梁橋橋臺計算PPT課件

1、第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第二種情況：第二種情況：汽車荷載（以車道荷載形式布載）僅布置在橋垮結(jié)構(gòu)上，集中荷載布置在支座上，溫度下降，制動力向橋孔方向，并考慮臺后土側(cè)壓力。第1頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第三種情況：第三種情況：汽車荷載（以車道荷載形式布載）同時布置在橋垮結(jié)構(gòu)和破壞棱體上，此時集中荷載可布置在支座上或臺后填土破壞棱體上第2頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算注意：臺后的土側(cè)壓力，一般按主動土壓力計算，大小與土的壓實程度有關(guān)。在計算橋臺前端的最大應(yīng)力，向橋孔一側(cè)的偏心和橋孔方向的傾覆與滑動時，按臺后土壓力尚未壓

2、實考慮；當計算橋臺后端的最大應(yīng)力，向路堤一側(cè)的偏心和向路堤方向的傾覆與滑動時，按臺后填土已經(jīng)壓實考慮。第3頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第4頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算設(shè)計主要尺寸的擬定臺帽尺寸可參照梁式橋?qū)嶓w墩墩帽尺寸的擬定；前墻頂面寬b10.5m，任一水平截面寬度b3不宜小于該截面至墻頂高度h的0.4倍；側(cè)墻頂面寬度b10.5m,任一水平截面寬度b2，對于片石砌體不宜小于該截面至墻頂高度h的0.4倍；塊石、粗料石砌體或混凝土不宜小于該截面至墻頂高度h的0.3倍；如橋臺內(nèi)填料為中、粗砂或砂礫時，上述兩項可分別相應(yīng)減為0.35倍和0.3

3、0倍。計算同實體重力式橋墩第5頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第6頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算四、帶支承梁的梁橋輕型橋臺計算要點結(jié)構(gòu)特點：上部結(jié)構(gòu)與臺帽錨固，下部設(shè)支撐橫梁，利用上部結(jié)構(gòu)和下面的支撐橫梁作為橋梁墩臺間的上下水平支撐，使墩臺、橋跨結(jié)構(gòu)、支撐橫梁形成一個整體四鉸剛構(gòu)體系共同受力（四鉸框架結(jié)構(gòu)）第7頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第8頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算計算內(nèi)容：將橋臺（順橋向）視作上、下端鉸支，在側(cè)向土壓力作用下臺身作為豎梁進行截面強度驗算；將橋臺（包括基礎(chǔ)）在豎

4、向荷載作用下橫橋向作為一根彈性地基上的短梁進行截面強度驗算；驗算地基土容許承載力。第9頁/共23頁（一）橋臺臺身作為豎梁的強度驗算驗算內(nèi)容：在臺后土壓力作用下臺身強度驗算荷載的布置：橋上無汽車荷載，臺后填土破壞棱體上有車輛荷載。計算模型：簡支豎梁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第10頁/共23頁以單位橋臺寬度進行驗算。1、驗算截面處的豎向力N 橋跨結(jié)構(gòu)恒載在單位寬度橋臺上的支點反力N1 單位寬度臺帽的自重N2 驗算截面以上單位寬度臺身的自重N3第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算321NNNN第11頁/共23頁2、土壓力計算E 最不利荷載組合：橋上無車輛荷載，臺背填土破

5、壞棱體上有車輛荷載； 土壓力由兩部分組成： 臺后填土本身ET; 破壞棱體上車輛荷載引起的土壓力Ec;即：E= ET+ Ec第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第12頁/共23頁1單位臺寬填土引起的土壓力ET壓力圖形：三角形分布計算公式：第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算245tanH21E0222T土壓力著力點自計算土層底面算起，C=H/3第13頁/共23頁2單位臺寬由車輛荷載引起的土壓力Ec壓力圖形：均勻分布計算公式：0BLGh第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算245tanHL020)245tan(02hHEc土壓力著力點自計算土層底面算起，hHhHHC23

6、3第14頁/共23頁3、臺身內(nèi)力計算1計算圖式計算跨徑的確定： 臺身受彎的計算跨徑H1： 受剪的計算跨徑取H0第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算2c2dHH01第15頁/共23頁2內(nèi)力計算： 計算截面彎矩M時，軸力N的影響可忽略不計，跨中截面彎矩為P1對應(yīng)計算跨徑H1填土產(chǎn)生的土壓力強度P2臺后破壞棱體上車輛荷載的等代土層產(chǎn)生的土壓力強度第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算211212HP161HP81M第16頁/共23頁2內(nèi)力計算 剪力跨徑為H0下端支點剪力最大。P1對應(yīng)計算跨徑H0填土產(chǎn)生的土壓力強度P2臺后破壞棱體上車輛荷載的等代土層產(chǎn)生的土壓力強度第二節(jié)第二節(jié) 橋

7、臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算0102HP31HP21Q第17頁/共23頁（二）橋臺在本身平面內(nèi)的彎曲驗算計算思路（假定）： 在橫橋方向把橋臺連同翼墻和基礎(chǔ)視作一根支撐在彈性地基上的有限長梁，計算在自身平面內(nèi)的彎矩，驗算其抗彎強度。 計算中認為橋臺和基礎(chǔ)自重引起地基梁的彎曲在施工過程中已完成，不產(chǎn)生彎矩。 上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)重力和汽車荷載均作為均布、連續(xù)、對稱荷載作用于彈性地基梁上，在梁的中點產(chǎn)生最大彎矩：第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算2/L2/L2/L2/L2/LB12/LB12D4CBABccBaP)mkN/(M第18頁/共23頁第19頁/共23頁a地基梁變形系數(shù)P作用橋臺上的均布荷載（橋垮結(jié)構(gòu)均布重力與計為 均布的車道荷載）A,B,C,D雙曲函數(shù)值B1,L/2當X=B1,X=L/2的按aX查得的函數(shù)值aL4時的橋臺為支承在彈性地基上的有限長梁。第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第20頁/共23頁a地基梁變形系數(shù)K0地基土的彈性抗力系數(shù)；b地基梁寬度，即橋臺基礎(chǔ)順橋向?qū)挾?；E地基梁（橋臺）彈性模量；I橋臺（包括基礎(chǔ)）順橋向豎剖面慣性矩，假定整個地基梁的I值不變。第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設(shè)計與計算橋臺的設(shè)計與計算第21頁/共23頁注意：