《橋梁工程》第五篇　橋梁墩臺(tái)ppt課件

1、第五篇橋梁墩臺(tái) v第一章橋梁墩臺(tái)的構(gòu)造與設(shè)計(jì)v第一節(jié)概述v第二節(jié)橋墩v第三節(jié)橋臺(tái)v第二章梁橋墩臺(tái)計(jì)算v第一節(jié)梁橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合v第二節(jié)重力式墩臺(tái)的計(jì)算v第三節(jié)樁柱式墩臺(tái)的計(jì)算要點(diǎn)v第四節(jié)柔性墩的計(jì)算v第五節(jié)設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái)的計(jì)算v第六節(jié)橋臺(tái)計(jì)算舉例v第三章拱橋墩臺(tái)計(jì)算v第一節(jié)拱橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合v第二節(jié)拱橋輕型橋臺(tái)的計(jì)算特點(diǎn) 第一章橋梁墩臺(tái)的構(gòu)造與設(shè)計(jì)第一章橋梁墩臺(tái)的構(gòu)造與設(shè)計(jì) 第一節(jié)概述第一節(jié)概述橋梁墩橋梁墩(臺(tái)臺(tái))是橋梁構(gòu)造的重要組成部分，是橋梁構(gòu)造的重要組成部分，它主要由墩它主要由墩(臺(tái)臺(tái))帽、墩帽、墩(臺(tái)臺(tái))身和根底三部分組合身和根底三部分組合而成而成(圖圖5-1

2、-1)。橋梁墩、臺(tái)的主要作用是接受上部構(gòu)造傳橋梁墩、臺(tái)的主要作用是接受上部構(gòu)造傳來的荷載，并經(jīng)過根底又將此荷載及本身自重來的荷載，并經(jīng)過根底又將此荷載及本身自重傳送到地基上。傳送到地基上。 NEXTBACK第二節(jié)橋墩第二節(jié)橋墩一、重力式橋墩一、重力式橋墩重力式橋墩是靠本身分量來平衡外部作用、堅(jiān)持其穩(wěn)定，重力式橋墩是靠本身分量來平衡外部作用、堅(jiān)持其穩(wěn)定，用天然石或片石混凝土砌筑。它適用于接受作用值較大的大、用天然石或片石混凝土砌筑。它適用于接受作用值較大的大、中型橋梁或流冰、漂浮物較多的河流中。在砂石方便的地域，中型橋梁或流冰、漂浮物較多的河流中。在砂石方便的地域，小橋也往往采用它。其缺陷是圬工

3、資料數(shù)量大、自艱苦，因小橋也往往采用它。其缺陷是圬工資料數(shù)量大、自艱苦，因此要求地基承載力高。此外，阻水面積也較大。此要求地基承載力高。此外，阻水面積也較大。(一一)梁橋重力式橋墩梁橋重力式橋墩 1.墩帽墩帽 墩帽是橋墩頂端的傳力部分，它經(jīng)過支座承托著上部構(gòu)墩帽是橋墩頂端的傳力部分，它經(jīng)過支座承托著上部構(gòu)造，并將相鄰兩孔橋上的恒載和活載傳到墩身上，應(yīng)力較集造，并將相鄰兩孔橋上的恒載和活載傳到墩身上，應(yīng)力較集中。因此，墩帽的強(qiáng)度要求較高，普通采用中。因此，墩帽的強(qiáng)度要求較高，普通采用C20以上的混凝以上的混凝土或鋼筋混凝土做成。墩帽平面尺寸的合理確定，將直接影土或鋼筋混凝土做成。墩帽平面尺寸的合

4、理確定，將直接影響著墩身的平面尺寸和資料的選用。響著墩身的平面尺寸和資料的選用。 2.墩身 墩身是橋墩的主體。常用C15或大于C15的片石混凝土澆筑，或用漿砌塊石或料石，也可用混凝土預(yù)制砌筑。重力式橋墩墩身的頂寬：對(duì)于小跨徑橋不宜小于80cm；對(duì)中跨徑橋不宜小于100cm；對(duì)大跨徑橋的墩身頂寬，視上部構(gòu)造類型而定。側(cè)坡普通采用20 130 1，小跨徑橋的橋墩也可采用直坡。 空心橋墩在構(gòu)造尺寸上應(yīng)符合以下規(guī)定：空心橋墩在構(gòu)造尺寸上應(yīng)符合以下規(guī)定：(1)墩身最小壁厚，對(duì)于鋼筋混凝土不宜小于墩身最小壁厚，對(duì)于鋼筋混凝土不宜小于30cm，對(duì)于，對(duì)于混凝土不宜小于混凝土不宜小于50cm。(2)墩身內(nèi)應(yīng)設(shè)

