1、BRIDGE桥梁工程彭天波,办公室:桥梁馆413室,电话:65983116-2412,邮箱:2022-4-16BRIDGE2第六篇 桥梁墩台 第一章 桥梁墩台类型和构造 第二章 桥墩的设计与计算 第三章 桥台的设计与计算2022-4-16BRIDGE3第一章 桥梁墩台类型和构造 桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传到地基的结构物。通常设在桥梁两端的称为桥台,设在中间的称为桥墩。 本篇的目的是从最基本和常见的墩台形式入手,掌握它们的基本构造、设计原则和一般的计算方法。2022-4-16BRIDGE4 公路桥梁上常用的墩台按受力特点和构造特点大体可归纳为实体式(重力式)墩台和轻型墩台两大
2、类。 实体式(重力式)墩台: 主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定。因此,墩、台身比较厚实,可以不用钢筋,而用天然石材或片石混凝土砌筑。 它适用于地基良好的大、中型桥梁或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区,小桥也往往采用实体式墩、台。 实体式墩、台的主要缺点是圬工体积较大,因而其自重和阻水面积也较大。1.1 墩台类型及适用性2022-4-16BRIDGE5 轻型墩台: 型式很多,而且都有各自的特点和使用条件。选用时必须根据桥位处的地形、地质、水文和施工条件等因素综合考虑确定。 一般说来,这类墩台的刚度小、受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。 所用的建筑材料大都以钢筋混凝土和少
3、量配筋的混凝土为主,但也有一些轻型墩台,通过验算后,可以用石料砌筑。2022-4-16BRIDGE62022-4-16BRIDGE71.1.1 桥墩的类型及适用性 1.1.1.1 梁桥桥墩 梁桥桥墩常用的类型包括:实体式(重力式)桥墩、柱式和桩柱式桥墩、柔性(排架)桥墩、钢筋混凝土空心桥墩和薄壁桥墩、框架桥墩等。v实体式(重力式)桥墩: 实体式桥墩由墩帽、墩身和基础三个部分组成。2022-4-16BRIDGE8柱式和桩柱式桥墩 由单根、两根或多根立柱与盖梁及承台组成,是公路桥梁中采用较多的桥墩型式之一,特别适用于桥梁宽度较大的城市桥梁和立交桥。它外形美观、圬工体积少、重量轻。2022-4-16
4、BRIDGE9柔性排架桥墩 由顶端以钢筋混凝土盖梁连接的成排的预制钢筋混凝土打入桩或钻孔灌注桩组成。 优点是圬工较少、修建简便、施工速度快。 缺点是用钢量多、墩高和承载能力有限。一般仅用于通航要求不高、流速不大的地区,桥墩不高、跨径不大的梁桥。2022-4-16BRIDGE10钢筋混凝土空心桥墩及薄壁桥墩 其外形类似于实体式桥墩,墩身内部是成空腔体。 其特点是圬工体积小,结构轻巧,比实体式桥墩可节约圬工量70%左右,且施工简便,外型美观,过水性良好,故适用于地基土软弱的地区。2022-4-16BRIDGE11框架桥墩 框架桥墩是采用由构件组成的平面框架代替墩身,以支承上部结构,是以钢筋混凝土和
5、预应力混凝土建成的受力体系。 这些桥墩在同样跨越能力情况下缩短梁的跨径、降低梁高,使结构轻巧美观,但结构构造比较复杂、施工比较麻烦。2022-4-16BRIDGE121.1.1.2 拱桥桥墩 从抵御恒载水平力的能力来看,拱桥桥墩又可以分为普通墩和单向推力墩(又称制动墩)两种。 普通墩一般只承受相邻两跨结构传来的垂直反力,不承受恒载水平推力,或者只承受跨径不同的相邻孔相互抵消后剩余的不平衡推力。 在采用轻型桥墩的多孔拱桥中,每隔35孔应设一个单向推力墩。单向推力墩的主要作用是在它的一侧的桥孔因某种原因遭到毁坏时,能承受住单向的恒载水平推力,确保其另一侧的拱桥不致倒塌。另外施工中有时也需要设置制动
