桥梁墩台的设计和构造ppt课件

1、第一节 概述 组成:桥梁墩(台)主要由墩(台)帽、墩(台)身和根底三部分组成接受荷载上部构造竖向力程度力弯矩地震力风力流水压力等墩台是桥梁的重要构造，支承着桥梁上部构造的荷载，并将它传给地基根底. 设计原那么满足交通要求平安耐久造价低维涵养护少施工方便工期短与周围环境协调和外型美观单柱式多柱式T形矩形薄壁墩双叉形四叉形V形X形梁桥墩台从总体上可分为两种。重力式:靠本身重 力来平衡外力而坚持其稳定。因此，墩身、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。在砂石料方便的地域，小桥也往往采用重力式墩、台：缺陷足圬工体积较大，

2、因此其自重和阻 水面积也较大轻型: 刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。所用的建筑资料大都以钢筋混凝土和少筋混凝土为主，但也有一此轻型 墩台经过验算后可以用石料砌筑。 分类:构造实体墩空心墩柱式墩框架墩等受力刚性墩柔性墩按截面方式分矩形圆形圆端形尖端形1.实体桥墩实体桥墩:桥墩由一个实体构造组成。按其截面桥墩由一个实体构造组成。按其截面尺寸和桥墩重力的不同又可分为实体重力式桥墩尺寸和桥墩重力的不同又可分为实体重力式桥墩和实体薄壁式桥墩由墩帽、墩身和根底构成。和实体薄壁式桥墩由墩帽、墩身和根底构成。墩帽墩帽:经过支座将上部构造的作用传至墩身经过支座将上部构造的作用传至墩身.尺寸拟订尺寸

3、拟订:(1)顺桥向墩帽最小宽度顺桥向墩帽最小宽度b双排支座时双排支座时:22222211021aaeeefccaafb相临两跨支座的中心距f支座顺桥向宽度长度桥跨结构过支座中心线伸缩缝宽aaeee110顺桥向30252015横桥向圆弧形端头矩形端头3025201550403020支座边缘到台、墩身边缘的最小间隔支座边缘到台、墩身边缘的最小间隔(cm)墩身通常由块石、浆砌片石、混凝土或钢筋混凝上等资料建造；为了便于水流和漂浮物经过，墩身平面外形可以做成圆端形或尖端形;无水的岸墩或高架桥墩可以做成矩形,在水流与桥梁斜交或流向不稳定时，宜做成圆形。在有剧烈流水或大量漂浮物的河道(冰厚大于o5m，流冰

4、速度大于1m/s)上，桥墩的迎水端应做成尖端形或圆端形破冰棱体,破冰棱由强度较高的石料砌成，也可以用高强度等级的混凝土辅之以钢筋或角钢加固2.空心桥墩 在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积节约资料，减轻自重，减少脆弱地基的负荷，将墩身内部做成空腔体即空心桥墩。这种桥墩在外形上与实体重力式桥墩并无大的差别只是自重较轻.空心桥墩在构造尺寸上应符合以下规定：(1)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(2)墩身内应设横隔板或纵、横隔板，以加强墩壁的抗撞才干。(3)墩帽下需有一定高度的实心部分以传送墩帽的压力，墩顶实体段以下应设置带门的进人洞或相应的检查设备.(4)墩

5、身周围应设置适当的通风孔或泄水孔，孔的直径不小于20cm，用以调理壁内外温差和平衡水压力。3.柱式桥墩柱式桥墩的构造特点是由分别的两根或多根立柱(或桩柱)组成。它的外型美观，圬工体积少，因此是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩方式之一，特别是在较宽较大的城市高架桥和立交桥中。 柱式桥墩普通由根底之上的承台、柱式墩身和盖梁组成。双车道桥常用的方式有单柱式,双柱式和哑铃式以及混合双柱式四种4.柔性排架桩墩柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁衔接而成。其主要特点是，可以经过一些构造措施，将上部构造传来的程度力(制动力、温度影响力等)传送到全桥的各个柔件墩台或相邻的刚性墩台上，以减小单个

6、柔性墩所遭到的程度力，从而到达减小桥墩截面的目的。因此，柔性墩可以为单排桩墩、柱式墩或其它薄壁式桥墩。5.框架墩框架墩是采用由构件组成的平面框架替代墩身，以支承上部构造，必要时可做成双层或更多层的框架支承上部构造，这类较空心墩更进步的轻型构造，是以钢筋混凝上和预应力混凝土建成的受J力体系。还可以顺应建筑艺术建成纵、横向v形、Y形、x形、例梯形等墩身；这些桥墩在同样跨越才干情况下缩短梁的跨径、降低梁高，使构造轻巧美观，但构造构造比较复杂,施工比较费事1.重力式桥台重力式桥台的常用方式是U形桥台，它由台帽、台身和根底等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土

