第二章 橋梁墩臺(tái)_第1頁
第二章 橋梁墩臺(tái)_第2頁
第二章 橋梁墩臺(tái)_第3頁
第二章 橋梁墩臺(tái)_第4頁
第二章 橋梁墩臺(tái)_第5頁
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1、第二章第二章 橋梁墩臺(tái)橋梁墩臺(tái)教學(xué)要求:教學(xué)要求:u掌握橋梁墩臺(tái)的類型;掌握橋梁墩臺(tái)的類型;u熟悉墩臺(tái)的構(gòu)造要求和尺寸擬定;熟悉墩臺(tái)的構(gòu)造要求和尺寸擬定;u熟悉墩臺(tái)驗(yàn)算;熟悉墩臺(tái)驗(yàn)算;u了解輕型橋臺(tái)、柔性墩的計(jì)算要點(diǎn);了解輕型橋臺(tái)、柔性墩的計(jì)算要點(diǎn);u了解墩臺(tái)的抗震計(jì)算、維修加固和改造。了解墩臺(tái)的抗震計(jì)算、維修加固和改造。第一節(jié)第一節(jié) 墩臺(tái)類型簡介墩臺(tái)類型簡介 橋墩類型橋墩類型(一)梁、板式橋橋墩(一)梁、板式橋橋墩1實(shí)體橋墩實(shí)體橋墩 (1)實(shí)體重力式橋墩)實(shí)體重力式橋墩定義:指橋墩由實(shí)體結(jié)構(gòu)組成,又稱為重力式橋墩。定義:指橋墩由實(shí)體結(jié)構(gòu)組成,又稱為重力式橋墩。特點(diǎn):主要依靠自身重力(包括上部

2、結(jié)構(gòu)重力)來平特點(diǎn):主要依靠自身重力(包括上部結(jié)構(gòu)重力)來平衡外力保證橋墩的穩(wěn)定。衡外力保證橋墩的穩(wěn)定。截面形式:圓形、方形、矩形、尖端形、圓端形等。截面形式:圓形、方形、矩形、尖端形、圓端形等。(2 )實(shí)體薄壁橋墩)實(shí)體薄壁橋墩 可用鋼筋混凝土材料做成,一般不設(shè)側(cè)坡??捎娩摻罨炷敛牧献龀?,一般不設(shè)側(cè)坡。由于它可以顯著減少圬工體積,因而被廣泛使用由于它可以顯著減少圬工體積,因而被廣泛使用于中、小跨徑的橋梁中,但其抗沖擊力較差,不于中、小跨徑的橋梁中,但其抗沖擊力較差,不宜用在流速大并夾有大量泥砂的河流,或可能有宜用在流速大并夾有大量泥砂的河流,或可能有船舶、冰、漂流物撞擊的河流。船舶、冰、漂

3、流物撞擊的河流。 2.空心橋墩空心橋墩(1)部分鏤空體橋墩)部分鏤空體橋墩 1)墩身應(yīng)在)墩身應(yīng)在截面強(qiáng)度和剛度截面強(qiáng)度和剛度均足以承擔(dān)和平衡外力的均足以承擔(dān)和平衡外力的前提下進(jìn)行鏤空,使得結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)。前提下進(jìn)行鏤空,使得結(jié)構(gòu)更經(jīng)濟(jì)。 2)在)在陸上陸上或不受船筏撞擊、磨損及不受冰凍侵害的或不受船筏撞擊、磨損及不受冰凍侵害的高高水位以上部分水位以上部分,才宜于采用中間鏤空的截面。,才宜于采用中間鏤空的截面。 3)墩帽下應(yīng)有足夠厚度的)墩帽下應(yīng)有足夠厚度的實(shí)體過渡段實(shí)體過渡段,將墩帽的壓力,將墩帽的壓力均勻分布到墩壁,實(shí)體過渡段均勻分布到墩壁,實(shí)體過渡段不小于不小于100-200cm厚度厚度。

4、4)鏤空部分的墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)谋诳?,作為)鏤空部分的墩身周圍應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)谋诳祝鳛樾顾顾谆蛲L(fēng)孔,孔徑宜為孔或通風(fēng)孔,孔徑宜為20-30cm。值得指出的是,空心墩。值得指出的是,空心墩身如不設(shè)泄水孔,將使墩壁承受靜水壓力,而且壁外河水身如不設(shè)泄水孔,將使墩壁承受靜水壓力,而且壁外河水通過墩壁微細(xì)縫向墩內(nèi)滲透,使結(jié)構(gòu)受損。此外,通過墩壁微細(xì)縫向墩內(nèi)滲透,使結(jié)構(gòu)受損。此外,如果基礎(chǔ)底面下是透水地基。河水尚對墩身和基礎(chǔ)產(chǎn)生如果基礎(chǔ)底面下是透水地基。河水尚對墩身和基礎(chǔ)產(chǎn)生浮力,不利于穩(wěn)定。對于水位以上及旱橋的空心墩墩壁浮力,不利于穩(wěn)定。對于水位以上及旱橋的空心墩墩壁也宜設(shè)通風(fēng)孔,用以調(diào)節(jié)壁內(nèi)外

