桥涵工程第三版郭发忠第四章桥梁墩台墩台计算PPT课件下载推荐.ppt

1、、能根据设计资料绘制桥墩与基础的结构设计图。桥墩计算桥墩计算主要内容包括：主要内容包括：桥墩和基础设计的基本要求；作用于桥墩与基础的荷载及桥墩和基础设计的基本要求；作用于桥墩与基础的荷载及其组合；实体桥墩的截面强度验算、基底应力计算及桥墩其组合；实体桥墩的截面强度验算、基底应力计算及桥墩稳定性验算；桩柱式桥墩的计算要点。稳定性验算；一、一、作用及其组合作用及其组合 桥墩和基础的设计应符合桥墩和基础的设计应符合技术先进、安全可靠、适用技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理以及有利环保的要求。除此以外，还应考耐久、经济合理以及有利环保的要求。除此以外，还应考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因

2、素。虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。在结构设计上，在满足构造和工艺方面要求的前提下，在结构设计上，在满足构造和工艺方面要求的前提下，应按照承载能力极限状态和正常使用极限状态进行。应按照承载能力极限状态和正常使用极限状态进行。桥墩计算桥墩计算1桥墩上的作用桥墩上的作用1）永久永久作用作用（1）结构重力，包括主梁、桥面铺装、人行道、灯柱、护栏及其它附属物结构重力，包括主梁、桥面铺装、人行道、灯柱、护栏及其它附属物重力对墩帽或拱座产生的支承反力，以及桥墩自身的重力（包括基础重力对墩帽或拱座产生的支承反力，以及桥墩自身的重力（包括基础台阶上土的重力）。台阶上土的重力）。（2）上部结构混凝土

3、收缩上部结构混凝土收缩及及徐变徐变作用。作用。（3）土侧压力土侧压力（指土体自重作用下的土侧压力指土体自重作用下的土侧压力）。）。（4）基础变位作用，对超静定结构，基础的任何变位都将对桥墩产生附基础变位作用，对超静定结构，基础的任何变位都将对桥墩产生附加内力，这种附加内力只与结构本身和基础变位大小有关。加内力，这种附加内力只与结构本身和基础变位大小有关。（5）水的浮力水的浮力（计算时按桥规（计算时按桥规JTG D60-2004中中4.2.4之规定采用）。之规定采用）。桥墩计算桥墩计算2）可变可变作用作用（1）汽车荷载汽车荷载，人群荷载人群荷载。（2）汽车冲击力汽车冲击力，对钢筋混凝土柱式桥墩及

4、其它轻型桥墩应计入冲击力对钢筋混凝土柱式桥墩及其它轻型桥墩应计入冲击力，对于对于重力式实体桥墩重力式实体桥墩，不计冲击力不计冲击力。（3）离心力离心力，对弯道半径小于或等于对弯道半径小于或等于250m的弯桥桥墩应计的弯桥桥墩应计入入离心力离心力。（4）作用在上部结构和墩身上的纵横向风力作用在上部结构和墩身上的纵横向风力。（5）汽车荷载的制动力汽车荷载的制动力。（6）作用在墩身上的流水压力作用在墩身上的流水压力。（7）作用在墩身上的流冰压力作用在墩身上的流冰压力。（8）温度温度作用作用,主要指上部结构受温度变化发生伸缩而对桥墩产生的水平力主要指上部结构受温度变化发生伸缩而对桥墩产生的水平力。（9

5、）支座摩阻力。支座摩阻力。桥墩计算桥墩计算3）偶然偶然作用作用（1）地震作用）地震作用，地震动峰值加速度等于，地震动峰值加速度等于0.10g、0.15g、0.20g、0.30g地区的公路桥涵，应进行抗震设计；地区的公路桥涵，应进行抗震设计；（2）船只或漂流物船只或漂流物或汽车的或汽车的撞击撞击作用作用。位于通航河流或有位于通航河流或有漂浮物的河流中的桥墩漂浮物的河流中的桥墩，设计时应考虑船只或漂浮物的撞设计时应考虑船只或漂浮物的撞击击作用。位于城市立交或高架桥的桥墩，设计时应考虑汽作用。位于城市立交或高架桥的桥墩，设计时应考虑汽车的撞击作用。车的撞击作用。（3）施工荷载）施工荷载 桥墩计算桥墩

