第五章桥梁墩台.ppt

第五章 桥梁墩台 其他可变荷载不同时组合表 表 2-7-2 编号 荷 载 名 称 不与该荷载同时参与组合的荷载号 14 15 16 17 18 19 风 力 汽 车 制 动 力 流 水 压 力 冰 压 力 温 度 影 响 力 支 座 摩 阻 力 - 16,17,19 15,17 15,16 - 15 注：荷载号与公路桥梁设计规范中编号一致。 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： 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。 它的形状简单，施工方便，但工程量大，目前已较少采用。当填土不高、桥跨较小且桥面不宽时可考虑采用。 （3）U形桥台 （4）埋式桥台 当填土较高时，为减少桥台长度节省圬工，可将桥台前缘后退，使桥台埋入锥体填土中而成的一种桥台形式。 （5）耳墙式桥台 在台尾上部用两片钢筋混凝土耳墙代替实体台身并与路堤连接,借以节省圬工。这种桥台也可设计成埋人式。 按结构形式，桥台还可分为带翼墙和不带翼墙两大类。 翼墙位于桥台两侧,多采用八字形和一字形，见图7-30。 翼墙的作用是：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。带翼墙的桥台主要用于公路桥梁。 重力式桥台一般由台帽、台身(前墙、胸墙和后墙)及基础等组成，图7-29所示。 台帽支承桥跨，设有支承垫石和排水坡，它一般用钢筋混凝土做成；台身承托着台帽，并支挡路堤填土。它一般用石材或片石混凝土做成。 此外，桥台上部应伸入路堤一定深度，以保证桥台和路堤的可靠连接。在路堤前端的填土应按一定坡度做成锥形，称锥体填土。 桥台的主要尺寸有桥台全长、填土高度、埋置深度及台身平面尺寸等。台帽的主要尺寸要求与桥墩类似。 2.轻型桥台 (l)薄壁轻型桥台 (2)支撑梁轻型桥台 轻型桥台的形式很多，其主要特点是利用结构本身的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。 轻型桥台所用材料大多以钢筋混凝土或少量配筋的混凝土为主。轻型桥台主要用于公路桥梁。 薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等，见图7-3。 在一般情况下，悬臂式桥台的混凝土数量和用钢量较高，撑墙式与箱式的模板用量较高。薄壁轻型桥台的优点与薄壁墩类同，可依据桥台高度，地基强度和土质等因素选