5、溫差,但其孔徑可適當(dāng)也宜設(shè)通風(fēng)孔,用以調(diào)節(jié)壁內(nèi)外溫差,但其孔徑可適當(dāng)減小。減小。 5)空心部分墩壁與實(shí)體部分銜接處,應(yīng)設(shè)置必要的)空心部分墩壁與實(shí)體部分銜接處,應(yīng)設(shè)置必要的構(gòu)造鋼筋或做成斜助構(gòu)造鋼筋或做成斜助,避免在施工時(shí)因受溫差影響產(chǎn)生,避免在施工時(shí)因受溫差影響產(chǎn)生局部應(yīng)力而在轉(zhuǎn)角處發(fā)生裂縫。局部應(yīng)力而在轉(zhuǎn)角處發(fā)生裂縫。(2)薄壁混凝土空心墩)薄壁混凝土空心墩 目的是:為了減輕墩身的自重,或地震時(shí)有較小的慣目的是:為了減輕墩身的自重,或地震時(shí)有較小的慣性力,或減小軟弱地基的負(fù)荷。其墩身立面形狀可分性力,或減小軟弱地基的負(fù)荷。其墩身立面形狀可分為直坡式和斜坡式,斜坡率通常為為直坡式和斜坡式,斜

6、坡率通常為50:140:1。 薄壁混凝土空心墩除應(yīng)滿足部分鏤空體橋墩規(guī)定的要求薄壁混凝土空心墩除應(yīng)滿足部分鏤空體橋墩規(guī)定的要求外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):外,還應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 1)墩身最小壁厚墩身最小壁厚,對于鋼筋混凝土不宜小于,對于鋼筋混凝土不宜小于30cm,對,對于素混凝土不宜小于于素混凝土不宜小于50cm?,F(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度等級現(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度等級,大、,大、中橋?yàn)橹袠驗(yàn)镃25,小橋?yàn)?,小橋?yàn)镃20。 2)為保證薄壁空心墩墩壁的穩(wěn)定以及橋墩的局部和整)為保證薄壁空心墩墩壁的穩(wěn)定以及橋墩的局部和整體的穩(wěn)定,應(yīng)在墩身內(nèi)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板,形成空格型體的穩(wěn)定,應(yīng)在墩身內(nèi)設(shè)橫隔板或縱、橫隔板,形成空

7、格型結(jié)構(gòu)。水平橫隔板設(shè)置的間距受墩壁厚的限制,但結(jié)構(gòu)。水平橫隔板設(shè)置的間距受墩壁厚的限制,但對于對于40m以上的高墩,不論壁厚如何,均按以上的高墩,不論壁厚如何,均按610m的間距設(shè)置橫隔板。的間距設(shè)置橫隔板。 3)對于薄壁鋼筋混凝土空心墩應(yīng))對于薄壁鋼筋混凝土空心墩應(yīng)按計(jì)算配筋按計(jì)算配筋,一般配,一般配筋率在筋率在0.5%左右,但不論鋼筋混凝土還是素混凝土空心橋左右,但不論鋼筋混凝土還是素混凝土空心橋墩,墩身表層內(nèi)應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng),其鋼筋截面面積在水平方向墩,墩身表層內(nèi)應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng),其鋼筋截面面積在水平方向和豎直方向均不小于每米和豎直方向均不小于每米250mm2,間距不應(yīng)大于,間距不應(yīng)大于40c

8、m。 3.柱式橋墩柱式橋墩 一般由墩頂?shù)纳w梁(墩帽)、柱式墩身和樁基礎(chǔ)或一般由墩頂?shù)纳w梁(墩帽)、柱式墩身和樁基礎(chǔ)或擴(kuò)大基礎(chǔ)組成。擴(kuò)大基礎(chǔ)組成。 單柱式墩單柱式墩宜在斜交角大于宜在斜交角大于15的斜交橋、河水流向的斜交橋、河水流向不穩(wěn)定的水中墩或立交橋上使用,其蓋梁懸臂長度和尺不穩(wěn)定的水中墩或立交橋上使用,其蓋梁懸臂長度和尺寸較大。寸較大。 雙柱式墩雙柱式墩是目前雙車道橋采用最多的柱式墩,特別是目前雙車道橋采用最多的柱式墩,特別是鉆孔灌注樁柱式橋墩,適用于復(fù)雜的軟弱地質(zhì)條件以及是鉆孔灌注樁柱式橋墩,適用于復(fù)雜的軟弱地質(zhì)條件以及較大跨徑和較高橋墩的橋梁,它由地面下的鉆孔灌注樁較大跨徑和較高橋墩的

