0.4 -0.01067 -0.00213 0.99974 0.39998 1.190
0.5 -0.02083 -0.00521 0.99922 0.49991 1.487
0.6 -0.03600 -0.01080 0.99806 0.59974 1.784
0.7 -0.05716 -0.02001 0.99580 0.69935 2.082
桩基计算 1、单桩轴向受压承载力验算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第1.0.8条，地基进行竖向承载力验算时，传 至桩顶面的作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用，其中可变作用的频遇值系数均为1.0，且 汽车荷载应计入冲击系数。
单桩桩顶竖向力 桩径
P0 = 12285 kN
d=
2
m
主筋直径
25 mm
主筋根数
45 根
桩基主筋中心至混凝土表面的距离
0.075 m
桥台桩基础采用嵌岩桩计算
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》第5.3.4条，支承、嵌岩桩的单桩轴向受压承载力容许值为
式中：
[Ra] = c1Apfrk+u∑c2ihifrki+0.5ζsu∑liqik
岩层的端阻发挥系数 桩端截面面积 桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值 ∴ 总端阻力 桩身周长
φ0
=
−(H0
1 α2E
I
×
A2D1 A2B1
− −
A1D2 A1B2
+
M0
1× αEI
A2C1 A2B1
− −
A1C2 ) A1B2
取αh＝4.0，由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得
桩顶水平位移
B 2 D 1 − B 1 D 2 = 2.4007 A2 B1 − A1B 2 B 2 C 1 − B 1 C 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 D 1 − A 1 D 2 = 1.5998 A2 B1 − A1B 2 A 2 C 1 − A 1C 2 = 1.7322 A2B1 − A1B 2
c1 = 0.36 Ap = 3.142 m2 frk = 11500 kPa c1Apfrk = 13006.2 kN u = 6.283 m
岩层的侧阻发挥系数
c2 = 0.03
桩嵌入岩层部分的总厚度
h=∑hi = 7.8
∴ 嵌岩段总侧阻力
uc∑2hfrk = 5409.8
覆盖层土的侧阻力发挥系数
1.2 -0.28737 -0.17260 0.93783 1.18342 3.569
1.3 -0.36496 -0.23760 0.90727 1.27320 3.866
1.4 -0.45515 -0.31933 0.86573 1.35821 4.164
1.5 -0.55870 -0.42039 0.81504 1.43680 4.461
∴
αh = 5.212 m > 2.5 m
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》附录P第P.0.4条，按表P.0.4计算作用效应及位移。
影响系数
kh =
0
桩顶水平位移
x0
=
1 H0 α3EI
×
B2D1 A2B1
− B1D2 − A1B2
+
M0
α
1 2EI
×
B2C1 A2B1
− B1C2 − A1B2
桩顶转角
2、承载能力极限状态桩基内力及配筋计算
1)作用于桩基顶面处最不利组合作用效应
作用于桩基顶面处承载能力极限状态基本组合控制设计。
竖向力
P = 12285.0 kN
水平力
H = 2.0 kN
最大弯矩
M = 3300.0 kN·m
2)单桩顶作用效应
-1-
桩基个数
n桩 =
1
单桩顶竖向力
P0 = P/n桩 = 12285.0
0
0.00000 0.00000 1.00000 0.00000
0
3300.0
0.1 -0.00017 -0.00001 1.00000 0.10000 0.297 3328.8
-2-
0.2 -0.00133 -0.00013 0.99999 0.20000 0.595
0.3 -0.00450 -0.00067 0.99994 0.30000 0.892
0.8 -0.08532 -0.03412 0.99181 0.79854 2.379
0.9 -0.12144 -0.05466 0.98524 0.89705 2.677
1 -0.16652 -0.08329 0.97501 0.99445 2.974
1.1 -0.22152 -0.12192 0.95975 1.09016 3.272
ζs = 0.8
∑liqik = 340.0
∴ 桩周土总侧阻力
0.5ζsu∑liqik = 854.5
∴ 单桩轴向受压承载力容许值
[Ra] = 19270.5
P = P0+桩身自重-置换土重 = 12893.7
∴ 单桩轴向受压承载力验算满足规范要求
m kN
kN kN kN kN ≤
[Ra] = 19270.5 kN
x0 = 0.0028 m
桩顶转角
φ0 = -0.0010 rad
桩身弯矩
Mz
=
α
2 EI
( x0 A3
+
φ0 αห้องสมุดไป่ตู้
B3
+
M0 α 2 EI
C3
+
H0 α 3 EI
D3 )
A3、B3、C3、D3由《公路桥涵地基与基础设计规范》表P.0.8查得，计算见下表
h=αz
A3
B3
C3
(m)
D3
z
Mz
(m) (kN·m)
单桩顶水平力
H0 = H/n桩 = 100.0
单桩顶弯矩
M0 = M/n桩 = 3300.0
不考虑支撑梁作用，则桩顶水平力
H0 = 100.0
3)桩基最大弯矩计算
kN kN kN·m kN
桩径
d=
2
m
桩的计算宽度
b1 = 0.9(d+1) = 2.7 m ≤
∴
b1 = 2.7 m
水平向抗力系数的的比例系数
m = 30000 kN/m4
桩的混凝土抗压弹性模量
Ec = 30000 MPa
桩的毛截面惯性矩
I = πd4/64 = 0.7854 m4
桩顶抗弯刚度
EI = 0.8EcI = 1.88E+07 kN·m2
桩的变形系数
α = 5 mb1 = 0.3362 EI
桩长
h = 15.5 m
2d = 4.0 m
1.6 -0.67629 -0.54348 0.73859 1.50695 4.759
1.7 -0.80848 -0.69144 0.64637 1.56621 5.056
1.8 -0.95564 -0.86715 0.52997 1.61162 5.353