第五章橋梁墩臺

1、第一節(jié)第一節(jié) 橋梁墩臺橋梁墩臺一、一、 概述概述二二 、梁橋橋墩的類型與構(gòu)造、梁橋橋墩的類型與構(gòu)造三三 、梁橋橋臺的類型與構(gòu)造、梁橋橋臺的類型與構(gòu)造四四 、梁橋橋墩臺的設(shè)計與計算、梁橋橋墩臺的設(shè)計與計算一、一、 概述概述1 1、墩臺的作用與要求、墩臺的作用與要求2 2、墩臺的組成、墩臺的組成3 3、墩臺的施工、墩臺的施工 橋墩、橋臺為橋梁的下部結(jié)構(gòu)，是橋梁的重要組成部分之橋墩、橋臺為橋梁的下部結(jié)構(gòu)，是橋梁的重要組成部分之一。一。 橋梁墩臺的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載橋梁墩臺的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載, ,并將它并將它及本身自重傳給地基。及本身自重傳給地基。 橋墩支承相鄰的兩孔橋跨

2、，居于橋梁的中間部位。橋墩支承相鄰的兩孔橋跨，居于橋梁的中間部位。 橋臺居于全橋的兩端，它的前端支承橋跨橋臺居于全橋的兩端，它的前端支承橋跨, ,后端與路基銜后端與路基銜接，起著支擋臺后路基填土并把橋跨與路基連接起來的作用。接，起著支擋臺后路基填土并把橋跨與路基連接起來的作用。1 1、墩臺的作用與要求、墩臺的作用與要求 橋梁墩臺除承受上部結(jié)構(gòu)的作用力外，橋墩還受到風(fēng)橋梁墩臺除承受上部結(jié)構(gòu)的作用力外，橋墩還受到風(fēng)力、流水壓力及可能發(fā)生的冰壓力、船只和漂流物的撞擊力，力、流水壓力及可能發(fā)生的冰壓力、船只和漂流物的撞擊力，橋臺還需承受臺背填土及填土上車輛荷載產(chǎn)生的附加側(cè)壓力。橋臺還需承受臺背填土及填

3、土上車輛荷載產(chǎn)生的附加側(cè)壓力。 因此，橋梁墩臺不僅本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和因此，橋梁墩臺不僅本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力 沉降量、地基與基礎(chǔ)之間沉降量、地基與基礎(chǔ)之間的摩阻力等也都提出一定的要求。的摩阻力等也都提出一定的要求。 2 2、墩臺的組成、墩臺的組成橋梁墩橋梁墩( (臺臺) )主要由墩主要由墩( (臺臺) )帽、墩帽、墩( (臺臺) )身和基礎(chǔ)三部分組成身和基礎(chǔ)三部分組成( (圖圖9 91)1)。組組成成墩臺帽墩臺帽墩臺身墩臺身基礎(chǔ)基礎(chǔ)二二 、 梁橋橋墩的類型與構(gòu)造梁橋橋墩的類型與構(gòu)造1 1、實(shí)體式橋墩、實(shí)體式橋墩2 2、空心

4、式橋墩、空心式橋墩3 3、樁柱式橋墩、樁柱式橋墩4 4、柔性橋墩、柔性橋墩5 5、薄壁橋墩、薄壁橋墩6 6、框架式橋墩、框架式橋墩7 7、立交橋的橋墩布置于構(gòu)造特點(diǎn)、立交橋的橋墩布置于構(gòu)造特點(diǎn)8 8、高橋墩、高橋墩1 1、實(shí)體式橋墩、實(shí)體式橋墩（1 1）矩形墩）矩形墩（2 2）圓端形橋墩）圓端形橋墩 （3 3）圓形橋墩）圓形橋墩 實(shí)體橋墩由一個實(shí)體結(jié)構(gòu)組成，按其截面尺寸及重量實(shí)體橋墩由一個實(shí)體結(jié)構(gòu)組成，按其截面尺寸及重量的不同又可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。的不同又可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。 實(shí)體重力式橋墩是一實(shí)體圬工墩，主要靠自身的重量實(shí)體重力式橋墩是一實(shí)體圬工墩，主要靠自身

5、的重量（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力，從而保證橋墩的強(qiáng)度和（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力，從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。此種橋墩自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同穩(wěn)定。此種橋墩自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同時存在阻水面積大的缺陷，比較適合于修建在地基承載力時存在阻水面積大的缺陷，比較適合于修建在地基承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上。較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上。 它的外形簡單，施工方便、圬工數(shù)量較省。但對水它的外形簡單，施工方便、圬工數(shù)量較省。但對水流的阻力很大，引起局部沖刷較大。一般用于無水或靜流的阻力很大，引起局部沖刷較大。一般用于無水或靜水處。在水流影響小或不通航河

6、流上的橋墩，或靠近河水處。在水流影響小或不通航河流上的橋墩，或靠近河岸的橋墩、也可采用這種形式。岸的橋墩、也可采用這種形式。(l)(l)矩形墩矩形墩 (2)(2)圓端形墩圓端形墩 它的截面是矩形兩端各接一個半圓，施工稍麻煩，它的截面是矩形兩端各接一個半圓，施工稍麻煩，但較適合水流通過，可減少局部沖刷。一般用于水流斜但較適合水流通過，可減少局部沖刷。一般用于水流斜交角小于交角小于1515的橋梁的橋梁, ,是水中橋墩使用最廣泛的一種形式。是水中橋墩使用最廣泛的一種形式。 其截面為圓形，圬工較多，且施工較麻煩其截面為圓形，圬工較多，且施工較麻煩, ,但其流水特但其流水特性較前兩種形式好。一般用于河流

7、急彎、流向不固定或與性較前兩種形式好。一般用于河流急彎、流向不固定或與水流斜交角大于水流斜交角大于1515的橋梁。的橋梁。 (3) (3)圓形墩圓形墩 實(shí)體橋墩由一個實(shí)體結(jié)構(gòu)組成，按其截面尺寸及重量的實(shí)體橋墩由一個實(shí)體結(jié)構(gòu)組成，按其截面尺寸及重量的不同又可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。不同又可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。 實(shí)體重力式橋墩是一實(shí)體圬工墩，主要靠自身的重量實(shí)體重力式橋墩是一實(shí)體圬工墩，主要靠自身的重量（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力，從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力，從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。此種橋墩自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同時存定。此種橋墩自身剛

8、度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同時存在阻水面積大的缺陷，比較適合于修建在地基承載力較高、在阻水面積大的缺陷，比較適合于修建在地基承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上（1 1）薄壁墩的特點(diǎn)）薄壁墩的特點(diǎn)（2 2）薄壁墩的分類）薄壁墩的分類（3 3）薄壁墩的構(gòu)造）薄壁墩的構(gòu)造 5. 5.薄壁橋墩薄壁橋墩（1 1）薄壁墩的特點(diǎn)）薄壁墩的特點(diǎn) 板壁形的薄壁墩構(gòu)造筒單、輕巧、圬工體積少板壁形的薄壁墩構(gòu)造筒單、輕巧、圬工體積少適用于地基承適用于地基承載力較弱的地區(qū)。載力較弱的地區(qū)。 薄壁墩的高度一般不大于薄壁墩的高度一般不大于7m7m，由于墩身受壓受彎，因此要配有適，