9、橋梁,它由地面下的鉆孔灌注樁基與墩柱直接相連?;c墩柱直接相連。 當(dāng)墩身柱的高度大于當(dāng)墩身柱的高度大于1.5倍的樁中距時(shí),宜在倍的樁中距時(shí),宜在樁與樁與柱連接面處布置橫系梁柱連接面處布置橫系梁,以增加樁與柱的整體剛度。當(dāng),以增加樁與柱的整體剛度。當(dāng)墩柱高度大于墩柱高度大于67m時(shí),還應(yīng)在高柱的中部設(shè)置時(shí),還應(yīng)在高柱的中部設(shè)置雙柱間雙柱間的橫系梁的橫系梁加強(qiáng)墩柱橫向聯(lián)系。加強(qiáng)墩柱橫向聯(lián)系。 在有較多的漂流物或較嚴(yán)重的流冰河流上,當(dāng)漂流物在有較多的漂流物或較嚴(yán)重的流冰河流上,當(dāng)漂流物卡在兩柱中間可能使橋梁發(fā)生危險(xiǎn)時(shí),或有特殊要求卡在兩柱中間可能使橋梁發(fā)生危險(xiǎn)時(shí),或有特殊要求時(shí),在雙柱間加做時(shí),在雙

10、柱間加做4060cm厚的橫隔墻,成為厚的橫隔墻,成為啞鈴式橋啞鈴式橋墩墩。 在有較嚴(yán)重的漂流物或流冰的河流上,當(dāng)墩身較高在有較嚴(yán)重的漂流物或流冰的河流上,當(dāng)墩身較高時(shí),可把高水位以上的墩身做成雙柱式,高水位以下部時(shí),可把高水位以上的墩身做成雙柱式,高水位以下部分做成實(shí)體式的分做成實(shí)體式的混合雙柱式墩混合雙柱式墩,這樣既減少了水上部分的,這樣既減少了水上部分的圬工體積,也增加了抵抗漂流物的能力。圬工體積,也增加了抵抗漂流物的能力。 對于柱式橋墩在構(gòu)造上還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)對于柱式橋墩在構(gòu)造上還應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1)蓋梁各截面尺寸與配筋需通過受力計(jì)算確定。蓋梁)蓋梁各截面尺寸與配筋需通過受力計(jì)算確定。蓋

11、梁采用的混凝土強(qiáng)度等級宜較高,不應(yīng)低于采用的混凝土強(qiáng)度等級宜較高,不應(yīng)低于C25。蓋梁截面內(nèi)。蓋梁截面內(nèi)應(yīng)設(shè)箍筋,其直徑不應(yīng)小于應(yīng)設(shè)箍筋,其直徑不應(yīng)小于12mm,間距不宜大于,間距不宜大于20cm。蓋梁兩側(cè)面應(yīng)設(shè)縱向水平鋼筋,其直徑不宜小于蓋梁兩側(cè)面應(yīng)設(shè)縱向水平鋼筋,其直徑不宜小于12mm間距間距不宜大于不宜大于20cm。 2)墩柱的核心截面為直徑)墩柱的核心截面為直徑60150cm的圓形或矩形、的圓形或矩形、六角形等,一般采用六角形等,一般采用C20C30的鋼筋混凝土,其豎向受力的鋼筋混凝土,其豎向受力鋼筋的直徑應(yīng)不小鋼筋的直徑應(yīng)不小12mm,配筋率應(yīng)不小于,配筋率應(yīng)不小于0.4%,箍筋直,

12、箍筋直徑不小于徑不小于6mm。 3)樁(或柱)的橫系梁截面高度和寬度可分別?。叮ɑ蛑┑臋M系梁截面高度和寬度可分別取0.81.0倍的樁(或柱)直徑或矩形墩柱縱橋向邊長。倍的樁(或柱)直徑或矩形墩柱縱橋向邊長。橫系梁一般不直接承受外力,可不作內(nèi)力計(jì)算配筋。橫系梁一般不直接承受外力,可不作內(nèi)力計(jì)算配筋。其其截面構(gòu)造鋼筋配筋率不小于截面構(gòu)造鋼筋配筋率不小于0.1%,截面四角應(yīng)設(shè)置直徑,截面四角應(yīng)設(shè)置直徑不小于不小于16mm的縱向鋼筋,并設(shè)直徑不小于的縱向鋼筋,并設(shè)直徑不小于8mm的箍的箍筋,箍筋間距不應(yīng)大于橫系梁的短邊尺寸或筋,箍筋間距不應(yīng)大于橫系梁的短邊尺寸或40cm。適用范圍:較寬較大的城市高

