桥墩桥台计算.ppt

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1、第二章 桥梁墩台的计算第一节 作用及其效应组合荷载恒载、土重和侧向土压力、预应力（组合式桥墩）、混凝土收缩及徐变的影响力、水的浮力；永久作用：汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车荷载引起的侧向土压力、人群荷载、挂车或履带车荷载及其引起的土侧压力；可变作用：其它可变作用有风力、汽车制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力；在超静定结构中尚需考虑温度变化的影响力；偶然作用：船只或漂流物撞击力，施工荷载和地震作用；总之，在墩台设计计算过程中，应根据墩台的受力与工作阶段，给出可能同时作用荷载的组合，以确定出最不利的受力状态。一 桥墩计算中的作用二 作用效应组合 桥梁墩台计算时，预先很难确定那一种组合最不利。

2、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，故在效应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。验算墩身承载能力在用在墩身截面的合力偏心矩桥墩的稳定性根据不同的验算内容选择各种可能的最不利荷载组合。1.梁桥重力式桥墩顺桥向承受最大水平荷载的组合。承受最大横桥方向的偏载、最大竖向荷载。2.拱桥重力式桥墩1）顺桥方向的作用及其效应组合2）横桥方向的作用及其效应组合第二节 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

3、、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HN、M承载力验算直接抗剪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的容许值。如果超过时，可按下式确定截面尺寸二、桥墩的稳定验算纵向挠曲稳定稳定验算mjajARN/受压构件纵向弯曲系数，中

4、心受压墩台的值可查阅表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：22)(33.1111woreNMe0墩台稳定验算抗倾覆稳定验算11PyM稳iiiihTePM倾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0.250.7，可根据土质情况参照采用；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。三、相邻墩台均匀沉降差第二节、桩柱式桥墩的计算1、盖梁的计算计算图式外力计算内力计算配筋验算计算图式 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

5、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，应按附录六作为深梁计算。当线刚度比小于5时，或桥墩承受较大横向力时，盖梁应作为横向刚架的一部分予以验算。外力计算 作用在盖梁上的外力主要考虑上部结构恒载支反力、盖梁自重及活载。最不利活载加载，首先可根据所计算盖梁处上部结构支反力影响线确定活载最大支反力，其次是根据盖梁内力影响线决定活载最不利横向布置。盖梁在施工过程中，荷载的不对称性很大，各截面将产生较大的内力，因此应根据当时的架桥施工

6、方案，作出最不利荷载工况。构件吊装时，视具体情况，构件重力应乘以动力系数1.2或0.85。内力计算 公路桥梁桩柱式墩台的盖梁通常采用双悬臂式，计算时控制截面选取在支点和跨中截面。为了得到活载最不利横向布置，可先作出控制截面的内力影响线，活载通过上部结构的支点间接传递至盖梁顶面，然后通过活载横向布置，就能得到活载最不利横向布置系数，并根据最大活载支反力便能获得最不利活载内力。在盖梁内力计算时，可考虑桩柱支承宽度对削减负弯矩尖峰的影响。桥墩台沿纵向的水平力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力对盖梁将产生扭矩，应予以考虑。桥台的盖梁计算，一般可不考虑背墙与盖梁的共同受力，此时背墙仅

7、起挡土墙作用。必要时也可考虑背墙与盖梁的共同受力，盖梁按L形截面计算。桥台耳墙视为单悬臂固端梁，水平方向承受土压力及活载水平压力。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斜筋和箍筋。在配筋时，还应计算各控制截面扭矩所需要的箍筋及纵向钢筋。2、柱身的计算外力计算 桥墩桩柱的恒载有上部结构的恒载反力、盖梁的重量，以及桩柱的自重；桩柱承受的活载按设计荷载进行不利加载计算，最后经恒载、活载等组合，可求得最不利的荷载。桥墩的水平力有支座摩阻力和汽车制动力等。桥台桩柱（包括双片墙式台身）除上述各力之外还有台后土压力、活载引起的水平土压力及溜坡的主动

8、土压力等。土压力的计算宽度及溜坡主动土压力的计算方法，见第二节和的有关规定。内力计算配筋计算 在最不利的内力组合之后，按钢筋混凝土偏心受压构件，先配筋再作验算。抗裂验算第四节、柔性排架墩的计算 柔性墩是由钢筋混凝土柔性排架桩墩、梁和刚性墩台组成的一联或多跨连续的铰接刚架体系，在纵向水平力作用下，一联的各柔性墩顶具有相同的水平位移。为了简化计算，可把双固定支座布置的柔性墩视为下端固结，上端有水平约束的铰接支承的超静定梁。当已知柔性墩的顶端桥跨结构作用的竖向力和墩顶弯矩，墩顶位移可预先求出，将墩顶水平反力作为多余未知力求解，即可计算下端固结点和墩身的弯矩、剪力，根据各墩最不利的组合内力进行桩墩的配筋和验算。1、基本假设2、计算步骤 1）抗推刚度的计算：iiilEIK1332）墩顶制动力计算 由制动力产生的墩顶水平位移：3）4）5）6）第五节第五节 桥台计算桥台计算