9、由于墩身受壓受彎，因此要配有適量的受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋。量的受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋。 薄壁墩與排架樁墩比較，圬工用量多，但對漂流物及流冰的抵抗薄壁墩與排架樁墩比較，圬工用量多，但對漂流物及流冰的抵抗能力要強(qiáng)能力要強(qiáng)。（2 2）薄壁墩的分類）薄壁墩的分類板壁形（一字形）板壁形（一字形） 工字形工字形箱箱 形形雙薄壁墩雙薄壁墩鋼筋混凝土薄壁墩截面形式有鋼筋混凝土薄壁墩截面形式有（3 3）薄壁墩的構(gòu)造）薄壁墩的構(gòu)造 雙薄壁墩是在墩位上有兩個相互平行的墩壁主梁剛結(jié)雙薄壁墩是在墩位上有兩個相互平行的墩壁主梁剛結(jié)(或鉸結(jié)或鉸結(jié))的橋墩。鋼筋混凝土雙薄壁墩可增加橋梁剛度，減的橋墩。鋼筋混凝土雙薄壁墩可增加橋梁剛度

10、，減少主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩，增加橋梁美觀。少主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩，增加橋梁美觀。 圖圖7-24為虎門大橋輔航道橋，是為虎門大橋輔航道橋，是150m+270m+150m三跨三跨連續(xù)一剛構(gòu)橋兩個江中墩采用雙薄壁墩。墩高約連續(xù)一剛構(gòu)橋兩個江中墩采用雙薄壁墩。墩高約30m，箱形，箱形截面截面,箱壁與梁內(nèi)橫隔板聯(lián)為一體，見圖箱壁與梁內(nèi)橫隔板聯(lián)為一體，見圖7-25。圖7-25 虎門大橋輔航道橋(尺寸單位:m)(2)雙薄壁墩雙薄壁墩圖7-23 板壁型薄壁墩構(gòu)造。 實(shí)體輕型橋墩可用混凝土、漿砌塊石或鋼筋混凝土材料實(shí)體輕型橋墩可用混凝土、漿砌塊石或鋼筋混凝土材料做成，此結(jié)構(gòu)顯著減少了圬工體積，但其抗沖沖擊力較差，做成，此結(jié)

11、構(gòu)顯著減少了圬工體積，但其抗沖沖擊力較差，不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞擊的河流中，一般用于中小跨徑橋梁上漂流物撞擊的河流中，一般用于中小跨徑橋梁上 墩帽是直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，應(yīng)力較集中，因此對大跨徑的墩帽是直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，應(yīng)力較集中，因此對大跨徑的重力式橋墩墩帽厚度一般不小于重力式橋墩墩帽厚度一般不小于0.4m0.4m，中小跨梁橋也不應(yīng)小，中小跨梁橋也不應(yīng)小于于0.3m0.3m，并設(shè)有，并設(shè)有5050100mm100mm的檐口。的檐口。2 2、空心式橋墩、空心式橋墩 空心橋墩有兩種形式：一種為部分鏤空實(shí)體橋墩，

12、空心橋墩有兩種形式：一種為部分鏤空實(shí)體橋墩，另一種為薄壁空心橋墩。另一種為薄壁空心橋墩。 在一些高大的橋墩中、為了減少污工體積，節(jié)約材料，在一些高大的橋墩中、為了減少污工體積，節(jié)約材料，減輕自重，減少軟弱地基的負(fù)荷，也可將墩身內(nèi)部做成減輕自重，減少軟弱地基的負(fù)荷，也可將墩身內(nèi)部做成空腔體、即所謂空心橋墩。這種橋墩在外形上與實(shí)體重空腔體、即所謂空心橋墩。這種橋墩在外形上與實(shí)體重力式橋墩并無大的差別，只是自重較實(shí)體重力式的輕，力式橋墩并無大的差別，只是自重較實(shí)體重力式的輕，因此，它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。因此，它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。3 3、樁（柱）式橋墩、樁（柱）式橋墩 柱式橋墩是

13、目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式。它柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式。它具有線條簡捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又施工方便具有線條簡捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又施工方便的特點(diǎn)，特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。的特點(diǎn)，特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。 柱式橋墩一般可分為獨(dú)柱、雙柱和多柱等形式，它可柱式橋墩一般可分為獨(dú)柱、雙柱和多柱等形式，它可以根據(jù)橋?qū)挼男枰约暗匚锏孛矖l件任意組合。柱式橋墩以根據(jù)橋?qū)挼男枰约暗匚锏孛矖l件任意組合。柱式橋墩由承臺、柱式墩身和蓋梁組成，對于上部結(jié)構(gòu)為大懸臂箱由承臺、柱式墩身和蓋梁組成，對于上部結(jié)構(gòu)為大懸臂箱形截面，墩身可以直接與梁

14、相接形截面，墩身可以直接與梁相接。 4. 4.樁樁( (柱柱) )式墩式墩（1 1）樁）樁( (柱柱) )式墩的特點(diǎn)式墩的特點(diǎn)（2 2）樁）樁( (柱柱) )式墩的分類式墩的分類（3 3）樁）樁( (柱柱) )式墩的構(gòu)造式墩的構(gòu)造 柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式。柱式橋墩是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式。它具有線條簡捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又施工它具有線條簡捷、明快、美觀，既節(jié)省材料數(shù)量又施工方便的特點(diǎn)，特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立方便的特點(diǎn)，特別適用于橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋。交橋。（1 1）樁）樁( (柱柱) )式墩的特點(diǎn)式墩的特點(diǎn) 柱式橋墩的墩身沿橋橫向

15、常由柱式橋墩的墩身沿橋橫向常由1 1 4 4根立柱組成，柱身為根立柱組成，柱身為0.60.6 1.5m1.5m的大直徑圓柱或方形、六角形等其它形式，使墩身具有較大的強(qiáng)度和的大直徑圓柱或方形、六角形等其它形式，使墩身具有較大的強(qiáng)度和剛度。當(dāng)墩身高度大于剛度。當(dāng)墩身高度大于6 6 7m7m時，可設(shè)橫系梁加強(qiáng)柱身橫向聯(lián)系。時，可設(shè)橫系梁加強(qiáng)柱身橫向聯(lián)系。（3 3）樁）樁( (柱柱) )式墩的構(gòu)造式墩的構(gòu)造 柱式橋墩一般可分為獨(dú)柱、雙柱和多柱等形式，它可以根據(jù)橋?qū)捴綐蚨找话憧煞譃楠?dú)柱、雙柱和多柱等形式，它可以根據(jù)橋?qū)挼男枰约暗匚锏孛矖l件任意組合。柱式橋墩由承臺、柱式墩身和蓋的需要以及地物地貌條件任

16、意組合。柱式橋墩由承臺、柱式墩身和蓋梁組成，對于上部結(jié)構(gòu)為大懸臂箱形截面，墩身可以直接與梁相接梁組成，對于上部結(jié)構(gòu)為大懸臂箱形截面，墩身可以直接與梁相接。（2 2）樁）樁( (柱柱) )式墩的分類式墩的分類1 1）單柱式墩）單柱式墩2 2）雙柱式墩）雙柱式墩3 3）多柱式墩）多柱式墩4 4）啞鈴式墩）啞鈴式墩5 5）混合雙柱式墩）混合雙柱式墩 樁式橋墩是將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸作為橋墩的墩身，在樁頂澆注蓋樁式橋墩是將鉆孔樁基礎(chǔ)向上延伸作為橋墩的墩身，在樁頂澆注蓋梁。梁。 樁式墩在墩位的橫向可以是一根、兩根或數(shù)根樁。在一個墩臺縱向樁式墩在墩位的橫向可以是一根、兩根或數(shù)根樁。在一個墩臺縱向設(shè)置一排樁時