13、架橋和立交橋中。適用范圍:較寬較大的城市高架橋和立交橋中。 4.柔性排架樁墩柔性排架樁墩 柔性排架樁墩是由單排或雙排的預(yù)制鋼筋混凝土柔性排架樁墩是由單排或雙排的預(yù)制鋼筋混凝土沉入樁或鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土蓋梁組成。其主要沉入樁或鉆孔灌注樁與鋼筋混凝土蓋梁組成。其主要特點(diǎn)是:可以通過一些構(gòu)造措施,將上部結(jié)構(gòu)傳來的特點(diǎn)是:可以通過一些構(gòu)造措施,將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力、汽車制動(dòng)力、溫度作用等,傳遞到全橋的各水平力、汽車制動(dòng)力、溫度作用等,傳遞到全橋的各個(gè)柔性墩或相鄰的剛性墩臺(tái)上,以減小單個(gè)柔性墩所個(gè)柔性墩或相鄰的剛性墩臺(tái)上,以減小單個(gè)柔性墩所受到的水平力,從而達(dá)到減小樁墩截面的目的。受到的水平力,從

14、而達(dá)到減小樁墩截面的目的。適用范圍:適用范圍:單排架樁墩單排架樁墩一般適用于墩身高度不超過一般適用于墩身高度不超過4.05.0m,樁墩高度大于樁墩高度大于5.0m時(shí),為避免行車時(shí)可能發(fā)生的縱時(shí),為避免行車時(shí)可能發(fā)生的縱橋向晃動(dòng),宜設(shè)置橋向晃動(dòng),宜設(shè)置雙排架樁墩雙排架樁墩。但當(dāng)采用鉆孔灌注樁。但當(dāng)采用鉆孔灌注樁時(shí),可仍采用單排架樁墩。時(shí),可仍采用單排架樁墩。柔性排架樁墩的尺寸較小,對于山區(qū)河流、流冰或漂柔性排架樁墩的尺寸較小,對于山區(qū)河流、流冰或漂流物嚴(yán)重的河流,墩柱易被損壞,不宜采用。對于石流物嚴(yán)重的河流,墩柱易被損壞,不宜采用。對于石質(zhì)或礫石河床,沉入樁也不宜采用。質(zhì)或礫石河床,沉入樁也不宜

15、采用。 柔性墩組布置形式柔性墩組布置形式橋跨分聯(lián)(段)橋跨分聯(lián)(段):當(dāng)橋梁孔數(shù)較多且橋較長時(shí),柔性:當(dāng)橋梁孔數(shù)較多且橋較長時(shí),柔性排架墩的墩頂會(huì)因位移過大而處于不利狀態(tài),這時(shí)宜將橋排架墩的墩頂會(huì)因位移過大而處于不利狀態(tài),這時(shí)宜將橋跨分成若干聯(lián)(段),一聯(lián)(段)長度的劃分視溫度、地跨分成若干聯(lián)(段),一聯(lián)(段)長度的劃分視溫度、地形、構(gòu)造和受力情況確定。形、構(gòu)造和受力情況確定。 溫度墩溫度墩:段與段之間設(shè)置溫度墩,即為兩排互不聯(lián)系:段與段之間設(shè)置溫度墩,即為兩排互不聯(lián)系的樁墩,為的是在溫度變化的情況下,段與段之間互不影的樁墩,為的是在溫度變化的情況下,段與段之間互不影響。響。 雙排墩雙排墩:在

16、每段內(nèi)設(shè)置一個(gè)由蓋梁聯(lián)成整體的雙排:在每段內(nèi)設(shè)置一個(gè)由蓋梁聯(lián)成整體的雙排墩,以增加結(jié)構(gòu)的剛度。墩,以增加結(jié)構(gòu)的剛度。柔性排架樁墩在構(gòu)造上尚應(yīng)注意以下幾點(diǎn)柔性排架樁墩在構(gòu)造上尚應(yīng)注意以下幾點(diǎn)(1)對于鉆孔灌注樁排架墩,其樁的直徑不宜大于)對于鉆孔灌注樁排架墩,其樁的直徑不宜大于90cm,樁間的距離不小于,樁間的距離不小于2.5倍的成孔直徑,其蓋梁的倍的成孔直徑,其蓋梁的寬度一般比樁徑大寬度一般比樁徑大1020cm,高度根據(jù)受力計(jì)算和構(gòu)造,高度根據(jù)受力計(jì)算和構(gòu)造要求而確定。要求而確定。(2)對于預(yù)制鋼筋混凝土方樁排架墩,其樁的截面尺)對于預(yù)制鋼筋混凝土方樁排架墩,其樁的截面尺寸與樁長有關(guān),一般當(dāng)樁

