桥梁下部结构的分类和受力特点.docx

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桥梁下部结构的分类和受力特点

桥梁下部结构分类和受力特点

一、桥梁下部结构分类

● 重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台

（一）重力式墩、台

1. 主要特点：

● 靠自身重量来平衡外力而保持其稳定性

● 墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，用天然石材或

片石砼砌筑

2. 适用：

● 地基良好的大中型桥梁

● 流冰、漂流物较多的河流

● 砂石料方便地区的小桥

3. 缺点：

● 圬工体积较大

● 自重和阻水面积较大

4. 分类：

① 桥墩：

● 普通墩

● 制动墩：

比较厚实，承受单向较大的水平推力，

防止出现一侧的拱桥倾坍；与梁桥重力式墩比

较，具有拱座等构造设施

② 桥台：

● U 型桥台是梁桥和拱桥常用的重力式桥台

● 适用于：

填土高度＜8-10m 或跨度稍大的桥梁

● 缺点：

桥台体积和自重较大，增加了对地基的

要求

③ 注意点：

● 桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻

胀，使侧墙产生裂缝

● 宜使用渗水性较好的土夯填并做好台后排水措

施

（二）轻型墩、台

1. 梁桥轻型墩、台

（1） 梁桥轻型桥墩

① 钢筋砼薄壁桥墩：

● 施工简便，外形美观，过水性良好

● 适用于：

地基土软弱地区

● 需耗费立模的木材和一定数量的钢筋

② 柱式桥墩：

● 外形美观

● 圬工体积少，重量较轻

③ 钻孔桩柱式桥墩：

● 适合多种场合和各种地质条件

● 通过增大桩径、桩长、用多排桩加建承台等

措施，也能适用于更复杂的软弱地质条件以

及较大的跨径和较高的桥墩

④ 柔性排架桥墩:

● 优点：

用料省、修建简便、施工速度快

● 缺点：

用钢量大，使用高度和承载能力受到

一定限制

● 适用于：

低浅宽滩河流、通航要求低、流速

不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采

用

（2） 梁桥轻型桥台：

① 设有支撑梁的轻型桥台：

● 适用于：

单跨桥梁，桥孔跨径 6-10m，台高

＜6m

② 埋置式桥台：

● 桥台受的土压力小，桥台的体积相应的减少

● 由于台前护坡是用片石做表面防护的一种永

久性设施，存在被洪水冲毁而使台身裸露的

可能

● 设计时需慎重的验算强度和稳定性

● 分类：

后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架

式

● 桩柱式桥台：

适合于各种土壤地基；适用范

围：

桥孔跨径 8-20m，填土高度 3-5m

● 填土高度＞5m，宜采用框架式埋置式桥台

③ 钢筋砼薄壁桥台：

● 适用于：

软弱地基

● 构造和施工比较复杂，钢筋用量较多

④ 加筋土桥台：

● 适用于：

台后路基填土不被冲刷的中、小跨

径桥梁，台高 3-5m

2. 拱桥轻型桥墩、台

（1） 拱桥轻型桥墩：

① 带三角杆件的单向推力墩：

● 只在桥不太高的旱地上采用

② 悬臂式单向推力墩：

● 适用于两铰双曲拱桥

（2） 拱桥轻型桥台：

● 适用于：

跨径＜13m 的小跨径拱桥和桥台水

平位移量很小的情况

● 工作原理：

当桥台受到拱的推力后，发生绕

基底形心轴向路堤方向的转动，台后土产生

抗力平衡拱的推力，从而使桥台的尺寸较小

① 八字形桥台：

● 适合于：

桥下需要通车或过水的情况

② U 字型桥台：

● 适合于：

较小跨径桥梁

③ 背撑式桥台：

● 适合于：

较大跨径的高桥和宽桥

④ 靠背式框架桥台：

● 适合于：

非岩石地基上修建拱桥桥台

其他形式桥台：

① 组合式桥台：

● 适用于：

各种地质条件

② 空腹式桥台：

● 适用于：

软土地基、河床无冲刷或轻微冲刷、

水位变化小的河道上

③ 齿槛式桥台：

● 适用于：

软土地基和路堤较低的中小跨径拱

桥

二、桥梁下部结构的构造特点与受力特点

（一）桥梁下部结构的构造特点

1. 重力式桥墩：

（1） 梁桥重力式桥墩：

● 由墩帽、墩身、基础等组成

● 墩帽要满足支座布置和局部承压的需要

（2） 拱桥重力式桥墩：

● 具有拱座等构造设施

● 制动墩比普通墩尺寸更厚实，能承受单向较

大的水平推力，防止倾坍

2. 重力式桥台（U 形桥台）：

● 由台帽、背墙、台身（前墙、侧墙）、基础、锥坡

等组成

● 背墙、前墙、侧墙结合成一体，兼有挡土墙和支撑

墙的作用

3. 梁桥轻型桥墩：

（1） 钢筋砼薄壁桥墩：

● 圬工体积小、结构轻巧

● 比重力式桥墩可节约圬工量 70%左右

（2） 柱式桥墩：

● 由分离的 2 根或多根立柱（或桩柱）组成

● 是公路桥梁中采用较多的桥墩形式之一

（3） 柔性排架桩墩

● 由单排或双排的钢筋砼桩与钢筋砼盖梁连接而

成

● 主要特点：

可以通过一些构造措施，将上部结

构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传

递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台

上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而

达到减小桩墩截面的目的

4. 梁桥轻型桥台

（1） 设有支撑梁的轻型桥台：

● 台身为直立的薄壁墙

● 台身两侧有翼墙

● 在两桥台下部设置支撑梁

● 上部结构与桥台锚栓连接，构成四铰框架

（2） 埋置式桥台：

● 台身埋在锥形护坡中

● 只露出台帽在外以安置支座及上部结构

（3） 钢筋砼薄壁桥台：

● 由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成

（4） 加筋土桥台：

● 一般由台帽和由竖向面板、拉杆、锚定板、填

料共同组合的台身组成

5. 拱桥轻型桥墩：

（1） 带三角杆件的单向推力墩：

● 在普通墩的墩柱上，从两侧对称地增设钢筋砼

斜撑和水平拉杆，用来提高抵抗水平推力的能

力

● 为了提高构件的抗裂性，可以采用预应力砼结

构

（2） 悬臂式单向推力墩：

● 墩柱顶部向两桥跨处伸出悬臂段

● 当该墩的一侧桥孔遭到破坏，可以通过另一侧

拱座上的竖向分力与悬臂长所构成的稳定力矩

来平衡拱的水平推力导致的倾覆力矩

6. 拱桥轻型桥台

（1） 八字形桥台：

● 台身由前墙和两侧的八字翼墙构成

（2） U 字型桥台：

● 由前墙和平行于行车方向的侧墙组成

● 桥台侧墙是拱上侧墙的延伸（不同于 U 形重力

式桥台）

（3） 背撑式桥台：

● 在八字桥台或 U 形桥台的前墙背后加一道或几

道背撑，稳定性好

（4） 靠背式框架桥台：

● 用三角形框架把台帽、前壁、耳墙和设置在不

同标高且具有不同斜度的分离式基础连接而成

● 水平和仰斜的基底能满足施工期间的稳定性，

且能合理承受主拱作用力

（二）桥梁下部结构的受力特点

1. 桥梁墩台总的受力特点：

● 承担桥梁上部结构所产生的荷载

● 并将荷载有效传递给地基基础

● 起着承上启下作用

2. 桥墩受力特点：

● 桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物

● 承受上部结构产生的竖向力、水平力、弯矩

● 自然界的风力、流水压力

● 偶然发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击

力

3. 桥台受力特点：

● 桥台设置在桥梁两端，除支承桥跨结构外，又是衔

接两岸接线路堤的构筑物

● 既能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷

载所产生的附加土侧压力

4. 桥梁墩台的要求：

● 自身应有足够的强度、刚度、稳定性

● 对地基的承载能力、沉降量、基础之间的摩阻力也

有一定的要求

● 避免上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、

竖向位移和转角位移

5. 桥梁墩台受力计算：

● 受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种

荷载情况进行最不利的荷载组合