5、橫隔板或縱、橫隔板，以加強(qiáng)墩壁的部分墩身內(nèi)應(yīng)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板，以加強(qiáng)墩壁的部分穩(wěn)定。穩(wěn)定。(3)墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔或泄水孔，孔的直徑不墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔或泄水孔，孔的直徑不小于小于20cm；墩頂實(shí)體段以下應(yīng)設(shè)置帶門的進(jìn)入洞或相應(yīng)的；墩頂實(shí)體段以下應(yīng)設(shè)置帶門的進(jìn)入洞或相應(yīng)的檢查設(shè)備。檢查設(shè)備。空心橋墩抵抗碰撞的才干較差。因此，在通航、有流筏、空心橋墩抵抗碰撞的才干較差。因此，在通航、有流筏、流冰以及流速大并帶有撞擊磨損物質(zhì)的河流上，不宜采用。流冰以及流速大并帶有撞擊磨損物質(zhì)的河流上，不宜采用。 3.根底根底是介于墩身與地基之間的傳力構(gòu)造。根底的種類很多，這里僅簡(jiǎn)要引見設(shè)置在天

6、然地基上的剛性擴(kuò)展根底。它普通采用C15以上的片石混凝土或用漿砌塊石筑成。根底的平面尺寸較墩身底截面尺寸略大，周圍放大的尺寸對(duì)每邊約為0.250.75m。根底可以做成單層的，也可以做23層臺(tái)階式的。臺(tái)階或襟邊的寬度與它的高度應(yīng)有一定的比例，通常其寬度控制在剛性角以內(nèi)。為了堅(jiān)持美觀和構(gòu)造不受碰損，根底頂面普通應(yīng)設(shè)置在最低水位以下不少于0.5m；在季節(jié)性流水河流或旱地上，那么不宜高出地面。另外，為了保證持力層的穩(wěn)定性和不受擾動(dòng)，根底的埋置深度，除巖石地基外，應(yīng)在天然地面或河底以下不少于1m；如有沖刷，基底埋深應(yīng)在設(shè)計(jì)洪水位沖刷線以下不少于1m；對(duì)于上部構(gòu)造為超靜定構(gòu)造的橋涵根底，除了非凍脹土外，均

7、應(yīng)將基底埋于凍結(jié)線以下不小于0.25m。 (二二)拱橋重力式橋墩拱橋重力式橋墩 拱橋是一種推力構(gòu)造，拱圈傳送給橋墩上的力，除了拱橋是一種推力構(gòu)造，拱圈傳送給橋墩上的力，除了垂直力以外，還有較大的程度推力，這是與梁橋的最大不垂直力以外，還有較大的程度推力，這是與梁橋的最大不同之處。從抵御恒載程度力的才干來看，拱橋橋墩又可以同之處。從抵御恒載程度力的才干來看，拱橋橋墩又可以分為普通墩和單向推力墩兩種。分為普通墩和單向推力墩兩種。 為了滿足構(gòu)造強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求，普通墩的墩身可以為了滿足構(gòu)造強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求，普通墩的墩身可以做得薄一些做得薄一些(圖圖5-1-10ac)，單向推力墩那么要做得厚實(shí)一，單向

8、推力墩那么要做得厚實(shí)一些些(圖圖5-1-10d、e)。其次，拱橋與梁橋重力式橋墩相比，拱橋橋墩以下部其次，拱橋與梁橋重力式橋墩相比，拱橋橋墩以下部分在構(gòu)造上還有不同之處：分在構(gòu)造上還有不同之處：1.拱座拱座(見圖見圖5-1-11)； 2.拱座的位置拱座的位置(見圖見圖5-1-12) ；3.墩頂以上構(gòu)造墩頂以上構(gòu)造(見圖見圖5-1-10) ； NEXTBACKBACK二、輕型橋墩二、輕型橋墩 (一一)梁橋輕型橋墩梁橋輕型橋墩 1.鋼筋混凝土薄壁橋墩鋼筋混凝土薄壁橋墩(見圖見圖5-1-13)； 2.柱式橋墩柱式橋墩(見圖見圖5-1-14)； 3.柔性排架樁墩柔性排架樁墩(見圖見圖5-1-15)；

9、(二二)拱橋輕型橋墩拱橋輕型橋墩(見圖見圖5-1-16)； 樁柱式橋墩；樁柱式橋墩； 輕型的單向推力墩方式輕型的單向推力墩方式(見圖見圖5-1-17)；1.帶三角桿件的單向推力墩帶三角桿件的單向推力墩 2.懸臂式單向推力墩懸臂式單向推力墩 BACKBACKBACKBACK第三節(jié)橋臺(tái)第三節(jié)橋臺(tái) 一、重力式橋臺(tái)一、重力式橋臺(tái) U型橋臺(tái)的各部分構(gòu)造見圖型橋臺(tái)的各部分構(gòu)造見圖5-1-18。 (一一)臺(tái)帽臺(tái)帽 (二二)臺(tái)身臺(tái)身 二、輕型橋臺(tái)二、輕型橋臺(tái) 輕型橋臺(tái)適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合輕型橋臺(tái)適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合運(yùn)用時(shí)不宜超越三個(gè)，單孔跨徑不大于運(yùn)用時(shí)不宜超越三個(gè)，單

