N 0 5659.4KN 、 H 0 298.8KN 、 M 03847.7KNg一、设计资料1、地址及水文河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m 河床标高为40.5m , —般冲刷线标高为38.5m ,最大冲刷线为35.2m ，常水位 42.5m 。
2、土质指标表一、土质指标3 桩、承台尺寸与材料承台尺寸：7.0m X 4.5m x 2.0m 。
拟定采用四根桩，设计直径1.0m 。
桩身混凝土用20号，其受压弹性模量E h =2.6 x 104MPa4 荷载情况上部为等跨25m 的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及 一孔活载时：第一章桩基础设计恒载及二孔活载时：N06498.2KN。
桩（直径1.0m）自重每延米为: 故，作用在承台底面中心的荷载力为:1.0215 11.78KN /m初步A{[ 0] k2 2 (h2 3)}1.15 3.6m, A 0.9, K2 6.0,[ 0]1240.485m2, 0.7 550Kp a, 212KN /m2N 5659.4 (7.0 4.5 2.0 25) 7234.4KNH 298.8KNM 3847.7 298.8 2.0 4445.3KN恒载及二孔活载时:N 6498.2 (7.0 4.5 2.0 25) 8073.4KN桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩二、单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h，一般冲刷线以下深度1为h3，则：N h [P]?U l i i当两跨活载时：8073.2 1N h 3.3 11.78 — 11.78h4 2计算[円时取以下数据：桩的设计桩径1.0m，冲抓锥成孔直径为1.15m，桩周长1 40KP a,2 120KP a,1[p] 3.16 [2.7 40 (h 2.7) 120] 0.70 0.9 0.785 2[550 6.0 12 (h 3.3 3)] N k 2057.17 5.89h 8.78m现取h=9m桩底标高为26.2m。
桩的轴向承载力符合要求。
具体见如图1所示纵桥向断面横桥向断面gh m 2(2h 1 h 2)b b0.489m4值计算三、桩顶及最大冲刷线处荷载R 、Q i 、M i 、M o 、Q o 、F 0＜一＞、参数计算1、桩的计算宽度biK j g<0c Kcd0.9 (d 1)K 0.9 (1 1)K 1.8K又:L 11.5m:hi 3(d 1) 6m: n2:b0.6故:Kb1 b L 1 -0.61 0.6 1.50.7670.6h 10.66b10.99 0.767 1.388 103 2.7 25 103(2 2.7 1.3) 1.317.25 105 1.38 0.67 2.6 1070.0491桩在最大冲刷线以下深度h=9m 其计算长度为:h h 0.489 94.401 2.5故按弹性桩计算。
3、桩顶刚度系数103KN/m 3E 0.67E k0.67 2.6 103KN /m 2d 4640.0491m 4l 0 3.3m; h 9m;2； A 吕0.785m2C 010m 010 25 103 2.5 105KN/m 3按桩中心距计算面积, A o4 252491亦11l 03h 1 ~ AE C 0A0 8.355 1050.977EI[0.785 3.3 192 2.6 1072.5 105 4.91] 1 已知：h h 0.489 9 4.401 4，取用 4。
lI 。
0.489 3.3 1.614由已知资料和查附表得: 0.262564; x m 0.448403; m 1.0631813EIX Q 0.031EI 、m2EIx m 0.107EI 、EI m0.520EI4、计算承台底面原点O 处位移0、b o、b o 7234.4 1851.42 4 0.977EIElm X i 2 4 i 1 0.50EI 0.977EI 4 1.2528.185EI0.031E I 0.124EI 3(n 3)20.107EI 0.429EI所以:(0.429EI)20.184(EI)2Qi 2 0 m 00.031E74.7KN 弯矩：連660.107EI 嗨EI EI 820.80 5299.664 0m 0 0^20EI EI 0.107EI EI0.977EI ［鯉生1.25空型］EI EI 2(n 4 i X i )H n 3M___________________ \_j _________________________0 mn 2(n 4 1 X\2) (n 3)2i 18.185EI 298.8 0.429EI 4445.3 52299.66 0.124EI 8.185EI 0.184(EI)2EIn 2M n 3H0 mn 2(n 4 1 X\2) (n 3)2i 10.124EI 4445.3 0.429EI 298.8 820.80 0.124EI 8.185EI 0.184(EI)2EI＜二＞计算作用在每根桩顶上的作用力P i Q\ M\。