17、，稱為單排樁墩。如設(shè)置兩排時稱為雙排樁。設(shè)置一排樁時，稱為單排樁墩。如設(shè)置兩排時稱為雙排樁。 排架樁墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，蓋梁截面可用矩形或排架樁墩采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，蓋梁截面可用矩形或T T形，等截面形，等截面或變截面?；蜃兘孛妗?單排樁墩一般適用于墩高不超過單排樁墩一般適用于墩高不超過45m45m的中小跨梁橋。雙排樁墩的承的中小跨梁橋。雙排樁墩的承載能力和穩(wěn)定性都較強(qiáng)，但墩身高度不宜大于載能力和穩(wěn)定性都較強(qiáng)，但墩身高度不宜大于10m10m。 排架樁墩材料用量經(jīng)濟(jì)，施工簡單，適合在平原地區(qū)建橋使用，一排架樁墩材料用量經(jīng)濟(jì)，施工簡單，適合在平原地區(qū)建橋使用，一般跨度不大于般跨度不大于13m13

18、m。有漂流物和流速過大的河道，樁墩容易受到?jīng)_擊和。有漂流物和流速過大的河道，樁墩容易受到?jīng)_擊和磨損，不宜采用。磨損，不宜采用。 4.樁樁(柱柱)式墩式墩（1 1）排架樁墩）排架樁墩 柔性排架樁墩是由單排或雙排的鋼筋混凝土樁與鋼筋柔性排架樁墩是由單排或雙排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成。其主要特點(diǎn)是，可以通過一些構(gòu)造混凝土蓋梁連接而成。其主要特點(diǎn)是，可以通過一些構(gòu)造措施，將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力（制動力、溫度影響力等）措施，將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力（制動力、溫度影響力等）傳遞到全橋的各個柔性墩臺，或相鄰的剛性墩臺上，以減傳遞到全橋的各個柔性墩臺，或相鄰的剛性墩臺上，以減少單個柔性墩所受到的水

19、平力，從而達(dá)到減小樁墩截面的少單個柔性墩所受到的水平力，從而達(dá)到減小樁墩截面的目的目的4 4、柔性橋墩、柔性橋墩3.3.柔性墩柔性墩 為充分發(fā)揮橋墩的承載為充分發(fā)揮橋墩的承載( (受壓受壓) )能力，可讓各墩能力，可讓各墩( (臺臺) )具具有不同的抗剪剛度，并用梁使其連接在一起。對多跨橋，有不同的抗剪剛度，并用梁使其連接在一起。對多跨橋，可在其兩端設(shè)置剛性較大的橋臺，中間各墩均采用柔性墩，可在其兩端設(shè)置剛性較大的橋臺，中間各墩均采用柔性墩，其順橋方向的墩身尺寸很小其順橋方向的墩身尺寸很小) )；同時，全橋除在一個中墩；同時，全橋除在一個中墩上設(shè)置活動支座外，其余墩臺均采用固定支座。上設(shè)置活動

20、支座外，其余墩臺均采用固定支座。 傳統(tǒng)的簡支梁一端設(shè)置固定支座，另一端為活動支座。傳統(tǒng)的簡支梁一端設(shè)置固定支座，另一端為活動支座。在順橋方向，橋梁墩臺之間的水平聯(lián)系被完全隔斷，各橋墩在順橋方向，橋梁墩臺之間的水平聯(lián)系被完全隔斷，各橋墩單獨(dú)承擔(dān)梁上傳來的制動力或牽引力。為抵抗強(qiáng)大的水平力單獨(dú)承擔(dān)梁上傳來的制動力或牽引力。為抵抗強(qiáng)大的水平力作用，橋墩截面不得不做得較大，形成作用，橋墩截面不得不做得較大，形成“胖柱胖柱。 理論分析和實(shí)驗(yàn)表明理論分析和實(shí)驗(yàn)表明: :作用在橋梁上的水作用在橋梁上的水 平力將按各平力將按各墩臺的抗剪剛度進(jìn)行分配；因此，作用在每個柔性墩上的墩臺的抗剪剛度進(jìn)行分配；因此，作用

21、在每個柔性墩上的水平力極小水平力極小, ,絕大部分水平力由橋臺承擔(dān)。這樣，橋墩就可絕大部分水平力由橋臺承擔(dān)。這樣，橋墩就可以采用柔性的單排樁墩、柱式墩或其它薄壁式橋墩，達(dá)到以采用柔性的單排樁墩、柱式墩或其它薄壁式橋墩，達(dá)到節(jié)省材料、使橋墩輕型化的目的節(jié)省材料、使橋墩輕型化的目的 。 由于柔性墩在布置上，只設(shè)一個活動支座。當(dāng)橋梁孔數(shù)較由于柔性墩在布置上，只設(shè)一個活動支座。當(dāng)橋梁孔數(shù)較多且橋較長時，柔性墩固定支座的墩頂位移量過大而處于不利狀多且橋較長時，柔性墩固定支座的墩頂位移量過大而處于不利狀態(tài)態(tài), ,活動支座的活動量要求也要大，剛性橋臺的支座所受的水平活動支座的活動量要求也要大，剛性橋臺的支座

22、所受的水平力也大。力也大。 因此，多跨長橋采用柔性墩時宜分成若干聯(lián)。兩個活動支座因此，多跨長橋采用柔性墩時宜分成若干聯(lián)。兩個活動支座之間或剛性臺與第一個活動支座間稱為一聯(lián)，見圖之間或剛性臺與第一個活動支座間稱為一聯(lián)，見圖7-217-21。 每聯(lián)設(shè)置一個剛性墩每聯(lián)設(shè)置一個剛性墩( (臺臺) )，剛性墩宜布置在地基較好和地形，剛性墩宜布置在地基較好和地形較高的地方。一聯(lián)長度的劃分視地形構(gòu)造和受力情況確定。較高的地方。一聯(lián)長度的劃分視地形構(gòu)造和受力情況確定。 框架式橋墩采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土等壓撓框架式橋墩采用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土等壓撓和撓曲構(gòu)件組成平面框架代替墩身，支承上部結(jié)構(gòu)，和撓曲構(gòu)

23、件組成平面框架代替墩身，支承上部結(jié)構(gòu)，必要時可做成雙層或多層的框架必要時可做成雙層或多層的框架5 5、框架式橋墩、框架式橋墩三、橋墩防撞三、橋墩防撞 流冰對橋墩的危害主要表現(xiàn)在大面積流冰對橋墩的撞流冰對橋墩的危害主要表現(xiàn)在大面積流冰對橋墩的撞擊力和大面積流冰堆積現(xiàn)象以及流冰對橋墩的磨損。對此，擊力和大面積流冰堆積現(xiàn)象以及流冰對橋墩的磨損。對此，在中等以上流冰河道（冰厚大于在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5 m0.5 m，流水速度，流水速度1 m/s1 m/s左左右）及有大量漂流物的河道，應(yīng)在迎水方向設(shè)置破冰棱體右）及有大量漂流物的河道，應(yīng)在迎水方向設(shè)置破冰棱體 航運(yùn)繁忙的河道，船只往往因突發(fā)原