6、墩来承受部分恒载单向推力。2022-4-16BRIDGE13实体式桥墩 为了满足结构强度和稳定的要求,普通墩的墩身可以做得薄一些,单向推力墩则要做得厚实一些。2022-4-16BRIDGE14 拱座:在拱圈与墩台及拱圈与空腹式拱上建筑的腹孔墩相连接处设置的现浇混凝土构造物。 无铰拱的拱座斜面总是与拱轴线正交。 由于拱座承受着较大的拱圈压力,故一般采用C20以上的整体式混凝土、混凝土预制块或C40以上的块石砌筑。2022-4-16BRIDGE15 当桥墩两侧的孔径不等,恒载水平推力不平衡时,将拱座设置在不同的起拱线标高上。此时,桥墩墩身可在推力小的一侧变坡或增大边坡。从外形美观上考虑,变坡点一般
7、设在常水位以下。墩身两侧边坡和梁桥的一样,一般也为20:130:1。2022-4-16BRIDGE16悬臂式单向推力墩 工作原理是:当该墩的一侧桥孔遭到破坏以后,可以通过另一侧拱座上的竖向分力与悬臂长所构成的稳定力矩来平衡由拱的水平推力所导致的倾覆力矩。 这种型式适用于两铰双曲拱桥。2022-4-16BRIDGE17带斜撑的单向推力墩 特点是在普通墩的墩柱上,从两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆,用来提高抵抗水平推力的能力。 为了提高抗裂性,可以采用预应力混凝土斜撑和水平拉杆。 这种桥墩宜在桥不太高的旱地上采用。2022-4-16BRIDGE18桩柱式桥墩 桩柱式桥墩一般采用单排桩,跨径在
8、4050m以上的高墩,可采用双排桩。 在桩顶设置承台,与墩柱联成整体。如果柱与桩直接连接,则应在接合处设置横系梁。若柱高大于68m时,还应在柱的中部设置横系梁以增强桩柱刚性。2022-4-16BRIDGE191.1.2 桥台的类型及适用性 1.1.2.1 梁桥桥台v重力式U型桥台 U型桥台由台帽、台身和基础三部分组成。因台身由前墙和两个侧墙构成,形似U字的结构,故称U型桥台。2022-4-16BRIDGE20 重力式U型桥台的优点是构造简单,可以用混凝土或片、块石砌筑。它适用于填土高度在810m以下或跨度稍大的桥梁。 缺点是体积和自重较大,增加了对地基的要求。2022-4-16BRIDGE21
9、八字形、一字形桥台 台身两侧为独立的翼墙,翼墙的作用在于:挡住桥台两侧的路基填土,保证桥头路基稳定,并引导水流顺畅地进入桥孔。一般将台身与翼墙分开砌筑。 它适用于河岸稳定,河床压缩小的中小桥。 跨越水利渠道、人工河道的小桥,以及不宜做溜坡的城市立体交叉的跨路桥亦常采用。但翼墙较宽,因而需要较大的圬工体积。2022-4-16BRIDGE22重力埋置式桥台 桥台台身埋于台前溜坡内,不需另设翼墙,仅由台帽两端的耳墙与路堤衔接。 圬工较省,适用于河滩宽浅,地质良好,河床稳定的多孔桥,台高一般为410m。 这类桥台的工作原理是靠台身后倾,使重心落在基底截面的形心之后,以平衡台后填土的倾覆力矩。2022-
10、4-16BRIDGE23设有支撑梁的轻型桥台 这种桥台的特点是,台身为直立的薄壁墙,台身两侧有翼墙。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,于是便构成四铰框架结构系统,并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。它适用于单跨或少跨的小跨径桥。2022-4-16BRIDGE24钢筋混凝土薄壁桥台 薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式和箱式等。是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成。两侧薄壁可以与前墙垂直,有时也做成与前墙斜交。前者称U形薄壁桥台,后者称八字形薄壁桥台。 适用于软弱地基的条件,其构造和施工比较复杂,并且钢筋用量也较多。 2022-4-16BRIDGE25轻型