6、计算2.作用效应作用效应组合组合 在所有桥墩的计算在所有桥墩的计算作用作用中中，不同桥梁出现的不同桥梁出现的作用作用种类和大小不种类和大小不同，同，不同不同作用作用之间的组合效之间的组合效应应也不也不同，同，选择什么样的选择什么样的作用效应作用效应组合组合主要主要与所计算的对象有与所计算的对象有关。桥墩计算一般需验算墩身截面强度、作用在墩身截面上的合力偏心距关。桥墩计算一般需验算墩身截面强度、作用在墩身截面上的合力偏心距，基底应力及偏心距以及桥墩的稳定性等基底应力及偏心距以及桥墩的稳定性等。应根据可能出现的各种作用情况，。应根据可能出现的各种作用情况，进行最不利的作用效应组合。进行最不利的作用

7、效应组合。1）梁桥梁桥桥墩计算桥墩计算作用作用布置与布置与作用效应作用效应组合组合（1）纵纵桥向桥向作用作用布置布置 第一种作用布置是根据第一种作用布置是根据桥墩桥墩各截面上产生各截面上产生最大竖向最大竖向反力进行反力进行布置布置。即除结构。即除结构重力外，相邻两孔都布满汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力布置在桥墩重力外，相邻两孔都布满汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力布置在桥墩截面重心处，同时还可能作用着其它纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵截面重心处，同时还可能作用着其它纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵向风力和船只撞击作用等向风力和船只撞击作用等（图图a），是用来验算顺桥向墩身强度和地基

8、承载力。，是用来验算顺桥向墩身强度和地基承载力。桥墩计算桥墩计算第二种作用布置是根据第二种作用布置是根据桥墩各截面可能产生最大偏心距和最大弯矩桥墩各截面可能产生最大偏心距和最大弯矩时的情况进行布置。时的情况进行布置。即除结构重力外，只在一孔布置汽车和人群荷载，若为不等跨时，则在较大跨径的一即除结构重力外，只在一孔布置汽车和人群荷载，若为不等跨时，则在较大跨径的一孔布置汽车和人群荷载，同时还可能作用其他纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵孔布置汽车和人群荷载，同时还可能作用其他纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵向风力和船只撞击作用等（图向风力和船只撞击作用等（图b），是用来验算顺桥向墩身强度和偏心

9、、基底应力和偏），是用来验算顺桥向墩身强度和偏心、基底应力和偏心以及桥墩的稳定性。心以及桥墩的稳定性。施工阶段各种可能的作用。考虑地震的作用。（2）纵）纵桥向桥向作用效应组合作用效应组合上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力。浮力。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+汽车荷载汽车荷载+人群荷载。人群荷载。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+汽车荷载汽车荷载+人群荷载人群荷载+纵向风力纵向风力+支座摩支座摩阻力阻力（或制动力或制动力+温度温度作用）作用）其中其中:支座摩阻力与制动

10、力或温度支座摩阻力与制动力或温度作用作用取小者进行组合取小者进行组合。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+汽车荷载汽车荷载+人群荷载人群荷载+船只或漂浮物撞击船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。作用或汽车撞击作用。桥墩计算桥墩计算桥墩计算桥墩计算 （3）横桥向作用布置横桥向作用布置根据在垂直于行车方向根据在垂直于行车方向桥墩各截面产生最大偏心弯矩桥墩各截面产生最大偏心弯矩时的情况进行布置。即除结构重时的情况进行布置。即除结构重力外，汽车和人群荷载在横桥向偏于一侧布置，同时还可能作用其它横向作用，如横力外，汽车和人群荷载在横桥向偏于一侧布置，同时还可能作