10、孔跨徑不大于13m，多孔全長(zhǎng)不宜，多孔全長(zhǎng)不宜大于大于20m。常用的型式有八字型和一字型兩種，為了節(jié)省圬工資料，常用的型式有八字型和一字型兩種，為了節(jié)省圬工資料，也可做帶耳墻的輕型橋臺(tái)圖也可做帶耳墻的輕型橋臺(tái)圖5-1-21。八字型的八字墻與。八字型的八字墻與臺(tái)身是設(shè)斷縫分開的；一字型橋臺(tái)的翼墻是與臺(tái)身連成一整臺(tái)身是設(shè)斷縫分開的；一字型橋臺(tái)的翼墻是與臺(tái)身連成一整體；帶耳墻的橋臺(tái)由臺(tái)身、耳墻和邊柱三部分組成。體；帶耳墻的橋臺(tái)由臺(tái)身、耳墻和邊柱三部分組成。NEXTBACKBACK 輕型橋臺(tái)的主要特點(diǎn)是：(1)利用上部構(gòu)造及下部的支撐梁作為橋臺(tái)的支撐，以防止橋臺(tái)向跨中挪動(dòng)；(2)整個(gè)構(gòu)造物成為四鉸剛構(gòu)

11、系統(tǒng)；(3)除臺(tái)身按上下鉸接支承的簡(jiǎn)支豎梁接受程度土壓力外，橋臺(tái)還應(yīng)作為彈性地基上的梁加以驗(yàn)算。 三、埋置式橋臺(tái)三、埋置式橋臺(tái)埋置式橋臺(tái)圖埋置式橋臺(tái)圖5-1-25的任務(wù)原理是靠臺(tái)身后傾，使的任務(wù)原理是靠臺(tái)身后傾，使重心落在基底截面的形心之后，以平衡臺(tái)后填土的傾覆力矩，重心落在基底截面的形心之后，以平衡臺(tái)后填土的傾覆力矩，減少恒載產(chǎn)生的偏心距，但應(yīng)留意后傾斜度要適當(dāng)。減少恒載產(chǎn)生的偏心距，但應(yīng)留意后傾斜度要適當(dāng)。埋置式橋臺(tái)的缺陷是：由于護(hù)坡伸入到橋孔，緊縮了河埋置式橋臺(tái)的缺陷是：由于護(hù)坡伸入到橋孔，緊縮了河道，或者為了不緊縮河道，就要適當(dāng)添加橋長(zhǎng)。道，或者為了不緊縮河道，就要適當(dāng)添加橋長(zhǎng)。四、框

12、架式橋臺(tái)四、框架式橋臺(tái)框架式橋臺(tái)是一種配合樁根底的輕型橋臺(tái)，適用于地基框架式橋臺(tái)是一種配合樁根底的輕型橋臺(tái)，適用于地基承載力較低，臺(tái)身高大于承載力較低，臺(tái)身高大于4m，跨徑大于，跨徑大于10m的橋梁。的橋梁。 NEXTBACKBACK五、組合橋臺(tái)五、組合橋臺(tái)(一一)錨定錨定(拉拉)板式橋臺(tái)板式橋臺(tái)(見圖見圖5-1-28)； (二二)過梁式和框架式組合橋臺(tái)過梁式和框架式組合橋臺(tái)(見圖見圖5-1-29) ；(三三)橋臺(tái)一擋土墻組合橋臺(tái)橋臺(tái)一擋土墻組合橋臺(tái)(見圖見圖5-1-30) ；(四四)后座式組合橋臺(tái)后座式組合橋臺(tái)(見圖見圖5-1-31) ； BACKBACKBACKBACK第二章梁橋墩臺(tái)計(jì)算第

13、二章梁橋墩臺(tái)計(jì)算 第一節(jié)梁橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合第一節(jié)梁橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合一、作用一、作用梁橋墩臺(tái)上的永久作用有構(gòu)造重力、土的梁橋墩臺(tái)上的永久作用有構(gòu)造重力、土的重力和土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變的作用、重力和土側(cè)壓力、混凝土收縮及徐變的作用、水的浮力；可變作用有汽車荷載、汽車沖擊力、水的浮力；可變作用有汽車荷載、汽車沖擊力、離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、風(fēng)離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、風(fēng)荷載、汽車制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、支座荷載、汽車制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、支座摩擦力，在超靜定構(gòu)造中尚需思索溫度作用；摩擦力，在超靜定構(gòu)造中尚需思索溫度作用；偶爾作用有船舶或漂流物

14、撞擊作用，施工荷載偶爾作用有船舶或漂流物撞擊作用，施工荷載和地震作用。和地震作用。二、作用效應(yīng)組合二、作用效應(yīng)組合 在橋墩計(jì)算中，能夠出現(xiàn)的作用效應(yīng)組合有：在橋墩計(jì)算中，能夠出現(xiàn)的作用效應(yīng)組合有：1.橋墩在順橋向接受最大豎向荷載的組合；橋墩在順橋向接受最大豎向荷載的組合；2.橋墩在順橋向接受最大程度荷載的組合；橋墩在順橋向接受最大程度荷載的組合；3.橋墩接受最大橫橋方向的偏心距、最大豎向荷載的組合；橋墩接受最大橫橋方向的偏心距、最大豎向荷載的組合；4.橋墩在施工階段的作用效應(yīng)組合；橋墩在施工階段的作用效應(yīng)組合；5.需求進(jìn)展地震力驗(yàn)算的橋墩，要有偶爾組合。需求進(jìn)展地震力驗(yàn)算的橋墩，要有偶爾組合。