11、埋置式桥台 轻型埋置式桥台是将台身埋在锥形护坡中,只露出台帽在外以安置支座及上部构造。桥台所受的土压力大为减小,桥台的体积也就相应的减少。 桩柱式桥台: 对于各种土壤地基都适宜。根据桥宽和地基承载能力可以采用双柱、三柱或多柱的型式。2022-4-16BRIDGE26 框架式桥台: 比桩柱式桥台刚度大,比重力埋置桥台圬工体积小。 这种结构本身存在着斜杆,能够产生水平分力以平衡土压力,基底较宽,并通过系梁联成一个框架体,稳定性较好,可用于填土高度在5m以上的桥台。 其不足之处是必须用双排桩基,钢筋水泥用量均较桩柱式的要多。2022-4-16BRIDGE27 肋形埋置式桥台 为了节约圬工体积,可以把
12、后倾式埋置式桥台台身挖空,做成肋形埋置式桥台。 。2022-4-16BRIDGE28加筋土桥台(锚定板式桥台) 对于台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁,台高在35m时,可采用加筋土桥台。 这类桥台一般由台帽和竖向面板、拉杆、锚定板及其间填料共同组合的台身组成。 工作原理:竖向面板后填料的主动土压力作用到面板上,再通过拉杆将该力传递给锚定板,而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的拉拔力来平衡拉杆拉力,使整个结构处于稳定状态。2022-4-16BRIDGE29 按照埋置情况,可分为分离式和结合式两种形式。 分离式是台身与锚定结构分开,台身主要承受上部结构传来的竖向力和水平力,锚定
13、结构承受土压力。锚定结构由锚定板、立柱、拉杆和挡土板组成。 结合式的锚定结构与台身结合在一起,台身兼做立柱或挡土板,作用在台身的所有水平力假定均由锚定板的抗拔力来平衡,台身仅承受竖向荷载。2022-4-16BRIDGE301.1.2.2 拱桥桥台v拱桥重力式U形桥台 拱桥上常用的重力式桥台为U型桥台,由台帽、台身和基础三部分组成。U型桥台的台身由前墙和平行于行车方向的两侧侧墙构成。U型桥台常采用锥形护坡与路堤连接,锥坡的坡度根据坡高、地形等确定。2022-4-16BRIDGE31 八字形桥台的构造简单,台身由前墙和两侧的八字翼墙构成。两者之间通常留沉降缝分砌。 前墙可以是等厚度的,也可以是变厚
14、度的。 为了防止基底向河心滑动,基础应有一定的埋置深度。台后填土必须分层夯实,做好防护措施,防止受水流浸蚀冲刷。拱桥轻型八字形桥台2022-4-16BRIDGE32拱桥轻型U字形桥台 是由前墙和平行于车行方向的侧墙组成,构成U字形的水平截面。 拱桥轻型U字形轻型桥台前墙的构造和八字形桥台相同,但侧墙却是拱上侧墙的延伸,前墙与侧墙之间应设变形缝,以适应桥的可能变位。2022-4-16BRIDGE33背撑式桥台 当桥台较宽时,为了保证结构的强度和稳定性,可以在八字形或U字形桥台的前墙背后加一道或几道背撑,构成形、E字形等水平截面形式的前墙。 这种桥台比八字形桥台的稳定性要好,但土方开挖量及圬工体积
15、都有增多,因而适用于较大跨径的高桥和宽桥。2022-4-16BRIDGE34靠背式框架桥台 这种桥台是用三角形框架把台帽、前壁、耳墙和设置在不同标高且具有不同斜度的分离式基础联接而成。 这种桥台的优点是:受力合理、圬工体积小,比实体式桥台节约85%左右,且基坑挖方量小。主要缺点是稍多用了一点钢筋。这种桥台适合于在非岩石地基上修建拱桥桥台。 2022-4-16BRIDGE35组合式桥台 由台身和后座两部分组成。 台身基础承受竖向力,一般采用桩基或沉井基础;拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台后的土侧压力来平衡。后座基底标高应低于拱脚下缘的标高。 台身与后座间应密切贴合,并设置沉降缝,以适应两
