第七章_桥墩和桥台

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1、第七章桥梁支座、墩台与基础上次课内容复习桥墩台的类型及适用条件桥墩台的构造常用桥墩台的主要尺寸一般施工方法简介五、墩台的设计与计算设计与计算步骤：结构尺寸拟定：根据前几课中所讲的内容、参考相近既有设计，进行主要结构尺寸拟定。荷载计算：各种荷载的计算已在第三章中讲解。荷载最不利组合。进行强度、刚度（变形）、抗裂性、稳定性检算等。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台五、墩台的设计与计算（一）墩身检算项目1．截面强度(应力)；2．截面合力偏心距；3．纵向挠曲稳定性（墩身整体稳定性）；4．墩顶弹性水平位移。（二）扩大基础基底检算项目1．基底偏心：限制不均匀

2、沉降导致桥墩歪斜；2．基底强度(应力)；3．倾覆和滑动稳定性；4．基底以下软弱土层的强度检算；5．基础的沉降。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台五、墩台的设计与计算墩台的设计荷载及其组合首先应确定作用在墩台上的荷载，详见第三章。各荷载和外力的计算值，应采用墩台在正常情况下结构上有可能出现的最大荷载值，可依据桥规和有关资料计算。土压力计算一般采用库伦主动土压力公式，活载土侧压力的计算，铁路桥台要考虑其沿横桥向的分布宽度，而公路桥台则按横桥向全宽均匀分布处理。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台五、墩台的设计与计算墩台所受的各项荷载中，除

3、恒载外，其他各项荷载的数值是变化的且不一定同时发生。因此在设计墩台时，就需要针对不同的验算项目，确定各种可能的最不利荷载组合，对墩台加以验算，确保设计安全。在荷载组合当中，车辆活载起着支配作用。重力式桥墩计算中，一般需验算墩身截面的强度、墩身截面的合力偏心距及桥墩的纵向及横向稳定性。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台五、墩台的设计与计算第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台轴力强度弯矩按可能轴力、弯矩最大进行荷载布置五、墩台的设计与计算第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台轴力合力偏心距弯矩按可能轴力最小、弯矩最大进行荷载布

4、置五、墩台的设计与计算第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台轴力稳定性按可能轴力最大进行荷载布置为此，可拟订如下几种可能的荷载组合：①按在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。它用来验算墩身强度、基底最大应力和稳定性。因此，应在相邻两跨满布活载的一种或几种，以使墩身或基底产生最大压应力。活载布置分别见图7.35(a)（铁路桥，称双孔重载）和图7.36(a)（公路桥）。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台②按桥墩各截面在顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。它是用来验算墩身强度，基底应力、偏心及桥墩的稳定性。因此，应在

5、跨径较大的一孔上布置活载的一种或几种，以及可能产生的制动力、纵向风力、支座摩阻力等。活载布置见图7.35(b)、(c)（铁路桥，分别称单孔轻载、单孔重载）和图7.36(b)（公路桥）。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台③按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。它是用来验算横桥向的墩身强度、基底应力、偏心及桥墩的稳定性。因此，对于铁路桥墩，应在相邻两跨布置空车以产生横向摇摆力，而竖向力又不大，称为双孔轻载（也称双孔空车）；对于公路桥墩应注意将活载偏于桥面的一侧布置，此外还应考虑其

6、他荷载如横向风力、流水压力等，如图7.36(c)所示。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台桥台的荷载组合也和桥墩一样，依据不同的验算项目进行各种可能的荷载组合。由于活载既可布置在桥跨结构上，也可布置在台后，在确定荷载最不利组合时，通常按台后布置活载而桥上无活载（最大水平力和最大后端弯矩组合），桥上满布活载（最大前端弯矩），桥上、台后同时布置活载（最大竖向力组合）等几种不利情况，分别进行组合与验算，见图7.37。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台墩台的验算内容桥梁墩台的设计过程是，首先选定墩台形式及拟订各部分尺寸；然后确定各项外力并进行

7、最不利荷载组合，选取验算截面和验算内容；计算各截面的内力，进行配筋和验算。墩台验算的目的在于确定经济合理的尺寸，并保证其在施工和使用阶段的安全。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥台就重力式墩台来说，应满足两方面的要求：一是墩台本身有足够的强度和稳定性，并且不出现过大的开裂，为此，应进行强度验算、稳定性验算及偏心验算。二是桥墩或桥台作为一个整体，不致发生不容许的变位，为此，就扩大基础（见本章第三节）而言，应进行基底应力验算、整体稳定性验算（包括倾覆稳定性和滑动稳定性）。第二个方面的验算属于墩台的基础部分。第七章桥梁支座、墩台与基础桥梁工程第二节桥墩和桥

8、台对于较高