15、橋臺(tái)的作用效應(yīng)組合也和橋墩一樣，根據(jù)能夠出現(xiàn)的橋臺(tái)的作用效應(yīng)組合也和橋墩一樣，根據(jù)能夠出現(xiàn)的作用按作用按規(guī)定進(jìn)展作用效應(yīng)組合。由于活載可以布置規(guī)定進(jìn)展作用效應(yīng)組合。由于活載可以布置在橋跨構(gòu)造上，也可布置在臺(tái)后，因此在確定最不利效應(yīng)組在橋跨構(gòu)造上，也可布置在臺(tái)后，因此在確定最不利效應(yīng)組合時(shí)，通常按活載滿布橋跨合時(shí)，通常按活載滿布橋跨(圖圖5-2-3a)，橋上無活載而在臺(tái)，橋上無活載而在臺(tái)后布置活載后布置活載(圖圖5-2-3b)和在橋上、臺(tái)后同時(shí)布置活載和在橋上、臺(tái)后同時(shí)布置活載(圖圖5-2-3c)等幾種不利情況，分別進(jìn)展組合和驗(yàn)算。等幾種不利情況，分別進(jìn)展組合和驗(yàn)算。NEXTBACK第二節(jié)重力式

16、墩臺(tái)的驗(yàn)算第二節(jié)重力式墩臺(tái)的驗(yàn)算 重力式墩臺(tái)的驗(yàn)算包括截面強(qiáng)度驗(yàn)算、墩臺(tái)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算、基底應(yīng)力和偏心距驗(yàn)算等。對(duì)于高度超越20m的墩臺(tái)還要驗(yàn)算墩臺(tái)頂?shù)膹椥猿潭任灰?。一、截面?qiáng)度驗(yàn)算 (一)選取驗(yàn)算截面 (二)驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算5-2-1 (三三)按軸心或偏心受壓驗(yàn)算墩身各驗(yàn)算截面的強(qiáng)度按軸心或偏心受壓驗(yàn)算墩身各驗(yàn)算截面的強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)，可按下式計(jì)算：驗(yàn)算強(qiáng)度時(shí)，可按下式計(jì)算：5-2-2(四四)截面偏心距驗(yàn)算截面偏心距驗(yàn)算二、墩臺(tái)的穩(wěn)定驗(yàn)算二、墩臺(tái)的穩(wěn)定驗(yàn)算(一一)彎曲平面內(nèi)縱向穩(wěn)定驗(yàn)算彎曲平面內(nèi)縱向穩(wěn)定驗(yàn)算 墩臺(tái)為偏心受壓構(gòu)件，其在彎曲平面內(nèi)縱向穩(wěn)定性可墩臺(tái)為偏心受壓構(gòu)件，其在彎曲平面內(nèi)縱向

17、穩(wěn)定性可按按式式(3-3-55)驗(yàn)算，其中驗(yàn)算，其中Nj為按式為按式(3-3-49)等號(hào)左邊計(jì)算的等號(hào)左邊計(jì)算的豎向力。豎向力。 按按規(guī)定，偏心受壓構(gòu)件除按式規(guī)定，偏心受壓構(gòu)件除按式(3-3-55)驗(yàn)算驗(yàn)算彎曲平面內(nèi)的縱向穩(wěn)定外，尚按中心受壓驗(yàn)算非彎曲平面彎曲平面內(nèi)的縱向穩(wěn)定外，尚按中心受壓驗(yàn)算非彎曲平面內(nèi)的穩(wěn)定。內(nèi)的穩(wěn)定。 (二二)墩臺(tái)整體穩(wěn)定驗(yàn)算墩臺(tái)整體穩(wěn)定驗(yàn)算 1.抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算抗傾穩(wěn)定驗(yàn)算5-2-32.抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算5-2-4三、基底應(yīng)力和偏心距驗(yàn)算三、基底應(yīng)力和偏心距驗(yàn)算(一一)基底應(yīng)力驗(yàn)算基底應(yīng)力驗(yàn)算當(dāng)設(shè)置在基巖上的橋墩基底的合力偏心距超出中心半徑當(dāng)設(shè)置在基巖上的橋墩基底的

18、合力偏心距超出中心半徑時(shí)，其基時(shí)，其基底的的一邊將會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，由于不思索基底接受拉應(yīng)力，故需按基底底的的一邊將會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，由于不思索基底接受拉應(yīng)力，故需按基底應(yīng)力重分布重新驗(yàn)算基底最大壓應(yīng)力，其驗(yàn)算公式如下：應(yīng)力重分布重新驗(yàn)算基底最大壓應(yīng)力，其驗(yàn)算公式如下： NoImage5-2-55-2-65-2-7第三節(jié)樁柱式墩臺(tái)的計(jì)算要點(diǎn)第三節(jié)樁柱式墩臺(tái)的計(jì)算要點(diǎn) 一、蓋梁一、蓋梁(帽梁帽梁)計(jì)算計(jì)算 (一一)計(jì)算圖式；計(jì)算圖式；樁柱式墩臺(tái)通常采用鋼筋混凝土構(gòu)件。在構(gòu)造上，樁樁柱式墩臺(tái)通常采用鋼筋混凝土構(gòu)件。在構(gòu)造上，樁柱的鋼筋伸入到蓋梁內(nèi)，與蓋梁的鋼筋綁扎成整體，因此柱的鋼筋伸入到蓋梁內(nèi)，與蓋梁的