16、者的不均匀沉降。2022-4-16BRIDGE36齿槛式(履齿式)桥台 是由前墙、侧墙、底板和撑墙几个部分组成。 其结构特点是:基底面积较大,可以支承一定的垂直压力;底板下的齿槛可以增加摩擦和抗滑的稳定性,平衡拱的水平推力;前墙与后墙板之间的撑墙可以提高结构的刚度。齿槛的宽度和深度一般不小于50cm。 这种桥台适用于软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥。2022-4-16BRIDGE37空腹式桥台 是由前墙、后墙、基础板和撑墙等部分组成。 前墙承受拱圈传来的荷载,后墙支承台后的土压力。在前后墙之间设置3、4道撑墙,作为传力构件,并对后墙起到扶壁、对基础板起到加劲作用。 空腹可以是敞口的,也可以是封
17、闭的。如地基承载力许可时,也可在腹内填土。 这种桥台一般是在软土地基、河床无冲刷或冲刷轻微、水位变化小的河道上采用。2022-4-16BRIDGE381.2 墩台的一般构造与要求v1.2.1 墩台帽主要尺寸的拟定 大跨径桥梁墩(台)帽厚度不小于0.5m,中小桥梁不小于0.4m,并应有510cm的檐口。 墩帽本身应有足够的强度,应采用强度等级为C20及以上的混凝土,并加配构造钢筋或采用钢筋混凝土做成。 墩帽长度和宽度应根据上部结构的形式和尺寸、支座布置情况、上部构造中主梁的施工吊装要求等条件而定。2022-4-16BRIDGE39墩帽尺寸拟定如下: 双排支座顺桥向的墩帽最小宽度b为: 式中:f相
18、邻两跨支座的中心距离; e0伸缩缝宽。 e1、e1桥跨结构过支座中心线的长度。 a、a支座垫板的纵桥向宽度; c1支座垫板边缘到墩(台)身边缘的最小距离。 c2檐口宽度,一般为510cm; 单排支座顺桥向的墩帽最小宽度b为:2022-4-16BRIDGE40 顺桥向的台帽最小宽度b为: 对于不等高梁双排支座,矮梁端的宽度应按单排支座墩宽进行设计,高梁端的宽度应按桥台台帽宽度进行设计。 墩帽顺桥向宽度,对于小跨径桥梁不宜小于0.8m,中等跨径桥梁不宜小于1.0m,特大、大跨径桥梁应根据上部结构类型而定。2022-4-16BRIDGE41 横桥向的墩帽最小宽度B为: 对于多片主梁: 对于箱梁桥:2
19、022-4-16BRIDGE421.2.2 墩台的构造要求 在一些宽桥或者墩身较高的桥梁中,为了节省墩身及基础的圬工体积,常常利用挑出的悬臂或托盘来缩短墩身横向的长度。 悬臂式墩帽采用C25以上混凝土。挑出部分的高度可向两端逐渐减小。端部高度通常采用3040cm。 托盘式墩帽是将墩帽上的力逐渐传递到紧缩了的墩身截面上,墩帽内是否配置受力钢筋要视主梁着力点位置和托盘扩散角大小而定。2022-4-16BRIDGE43墩身 墩身是桥墩的主体,侧坡一般采用30:120:1,小跨径桥的桥墩也可采用直坡。 桥墩的截面型式有圆形、圆端形、尖端形、矩形等数种。 墩身通常用混凝土浇筑,或用浆砌块石和料石,也可用
20、混凝土预制块砌筑。2022-4-16BRIDGE44 空心桥墩在构造尺寸上应符合: 墩身最小壁厚,对于钢筋混凝土不宜小于30cm,对于混凝土不宜小于50cm。 墩身内应设横隔板或纵、横隔板,以加强墩壁的局部稳定。 墩身周围应设置适当的通风孔或泄水孔,孔径不小于20cm;墩顶实体段以下应设置带门的进人洞或相应的检查设备。 空心桥墩抵抗碰撞的能力较差。2022-4-16BRIDGE45台身 由前墙和侧墙构成。 前墙背坡采用8:15:1的斜坡,前坡为10:1或直立。 侧墙与前墙结合成一体,兼有挡土墙和支撑墙的作用。侧墙正面一般是直立的,其长度视桥台高度和锥坡坡度而定。 台身的宽度通常与路基的宽度相同
