1、 課程名稱：工程基礎 設計題目： 鐵路橋墩基礎設計 院 系： 專 業： 年 級： 姓 名： 指導教師： 2011 年 5 月 20 日課 程 設 計 任 務 書專 業 姓 名 學 號 開題日期：2011 年 3月 20 日 完成日期： 2011 年4 月 16 日題 目 鐵路橋墩基礎設計 一、設計的目的 1.熟練掌握Word ,Excel及CAD制圖 2.利用所學的東西分析設計橋墩基礎，并制定其施工方案。 3.學會利用工具和資料解決問題。 二、設計的內容及要求 1.計算主力，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、樁數等 3.進行樁的布置，并進行單樁軸向承載力檢算

2、及群樁驗算。 4. 設計內容完整，并附有必要的計算圖。 三、指導教師評語 四、成 績 指導教師 (簽章) 年 月 日（一）主力主力應包括恒載，活載，列車豎向動力和離心力。但因橋墩為實體，可不計列車豎向動力而橋位于直線上，故也無需計算離心力。1、 豎向恒載（1） 橋跨結構自重一孔梁重=2227 KN軌道材料及人行道每米長度的重量=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： 故浮力為：低水位時， 2. 豎向活載 (1) 雙孔重載其最不利荷載位置見圖，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 則支點反力，為豎向活載 對基底軸之力矩 (2) 一孔重載 支點反力為 故豎向活載為 對基底軸之力矩 （二）縱向附加力（水平力）1. 制動力（或牽引力） 現行鐵橋規規定，單線橋之制動力或牽引力按豎向靜活載重量的10%計算，但當與離心力同時計算時，則應按7%計算。本橋位于直線上，故應按10%計算。簡支梁傳到橋墩臺上的縱向水平力值：固定支座為全孔的100%，滑動支座為全孔的50%。在一個橋墩上安設固定支座及活動支座時，應按上述數值相加，但不大于其中一跨固定支座的縱向水平力。計算橋墩臺時，制動力（或牽引力）作用于支座鉸中心處。（1） 二孔重載制動力但不大于 故

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

5、的變形系數對于鐵路: 樁在局部沖刷線以下深度其計算長度為彈性樁（5）樁頂剛度系數其中按樁中心距計算面積，故取并已知： 取用4 則查表知：則 (6)計算承臺底面形心O點的位移 （縱向主+附一孔重栽） (7)計算作用在每根樁頂上的作用力豎向力：水平力：彎矩： 校核： (8)計算局部沖刷線處樁身彎矩，水平力及軸向力可按彈性樁進行計算和配筋，然后進行群樁基礎承載力和沉降計算。（四）計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