24、因引起航行失控，航運(yùn)繁忙的河道，船只往往因突發(fā)原因引起航行失控，或是因能見度低造成船舶與橋墩相撞。橋墩在設(shè)計中不但或是因能見度低造成船舶與橋墩相撞。橋墩在設(shè)計中不但要有一定抵抗船舶沖擊荷載的能力，還要考慮采用緩沖裝要有一定抵抗船舶沖擊荷載的能力，還要考慮采用緩沖裝置和保護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防或改變船只沖擊荷載的方向或減少對置和保護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防或改變船只沖擊荷載的方向或減少對橋墩的沖擊荷載，不使其破壞橋墩的沖擊荷載，不使其破壞三三 、梁橋橋臺的類型與構(gòu)造、梁橋橋臺的類型與構(gòu)造1.1.重力式橋臺重力式橋臺2.2.輕型橋臺輕型橋臺3.3.框架式橋臺框架式橋臺 4. 4.組合式橋臺組合式橋臺（l l）T T形橋臺

25、形橋臺1.1.重力式橋臺重力式橋臺（2 2）矩形橋臺）矩形橋臺（3 3）U U形橋臺形橋臺（4 4）埋式橋臺）埋式橋臺（5 5）耳墻式橋臺）耳墻式橋臺 重力式橋臺也稱實(shí)體式橋臺，它主要靠自重來平衡臺重力式橋臺也稱實(shí)體式橋臺，它主要靠自重來平衡臺后的土壓力。橋臺臺身多用石砌、片石混凝土或混凝土等后的土壓力。橋臺臺身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地建造施工方法，適合于砂石料圬工材料建造，并采用就地建造施工方法，適合于砂石料來源豐宮的橋梁工點(diǎn)選用。來源豐宮的橋梁工點(diǎn)選用。（l l）T T形橋臺形橋臺 主要用于主要用于鐵路橋，工程鐵路橋，工程量較小，使用量較小，使用廣泛廣泛, ,

26、尤其適尤其適用于較大的橋用于較大的橋跨和較跨和較 高的高的路堤。路堤。（2 2）矩形橋臺）矩形橋臺 它的形狀簡它的形狀簡單，施工方便，單，施工方便，但工程量大，但工程量大，目前已較少采目前已較少采用。當(dāng)填土不用。當(dāng)填土不高、橋跨較小高、橋跨較小且橋面不寬時且橋面不寬時可考慮采用?？煽紤]采用。 它的形狀簡單，它的形狀簡單，施工方便，但工施工方便，但工程量大，目前已程量大，目前已較少采用。當(dāng)填較少采用。當(dāng)填土不高、橋跨較土不高、橋跨較小且橋面不寬時小且橋面不寬時可考慮采用?？煽紤]采用。（3 3）U U形橋臺形橋臺（4 4）埋式橋臺）埋式橋臺 當(dāng)填土較當(dāng)填土較高時，為減少高時，為減少橋臺長度節(jié)省橋臺

27、長度節(jié)省圬工，可將橋圬工，可將橋臺前緣后退，臺前緣后退，使橋臺埋入錐使橋臺埋入錐體填土中而成體填土中而成的一種橋臺形的一種橋臺形式。式。（5 5）耳墻式橋臺）耳墻式橋臺 在臺尾上在臺尾上部用兩片鋼筋部用兩片鋼筋混凝土耳墻代混凝土耳墻代替實(shí)體臺身并替實(shí)體臺身并與路堤連接與路堤連接, ,借以節(jié)省圬工。借以節(jié)省圬工。這種橋臺也可這種橋臺也可設(shè)計成埋人式。設(shè)計成埋人式。 按結(jié)構(gòu)形式，橋臺還可分為帶翼墻和不帶翼墻兩大按結(jié)構(gòu)形式，橋臺還可分為帶翼墻和不帶翼墻兩大類。類。 翼墻位于橋臺兩側(cè)翼墻位于橋臺兩側(cè), ,多采用八字形和一字形，見圖多采用八字形和一字形，見圖7-307-30。 翼墻的作用是：擋住橋臺兩側(cè)

28、的路基填土，保證橋翼墻的作用是：擋住橋臺兩側(cè)的路基填土，保證橋頭路基穩(wěn)定，并引導(dǎo)水流順暢地進(jìn)入橋孔。帶翼墻的橋頭路基穩(wěn)定，并引導(dǎo)水流順暢地進(jìn)入橋孔。帶翼墻的橋臺主要用于公路橋梁。臺主要用于公路橋梁。 重力式橋臺一般由臺帽、臺身重力式橋臺一般由臺帽、臺身(前墻、胸墻和后墻前墻、胸墻和后墻)及基及基礎(chǔ)等組成，圖礎(chǔ)等組成，圖7-29所示。所示。 臺帽支承橋跨，設(shè)有支承墊石和排水坡，它一般用鋼筋臺帽支承橋跨，設(shè)有支承墊石和排水坡，它一般用鋼筋混凝土做成；臺身承托著臺帽，并支擋路堤填土。它一般混凝土做成；臺身承托著臺帽，并支擋路堤填土。它一般用石材或片石混凝土做成。用石材或片石混凝土做成。 此外，橋臺上

29、部應(yīng)伸入路堤一定深度，以保證橋臺和此外，橋臺上部應(yīng)伸入路堤一定深度，以保證橋臺和路堤的可靠連接。在路堤前端的填土應(yīng)按一定坡度做成錐路堤的可靠連接。在路堤前端的填土應(yīng)按一定坡度做成錐形，稱錐體填土。形，稱錐體填土。 橋臺的主要尺寸有橋臺全長、填土高度、埋置深度及橋臺的主要尺寸有橋臺全長、填土高度、埋置深度及臺身平面尺寸等。臺帽的主要尺寸要求與橋墩類似。臺身平面尺寸等。臺帽的主要尺寸要求與橋墩類似。 2.2.輕型橋臺輕型橋臺(l)(l)薄壁輕型橋臺薄壁輕型橋臺(2)(2)支撐梁輕型橋臺支撐梁輕型橋臺 輕型橋臺的形式很多，其主要特點(diǎn)是利用結(jié)構(gòu)本身輕型橋臺的形式很多，其主要特點(diǎn)是利用結(jié)構(gòu)本身的抗彎能力

30、來減少圬工體積而使橋臺輕型化。的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺輕型化。 輕型橋臺所用材料大多以鋼筋混凝土或少量配筋的輕型橋臺所用材料大多以鋼筋混凝土或少量配筋的混凝土為主。輕型橋臺主要用于公路橋梁?；炷翞橹鳌］p型橋臺主要用于公路橋梁。 薄壁輕型橋臺常用的形式有懸臂式、扶壁式、撐墻薄壁輕型橋臺常用的形式有懸臂式、扶壁式、撐墻式及箱式等，見圖式及箱式等，見圖7-37-3。 在一般情況下，懸臂式橋臺的混凝土數(shù)量和用鋼量在一般情況下，懸臂式橋臺的混凝土數(shù)量和用鋼量較高，撐墻式與箱式的模板用量較高。薄壁輕型橋臺的較高，撐墻式與箱式的模板用量較高。薄壁輕型橋臺的優(yōu)點(diǎn)與薄壁墩類同，可依據(jù)橋臺高度，地基強(qiáng)度