21、。2022-4-16BRIDGE46 桥台前墙的任一水平截面的宽度,不宜小于该截面至墙顶高度的0.4倍; 侧墙的任一水平截面的宽度,对于片石砌体不小于该截面至墙顶高度的0.4倍;对于块石、料石砌体或混凝土则不小于0.35倍。如果桥台内填料为透水性良好的砂质土或砂砾,则上述两项可分别减为0.35倍和0.3倍。 前墙顶宽,对于片石砌体不宜小于50cm,对于块石、料石砌体和混凝土不宜小于40cm; 侧墙顶宽一般为60100cm。2022-4-16BRIDGE471.2.3 支承垫石 在同一座桥墩上,当支承相邻两孔桥跨结构的支座高度不相同时,就应在墩顶上设置用钢筋混凝土制成的支承垫石来调整。 垫石的平
22、面尺寸及钢筋配置,则要根据支座尺寸、支点反力和支承垫石下的砌体强度计算确定。2022-4-16BRIDGE481.3 墩台的作用计算与有关规定 1.3.1 作用计算 永久作用: 结构重力;桥墩自重;土侧压力;预加力;混凝土收缩及徐变作用;基础变位作用;水的浮力。 可变作用: 作用在上部结构的车道荷载;人群荷载;作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力;车道荷载制动力; 作用在墩身上的流水压力、冰压力;上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力;支座摩阻力。 偶然作用: 地震作用;作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。2022-4-16BRIDGE491.3.2 作用效应组合原则 只有在结构上可能同时出现
23、的作用,才进行其效应的组合。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时,则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。 可变作用当它的出现反而对结构或结构构件产生有利影响时,该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或不同时参与组合的作用,可不考虑其作用效应的组合。 施工阶段作用效应的组合,应按计算需要及结构所处条件而定。 多个偶然作用不能同时组合。2022-4-16BRIDGE501.3.3 墩台验算内容和要求 四点基本要求: 墩(台)身任一截面应有足够的强度,在荷载作用下不致破坏,也不得发生过大的裂缝等病害; 桥墩基本是压弯结构件,必须保证纵向挠曲的稳定性; 对于高度超过20m的实体墩台,各种
24、空心墩和桩柱式等轻型墩台,在各项作用下,墩台顶的弹性水平位移不应过大,以免影响桥梁的刚度和使用性能; 墩台与基础作为一个整体,不应发生不容许的位移,必须验算墩台整体的抗倾覆和抗滑动的稳定性。2022-4-16BRIDGE51 通常桥梁墩台的设计,先要根据构造要求拟定墩台身、墩台顶帽等部分尺寸,配置钢筋,然后验算是否满足设计要求,主要包括以下三个步骤: 计算该验算项目的最不利作用效应组合; 计算在相应作用效应组合下,控制截面的最大应力、偏心值或位移值和稳定性; 进行截面强度,截面合力偏心距或位移以及稳定性验算。2022-4-16BRIDGE521.4 墩台的附属结构物锥体护坡 在采用埋置式、桩式