17、長在寸與樁長有關(guān),一般當(dāng)樁長在10m以內(nèi)時(shí),橫截面尺寸以內(nèi)時(shí),橫截面尺寸為為30cm30cm,樁長在,樁長在1014m時(shí)為時(shí)為35cm35cm,樁長大于樁長大于15m時(shí)采用時(shí)采用40cm40cm,樁與樁之間的中距,樁與樁之間的中距不應(yīng)小于樁邊長的不應(yīng)小于樁邊長的3倍,一般為倍,一般為1.52.0m。其蓋梁一般。其蓋梁一般為矩形截面,單、雙排架樁墩蓋梁的高度均為為矩形截面,單、雙排架樁墩蓋梁的高度均為4050cm單排架樁墩蓋梁的寬度采用單排架樁墩蓋梁的寬度采用6080cm。 5、桿、板結(jié)構(gòu)輕型橋墩、桿、板結(jié)構(gòu)輕型橋墩 城市橋梁中經(jīng)常使用的形墩、形墩、形墩、城市橋梁中經(jīng)常使用的形墩、形墩、形墩、倒

18、形薄壁墩等。倒形薄壁墩等。 (二)拱橋橋墩(二)拱橋橋墩 1、拱肋與拱座連接方式、拱肋與拱座連接方式 2、拱橋分類、拱橋分類 (1)重力式墩重力式墩 按承受水平力情況分類:按承受水平力情況分類:普通墩普通墩和和單向推力墩單向推力墩。 普通墩普通墩:除了承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來的垂直反力外,:除了承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來的垂直反力外,設(shè)計(jì)中一般假定兩跨結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的水平推力相互抵消設(shè)計(jì)中一般假定兩跨結(jié)構(gòu)重力產(chǎn)生的水平推力相互抵消,此時(shí)此時(shí),墩身不承受這一水平推力的作用效應(yīng)。墩身不承受這一水平推力的作用效應(yīng)。 單向推力墩單向推力墩: 恒載單向推力墩恒載單向推力墩: 在它一側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時(shí),能承

19、受單在它一側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時(shí),能承受單側(cè)拱的恒載水平推力,以保證其另一側(cè)的拱橋不致遭到傾側(cè)拱的恒載水平推力,以保證其另一側(cè)的拱橋不致遭到傾塌。塌。 分段墩分段墩: 施工時(shí)為了拱架的多次周轉(zhuǎn),用于分段施工而設(shè)置施工時(shí)為了拱架的多次周轉(zhuǎn),用于分段施工而設(shè)置的的“分段墩分段墩”,即承受施工中拱結(jié)構(gòu)恒載的單向推力墩。,即承受施工中拱結(jié)構(gòu)恒載的單向推力墩。 從橋墩兩側(cè)孔徑是否相同來看,又可分為從橋墩兩側(cè)孔徑是否相同來看,又可分為一般形式一般形式的橋墩和交接墩。的橋墩和交接墩。 交接墩用于橋墩兩側(cè)孔徑不同的不等跨拱橋,它除交接墩用于橋墩兩側(cè)孔徑不同的不等跨拱橋,它除了拱座不設(shè)置在同一起拱線標(biāo)高上

20、之外,還應(yīng)有能夠承了拱座不設(shè)置在同一起拱線標(biāo)高上之外,還應(yīng)有能夠承受不平衡水平推力的構(gòu)造外形。因此其受不平衡水平推力的構(gòu)造外形。因此其墩身應(yīng)在推力較墩身應(yīng)在推力較小的一側(cè)設(shè)置變坡斜面小的一側(cè)設(shè)置變坡斜面,使兩孔作用的恒載合力接近墩身使兩孔作用的恒載合力接近墩身底面和基礎(chǔ)底面的形心,以減小不平衡水平推力引起的底面和基礎(chǔ)底面的形心,以減小不平衡水平推力引起的基底反力偏心距,基底反力偏心距,從外形美觀上考慮,變坡點(diǎn)一般設(shè)在從外形美觀上考慮,變坡點(diǎn)一般設(shè)在常水位之下,而變坡點(diǎn)以上的斜面應(yīng)與墩另一側(cè)斜面的常水位之下,而變坡點(diǎn)以上的斜面應(yīng)與墩另一側(cè)斜面的坡比相同。坡比相同。 (2)輕型橋墩)輕型橋墩 對于