31、和土質(zhì)優(yōu)點(diǎn)與薄壁墩類同，可依據(jù)橋臺高度，地基強(qiáng)度和土質(zhì)等因素選定。等因素選定。(l)(l)薄壁輕型橋臺薄壁輕型橋臺 單跨或孔跨不多的小跨徑橋，在條件許可的清況下，單跨或孔跨不多的小跨徑橋，在條件許可的清況下，可在輕型橋臺之間或臺與墩間，設(shè)置可在輕型橋臺之間或臺與墩間，設(shè)置3 3 5 5根支撐梁。支撐根支撐梁。支撐梁設(shè)在沖刷線或河床鋪砌線以下。梁設(shè)在沖刷線或河床鋪砌線以下。 梁與橋臺設(shè)置錨固栓釘、使上部結(jié)構(gòu)與支撐梁共同支梁與橋臺設(shè)置錨固栓釘、使上部結(jié)構(gòu)與支撐梁共同支撐橋臺承受臺后土壓力。此時橋臺與支撐梁及上部結(jié)構(gòu)形撐橋臺承受臺后土壓力。此時橋臺與支撐梁及上部結(jié)構(gòu)形成四鉸框架來受力。成四鉸框架來受

32、力。 輕型橋臺可采用八字式和一字式翼墻擋土，如地形許輕型橋臺可采用八字式和一字式翼墻擋土，如地形許可，也可做成耳墻，形成埋置式輕型橋臺并設(shè)置溜坡?？?，也可做成耳墻，形成埋置式輕型橋臺并設(shè)置溜坡。 (2)(2)支撐梁輕型橋臺支撐梁輕型橋臺3.3.框架式橋臺框架式橋臺 框架式橋臺是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基框架式橋臺是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺，它所受的土壓力較小，適用于地基承載礎(chǔ)輕型橋臺，它所受的土壓力較小，適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。 其構(gòu)造形式有雙柱式、多柱式、墻式半重力式和其構(gòu)造形式有雙柱式、多柱式、墻式半重力式和雙排

33、架式、板凳式等。雙排架式、板凳式等。 框架式橋臺是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋框架式橋臺是一種在橫橋向呈框架式結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)輕型橋臺，它所受的土壓力較小，適用于地基承載力較低、臺身較高、臺，它所受的土壓力較小，適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。跨徑較大的梁橋。 其構(gòu)造形式有雙柱式、多柱式、墻式半重力式和雙排架式、其構(gòu)造形式有雙柱式、多柱式、墻式半重力式和雙排架式、板凳式等。板凳式等。 雙柱式橋臺見圖雙柱式橋臺見圖7-32，一般用于填土高度小于，一般用于填土高度小于5m的情況。的情況。 當(dāng)橋較寬時，可采用多柱式。為了減少橋臺水平位移，也當(dāng)橋較寬時，可采用多柱式。為了減少橋臺

34、水平位移，也可先填土后鉆孔。可先填土后鉆孔。 當(dāng)填土高度大于當(dāng)填土高度大于5m時，可采用墻式，見圖時，可采用墻式，見圖7-33。墻厚一般。墻厚一般為為0.40.8m，設(shè)少量鋼筋。，設(shè)少量鋼筋。 3.框架式橋臺框架式橋臺 臺帽可做成懸臂式或簡支式，需要配置受力鋼筋。當(dāng)臺帽可做成懸臂式或簡支式，需要配置受力鋼筋。當(dāng)柱式橋臺采用鉆孔樁基礎(chǔ)并延伸做臺身時，可不設(shè)承臺。柱式橋臺采用鉆孔樁基礎(chǔ)并延伸做臺身時，可不設(shè)承臺。對于柱式和墻式橋臺一般在基礎(chǔ)之上設(shè)置承臺。對于柱式和墻式橋臺一般在基礎(chǔ)之上設(shè)置承臺。 框架式橋臺均采用埋置式，臺前設(shè)置溜坡。為滿足橋框架式橋臺均采用埋置式，臺前設(shè)置溜坡。為滿足橋臺與路堤的

35、連接，在臺帽上部設(shè)置耳墻，必要時在臺帽上臺與路堤的連接，在臺帽上部設(shè)置耳墻，必要時在臺帽上方兩側(cè)設(shè)置擋板。方兩側(cè)設(shè)置擋板。 4. 4.組合式橋臺組合式橋臺 為使橋臺輕型化，橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的為使橋臺輕型化，橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，而臺的土壓力由其它結(jié)構(gòu)來承受，形成豎向力和水平力，而臺的土壓力由其它結(jié)構(gòu)來承受，形成組合式橋臺。組合式橋臺。 組合的方式很多，如橋臺與錨定板組合、橋臺與擋組合的方式很多，如橋臺與錨定板組合、橋臺與擋土墻組合，橋臺與梁及擋土墻組合土墻組合，橋臺與梁及擋土墻組合 框架式的組合，橋臺框架式的組合，橋臺與重力式后座組合等。與重力式后座組合等。

36、 4. 4.組合式橋臺組合式橋臺（1）錨定板式橋臺）錨定板式橋臺（2）框架式）框架式組合組合橋臺橋臺（3）橋臺與擋土墻）橋臺與擋土墻組合組合橋臺橋臺（5）承拉橋臺）承拉橋臺（1）錨定板式橋臺）錨定板式橋臺 錨定板式橋臺。它有分離式和結(jié)合式兩種形式。錨定板式橋臺。它有分離式和結(jié)合式兩種形式。 分離式是臺身與錨定板、擋土結(jié)構(gòu)分開，臺身主要承受上部結(jié)構(gòu)分離式是臺身與錨定板、擋土結(jié)構(gòu)分開，臺身主要承受上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力，錨定板結(jié)構(gòu)承受土壓力。錨定板結(jié)構(gòu)由錨定傳來的豎向力和水平力，錨定板結(jié)構(gòu)承受土壓力。錨定板結(jié)構(gòu)由錨定板、立柱、拉桿和擋土板組成、見圖板、立柱、拉桿和擋土板組成、見圖7-34(a

37、)7-34(a)。 橋臺與錨定板結(jié)構(gòu)之間預(yù)留空隙，上端設(shè)伸縮裝置；橋臺與錨定橋臺與錨定板結(jié)構(gòu)之間預(yù)留空隙，上端設(shè)伸縮裝置；橋臺與錨定板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)分離，互不影響，使受力明確，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)分離，互不影響，使受力明確，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜, ,施工不方便。施工不方便。（1）錨定板式橋臺）錨定板式橋臺 結(jié)合式錨定板式橋臺的構(gòu)造見圖結(jié)合式錨定板式橋臺的構(gòu)造見圖7-34(b)7-34(b)，它的錨定板結(jié)構(gòu)與臺，它的錨定板結(jié)構(gòu)與臺身結(jié)合在一起，臺身兼做立柱或擋土板。身結(jié)合在一起，臺身兼做立柱或擋土板。 作用在臺身的所有水平力假定均由錨定板的抗拔力來平衡，臺身作用在臺身的所有水平力假定均由錨定板的抗拔力來平衡

38、，臺身僅承受豎向荷載。僅承受豎向荷載。 結(jié)合式結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、工程量較省，但受力不很明確結(jié)合式結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、工程量較省，但受力不很明確, ,若若臺頂位移量計算不準(zhǔn)，可能會影響施工和運(yùn)營。臺頂位移量計算不準(zhǔn)，可能會影響施工和運(yùn)營。 錨定板可用混凝土或鋼筋混凝土制作。立柱和擋土板通常采用鋼錨定板可用混凝土或鋼筋混凝土制作。立柱和擋土板通常采用鋼筋混凝土。筋混凝土。 五、墩臺的設(shè)計與計算 1 1、橋梁墩臺的設(shè)計步驟與內(nèi)容、橋梁墩臺的設(shè)計步驟與內(nèi)容2 2、荷載的種類與計算、荷載的種類與計算3 3、荷載組合、荷載組合 1 1、橋梁墩臺的設(shè)計步驟與內(nèi)容、橋梁墩臺的設(shè)計步驟與內(nèi)容2 2、荷載的種類