25、、柱式桥台或桥台布置不能完全挡土时,为保护桥头路堤的稳定,防止冲刷,应在两侧设置锥坡。 根据边坡的高度和坡度等不同条件,分别采取不同的护坡工程。主要有以下几种: 对边坡高度大于4m、坡度大于1.0:1.5的,应采取削坡开级工程。 对边坡小于1.0:1.5的土质或沙质坡面,可采取植物护坡工程。 对堆置物或山体不稳定处形成的高陡边坡,或坡脚遭受水流淘刷的,应采取护坡工程。 对条件较复杂的不稳定边坡应采取综合护坡工程。 对滑坡地段应采取滑坡治理工程。2022-4-16BRIDGE53破冰棱体 在有强烈流冰或大量漂浮物的河道(冰厚大于0.5m,流冰速度大于1m/s)上,桥墩的迎水端应做成破冰棱体。破冰
26、棱设在最低流冰水位以下0.5m到最高流冰水位以上1.0m处。 破冰棱可由强度较高的石料砌成,也可以用高强度等级的混凝土辅以钢筋加固。2022-4-16BRIDGE54基础 基础是介于墩身与地基之间的传力结构。 刚性扩大基础一般用C15以上的片石混凝土或浆砌块石筑成,基础的平面尺寸较墩身底截面尺寸略大,四周放大的尺寸对每边约为0.250.75m。 为了保持美观和结构不受碰损,基础顶面一般应设置在最低水位以下不少于0.5m;在季节性流水河流或旱地上,则不宜高出地面。 为了保证持力层的稳定性和不受扰动,基础的埋置深度,除岩石地基外,应在天然地面或河底以下不少于1m;如有冲刷,基底埋深应在设计洪水位冲
27、刷线以下不少于1m;对于上部结构为超静定结构的桥涵基础,除了非冻胀土外,均应将基底埋于冻结线以下不小于0.25m。2022-4-16BRIDGE55第二章 桥墩的设计与计算 2.1 实体式桥墩v2.1.1 拟定桥墩各部尺寸 通常首先根据桥梁上部构造的宽度选定墩顶长度; 再按相邻两孔桥的支座尺寸和距离,并加上支座边缘至墩顶边缘的距离选定墩顶的宽度; 然后按照选定的墩身两侧的斜度向下放坡,从而选定墩身底面尺寸。 由墩底尺寸和地基条件,在满足规范要求的前提下,确定承台(基础)的平面尺寸和厚度。 对于悬臂式桥墩除应符合上述构造要求外,还需根据荷载大小,通过计算确定悬臂的长度。2022-4-16BRID
28、GE562.1.2 作用效应计算要点v梁桥实体式桥墩 第一种作用效应组合: 按在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。 除了有关的永久作用外,应在相邻两跨满布可变作用的一种或几种。 用来验算墩身强度和基底最大应力。2022-4-16BRIDGE57 第二种作用效应组合: 按桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心距和最大弯矩的情况进行组合。 除了有关的永久作用外,应在相邻两孔的一孔上布置可变作用的一种或几种。 用来验算墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。2022-4-16BRIDGE58 第三种作用效应组合: 按桥墩各截面在横桥方向上可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。
29、除了有关的永久作用外,要注意将可变作用的一种或几种偏置于桥面的一侧布置,此外还应考虑偶然作用中的船只或漂浮物的撞击力等。 用来验算在横桥方向上的墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。2022-4-16BRIDGE59拱桥实体式桥墩 顺桥向的作用及其效应组合: 对于普通桥墩应为相邻两孔的永久作用,在一孔或跨径较大的一孔满布可变作用的一种或几种,如汽车制动力、纵向风力、温度作用等,并计及由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。 横桥向的作用及其效应组合: 在横桥方向作用于桥墩上的外力有风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物撞击力、或地震力等。但是对于公路桥梁,横桥方向的受力验算一般不控制设计
