第5篇_桥梁墩台剖析.ppt

表中： 其中： –––墩台基础底面的核心半径； W–––墩台基础底面的截面模量； A–––墩台基础底面的面积； N–––作用于基础底面合力的竖向分力； –––作用于墩台的水平力和竖向力对基底形心轴的弯矩。 第二章 第二节 重力式桥墩计算与验算 第三节 桩柱式桥墩计算 一、盖梁计算 （一）计算图式 桩柱式墩台通常采用钢筋混凝土构件。在构造上，桩柱的钢筋伸入到盖梁内，与盖梁的钢筋绑扎成整体，因此盖梁与柱刚接呈刚架结构。双柱式墩台，当盖梁与桩柱的线刚度（ ）之比大于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，对于简支梁当 ，连续梁 时称为“短梁”，应按设计规范[ 3]相关内容作为深受弯构件计算。当刚度比小于5，或桥墩承受较大横向力时，盖梁和桩柱应作为横向刚架的一个整体予以验算。计算盖梁内力时可考虑柱支承宽度的影响。 第二章 第三节 桩柱式桥墩计算 （二）外力计算 外力包括上部结构永久作用引起的支点反力、盖梁自重、活载和施工吊装荷载以及桥墩沿纵向的水平力。车道荷载的布置要使各种组合为盖梁最不利情况，求出支点最大反力作为盖梁的活载。当活载对称布置时，按偏心压力法法（或刚接板梁法、铰接板梁法）计算。当盖梁为多根柱支承时，其内力计算可按设计规范[ 3]考虑桩柱支承宽度对削减负弯矩尖峰的影响。桥墩沿纵向的水平力有制动力、温度力、支座摩阻力以及地震力等。 第二章 第三节 桩柱式桥墩计算 （三）内力计算 公路桥桩柱式墩台的帽梁通常采用双悬臂式，计算时的控制截面应选取支点和跨中截面。在计算支点负弯矩时，采用非对称布置活载与恒载的反力；在计算跨中正弯矩时，采用对称布置活载与恒载的反力。桥墩沿纵向的水平力以及当盖梁在沿桥纵向设置两排支座时，上部结构活载的偏心对盖梁将产生扭矩，应予以计入。 （四）配筋验算 盖梁的配筋验算方法与钢筋混凝土梁配筋类同，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。在配筋时，还应计算各控制截面抗扭所需要的箍筋及纵向钢筋。当采用预应力混凝土盖梁时，预应力钢筋的配置及普通钢筋的配置同预应力混凝土梁。 第二章 第三节 桩柱式桥墩计算 二、柱身计算 （一）外力计算 桥墩桩柱的外力有上部结构永久作用与盖梁的永久作用引起的反力以及柱身自重；活载按设计荷载布置车列，得到最不利的作用效应组合，作用效应组合后要分别比较哪一种情况控制桩长和桩的内力。桥墩的水平力有支座摩阻力和汽车制动力等。 （二）内力计算 桩柱式墩按桩基础的有关内容计算桩柱的内力和桩的入土深度。对于单柱式墩，计算弯矩应考虑两个方向弯矩的合力。纵、横方向弯矩合力值为： 。 第二章 第三节 桩柱式桥墩计算 （三）配筋验算 在最不利组合内力作用下，可先配筋，再按钢筋混凝土偏心受压构件进行验算。圆截面柱的截面配筋计算参照《规范》[ 3]按钢筋混凝土偏心受压构件计算。 （四）抗裂验算 钢筋混凝土圆形和环形截面偏心受压构件的最大裂缝宽度计算按《规范》[ 3]中的第6.4.5条进行。 第二章 第三节 桩柱式桥墩计算 第四节 柔性排架墩计算 一、基本假定 （一）外荷载除汽车荷载外，还要计入汽车制动力、温度影响力，必要时还包括墩身受到的风力，但梁身的混凝土收缩、徐变等次要因素可忽略不计。 （二）计算制动力时, 各墩台受力按墩顶抗推刚度分配。在计算土压力时，如设有实体刚性墩台，则全部由有关刚性墩台承受。如均为柔性墩，则由岸墩承受土压力，并假定此时各个墩顶与上部构造之间不发生相对位移。 （三）计算温度变形时，墩对梁产生的竖向弹性拉伸或压缩影响忽略不计，而只计桩墩顶部水平力对桩墩所引起的弯矩的影响。 （四）在计算梁墩之间橡胶支座的水平力剪切变形时，忽略因梁体的偏转角对它的影响。 第二章 第四节 柔性排架墩计算 图 5-2-8 梁桥柔性排架墩计算图式 第二章 第四节 柔性排架墩计算 二、计算步骤 （一）桥墩抗推刚度的计算 抗推刚度是指使墩顶产生单位水平位移所需施加的水平反力。 1、当墩柱下端固定在基础或承台顶面时， 2、当考虑桩侧土的弹性抗力时，则按桩基础的有关公式计算， 第二章 第四节 柔性排架墩计算 上式中： ——单位水平力作用在第i个柔性墩顶产生的水平位移（m/kN）； ——第i墩柱下端固接处到墩顶的高度（m）； I ——墩身横截面对形心轴的惯性矩（m4）。 （二）橡胶支座抗推刚度的计算