19、鋼筋綁扎成整體，因此蓋梁與樁柱呈剛架構(gòu)造。雙柱式墩臺(tái)，當(dāng)蓋梁的剛度與樁蓋梁與樁柱呈剛架構(gòu)造。雙柱式墩臺(tái)，當(dāng)蓋梁的剛度與樁柱的剛度比大于柱的剛度比大于5時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算可以忽略樁柱對(duì)蓋梁的時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算可以忽略樁柱對(duì)蓋梁的彈性約束，普通可按簡(jiǎn)支梁或懸臂梁進(jìn)展計(jì)算和配筋，多彈性約束，普通可按簡(jiǎn)支梁或懸臂梁進(jìn)展計(jì)算和配筋，多根樁柱的蓋梁可按延續(xù)梁計(jì)算。當(dāng)跨高比根樁柱的蓋梁可按延續(xù)梁計(jì)算。當(dāng)跨高比l/h5時(shí)，可按時(shí)，可按鋼筋混凝土普通構(gòu)件計(jì)算。此處鋼筋混凝土普通構(gòu)件計(jì)算。此處l為蓋梁的計(jì)算跨徑，為蓋梁的計(jì)算跨徑，h為為蓋梁的高度。當(dāng)剛度比小于蓋梁的高度。當(dāng)剛度比小于5時(shí)，或橋墩接受較大橫向力時(shí)，或橋墩接

20、受較大橫向力時(shí)，蓋梁應(yīng)作為橫向剛架的一部分予以驗(yàn)算。時(shí)，蓋梁應(yīng)作為橫向剛架的一部分予以驗(yàn)算。(二)外力計(jì)算外力包括上部構(gòu)造恒載支點(diǎn)反力、蓋梁自重和活載?；钶d的布置要使各種效應(yīng)組合為橋上最不利情況，求出支點(diǎn)最大反力作為蓋梁的活載。活載的橫向分布計(jì)算，當(dāng)活載對(duì)稱布置時(shí)，按杠桿法計(jì)算；當(dāng)活載非對(duì)稱布置時(shí)，可思索按剛接梁法(或偏心壓力法或“G-M法)計(jì)算。在蓋梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可思索樁柱支承寬度對(duì)削減負(fù)彎矩尖峰的影響。蓋梁在施工過程中，荷載的不對(duì)稱性很大，各截面將產(chǎn)生較大的內(nèi)力，因此要根據(jù)當(dāng)時(shí)的架橋施工方案，對(duì)各截面的受彎、受剪進(jìn)展驗(yàn)算。 (三)內(nèi)力計(jì)算公路橋樁柱式墩臺(tái)的帽梁通常采用雙懸臂式，計(jì)算時(shí)的控制

21、截面選取支點(diǎn)和跨中截面。在計(jì)算支點(diǎn)負(fù)彎矩時(shí)，采用非對(duì)稱布置活載與恒載的反力；在計(jì)算跨中正彎矩時(shí)，采用對(duì)稱布置活載與恒載的反力。橋墩沿縱向的程度力以及當(dāng)蓋梁在沿橋縱向設(shè)置兩排支座時(shí)，上部構(gòu)造活載的偏心力對(duì)蓋梁將產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以計(jì)入。橋臺(tái)的蓋梁計(jì)算，普通可不思索背墻與蓋梁共同受力，此時(shí)背墻僅起擋土墻作用。必要時(shí)也可思索背墻與蓋梁的共同受力，蓋梁按L形截面計(jì)算。橋臺(tái)耳墻視為單懸臂固端梁，程度方向接受土壓力及活載程度壓力。 (四)配筋驗(yàn)算工程實(shí)際中常采用鋼筋混凝土蓋梁，其配筋驗(yàn)算方法與鋼筋混凝土梁配筋類同，即根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配置受彎鋼筋，根據(jù)剪力包絡(luò)圖配置彎起鋼筋和箍筋。在配筋時(shí)，還應(yīng)計(jì)算各控制截面扭矩

22、所需求的箍筋及縱向鋼筋。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋及普通鋼筋的配置同預(yù)應(yīng)力混凝土梁。 二、墩臺(tái)樁柱的計(jì)算(一)外力計(jì)算：橋墩樁柱的外力有上部構(gòu)造恒載與蓋梁的恒載反力以及樁柱自重；活載按車輛荷載布置，得到最不利效應(yīng)組合。橋墩的程度力有支座摩阻力和汽車制動(dòng)力等。橋臺(tái)柱柱(包括雙片墻式臺(tái)身)除上述各力之外還有臺(tái)后土側(cè)壓力、活載引起的程度土壓力及溜坡自動(dòng)土壓力等。土側(cè)壓力的計(jì)算寬度及溜坡自動(dòng)土壓力的計(jì)算方法見中有關(guān)規(guī)定。 (二)內(nèi)力計(jì)算樁柱式墩臺(tái)按樁根底有關(guān)內(nèi)容計(jì)算樁柱的內(nèi)力和樁的入土深度。對(duì)于單柱式墩，計(jì)算彎矩應(yīng)思索兩個(gè)方向彎矩的合力，縱、橫方向彎矩合力值為：計(jì)算墻式臺(tái)身內(nèi)力時(shí)，應(yīng)按蓋梁底