39、與計算、荷載的種類與計算1 1、恒載和水的浮力、恒載和水的浮力3 3、汽車荷載沖擊力、汽車荷載沖擊力4 4、汽車荷載的制動力、汽車荷載的制動力5 5、流水壓力及冰壓力、流水壓力及冰壓力6 6、船只或漂流的幢擊力、船只或漂流的幢擊力7 7、地震力、地震力2 2、側(cè)向土壓力、側(cè)向土壓力主動土壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力靜止土壓力靜止土壓力1 1、恒載和水的浮力、恒載和水的浮力 橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺的計算值，由橋梁支座反力計算確定。對橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺的計算值，由橋梁支座反力計算確定。對于于 墩臺在水下和土中部分自重的計算方法，要根據(jù)地基土的性質(zhì)加以墩臺在水下和土中部分自重的計算方法

40、，要根據(jù)地基土的性質(zhì)加以考慮考慮 公路橋梁設(shè)計規(guī)范中，在考慮水的浮力時，對不同的土質(zhì)和不同的計公路橋梁設(shè)計規(guī)范中，在考慮水的浮力時，對不同的土質(zhì)和不同的計算內(nèi)算內(nèi) 容作了不同的規(guī)定。位于透水性地基上的墩臺，在驗(yàn)算穩(wěn)定時，容作了不同的規(guī)定。位于透水性地基上的墩臺，在驗(yàn)算穩(wěn)定時，應(yīng)采用設(shè)應(yīng)采用設(shè) 計高水位的浮力；在驗(yàn)算地基應(yīng)力時，僅考慮低水位時的浮計高水位的浮力；在驗(yàn)算地基應(yīng)力時，僅考慮低水位時的浮力，或不考慮力，或不考慮 水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺，可不考慮水水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺，可不考慮水的浮力。當(dāng)?shù)鼗堑母×?。?dāng)?shù)鼗?否透水未定時，按透水與不透水，以最不利荷載組否

41、透水未定時，按透水與不透水，以最不利荷載組合計算。合計算。 水對水下墩臺或土的固體顆粒的浮力作用，可用墩臺圬工的浮容重或水對水下墩臺或土的固體顆粒的浮力作用，可用墩臺圬工的浮容重或土的土的 浮容重來反映。圬工的浮容重等于圬工容重減去水的容重，土的浮容重來反映。圬工的浮容重等于圬工容重減去水的容重，土的浮容重可浮容重可 以根據(jù)土質(zhì)資料得到不同的物理指標(biāo)，如天然容重、天然含以根據(jù)土質(zhì)資料得到不同的物理指標(biāo)，如天然容重、天然含水量、比重或水量、比重或 飽和容重等計算。飽和容重等計算。2 2、側(cè)向土壓力、側(cè)向土壓力 橋臺土壓力計算時，采用哪種土壓力，應(yīng)根據(jù)橋臺位移及壓力橋臺土壓力計算時，采用哪種土壓力

42、，應(yīng)根據(jù)橋臺位移及壓力傳播方式而定。梁式橋臺承受的水平壓力主要是臺后滑動土體（及傳播方式而定。梁式橋臺承受的水平壓力主要是臺后滑動土體（及滑動土體上的荷載）所產(chǎn)生的側(cè)壓力，它使橋臺發(fā)生向河心滑動土體上的荷載）所產(chǎn)生的側(cè)壓力，它使橋臺發(fā)生向河心的移動。的移動。因此，梁橋橋臺的側(cè)土壓力，一般按主動土壓力計算。當(dāng)橋臺剛度因此，梁橋橋臺的側(cè)土壓力，一般按主動土壓力計算。當(dāng)橋臺剛度很大，不可能產(chǎn)生微量移動，滑動土體不可能形成時，可按靜止土很大，不可能產(chǎn)生微量移動，滑動土體不可能形成時，可按靜止土壓力計算。壓力計算。主動土壓力主動土壓力被動土壓力被動土壓力靜止土壓力靜止土壓力3 3、汽車荷載沖擊力、汽車荷

43、載沖擊力 鋼筋混凝土樁柱式墩臺，以及其它輕型墩臺，在計鋼筋混凝土樁柱式墩臺，以及其它輕型墩臺，在計算汽車荷載時應(yīng)計入沖擊力。但對于重力式實(shí)體墩臺，算汽車荷載時應(yīng)計入沖擊力。但對于重力式實(shí)體墩臺，沖擊力的作用衰減很快，因此，驗(yàn)算時可不計沖擊影響。沖擊力的作用衰減很快，因此，驗(yàn)算時可不計沖擊影響。沖擊力的計算按公路橋涵設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。沖擊力的計算按公路橋涵設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。4 4、汽車荷載的制動力、汽車荷載的制動力 汽車荷載的制動力是橋梁墩臺承受的主要縱向水平力之一，當(dāng)汽車汽車荷載的制動力是橋梁墩臺承受的主要縱向水平力之一，當(dāng)汽車荷載在橋上制動或減速時，在車輪與橋面之間產(chǎn)生相互作用力，此時荷載在橋上制動

44、或減速時，在車輪與橋面之間產(chǎn)生相互作用力，此時橋面受到方向與車輛行進(jìn)方向相同的力，即稱制動力，制動力可按公橋面受到方向與車輛行進(jìn)方向相同的力，即稱制動力，制動力可按公路橋涵設(shè)計規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計算。在計算梁式橋墩臺時，制動力可移路橋涵設(shè)計規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計算。在計算梁式橋墩臺時，制動力可移至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動支座、橡膠支座至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動支座、橡膠支座、擺動支座的擺動支座的底座面上。底座面上。5 5、流水壓力及冰壓力、流水壓力及冰壓力 作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計算。流水壓力的合力作用點(diǎn)，假

45、定在設(shè)計水位以下定計算。流水壓力的合力作用點(diǎn)，假定在設(shè)計水位以下1/31/3水深處，水深處，即假定河底的流速為零，作用力的分布呈倒三角形。即假定河底的流速為零，作用力的分布呈倒三角形。 嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫中的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇鶉?yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫中的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇獾木唧w情況及墩臺形狀計算冰壓力。冰壓力有豎向和水平向作用棱的具體情況及墩臺形狀計算冰壓力。冰壓力有豎向和水平向作用力，主要是水平向作用力。豎向力是由冰層水位升降而對橋梁墩臺力，主要是水平向作用力。豎向力是由冰層水位升降而對橋梁墩臺產(chǎn)生的作用；水平向作用力包括因風(fēng)和水流作用于大面積冰層而產(chǎn)產(chǎn)生的作用；水平

46、向作用力包括因風(fēng)和水流作用于大面積冰層而產(chǎn)生的靜壓力、生的靜壓力、冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力、冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力、河流流冰產(chǎn)生的動壓、河流流冰產(chǎn)生的動壓力等。力等。6 6、船只或漂流的幢擊力、船只或漂流的幢擊力 船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺的偶然荷載，船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺的偶然荷載，但是對橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對于通航河道或有漂流但是對橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對于通航河道或有漂流物的河流中的墩臺，設(shè)計時應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊物的河流中的墩臺，設(shè)計時應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。力。 漂流物的撞擊力，在無實(shí)際資料時可按下式估算漂流物的撞擊力，在無實(shí)際資料時可按下式估算)(k