21、對于柱式樁墩柱式樁墩,當(dāng)拱橋跨徑在,當(dāng)拱橋跨徑在10m左右時(shí),常采用左右時(shí),常采用兩根直徑為兩根直徑為100cm的鉆孔灌注樁;跨徑在的鉆孔灌注樁;跨徑在20m左右時(shí)可左右時(shí)可采用兩根直徑為采用兩根直徑為120cm或三根直徑為或三根直徑為100cm的鉆孔灌注的鉆孔灌注樁;跨徑在樁;跨徑在30m左右時(shí)可采用三根直徑左右時(shí)可采用三根直徑120130cm鉆孔鉆孔灌注樁。樁柱式樁墩較高時(shí),應(yīng)在柱間設(shè)置橫系梁以增強(qiáng)灌注樁。樁柱式樁墩較高時(shí),應(yīng)在柱間設(shè)置橫系梁以增強(qiáng)柱式樁墩的剛度,柱式樁墩一般采用單排樁,單孔跨徑柱式樁墩的剛度,柱式樁墩一般采用單排樁,單孔跨徑在在40m以上的大橋或高墩,可采用雙排樁,在樁頂

22、設(shè)置以上的大橋或高墩,可采用雙排樁,在樁頂設(shè)置承臺(tái),與墩柱連成整體,如果柱與樁直接連接,則應(yīng)在結(jié)承臺(tái),與墩柱連成整體,如果柱與樁直接連接,則應(yīng)在結(jié)合處設(shè)置橫系梁,若柱高大于合處設(shè)置橫系梁,若柱高大于68m時(shí)還應(yīng)在柱的中部設(shè)時(shí)還應(yīng)在柱的中部設(shè)置橫系梁。置橫系梁。 對于對于斜撐式橋墩斜撐式橋墩,由于設(shè)置在普通墩身兩側(cè)的鋼筋,由于設(shè)置在普通墩身兩側(cè)的鋼筋混凝土斜撐和墩身底的水平拉桿容易開裂,且整個(gè)墩身混凝土斜撐和墩身底的水平拉桿容易開裂,且整個(gè)墩身造型給人以加固使用的錯(cuò)覺,故造型給人以加固使用的錯(cuò)覺,故目前已較少采用目前已較少采用。 (3)拱橋懸臂墩)拱橋懸臂墩 當(dāng)該墩的一側(cè)橋孔遭到破壞以后,可以通

23、過另一側(cè)當(dāng)該墩的一側(cè)橋孔遭到破壞以后,可以通過另一側(cè)拱座上的豎向分力與懸臂長所構(gòu)成的穩(wěn)定力矩來平衡由拱座上的豎向分力與懸臂長所構(gòu)成的穩(wěn)定力矩來平衡由拱的水平推力所導(dǎo)致的傾覆力矩。適用于兩鉸雙曲拱橋,拱的水平推力所導(dǎo)致的傾覆力矩。適用于兩鉸雙曲拱橋,但由于墩身較薄,在受力后懸臂端有一定位移,對無鉸但由于墩身較薄,在受力后懸臂端有一定位移,對無鉸拱來說后有附加內(nèi)力產(chǎn)生。拱來說后有附加內(nèi)力產(chǎn)生。(4)變坡墩)變坡墩 二、橋臺(tái)類型二、橋臺(tái)類型 (一)梁、板式橋橋臺(tái)(一)梁、板式橋橋臺(tái) 1、重力式橋臺(tái)重力式橋臺(tái) (1)u型橋臺(tái)型橋臺(tái) 一般用于填土高度一般用于填土高度810m以下的橋梁。以下的橋梁。(2)

24、八字形及一字形橋臺(tái))八字形及一字形橋臺(tái) 臺(tái)身兩側(cè)為獨(dú)立的翼墻。一般將臺(tái)身與翼墻分開砌臺(tái)身兩側(cè)為獨(dú)立的翼墻。一般將臺(tái)身與翼墻分開砌筑。翼墻張開的角度,一般為筑。翼墻張開的角度,一般為 3045并可根據(jù)需要適并可根據(jù)需要適當(dāng)變動(dòng)角度。當(dāng)張開角度為當(dāng)變動(dòng)角度。當(dāng)張開角度為0時(shí),稱為一字形橋臺(tái),角時(shí),稱為一字形橋臺(tái),角度不為度不為0時(shí),稱為八字形橋臺(tái)。時(shí),稱為八字形橋臺(tái)。 翼墻除擋路堤填土外,而不修錐坡,并起導(dǎo)引水流翼墻除擋路堤填土外,而不修錐坡,并起導(dǎo)引水流作用。它適用于河岸穩(wěn)定,河床壓縮小的中小橋??缭剿饔谩Km用于河岸穩(wěn)定,河床壓縮小的中小橋??缭剿?、人工河道的小橋,以及不宜做溜坡的城市