23、面、墻身中部、墻身底面、承臺(tái)底面等分別進(jìn)展內(nèi)力計(jì)算和應(yīng)力驗(yàn)算。(三)配筋驗(yàn)算：在最不利的效應(yīng)組合之后，先配筋、再驗(yàn)算，驗(yàn)算方法按鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。22yxMMM第四節(jié)柔性墩的計(jì)算第四節(jié)柔性墩的計(jì)算 柔性墩是由鋼筋混凝土柔性排架樁墩、梁和剛性墩臺(tái)組成的一聯(lián)或多聯(lián)的多孔延續(xù)鉸接剛架體系，在縱向程度力作用下，一聯(lián)的各柔性墩臺(tái)頂具有一樣的程度位移。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可把雙固定支座布置的柔性墩視為下端固結(jié)，上端有程度約束的鉸接支承的超靜定梁，如圖5-2-6a。在柔性墩的頂端知橋跨構(gòu)造作用的豎向力N和墩頂偏心彎矩M，墩頂位移i也可預(yù)先求出，那么反力的未知數(shù)有下端的三個(gè)值和墩頂?shù)某潭确戳?，為一次超靜定

24、。將墩頂程度反力作為多余未知力求解，即可計(jì)算下端固結(jié)點(diǎn)和墩身的彎矩、剪力，根據(jù)各墩的最不利組合進(jìn)展樁墩的配筋和驗(yàn)算。 NEXTBACKNEXT(一一)根本假定根本假定1.柔性墩頂程度力的計(jì)算，在墩頂偏心彎矩不大的前提上，柔性墩頂程度力的計(jì)算，在墩頂偏心彎矩不大的前提上，可采用疊加原理進(jìn)展計(jì)算，計(jì)算圖式見圖可采用疊加原理進(jìn)展計(jì)算，計(jì)算圖式見圖5-2-6b。2.假定上部構(gòu)造對(duì)樁柱頂不發(fā)生相對(duì)位移，制動(dòng)力按各墩抗假定上部構(gòu)造對(duì)樁柱頂不發(fā)生相對(duì)位移，制動(dòng)力按各墩抗程度位移剛度分配。對(duì)于樁柱式柔性墩，墩柱下端固結(jié)在根底或程度位移剛度分配。對(duì)于樁柱式柔性墩，墩柱下端固結(jié)在根底或承臺(tái)頂面，其墩抗程度位移剛度

25、為承臺(tái)頂面，其墩抗程度位移剛度為(等截面剛度等截面剛度)： 此時(shí)此時(shí)i的計(jì)算應(yīng)思索樁側(cè)土的彈性抗力要素，可參照樁根底計(jì)的計(jì)算應(yīng)思索樁側(cè)土的彈性抗力要素，可參照樁根底計(jì)算部分。算部分。 5-2-95-2-103.計(jì)算土側(cè)壓力時(shí)，如設(shè)有實(shí)體剛性墩臺(tái)，那么全部由有關(guān)剛性墩臺(tái)接受，如均為柔性墩，那么岸墩接受土壓力由對(duì)岸的土抗力平衡，其他柔性墩不計(jì)其影響。4.程度力組合時(shí)，樁柱頂?shù)闹苿?dòng)力、程度土壓力(當(dāng)邊排架向河心偏移時(shí))及豎向偏載產(chǎn)生的程度力的代數(shù)和不允許大于支座摩阻力。當(dāng)前三者與溫度變化產(chǎn)生程度力的總和大于支座摩阻力時(shí)，按摩阻力計(jì)算。 (二二)墩頂程度位移的計(jì)算墩頂程度位移的計(jì)算1.柔性墩頂制動(dòng)力及

26、其程度位移計(jì)算柔性墩頂制動(dòng)力及其程度位移計(jì)算 5-2-135-2-125-2-113.在豎向活載作用下，梁長(zhǎng)度的變化當(dāng)橋跨構(gòu)造跨徑較大時(shí)，在豎向活載作用下梁下緣增長(zhǎng)而影響柔性墩的位移也應(yīng)思索，此時(shí)由梁的撓度s近似得到梁的撓曲半徑：然后按梁的撓曲(中心角為L(zhǎng)i/R)可計(jì)算梁的下緣伸長(zhǎng)值s。計(jì)算s值時(shí)，需按幾跨梁計(jì)算，應(yīng)根據(jù)所計(jì)算橋墩在一聯(lián)中的位置、支座布置情況及驗(yàn)算時(shí)活載布置的位置而定。小跨徑橋梁的s可忽略不計(jì)。柔性墩頂發(fā)生的程度位移綜合為：i=z+t+s siLR825-2-155-2-14NEXTBACK3.由于墩頂偏心彎矩而產(chǎn)生的程度反力：5-2-18第五節(jié)設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái)的計(jì)算第五節(jié)