30、。2022-4-16BRIDGE602.1.3 实体式桥墩验算 实体式桥墩的验算内容包括: 桥墩墩身截面强度验算 墩顶水平位移的验算 基础底面土的承载力和偏心距的验算 桥墩的整体稳定性验算2022-4-16BRIDGE612.2 柱(桩)式桥墩v2.2.1 构造特点 单柱式桥墩 双(多)柱式墩 哑铃式桥墩 混合双柱式墩2022-4-16BRIDGE62 盖梁宽度B依上部构造型式、支座间距和尺寸拟定,同时也要满足抗震规范的有关规定。 盖梁高度H一般为梁宽的0.81.2倍。 盖梁长度应大于上部构造两边梁间的距离,并应满足上部构造安装时的要求。盖梁悬臂端高度h不小于30cm。2022-4-16BRI
31、DGE63墩柱与桩的构造 墩柱主钢筋伸入盖梁或承台进行连接时,为使桩柱和盖梁或承台有较好的整体性。 桩柱顶一般应嵌入盖梁或承台1520cm。 露出桩柱顶的主筋可弯成与铅垂线约成15倾斜角的喇叭形,并伸入盖梁和承台中。 单排桩基的主筋应与盖梁主筋连接,此外,在喇叭形主筋外围还应设置直径不小于8mm的箍筋,间距一般为1020cm。2022-4-16BRIDGE642.2.2 设计与计算要点盖梁设计 作用效应计算: 控制截面为支点与跨中截面。 在计算支点负弯矩时,采用永久作用和非对称布置可变作用的反力; 在计算跨中正弯矩时,采用永久作用和对称布置可变作用的反力。 桥墩沿纵向的水平力以及荷载的偏心对盖
32、梁将产生扭转,计算时应予以计入。 截面配筋计算: 根据弯矩包络图配置受弯钢筋,根据剪力包络图配置弯起钢筋和箍筋。还应计算截面扭矩所需要的纵向钢筋和箍筋。2022-4-16BRIDGE65墩柱设计 柱墩主要计算内容为: 计算永久作用内力:包括上部结构恒载、盖梁、系梁及墩身重力产生的内力效应。 计算可变作用内力:按设计荷载布置车道及人群荷载,以得到最不利加载位置;计算墩柱反力的横向分布系数;求得车道及人群荷载最大墩柱反力;计算墩柱沿纵向水平力;计算横向水平力。 作用效应组合。 按钢筋混凝土偏心受压构件进行配筋和验算。2022-4-16BRIDGE66第三章 桥台的设计与计算v3.1 重力式(实体式
33、)桥台 3.1 作用及其组合 计算重力式桥台所考虑的作用与重力式桥墩计算基本相同,不同的是,对于桥台尚要考虑车辆荷载引起的土侧压力,而不需计及纵、横向风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物的撞击力等。2022-4-16BRIDGE673.1.2 梁桥重力式桥台 桥台计算时与桥墩一样,也应根据各种可能出现的情况进行作用的最不利组合,而汽车荷载可按以下三种情况布置。 车辆荷载仅布置在台后填土的破坏棱体上; 仅在桥跨结构上布置车道荷载; 桥跨结构上布置车道荷载,同时在台后填土破坏棱体上布置车辆荷载。2022-4-16BRIDGE683.1.3 拱桥重力式桥台 桥上布置车道荷载及人群荷载,使拱脚水平推力
34、达到最大值、温度上升,制动力向路堤方向,台后按压实土考虑土侧压力,使桥台有向路堤方向偏移的趋势; 台后破坏棱体上有车辆荷载,桥跨上无车道荷载及人群荷载,温度下降,台后按未压实土考虑土侧压力,拱圈材料收缩作用使桥台有向桥跨方向偏移的趋势。2022-4-16BRIDGE693.1.4 桥台验算 桥台台身承载力和偏心距、基底承载力和偏心距以及桥台稳定性验算和桥墩相同,但只做顺桥方向的验算。 如果U形桥台两侧墙宽度不小于同一水平截面前墙全长的0.4倍时,桥台台身截面强度验算应把前墙和侧墙作为整体考虑其受力。否则,台身前墙应按独立的挡土墙进行验算。v3.2 轻型桥台v3.3 框架式桥台v3.4 组合式桥台梗要