请教:这个计算桩基础过程中,不安全,问题出在那里?
tang114114
tang114114 Lv.2
2005年12月23日 19:59:27
来自于铁路工程
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这个桥位于广东南部珠三角地区,单跨10米的空心板桥,宽35.5米,再计算过程中按照新规范们计算,直到最后桩一步出了问题!请大家指教!谢谢

这个桥位于广东南部珠三角地区,单跨10米的空心板桥,宽35.5米,再计算过程中按照新规范们计算,直到最后桩一步出了问题!请大家指教!谢谢
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tang114114
2005年12月23日 20:00:44
2楼
根据地质资料,,由于浅层土工程力学性质差,强风化层以下没有钻探资料,所以采用端承摩擦桩,打入强风化层7米,直径选用Φ100cm,桩底标高-54m,桩长52.5 m.
荷载组合(2-2截面)
X Y MI-I MO-O M1-1 M2-2
主要 1306.305 7327.427 138.386953 7465.814 -1841.29 -2900
附加 1963.926 7327.427 138.386953 7465.814 -3729.97 -5446.3
主要 1509.253 7391.247 157.5329797 6602.5 -1841.29 -3350.54
附加 2166.873 7391.247 157.5329797 6602.5 -3729.97 -5896.85
主要 1509.253 7391.247 157.5329797 6246.941 -1841.29 -3350.54
附加 2166.873 7391.247 157.5329797 6246.941 -3729.97 -5896.85
无上部 1306.305 3833.52 138.3861067 3971.907 -1606.76 -2900
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tang114114
2005年12月23日 20:02:04
3楼
1. 单桩轴向容许承载力(取ZK3钻探资料)
[P]=(UlГΡ+AσR)/2
ГΡ=1/l•ΣГili
σR=2m0λ{[σ0]+k2Υ2(h-3)}=
[P]=[πX(35X9.60+40X8.8+50X5.8+80X8+7X160)]/2+{(π/4)X2X0.50X0.65X[1000+2.0X18(40-3)]}/2=4896.094KN
桩顶以上Nj=maxΣY=5506.1KN
考虑合岸两边地质资料相差不大,所以采用相同的布桩方案,每个桥台采用8根Φ100cm的桩,单桩容许承载力为2000KN,
每根桩的自重的一半为:G1/2桩=0.5X(π/4)X52.5X25=515.4175KN
每根桩所要承担的荷载为:
Nj1=Nj/8+G1/2桩=7391.247/8+515.4175=1439.323KN<[P]=3000KN所以满足要求
2. 桩身配筋计算及强度验算
(1) 桩身最大弯矩计算
桩的宽度计算:b1=KfK0Kd
Kf =0.9, K0=1+1/d=2,桩间间距L=5.0m>0.6h1= 0.6X[3X(1+1)]=3.6m,所以K=1.0, 带入得:
b1=KfK0Kd=0.9X2X1.0X1.0=1.8 m
桩d的 变形系数为α=(mb1/EI)0.2
柱顶为流塑性淤泥粘土,m=3000KN/m4,Eh=28.0X106Pa,I=πd4/64=0.049,EI=0.67 Eh I=0.67X28.0X106X0.049=919240
所以α=(3000X1.8/919240)0.2=0.357926
桩的换算深度:h′=αh=0.357926X52.5=18.7911m>2.5m所以按照弹性桩计算。
根据荷载组合,承台底(桩顶)的最大水平力,弯矩为:
ΣX=2166.873KN,ΣM=MI-I+ M2-2=157.53+(-5896.85)=-5739.32 KN&#8226;m
每根桩的柱顶外力为:
Q0=ΣX/8=2166.873/8=270.86KN
M0=ΣM/8=-5739.32/8=-717.42 KN&#8226;m
αh>4.0m所以,可由M0= Q0CQ/α求出CQ,从而查表求出对应的最大弯矩 的 深度
CQ=0.94803
所以从查表得αZ=0.97所以,
Zmax=0.87/0.3567=2.71039 m;Km=1.526547(内插)
桩身最大弯矩Mmax=M0Xkm=-710.57X1.526547=-1095.17KN&#8226;m
(2)配筋验算
验算最大弯矩Z=2.71039处,Mj=-1095.17KN&#8226;m
确定计算轴力时得恒载安全系数为1.2,活载为1.4
其中,恒载应为R恒,G2,Eay1得和(除以8)加上Zmax以上桩重的的一半并减去相应的桩侧磨阻力的一半。
活载为RII+( Eay2- Eay1)
Nj=[(R恒+G2+Eay1 )/8+桩重/2-桩侧磨阻力/2)]X1.2+ (RII+ Eay2- Eay1)X1.4
=[(2144.60+3422.91+411.8)/8+πX3.1071X25/2-20Xπ
X3. 1/2)] X1.2+[(1144.37+474.65-411.8)/2]X1.4=1140.825KN
参考经验配筋法,在Zmax处布16Φ20
Ag=5026mm2=0.005026m2
A=πX0.52=0.785 m2
μ= Ag/A=0.64>0.2%
偏心矩增大系数:
e0= Mj/ Nj=0.96
rcNj=1.25X1140.825=1426.031KN
Eh=28.0X106Pa,Ih=πd4/64=0.049
αe=0.1/(0.3+eo/d)+0.143=0.24809
10αe Eh Ihrb=10X0.24809X28.0X106X0.049X0.95=2898324
η=1/(1-1426.03/2898324)=1.000492
ηe0=0.960451
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tang114114
2005年12月23日 20:04:29
4楼
根据公式ηe0=(BRa+DμgRg)&#8226;r/( ARa+CμgRg)从《圆形截面偏心受压构件强度计算系数》表(JTG D62-2004附录C)中用不同的A、B、C、D值试算,当
ξ=0.26、A=0.4731、B=0.0.3566、C=-1.1796、D=1.6307,时最符合ηe0=0.960451
因此,Np=(rb/rc)RaAr2+(rb/rs)RgCμr2=63.19KN ????Nj=1850.67KN
Mp=(rb/rc)RaBr3+(rb/rs)RgDμgr3=639.53 KN&#8226;m ????? Mj=1205.75 KN&#8226;m
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tang114114
2005年12月23日 20:04:57
5楼
根据公式ηe0=(BRa+DμgRg)&#8226;r/( ARa+CμgRg)从《圆形截面偏心受压构件强度计算系数》表(JTG D62-2004附录C)中用不同的A、B、C、D值试算,当
ξ=0.26、A=0.4731、B=0.0.3566、C=-1.1796、D=1.6307,时最符合ηe0=0.960451
因此,Np=(rb/rc)RaAr2+(rb/rs)RgCμr2=63.19KN ????Nj=1850.67KN
Mp=(rb/rc)RaBr3+(rb/rs)RgDμgr3=639.53 KN&#8226;m ????? Mj=1205.75 KN&#8226;m
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tang114114
2005年12月23日 20:09:17
6楼
桥台图片如下:
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ken2000
2005年12月24日 13:53:16
7楼
有什么问题?
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tang114114
2005年12月24日 14:23:58
8楼
最后一步这个:


