971 5.794 11 5.45 32.894 -7.409 4.054 12 5.95 28.793 -9.004 2.406 13 6.44 24.098 -9.818 0.908 14 6.94 19.177 -9.934 -0.412 15 7.43 14.353 -9.439 -1.556 16 7.93 9.908 -8.417 -2.548 17 8.42 6.087 -6.932 -3.430 18 8.92 3.107 -5.027 -4.254 19 9.42 1.171 -2.718 -5.067 20 9.91 0.481 0.000 -5.908

I= 2

第 2 根桩的桩顶位移

J A1(J) A2(J) P2(J) 1 0.80 0.80 37.926470 2 2.74 2.74 2611.277710 3 0.13 0.13 -53.580352

3、手算与电算结果对照表

表一 基础变形系数及桩顶刚度系数 电算结果 手算结果

(m1) 1(kN/m) 0.404 0.419 951540.06 7.383105 2(kNm) 76972.12 8.609104 24

3(kN) 176685.69 1.902105 4(kNm/rad) 659161.44 6.84105 基础工程课程设计

表二

承台刚度系数矩阵 电算结果 手算结果 aa(kNm) 7612320.500000 9.937105 bb(kN/m) 661179.910174 5.906106 a(kN) -1398653.882388 1.268106 (kNm/rad) 43818231.182946 3.569107 表三 荷载情况 电算结果 单孔重载 手算结果 电算结果 双孔重载 手算结果

承台位移 水平位移(mm) 竖向位移(mm) 0.80 0.5383 0.80 0.535 2.30 2.969 2.45 3.154 转角(rad) 1.342E-04 1.526E-04 1.320E-04 1.499E-04 25