桥梁工程4-1-1教程.ppt

6、船只或漂流的幢击力 船只或漂流物的撞击力，虽是桥梁墩台的偶然荷载，但是对桥墩结构的危害性很大，对于通航河道或有漂流物的河流中的墩台，设计时应考虑船只或漂流物的撞击力。 漂流物的撞击力，在无实际资料时可按下式估算 7、地震力 在地震区建造的桥梁，地震力是一项十分重要和危害性大的偶然荷载，在墩台设计计算时要进行抗震验算和必要的防护构造措施设计。 （二）荷载组合 桥梁墩台计算时，预先很难确定那一种荷载组合最不利。通常需要对各种可能的荷载进行组合计算，满足各种不同的要求。在墩台的计算中，尚需考虑按顺桥向(与行车的方向平行)和横桥向分别进行，故在荷载组合时也需按纵向及横向分别计算。 在所有荷载中，车辆荷载的变动对荷载组合起着支配作用。 验算墩身强度 在用在墩身截面的合力偏心矩 桥墩的稳定性 因此，需根据不同的验算内容选择各种可能的最不利荷载组合。 图2-7-13 产生最大竖向荷载时的外力组合 ?桥墩 图2-7-14 桥梁横向布载情况 １）桥墩在顺桥向承受最大竖向荷载的组合。可按公路桥梁设计规范中所 列的组合?、组合???的内容组合。 ２）桥墩在顺桥向承受最大水平荷载的组合。可按公路桥梁设计规范中所 列的组合??、组合IV的荷载内容组合。 ３）桥墩承受最大横桥方向的偏载、最大竖向荷载。可按公路桥梁设计规 范中的组合I、II、III、IV荷载内容组合。 ４）桥墩在施工阶段的受力验算。按组合V 进行验算。 ５）需要进行地震力验算的桥墩，还要按组合VI进行验算。 各种不同的荷载组合，均应满足公路桥涵设计规范中所规定的强度安全系数、容许偏心距和稳定系数。 ?桥台 桥台的荷载组合方法和桥墩相似，也须针对验算项目及验算截面的位置按公路桥涵设计规范进行可能的荷载组合。由于活载可以布置在桥跨结构上，也可布置在台后，在确定荷载最不利组合时，下列几种加载情况可作参考 1）在桥跨结构上布置车辆荷载，温度下降，制动力（向桥孔方向），并考 虑台后土侧压力(考虑最大弯矩组合)； 2）在台后破坏棱体上布置车辆荷载，温度下降，并考虑台后土侧压力(考虑 最大水平力与最大反向弯矩组合)； 3）在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载（当桥台尺寸较大时， 还要考虑在桥跨结构上、台后破坏棱体上和桥台上同时都布置活载的情 况），温度下降，制动力（向桥孔方向），并考虑台后土侧压力(考虑最 大竖向力组合)。 二、 桥梁墩台的计算与验算 重力式墩台 强度 偏心矩 稳定 圬工结构 轻型桥墩、柱式桥墩：钢筋混凝土结构 （一）、重力式墩台 1、截面强度验算 重力式墩台主要采用圬工材料建造，一般为偏心受压构件，截面强度的设计验算采用分项安全系数的极限状态法。在不利荷载组合作用下，验算墩台各控制截面荷载效应的设计值（内力）应小于或等于结构抗力效应的设计值，以方程表示为 ?验算截面 墩台身的基础顶面 墩台身截面突变处 墩台帽及墩台帽交界处墩身截面 高墩 ?验算截面的内力计算 按照各种组合，分别计算各验算截面的竖向力、水平力和弯矩， 得到并按下式计算各种组合的竖向力设计值及相应偏心矩: ?强度验算 ?截面偏心距验算 桥墩承受偏心受压荷载时，各验算截面在各种组合的偏心距应小于公路砖石及混凝土桥涵设计规范表3.0.2-1的容许值。如果超过时，可按下式确定截面尺寸 2、墩台的稳定验算 ?纵向挠曲稳定稳定验算 受压构件纵向弯曲系数，中心受压墩台的值可查阅公路砖石及混凝土桥涵设计规范表3.0.3-2，偏心受压时，弯曲平面内的纵向弯曲系数 按下式计算： ?墩台整体稳定验算 抗倾覆稳定验算 抗滑移稳定验算 基础底面与地基土之间的摩擦系数，其值为0.25～0.7，可根据土质情况参照公路桥涵地基与基础设计规范采用； 在墩台抗倾覆、抗滑移稳定性验算时，应分别按最高设计水位和最低水位的不同浮力进行组合。 3、墩台顶水平位移计算 ?水平位移的规定 对于高度超过20的重力式墩台及轻型墩台，应验算顶端水平方向的弹性位移，并使其符合规定要求。墩台顶面水平位移的容许极限值为 （二）、柱式桥墩的计算 1、盖梁的计算 计算图式 外力计算 内力计算 配筋验算 ?计算模式 桩柱式墩台通常按钢筋混凝土构件设计。在构造上，桩柱的钢筋伸入盖梁内，与盖梁的钢筋绑扎成整体，因此盖梁与桩柱刚结呈刚架结构。双柱式墩台，当盖梁的刚度与桩柱的线刚度比大于5时，为简化计算可以忽略节点不均衡弯矩的分配及传递，一般可按简支梁或悬臂梁进行计算和配筋，多根桩柱的盖梁可按连续梁计算，当盖梁计算跨径与梁高之比，对简支梁小于2，对连续梁小于2.5时，应按公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范附录六作为深梁计算