第三節(jié)樁柱式橋墩的計(jì)算

1、第三節(jié) 樁柱式橋墩的計(jì)算樁柱式橋墩的計(jì)算包括蓋梁和樁柱兩部分.一、蓋梁計(jì)算1、計(jì)算圖式(1)蓋梁的剛度與樁柱的剛度比大于5時(shí)a、雙柱式橋墩接簡(jiǎn)支梁或懸臂梁計(jì)算；b、多柱式橋墩，按連續(xù)梁計(jì)算。(2)當(dāng)蓋梁計(jì)算跨徑與梁高之比，對(duì)簡(jiǎn)支梁小于2,對(duì)連續(xù)梁小于2.5時(shí)，按公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D62 2004)附錄六作為深梁計(jì)算。(3)當(dāng)蓋梁的剛度與樁柱的的剛度比小于5,或橋墩承受較大橫向力時(shí)，蓋梁應(yīng)作為橫向框架的一部分進(jìn)行驗(yàn)算。(4)當(dāng)蓋梁的跨高比 L/H5時(shí)，按鋼筋混凝土一般構(gòu)件計(jì)算。2、作用主要有上部結(jié)構(gòu)恒載，支座反力、蓋梁自重涮荷載(含沖擊力及人群荷載)3、計(jì)算方法公

2、路橋梁樁柱式墩大多采用雙柱式，且蓋梁與樁柱的剛度比往往大于5,所支通常都按簡(jiǎn)支梁或雙懸臂梁計(jì)算，內(nèi)力計(jì)算時(shí)，控制截面的一般在支點(diǎn)和跨中，作用縱橫向分布的影響可參照配式簡(jiǎn)支梁梁 的肋內(nèi)力計(jì)算方法予以考慮。(1)作用縱向分布的考慮：汽車(chē)荷載，由上部結(jié)構(gòu)通過(guò)支座傳遞給橋墩，所以計(jì)算時(shí)，首先作蓋梁 計(jì)算截面處上部結(jié)構(gòu)支點(diǎn)反力影響線，然后考慮最不到作用效應(yīng)，即可求得相應(yīng)最大支座反力。(2)作用橫向分布影響：首先作出蓋梁控制截面的內(nèi)力橫向影響結(jié)，然后考慮最不利作用效應(yīng)。當(dāng)計(jì)算跨中正彎矩時(shí)，汽車(chē)荷載對(duì)稱(chēng)布置，當(dāng)計(jì)算支點(diǎn)負(fù)彎矩時(shí)，汽車(chē)荷載非對(duì)稱(chēng)布置。4、注意事項(xiàng)(1)蓋梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可考慮樁柱支姑寬度對(duì)削減負(fù)

3、彎矩尖峰的影響。(2)橋墩沿縱向的水平力及當(dāng)蓋梁在縱橋向設(shè)置有兩排支座時(shí)產(chǎn)生的上部結(jié)構(gòu)汽車(chē)荷載力將對(duì)蓋梁 產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以考慮。二、樁柱的計(jì)算樁柱式橋墩一般分剛性和柔性兩種，剛性樁柱式橋墩計(jì)算方法法同重力式橋墩，柔性樁柱式橋墩受力與橋梁整體結(jié)構(gòu)類(lèi)型有關(guān)，目前國(guó)內(nèi)橡膠支座應(yīng)用較普遍，這種支座在水平力作用下可有微小的水平 位移，一般按在節(jié)點(diǎn)處設(shè)水平彈簧支承的計(jì)算圖 式，如圖5-2-9所示。1、外力計(jì)算應(yīng)考慮橋墩樁柱上的永久作用反力、蓋梁的 重量及樁柱自重；樁柱承受的汽車(chē)荷載按設(shè)計(jì)荷 載進(jìn)行最不利加載計(jì)算，最后經(jīng)作用效應(yīng)組合，求得最不利的作用效應(yīng)，橋墩的水平力有溫度作用下支座的摩擦阻力和汽車(chē)制動(dòng)力等

4、。2、內(nèi)辦計(jì)算圖5-2-10橋墩彈性水平位移隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與應(yīng)用，目前樁柱計(jì)算廣泛采用有 限元法，按樁、土、柱、梁等上、下部結(jié)構(gòu)聯(lián)合計(jì)算，這是一 種最合理、最準(zhǔn)確、最為簡(jiǎn)便的方法。對(duì)于柔性墩簡(jiǎn)支梁橋，一次迭代法和三推力方程法方便手 算，也不太復(fù)雜，所以仍然應(yīng)用較多。而集成剛度法和柔度傳 遞法主要用于柔性墩連續(xù)梁橋計(jì)算。3、墩頂住移計(jì)算柔性墩墩頂位移驗(yàn)算必不可少。在不考慮樁基變位影響時(shí)，等截面橋墩由于墩頂承受彎矩 M、水平力T沿墩高梯形分布的水增荷載所引起的墩頂位移可 按下式計(jì)算(圖5-2-10) =1/EI (1/2MH 2 +1/3TH 3 +1/8q1H 4 + 1/30q2H 4)

5、(5-2-26 )式中：M 作用在墩頂?shù)膹澗?MPa),包括制動(dòng)力和恒、活載偏心等引起的彎矩；T 作用在墩頂?shù)乃搅?(kN)；q1 由于風(fēng)力等沿墩高均勻分布的水平分力(kN);q2 由于風(fēng)力和其它水平外力沿墩高成三角形分布的水平荷載(墩頂為零，基礎(chǔ)頂面為q2 )(kN)；I、E 橋墩截面材料的截面慣性矩(m4)、抗壓彈性模量(MPa)；H 橋墩高度。對(duì)于變截面橋墩頂水平位移，近似計(jì)算公式為：,=1/EI Mh2(1/2 k/3) TH2(1/3 k/6) q1H4(1/8 k/24) q2H4(1/30 k/144)(5-2-27 )式中：k= 1-Ii/2/Ii/2I 橋墩底截面慣性矩；I1/2 橋墩墩高1/2處截面慣性矩；其它符號(hào)意義同前。計(jì)