7、等圬工资料建造，并用就地浇筑的方法施工。 U形桥台因其台身是由前墙和两个侧墙构成的u字形构造而得名。其优点是构造简单，可以用泥凝土或片、块石砌筑，适用于填土高度在810m以下或跨度稍大的桥梁；缺陷足桥台体积和自重较大，也添加了对地基的要求；此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂痕。所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。210122cceeab1).设有支撑梁的轻型桥台2).钢筋混凝土薄壁桥台3).加筋土桥台4).埋置式桥台一、拱桥桥墩1.重力式桥墩1).柱式桥墩2)斜撑墩3)悬臂墩二、拱桥桥台1.重力式桥台2.轻型桥台一、桥梁计算中的作用1.永久作用1.上部构

8、造的自重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝上收缩、徐变影响；2桥墩自重，包括在根底襟边上的土重；3预应力4.根底变位影响力5水的浮力，2.可变作用1)汽车荷载2)人群荷载3)风荷载4)制动力5)流水压力 冰压力6)温度力7)支座摩阻力3.偶尔作用1)地震作用2)船只或漂流物的撞击力 为了找到控制设计的最不利组合，通常需求对各种能够的组合分别进展计算，并且在计算时还需按纵向及横向的最不利位置布载：在桥墩计算中，普通需验算墩身截面的强度、墩身截面上的合力偏心距及其稳定性。为此需根据不同的验算内容选择各种能够的最不利荷载组合。1.梁桥重力式桥墩1第一种组合：按桥墩各截面上能够产生最大坚向力

9、的情况进展组合。此时将汽车车道均布荷载纵向布置在相临的两跨桥孔上,并将集中荷载布置在计算墩处,这时得到桥墩上最大的汽车竖向荷载,但偏心较小.它用来验算墩身强度和基底最大应力.2)第二种组合:按桥墩各截面在顺桥方向上能够产最大偏心和最大弯矩的情况进展组合。 当汽车荷载只在一孔桥跨上布置时，同时有其他的程度荷载,如风力、船撞力、水流压力和冰压力等作用在墩身上，这时竖向荷载较小，而程度荷载引起的弯矩作用大能够使墩身截面产生很大的合力偏心距此时，桥墩最不稳定。 它是用来验算墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性；3)第三种组合:按桥墩各截面在横桥向能够产生最大偏心和最大弯矩的情况进展组合.桥跨上的汽

10、车荷载能够是一列或几列靠边行驶，这时产生最大横向偏心距，也能够是多列满载,使竖向力较大，而横向偏心较小。它是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。属于这一组合的除了有关的永久荷载以外，要留意将根本可变荷载的一种或几种偏于桥面的一侧布置，此外还应思索其它可变荷载(例如横向风力、流水压力或冰压力)或者撞击力2.拱桥重力式桥墩(1)顺桥方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荷数，在一孔或跨径较大的一孔满布车道荷载和人群荷载，其它可变荷载中的汽车制动力、纵向风力、温度影响力等并由此对桥墩产生不平衡程度推力、竖向力和弯矩 对于单向推力墩那么只思索相邻两孔中跨径较大

11、一孔的永久荷载作用效应. 2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、地震力等。但是对于公路桥梁，横桥方向的受力验算普通不控制设计。 以上所述的各种荷载组合是对重力式桥墩而言的对于其它方式的桥墩，那么要根据它们的构造和受力特点进展详细分析，然后参照上述的普通原那么，进展个别的作用效应组合.这里需求留意的是： 第一不论对于哪种方式的桥墩，均应按承载才干极限形状的设计要求,进展作用效应组合. 第二，规定,有些荷载不能同时思索，例如在计入汽车制动力时，就不应同时计入流水压力、冰压力和支座摩阻力等一、截面承载才干极限形状验算1.验算截面的选取2

12、.验算截面的内力计算3.承载才干极限形状验算4.截面偏心验算5.直接抗剪验算二、桥墩的稳定性验算1.纵向挠曲稳定性验算2.整体稳定性验算抗倾覆稳定性验算抗滑稳定性验算iaipicHHPKMMK抗滑稳定性系数抗倾覆稳定系数倾稳0三、相临墩台均匀沉降差 当墩台建筑在地质情况复杂,土质不均匀及承载力较差的地基上,以及相临跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先思索沉降量时,均应计算其沉降.四、根底底面土的承载力和偏心矩验算一、盖梁计算(1)计算图式:简支梁或延续梁(2)外力计算:上部自重、盖梁自重、活载等(3)内力计算(4)配筋验算二、柱身计算(1)外力计算 (2)内力计算(3)配筋验算 (4)抗裂验算二、计算步骤1.桥墩抗推刚度 的计算抗推刚度是指使墩顶产生单位程度位移所需施加的程度反力；(1)当墩柱下端固定在根底或承台顶面时(2)当