27、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái)的計(jì)算 設(shè)有支撐梁的輕型橋臺(tái)的計(jì)算主要有三個(gè)方面：一是橋臺(tái)(順橋向)在側(cè)向土壓力作用下臺(tái)身作為豎梁進(jìn)展截面強(qiáng)度驗(yàn)算；二是橋臺(tái)(包括根底)在豎向荷載作用上橫橋向作為一根彈性地基短梁進(jìn)展截面強(qiáng)度驗(yàn)算；三是根底底面下地基應(yīng)力驗(yàn)算。一、橋臺(tái)作為豎梁時(shí)的強(qiáng)度驗(yàn)算(按單位寬度) 橋臺(tái)臺(tái)身強(qiáng)度驗(yàn)算主要是驗(yàn)算程度土壓力作用下的臺(tái)身強(qiáng)度，因此，當(dāng)橋上無荷載，臺(tái)背填土破壞棱體上布置車輛荷載時(shí)，臺(tái)身受力最為不利，因此控制設(shè)計(jì)。車輛荷載在臺(tái)背填土破壞棱體上引起的土壓力：(一一)臺(tái)后自動(dòng)土壓力計(jì)算臺(tái)后自動(dòng)土壓力計(jì)算5-2-19(二二)臺(tái)身內(nèi)力計(jì)算臺(tái)身內(nèi)力計(jì)算1.計(jì)算跨徑計(jì)算跨徑臺(tái)身按上下鉸接的簡(jiǎn)支梁

28、計(jì)算臺(tái)身按上下鉸接的簡(jiǎn)支梁計(jì)算(圖圖5-2-9)。對(duì)于有臺(tái)背的。對(duì)于有臺(tái)背的橋臺(tái)，接受土壓力的臺(tái)身作為簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨徑為：橋臺(tái)，接受土壓力的臺(tái)身作為簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨徑為：對(duì)于無臺(tái)背的橋臺(tái)，接受土壓力的臺(tái)身作為簡(jiǎn)支梁計(jì)算對(duì)于無臺(tái)背的橋臺(tái)，接受土壓力的臺(tái)身作為簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨徑為：的跨徑為： 221101cdHH2101dHHNEXT5-2-215-2-20BACK圖5-2-9橋臺(tái)的計(jì)算圖式2.土壓力引起的彎矩和剪力(近似按中點(diǎn)計(jì)算) 3.計(jì)算截面(H1/2)的豎向力：P=P1+P2+P3式中：P1上部構(gòu)造重力引起的支點(diǎn)反力；P2臺(tái)帽重力；P3在H1/2截面以上部分臺(tái)身重力。5-2-225-2-235

29、-2-24二、橋臺(tái)在本身平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算二、橋臺(tái)在本身平面內(nèi)的彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算輕型橋臺(tái)是一較長(zhǎng)的平直薄墻，在豎向荷載作用下，本輕型橋臺(tái)是一較長(zhǎng)的平直薄墻，在豎向荷載作用下，本身平面內(nèi)發(fā)生彎曲，彎曲的程度與地基的變形系數(shù)身平面內(nèi)發(fā)生彎曲，彎曲的程度與地基的變形系數(shù)有關(guān)有關(guān)圖圖5-2-10。當(dāng)橋臺(tái)長(zhǎng)度當(dāng)橋臺(tái)長(zhǎng)度L4/時(shí)，把橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地其上的時(shí)，把橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地其上的無限長(zhǎng)梁計(jì)算；當(dāng)無限長(zhǎng)梁計(jì)算；當(dāng)L1.2/時(shí)，把橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地基時(shí)，把橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地基上的剛性梁計(jì)算上的剛性梁計(jì)算(即不思索橋臺(tái)在本身平面內(nèi)發(fā)生彎曲即不思索橋臺(tái)在本身平面內(nèi)發(fā)生彎曲)；當(dāng)；當(dāng)4/L1.2/時(shí)，把

30、橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地基上的短梁計(jì)時(shí)，把橋臺(tái)當(dāng)作支承在彈性地基上的短梁計(jì)算。在普通情況下，輕型橋臺(tái)的長(zhǎng)度大多處于算。在普通情況下，輕型橋臺(tái)的長(zhǎng)度大多處于4/和和1.2/之之間，因此，此處只引見按短梁計(jì)算的公式。間，因此，此處只引見按短梁計(jì)算的公式。NEXTBACK設(shè)梁上作用著一段對(duì)稱的均布荷載，那么梁的最大彎矩產(chǎn)生在中點(diǎn)，其計(jì)算公式為：5-2-25 三、基底應(yīng)力驗(yàn)算三、基底應(yīng)力驗(yàn)算 橋臺(tái)的基底應(yīng)力為橋臺(tái)重力和橋跨構(gòu)造恒載、活載引起橋臺(tái)的基底應(yīng)力為橋臺(tái)重力和橋跨構(gòu)造恒載、活載引起的應(yīng)力之和。橋臺(tái)重力引起的基底應(yīng)力計(jì)算，系假定橋臺(tái)因的應(yīng)力之和。橋臺(tái)重力引起的基底應(yīng)力計(jì)算，系假定橋臺(tái)因重力不致發(fā)生彎曲