Np=(rb/rc)RaAr2+(rb/rs)RgCμr2=63.19KN ????Nj=1850.67KN
Mp=(rb/rc)RaBr3+(rb/rs)RgDμgr3=639.53 KN.m ????? Mj=1205.75 KN.m

Np,Mp满足不了要求!不知道问题出在那里!
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suanzho
2005年12月24日 17:47:25
9楼
我大概根据你提供的单根桩最大M计算,你桩配筋有问题,估计要配26根Φ20。
现在的问题是:桩肯定要开裂;桩顶位移肯定超过规范。
建议改为双排桩。
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tang114114
2005年12月24日 18:12:51
10楼
谢谢楼上的,可是这个桥本来就10米的 ,有没有更好的方法?其实这个验算其他的都通过了,就是最后的 偏心矩太大了,也就是e0= Mj/ Nj=0.96 偏大,所以才会出现问题,至于结构应该时 安全地,因为这种桥台我们院已经用过很久了,安全应该没有问题!只是现在的计算肯定出了问题,但是 我不知道那里错了!为什么会出现Mj/ Nj那么大的情况?不明白!
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suanzho
2005年12月25日 14:11:51
11楼
桩的抗弯性能是很差的(一般我认为7~8T),想你这种轻型薄臂桥台台后土压力是很大的,
不知现在出了什么问题,你能否说明白一点,施工到什么程度?桩间支持梁做了吗?如果可能能否补桩或在台后加一挡墙来解决问题?
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