47、NgTWVP 在地震區(qū)建造的橋梁，地震力是一項(xiàng)十分重要和危害性大的偶然在地震區(qū)建造的橋梁，地震力是一項(xiàng)十分重要和危害性大的偶然荷載，在墩臺設(shè)計計算時要進(jìn)行抗震驗(yàn)算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計。荷載，在墩臺設(shè)計計算時要進(jìn)行抗震驗(yàn)算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計。7 7、地震力、地震力 橋梁墩臺計算時，預(yù)先很難確定那一種荷載組合最不利。通常需要橋梁墩臺計算時，預(yù)先很難確定那一種荷載組合最不利。通常需要對各種可能的荷載進(jìn)行組合計算，滿足各種不同的要求。在墩臺的計算對各種可能的荷載進(jìn)行組合計算，滿足各種不同的要求。在墩臺的計算中，尚需考慮按順橋向中，尚需考慮按順橋向( (與行車的方向平行與行車的方向平行) )和

48、橫橋向分別進(jìn)行，故在荷和橫橋向分別進(jìn)行，故在荷載組合時也需按縱向及橫向分別計算。載組合時也需按縱向及橫向分別計算。（二）荷載組合在所有荷載中，車輛荷載的變動對荷載組合起著支配作用。在所有荷載中，車輛荷載的變動對荷載組合起著支配作用。驗(yàn)算墩身強(qiáng)度驗(yàn)算墩身強(qiáng)度在用在墩身截面的合力偏心矩在用在墩身截面的合力偏心矩橋墩的穩(wěn)定性橋墩的穩(wěn)定性）橋墩在順橋向承受最大豎向荷載的組合?？砂垂窐蛄涸O(shè)計規(guī)范中所）橋墩在順橋向承受最大豎向荷載的組合?？砂垂窐蛄涸O(shè)計規(guī)范中所 列的組合列的組合 、組合、組合的內(nèi)容組合。的內(nèi)容組合。）橋墩在順橋向承受最大水平荷載的組合?？砂垂窐蛄涸O(shè)計規(guī)范中所）橋墩在順橋向承受最大水平

49、荷載的組合?？砂垂窐蛄涸O(shè)計規(guī)范中所 列的組合列的組合 、組合、組合IVIV的荷載內(nèi)容組合。的荷載內(nèi)容組合。）橋墩承受最大橫橋方向的偏載、最大豎向荷載?？砂垂窐蛄涸O(shè)計規(guī)）橋墩承受最大橫橋方向的偏載、最大豎向荷載。可按公路橋梁設(shè)計規(guī) 范中的組合范中的組合I I、IIII、IIIIII、IVIV荷載內(nèi)容組合。荷載內(nèi)容組合。）橋墩在施工階段的受力驗(yàn)算。按組合）橋墩在施工階段的受力驗(yàn)算。按組合V V 進(jìn)行驗(yàn)算。進(jìn)行驗(yàn)算。）需要進(jìn)行地震力驗(yàn)算的橋墩，還要按組合）需要進(jìn)行地震力驗(yàn)算的橋墩，還要按組合VIVI進(jìn)行驗(yàn)算。進(jìn)行驗(yàn)算。 各種不同的荷載組合，均應(yīng)滿足公路橋涵設(shè)計規(guī)范中所規(guī)定的強(qiáng)各種不同的荷載組合，

50、均應(yīng)滿足公路橋涵設(shè)計規(guī)范中所規(guī)定的強(qiáng)度安全系數(shù)、容許偏心距和穩(wěn)定系數(shù)。度安全系數(shù)、容許偏心距和穩(wěn)定系數(shù)。因此，需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利荷載組合因此，需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利荷載組合。 橋墩橋墩 其他可變荷載不同時組合表 表 2-7-2編號荷 載 名 稱不與該荷載同時參與組合的荷載號141516171819風(fēng) 力汽 車 制 動 力流 水 壓 力冰 壓 力溫 度 影 響 力支 座 摩 阻 力-16,17,1915,1715,16-15 注：荷載號與公路橋梁設(shè)計規(guī)范中編號一致。 橋臺的荷載組合方法和橋墩相似，也須針對驗(yàn)算項(xiàng)目及驗(yàn)算截面的橋臺的荷載組合方法和橋墩相似，也

51、須針對驗(yàn)算項(xiàng)目及驗(yàn)算截面的位置按公路橋涵設(shè)計規(guī)范進(jìn)行可能的荷載組合。由于活載可以布置在橋位置按公路橋涵設(shè)計規(guī)范進(jìn)行可能的荷載組合。由于活載可以布置在橋跨結(jié)構(gòu)上，也可布置在臺后，在確定荷載最不利組合時，下列幾種加載跨結(jié)構(gòu)上，也可布置在臺后，在確定荷載最不利組合時，下列幾種加載情況可作參考情況可作參考1 1）在橋跨結(jié)構(gòu)上布置車輛荷載，溫度下降，制動力（向橋孔方向），）在橋跨結(jié)構(gòu)上布置車輛荷載，溫度下降，制動力（向橋孔方向），并考慮臺后土側(cè)壓力并考慮臺后土側(cè)壓力( (考慮最大彎矩組合考慮最大彎矩組合) )；2 2）在臺后破壞棱體上布置車輛荷載，溫度下降，并考慮臺后土側(cè)壓力）在臺后破壞棱體上布置車輛荷

52、載，溫度下降，并考慮臺后土側(cè)壓力( (考慮最大水平力與最大反向彎矩組合考慮最大水平力與最大反向彎矩組合) )；3 3）在橋跨結(jié)構(gòu)上和臺后破壞棱體上都布置車輛荷載（當(dāng)橋臺尺寸較大）在橋跨結(jié)構(gòu)上和臺后破壞棱體上都布置車輛荷載（當(dāng)橋臺尺寸較大時，時， 還要考慮在橋跨結(jié)構(gòu)上、臺后破壞棱體上和橋臺上同時都布置活還要考慮在橋跨結(jié)構(gòu)上、臺后破壞棱體上和橋臺上同時都布置活載的情況），溫度下降，制動力（向橋孔方向），并考慮臺后土側(cè)壓力載的情況），溫度下降，制動力（向橋孔方向），并考慮臺后土側(cè)壓力( (考慮最大豎向力組合考慮最大豎向力組合) )。二、 橋梁墩臺的計算與驗(yàn)算重力式墩臺重力式墩臺強(qiáng)度強(qiáng)度偏心矩偏心矩穩(wěn)

53、定穩(wěn)定圬工結(jié)構(gòu)圬工結(jié)構(gòu)輕型橋墩、柱式橋墩：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕型橋墩、柱式橋墩：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（一）、重力式墩臺1、截面強(qiáng)度驗(yàn)算 重力式墩臺主要采用圬工材料建造，一般為偏心受壓構(gòu)件，截面重力式墩臺主要采用圬工材料建造，一般為偏心受壓構(gòu)件，截面強(qiáng)度的設(shè)計驗(yàn)算采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)法。在不利荷載組合作強(qiáng)度的設(shè)計驗(yàn)算采用分項(xiàng)安全系數(shù)的極限狀態(tài)法。在不利荷載組合作用下，驗(yàn)算墩臺各控制截面荷載效應(yīng)的設(shè)計值（內(nèi)力）應(yīng)小于或等于用下，驗(yàn)算墩臺各控制截面荷載效應(yīng)的設(shè)計值（內(nèi)力）應(yīng)小于或等于結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計值，以方程表示為結(jié)構(gòu)抗力效應(yīng)的設(shè)計值，以方程表示為),()(kmjdslsodaRRQSSd荷 載 效