11、用其它横向作用，如横向风力、流水或流冰压力、船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用等（图向风力、流水或流冰压力、船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用等（图c），是用来），是用来验算横桥向墩身强度和偏心距、基底应力和偏心距以及桥墩的稳定性。验算横桥向墩身强度和偏心距、基底应力和偏心距以及桥墩的稳定性。（4）横桥向作用效应组合）横桥向作用效应组合（以双车道为例以双车道为例）上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+双孔双行汽车荷载双孔双行汽车荷载+双孔单边人群荷载双孔单边人群荷载+横向风力横向风力+水压力或冰压力。水压力或冰压力。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上

12、桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+双孔单行汽车荷载双孔单行汽车荷载+双孔单边人群荷载双孔单边人群荷载+横向风力横向风力+水压力或冰压力。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+双孔双行汽车荷载双孔双行汽车荷载+双孔单边人群荷载双孔单边人群荷载+船只或漂浮物撞击船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+双孔单行汽车荷载双孔单行汽车荷载+双孔单边人群荷载双孔单边人群荷载+船只或漂浮物撞击船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。桥墩计算桥墩计算 2）拱桥桥墩计算拱桥桥墩计算作用作用布置与布

13、置与作用效应作用效应组合组合（1）作用布置）作用布置第一种作用布置是根据第一种作用布置是根据桥墩桥墩各截面上产生各截面上产生最大竖向最大竖向反力进行反力进行布置布置。即除结构重力外，。即除结构重力外，相邻两孔都布满汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力布置在桥墩截面重心处，同时相邻两孔都布满汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力布置在桥墩截面重心处，同时还可能作用着其它纵向作用，如制动力、温度作用、纵向风力、拱圈材料收缩作用和还可能作用着其它纵向作用，如制动力、温度作用、纵向风力、拱圈材料收缩作用和船只撞击或汽车撞击作用等，是用来验算顺桥向墩身强度和偏心、地基承载力和偏心。船只撞击或汽车撞击作用等，是

14、用来验算顺桥向墩身强度和偏心、地基承载力和偏心。第二种作用布置是根据第二种作用布置是根据桥墩各截面可能产生最大偏心距和最大弯矩桥墩各截面可能产生最大偏心距和最大弯矩时的情况进行布时的情况进行布置。即除结构重力外，只在一孔布置汽车和人群荷载，若为不等跨时，则在较大跨径置。即除结构重力外，只在一孔布置汽车和人群荷载，若为不等跨时，则在较大跨径的一孔布置汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力应布置在拱脚弯矩影响线竖标最大的一孔布置汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力应布置在拱脚弯矩影响线竖标最大值处，同时还可能作用着其它纵向作用，如制动力、温度作用、纵向风力、拱圈材料值处，同时还可能作用着其它纵向作用，如

15、制动力、温度作用、纵向风力、拱圈材料收缩作用和船只撞击作用等，是用来验算顺桥向墩身强度和偏心、基底应力和偏心距收缩作用和船只撞击作用等，是用来验算顺桥向墩身强度和偏心、基底应力和偏心距以及桥墩稳定性。以及桥墩稳定性。施工阶段各种可能的荷载作用状况。考虑地震作用的状况。桥墩计算桥墩计算桥墩计算桥墩计算（2）作用效应组合）作用效应组合上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+混凝土收缩混凝土收缩作用作用。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+混凝土收缩混凝土收缩作用作用+汽汽车荷载车荷载+人群荷载。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+混凝土收缩混凝土收缩作用作用+汽汽车荷载车荷载+人群荷载人群荷载+纵向风力纵向风力+制动力制动力+温度温度作用作用。上部结构重力上部结构重力+计算截面以上桥墩重力计算截面以上桥墩重力+浮力浮力+混凝土收缩混凝土收缩作用作用+汽汽车荷载车荷载+人群荷载人群荷载+船只或漂浮物撞击船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。作用或汽车撞击作