竖向力：p i i (b)X i 0)2810.87KN{806.33KN水平力:M141.50KNgmC Q M o 0.489 105.00 0687 Q°74.7Z 1.043 1.0432.132、K m 1.972所以：M max0.489M0K m 105.00 1.972 207.06 KNmQ0 Ax° 3 A x3EI74.7 0.4893EI 2EI校核：nQ 4 74.7 298.8KN H 298.8KNnX j P i nM i 2 (2810.87 806.33) 1.25 4 ( 141.50) i 14445.3KNm M 4445.3KNmnnp 2 (2810.87 806.33) 7234.4KN M 7234.4KNi 1＜三＞计算最大冲刷线处桩身弯矩M 0水平力Q。
及轴向力P0。
M 0 MiQil141.50 74.7 3.3 105.00KNmQ74.7KN、P0 2810.87 0.785 3.3 15 2849.73KN四、最大弯矩Mmax及最大弯矩位置Z max的计算0.489 h 0.489 9 4.401由设计规范查表得:五、桩顶纵向水平位移验算桩在最大冲刷线处水平位移X。
和转角0 :A x 2.44066,B x 1.62100, A 1.62100, B 1.750582.44066 兰1.621000.489 El 符合规范要求。
2.644 10 m 2.644mm 6mmQ o 74.7 0.4892EI(1.62100) 105 0.489EI(1.75058)1.027 10 3radX。
Qlp 3EI74.7 3.333 8.588 1051.042 10 3m 1.042mMl 2 141.50 3.33 2EI2 8.588 1058.97 10 4m 0.897m所以桩顶纵向水平位移x 1 (2.644 1.027 12.3 1.042 0.897) 10 15.43 10 315.43mm水平位移容许值[V] 0.5、25 2.5cm ，符合要求。
最大弯矩截面在Z=2.132处，次处设计最大弯矩为M j 207.06KNm ,设计最大弯矩为：1 1 N j 2849.73 2.132 11.78 40 3.61 2.132 - j2 22708.36KNN jhR Ar 2b R g C r 2csM jBr 3」R g D gr 3取以上两式的临界状态分析，整理得:Mo六、桩身截面配筋的计算<一 >、配筋的计算由截面强度的计算公式：N j e 。
ElR a Br A 仓 DgrR g C e)现拟定采用20号钢筋，I级钢筋，R a 11MPa 、R g 240MPa1、计算偏心距增大系数207.06 e o76.5mm4.401 270.394.0，故桩的计算长度I p 0.53.3 空 50740mm0.489'长细比500m m设 g=0.9 则冷gr 0.90500 450mmu-R Ar 2c-R.C r 2s 0 9520.95…11 A50024(C 1.251.25l p 5740 d 10005.740 7，可不考虑纵向弯矩对偏心距的影响，取1。
2、计算受压区高度系数e) 1 76.5 76.5mm rd 10002 2區 Br A e °R g C e 0 Dgr 11 B 500 A76.5 240 C 76.5 D 450、 5500B 841.5A 18360C 108000D209000A 4560000C2 500c 6020C 2.3359 2.3690 2.4012 2.4324 2.4627D 0.6847 0.6590 0.6339 0.6094 0.5856-0.00088 0.002726 0.007353 0.013435 0.021637N u 5317 1035761 1036328 1037067 1038061 103N j 2408 1032408 1032408 1032408 1032408 103肌//N j1.9632.127 2.336 2.609 2.976由计算表可见，当=0.97时，计算纵向力N u与设计值N j之比较为合理,故取=0.97，=0.002726为计算值。
3、计算所需纵向钢筋的截面积A r2 0.002726 (500)22141mm22现选用10© 18, A g 25.45cm，布置如图2所示。
混凝土净保护层50mm 25mm纵向钢筋间净距为256mm>80mm钢筋布置示意图0.01296混凝土截面积为A h2785398m m，实际纵向钢筋面积0.95 (丄1.25 11 78539811.25240 2545)<二>对截面进行强度复核由前面的计算结果e 76.5mm, a 60mm, r g 450mm, g 0.9 实际配筋率4A g 4 25.452 2~d25021、在垂直与弯矩作用平面内p长细比 5.740 7，故纵向弯曲系数1d2A g 2545mm，则在垂直于弯矩作用平面内的承载力为:1 1b(—RA —Rgf)c s7030.137KN N j 2708KN2、在弯矩作用平面内BR a D g&30 rAR a C R gB 11 D 0.01296 0.9 240 “-------------------------- 500A 11 C 0.01296 2405500B 1327.95D11A 3.110C同样采用试算法可得，当0.98时（e。