54、應(yīng) 函 數(shù) ；Q荷 載 在 結(jié) 構(gòu) 上 產(chǎn) 生 的 效 應(yīng) ；s o結(jié) 構(gòu) 的 重 要 性 系 數(shù) ， 按 第3 . 0 . 1條 采 用 ；s l荷 載 安 全 系 數(shù) ， 按 采 用 ；荷 載 組 合 系 數(shù) ， 按 表3 . 0 . 1 - 1采 用 ；Rd結(jié) 構(gòu) 抗 力 效 應(yīng) 函 數(shù) ；m材 料 或 砌 體 的 安 全 系 數(shù) ， 按 表3 . 0 . 1 - 2采 用 ；ak結(jié) 構(gòu) 的 幾 何 尺 寸 ；Rj材 料 或 砌 體 的 極 限 強(qiáng) 度 ， 按 第2 . 0 . 5條 采 用 。 驗(yàn)算截面驗(yàn)算截面墩臺身的基礎(chǔ)頂面墩臺身的基礎(chǔ)頂面墩臺身截面突變處墩臺身截面突變處墩臺帽及墩臺

55、帽交界處墩身截面墩臺帽及墩臺帽交界處墩身截面高墩高墩驗(yàn)算截面的內(nèi)力計算 按照各種組合，分別計算各驗(yàn)算截面的豎向力、水平力和彎矩，按照各種組合，分別計算各驗(yàn)算截面的豎向力、水平力和彎矩， 得到并按下式計算各種組合的豎向力設(shè)計值及相應(yīng)偏心矩得到并按下式計算各種組合的豎向力設(shè)計值及相應(yīng)偏心矩: :HN、MNNslsojNMe0強(qiáng)度驗(yàn)算mjajARN/2)()(1womoreye 截面偏心距驗(yàn)算截面偏心距驗(yàn)算 橋墩承受偏心受壓荷載時，各驗(yàn)算截面在各種組合的偏心距應(yīng)橋墩承受偏心受壓荷載時，各驗(yàn)算截面在各種組合的偏心距應(yīng)小于小于表表3.0.2-13.0.2-1的容許值。如果的容許值。如果超過時，可按下式確

56、定截面尺寸超過時，可按下式確定截面尺寸mojwjWAeARN) 1(12、墩臺的穩(wěn)定驗(yàn)算縱向撓曲穩(wěn)定穩(wěn)定驗(yàn)算mjajARN/受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)，中心受壓墩臺的值可查閱表3.0.3-2，偏心受壓時，彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù) 按下式計算：22)(33. 1111wore抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算011KMMK傾穩(wěn)11PyM穩(wěn)iiiihTePM傾抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算022KHPfK基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)，基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)，其值為其值為0.250.250.70.7，可根據(jù)土質(zhì)情況，可根據(jù)土質(zhì)情況參照參照采用；采用；f 在墩臺抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算時，應(yīng)分別按最高設(shè)計

57、水位和最低水在墩臺抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算時，應(yīng)分別按最高設(shè)計水位和最低水位的不同浮力進(jìn)行組合位的不同浮力進(jìn)行組合。3、墩臺頂水平位移計算水平位移的規(guī)定Ly5 . 0 對于高度超過對于高度超過2020的重力式墩臺及輕型墩臺，應(yīng)驗(yàn)算頂端水平方向的重力式墩臺及輕型墩臺，應(yīng)驗(yàn)算頂端水平方向的彈性位移，并使其符合規(guī)定要求。墩臺頂面水平位移的容許極限值的彈性位移，并使其符合規(guī)定要求。墩臺頂面水平位移的容許極限值為為（二）、柱式橋墩的計算1、蓋梁的計算計算圖式外力計算內(nèi)力計算配筋驗(yàn)算計算模式 樁柱式墩臺通常按鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計。在構(gòu)造上，樁柱的鋼筋伸入蓋梁內(nèi)，與蓋梁的鋼筋綁扎成整體，因此蓋梁與樁柱剛結(jié)呈剛

58、架結(jié)構(gòu)。雙柱式墩臺，當(dāng)蓋梁的剛度與樁柱的線剛度比大于5時，為簡化計算可以忽略節(jié)點(diǎn)不均衡彎矩的分配及傳遞，一般可按簡支梁或懸臂梁進(jìn)行計算和配筋，多根樁柱的蓋梁可按連續(xù)梁計算，當(dāng)蓋梁計算跨徑與梁高之比，對簡支梁小于2，對連續(xù)梁小于2.5時，應(yīng)按附錄六作為深梁計算。當(dāng)線剛度比小于5時，或橋墩承受較大橫向力時，蓋梁應(yīng)作為橫向剛架的一部分予以驗(yàn)算。外力計算 作用在蓋梁上的外力主要考慮上部結(jié)構(gòu)恒載支反力、蓋梁自重及活載。最不利活載加載，首先可根據(jù)所計算蓋梁處上部結(jié)構(gòu)支反力影響線確定活載最大支反力，其次是根據(jù)蓋梁內(nèi)力影響線決定活載最不利橫向布置。 蓋梁在施工過程中，荷載的不對稱性很大，各截面將產(chǎn)生較大的內(nèi)力

59、，因此應(yīng)根據(jù)當(dāng)時的架橋施工方案，作出最不利荷載工況。 構(gòu)件吊裝時，視具體情況，構(gòu)件重力應(yīng)乘以動力系數(shù)1.2或0.85。內(nèi)力計算 公路橋梁樁柱式墩臺的蓋梁通常采用雙懸臂式，計算時控制截面公路橋梁樁柱式墩臺的蓋梁通常采用雙懸臂式，計算時控制截面選取在支點(diǎn)和跨中截面。為了得到活載最不利橫向布置，可先作出控選取在支點(diǎn)和跨中截面。為了得到活載最不利橫向布置，可先作出控制截面的內(nèi)力影響線，活載通過上部結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)間接傳遞至蓋梁頂面，制截面的內(nèi)力影響線，活載通過上部結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)間接傳遞至蓋梁頂面，然后通過活載橫向布置，就能得到活載最不利橫向布置系數(shù)，并根據(jù)然后通過活載橫向布置，就能得到活載最不利橫向布置系數(shù)，并

60、根據(jù)最大活載支反力便能獲得最不利活載內(nèi)力。在蓋梁內(nèi)力計算時，可考最大活載支反力便能獲得最不利活載內(nèi)力。在蓋梁內(nèi)力計算時，可考慮樁柱支承寬度對削減負(fù)彎矩尖峰的影響。橋墩臺沿縱向的水平力及慮樁柱支承寬度對削減負(fù)彎矩尖峰的影響。橋墩臺沿縱向的水平力及當(dāng)蓋梁在沿橋縱向設(shè)置兩排支座時，上部結(jié)構(gòu)活載的偏心力對蓋梁將當(dāng)蓋梁在沿橋縱向設(shè)置兩排支座時，上部結(jié)構(gòu)活載的偏心力對蓋梁將產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以考慮。橋臺的蓋梁計算，一般可不考慮背墻與蓋梁產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以考慮。橋臺的蓋梁計算，一般可不考慮背墻與蓋梁的共同受力，此時背墻僅起擋土墻作用。必要時也可考慮背墻與蓋梁的共同受力，此時背墻僅起擋土墻作用。必要時也可考慮背墻與