25、立體交利渠道、人工河道的小橋,以及不宜做溜坡的城市立體交叉的跨路橋亦常采用。但翼墻較寬,因而需要較大的圬工叉的跨路橋亦常采用。但翼墻較寬,因而需要較大的圬工 體積。體積。 2、埋置式橋臺(tái)埋置式橋臺(tái) 按臺(tái)身結(jié)構(gòu)形式可分為:按臺(tái)身結(jié)構(gòu)形式可分為:(1)實(shí)體直立式和后傾式橋臺(tái)(重力式橋臺(tái))實(shí)體直立式和后傾式橋臺(tái)(重力式橋臺(tái))可用于填土高度達(dá)可用于填土高度達(dá)10m和和10m以上的高橋臺(tái)。以上的高橋臺(tái)。(2)肋墻)肋墻(板板)式橋臺(tái)式橋臺(tái) (3)樁柱式橋臺(tái))樁柱式橋臺(tái) 適用于跨徑一般不超過適用于跨徑一般不超過30m,填土高度不超過,填土高度不超過5m的的橋梁橋梁。 (4)框架式橋臺(tái))框架式橋臺(tái) 宜用于填

26、土高度大于宜用于填土高度大于5m,橋跨,橋跨20m以上的梁式以上的梁式橋,不足之處是必須用雙排基樁。橋,不足之處是必須用雙排基樁。 3、輕型橋臺(tái)輕型橋臺(tái) (1)支撐梁輕型橋臺(tái))支撐梁輕型橋臺(tái) 臺(tái)身為直立的薄壁墻,臺(tái)身兩側(cè)有翼墻,在輕型橋臺(tái)臺(tái)身為直立的薄壁墻,臺(tái)身兩側(cè)有翼墻,在輕型橋臺(tái)之間或臺(tái)與墩之間設(shè)置之間或臺(tái)與墩之間設(shè)置35根水平支撐梁,上部結(jié)構(gòu)與橋根水平支撐梁,上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)通過錨栓連接,使上部結(jié)構(gòu)與支撐梁共同支撐橋臺(tái)承受臺(tái)通過錨栓連接,使上部結(jié)構(gòu)與支撐梁共同支撐橋臺(tái)承受臺(tái)后土壓力,形成四鉸框架的受力體系。臺(tái)后土壓力,形成四鉸框架的受力體系。 適用于橋梁跨徑不大于適用于橋梁跨徑不大于13m

27、、橋孔不宜多于三孔的梁、橋孔不宜多于三孔的梁(板)橋。(板)橋。 輕型橋臺(tái)可分為一字式輕型橋臺(tái)、八字式輕型橋臺(tái)、輕型橋臺(tái)可分為一字式輕型橋臺(tái)、八字式輕型橋臺(tái)、耳墻式輕型橋臺(tái)(圖耳墻式輕型橋臺(tái)(圖235)。)。 (2)鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái))鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái) 鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)的特點(diǎn)是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土薄壁橋臺(tái)的特點(diǎn)是利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化,薄壁輕型的抗彎能力來減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化,薄壁輕型橋臺(tái)適用于橋臺(tái)適用于軟弱地基軟弱地基條件。條件。 鋼筋混凝土薄壁輕型橋臺(tái)常用的型式有懸臂式、鋼筋混凝土薄壁輕型橋臺(tái)常用的型式有懸臂式、扶壁式扶壁式、撐墻式及箱式

28、等(圖、撐墻式及箱式等(圖236) 4、組合式橋臺(tái)、組合式橋臺(tái) (1)錨碇板式橋臺(tái))錨碇板式橋臺(tái) 錨碇板式橋臺(tái)分為分離式和結(jié)合式兩種形式(圖錨碇板式橋臺(tái)分為分離式和結(jié)合式兩種形式(圖237),多用于臺(tái)后路堤填土不被沖刷,路堤填土),多用于臺(tái)后路堤填土不被沖刷,路堤填土38m的中小梁式橋和城市橋梁中。的中小梁式橋和城市橋梁中。(2 )加筋土橋臺(tái))加筋土橋臺(tái) 簡單立交橋中,采用加筋土擋墻結(jié)構(gòu)形式,拉桿采簡單立交橋中,采用加筋土擋墻結(jié)構(gòu)形式,拉桿采用密排的塑料帶或其他材料,形成加筋土橋臺(tái)。用密排的塑料帶或其他材料,形成加筋土橋臺(tái)。 (2)過梁式框架組合橋臺(tái))過梁式框架組合橋臺(tái) 5、承拉橋臺(tái)承拉橋臺(tái)