31、重力不致發(fā)生彎曲(如圖如圖)。對(duì)稱荷載引起的基底最大應(yīng)力。對(duì)稱荷載引起的基底最大應(yīng)力(中點(diǎn)中點(diǎn))可按下式計(jì)算：可按下式計(jì)算： 5-2-26第六節(jié)橋臺(tái)計(jì)算例如第六節(jié)橋臺(tái)計(jì)算例如 一、設(shè)計(jì)資料一、設(shè)計(jì)資料 1.上部構(gòu)造上部構(gòu)造裝配式鋼筋混凝土矩形板，規(guī)范跨徑裝配式鋼筋混凝土矩形板，規(guī)范跨徑L=80m；板厚；板厚0.45m；橋面凈寬：凈橋面凈寬：凈7+20.75m。 2.設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)荷載汽車荷載公路汽車荷載公路-級(jí)，人群荷載級(jí)，人群荷載30kN/m2。 3.漿砌塊石一字型輕型橋臺(tái)，填土高漿砌塊石一字型輕型橋臺(tái)，填土高35m。 4.建筑資料建筑資料臺(tái)帽為臺(tái)帽為C15鋼筋混凝土，臺(tái)身為鋼筋混凝土，臺(tái)身為

32、10號(hào)砂漿砌塊石號(hào)砂漿砌塊石(30號(hào)石材號(hào)石材)，根底為根底為C15混凝土?；炷?。 5.其他計(jì)算數(shù)據(jù)其他計(jì)算數(shù)據(jù)地基土彈性抗力系數(shù)地基土彈性抗力系數(shù)K=15000kN/m3；土的內(nèi)摩擦角土的內(nèi)摩擦角 =35；土的容重；土的容重=18kN/m3；地基土根本承載力地基土根本承載力0=250kPa；漿砌塊石砌體抗壓極限強(qiáng)度漿砌塊石砌體抗壓極限強(qiáng)度Rja=630MPa。 6.尺寸擬定 橋臺(tái)布置及知尺寸如圖5-2-12所示。設(shè)臺(tái)帽口共寬75cm，其中包括2cm任務(wù)縫和5cm挑檐，臺(tái)帽厚30cm，臺(tái)背高20cm，臺(tái)身厚度120cm，根底各邊放大10cm，根底厚度60cm。 二、橋臺(tái)計(jì)算橋臺(tái)計(jì)算應(yīng)包括以下

33、幾個(gè)方面： (一)橋臺(tái)作為上、下支撐的豎梁時(shí)的計(jì)算； (二)臺(tái)身平面彎曲計(jì)算； (三)基底土最大壓應(yīng)力的驗(yàn)算； BACK第三章拱橋墩臺(tái)計(jì)算第三章拱橋墩臺(tái)計(jì)算 第一節(jié)拱橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合第一節(jié)拱橋墩臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合 一、拱橋橋墩上的作用及其效應(yīng)組合一、拱橋橋墩上的作用及其效應(yīng)組合橋墩應(yīng)對(duì)順橋向和橫橋向分別進(jìn)展計(jì)算，橋墩應(yīng)對(duì)順橋向和橫橋向分別進(jìn)展計(jì)算，普通為順橋向控制，此時(shí)，橋墩上的作用如圖普通為順橋向控制，此時(shí)，橋墩上的作用如圖531所示。所示?？勺冏饔弥械闹苿?dòng)力可變作用中的制動(dòng)力T，假設(shè)它作用在拱頂，假設(shè)它作用在拱頂，并平分于兩拱腳并平分于兩拱腳(圖圖532) 。圖531橋墩上的作用圖532制動(dòng)力作用拱頂二、拱橋橋臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合二、拱橋橋臺(tái)上的作用及其效應(yīng)組合除了上述對(duì)橋墩計(jì)算所列舉的各種作用外，計(jì)算橋臺(tái)時(shí)，除了上述對(duì)橋墩計(jì)算所列舉的各種作用外，計(jì)算橋臺(tái)時(shí)，在永久作用和可變作用中尚須計(jì)入臺(tái)后土側(cè)壓力。在永久作用和可變作用中尚須計(jì)入臺(tái)后土側(cè)壓力。在進(jìn)展作用效應(yīng)根本組合時(shí)，應(yīng)思索以下幾種作用的組合：在進(jìn)展作用效應(yīng)根本組合時(shí)，應(yīng)思索以下幾種作用的組合：1.橋臺(tái)恒載以及臺(tái)后程度土壓力橋臺(tái)恒載以及臺(tái)后程度土壓力(此為上部構(gòu)造還未將荷載傳給此為上部構(gòu)造還未將荷載傳給橋臺(tái)，而臺(tái)后已完成填土的情況橋臺(tái)，而臺(tái)后已完成填土的情況)：2.恒載及橋跨構(gòu)造上滿布活載恒載及橋跨構(gòu)造