29、連續(xù)梁橋或構(gòu)橋中,要求橋臺(tái)具有承壓和承連續(xù)梁橋或構(gòu)橋中,要求橋臺(tái)具有承壓和承拉的功能。拉的功能。 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,當(dāng)邊孔和中孔的跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,當(dāng)邊孔和中孔的跨徑之比小于之比小于0.3時(shí),其受力特征近似固端梁,在恒載時(shí),其受力特征近似固端梁,在恒載和活載作用下,橋臺(tái)支座可能受拉,應(yīng)設(shè)計(jì)成承拉和活載作用下,橋臺(tái)支座可能受拉,應(yīng)設(shè)計(jì)成承拉橋臺(tái)。橋臺(tái)。 (二)拱橋橋臺(tái)(二)拱橋橋臺(tái) 1、拱橋重力式橋臺(tái)拱橋重力式橋臺(tái) 適用于地質(zhì)條件好,采用擴(kuò)大基礎(chǔ),跨徑不超過適用于地質(zhì)條件好,采用擴(kuò)大基礎(chǔ),跨徑不超過30m的拱橋。的拱橋。、空腹式橋臺(tái)空腹式橋臺(tái) 一般應(yīng)用于軟土地基,一般應(yīng)用于軟土地基,

30、河床無沖刷或沖刷輕微,水河床無沖刷或沖刷輕微,水位變化小的大跨徑拱橋。位變化小的大跨徑拱橋。 3、組合式橋臺(tái)組合式橋臺(tái) 組合式橋臺(tái)是由前臺(tái)和后臺(tái)兩部分組成(圖組合式橋臺(tái)是由前臺(tái)和后臺(tái)兩部分組成(圖246)。適用采用深基礎(chǔ),沖刷較大的大跨徑拱橋。)。適用采用深基礎(chǔ),沖刷較大的大跨徑拱橋。 4、拱橋輕型橋臺(tái)拱橋輕型橋臺(tái) 拱橋輕型橋臺(tái)的特點(diǎn)是它允許橋臺(tái)在拱的水平推拱橋輕型橋臺(tái)的特點(diǎn)是它允許橋臺(tái)在拱的水平推力作用下產(chǎn)生繞基底形心軸向路堤方向轉(zhuǎn)動(dòng),并考慮由力作用下產(chǎn)生繞基底形心軸向路堤方向轉(zhuǎn)動(dòng),并考慮由此而在臺(tái)后產(chǎn)生的土抗力與靜止土壓力共同平衡拱的水此而在臺(tái)后產(chǎn)生的土抗力與靜止土壓力共同平衡拱的水平推力

31、,從而使臺(tái)身尺寸、圬工量大大小于重力式橋臺(tái)平推力,從而使臺(tái)身尺寸、圬工量大大小于重力式橋臺(tái)。適用于小跨徑拱橋和橋臺(tái)水平位移量很小的情況。適用于小跨徑拱橋和橋臺(tái)水平位移量很小的情況。 拱橋輕型橋臺(tái)類型主要依據(jù)臺(tái)身平面形狀劃分,有拱橋輕型橋臺(tái)類型主要依據(jù)臺(tái)身平面形狀劃分,有一字形、八字形、一字形、八字形、u形等(圖形等(圖247)。)。 5、齒檻式橋臺(tái)齒檻式橋臺(tái) 工作原理是利用后工作原理是利用后墻墻背老土(原狀土)墻墻背老土(原狀土)的彈性土抗力,前墻背的彈性土抗力,前墻背面填土側(cè)壓力和地基土面填土側(cè)壓力和地基土對齒檻的抗剪強(qiáng)度共同對齒檻的抗剪強(qiáng)度共同平衡拱的水平推力。平衡拱的水平推力。 適用于軟

32、土地基上適用于軟土地基上沖刷很小,水位變化不沖刷很小,水位變化不大的中、小跨徑拱橋。大的中、小跨徑拱橋。第二節(jié)第二節(jié) 墩臺(tái)的構(gòu)造要求與尺寸擬定墩臺(tái)的構(gòu)造要求與尺寸擬定 一、橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定一、橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定(一)梁、板式橋橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定(一)梁、板式橋橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定 1墩帽墩帽 構(gòu)造要求如下:構(gòu)造要求如下: 材料采用材料采用C25以上的鋼筋混凝土,小橋亦以上的鋼筋混凝土,小橋亦C25以上以上混凝土;混凝土; 墩帽鋼筋一般可參照圖墩帽鋼筋一般可參照圖249按構(gòu)造配置,為了提按構(gòu)造配置,為了提高支座下墩帽局部受壓強(qiáng)度并使應(yīng)力分布均勻,支座下面高支座下墩帽局部受壓強(qiáng)度并

33、使應(yīng)力分布均勻,支座下面應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)。應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)。 當(dāng)橋墩需安置不同高度支座時(shí),可用支承墊石當(dāng)橋墩需安置不同高度支座時(shí),可用支承墊石的高度調(diào)整。的高度調(diào)整。 墩帽平面一般設(shè)置不小于墩帽平面一般設(shè)置不小于3的排水坡,并要的排水坡,并要使支承墊石頂面高于排水坡上棱,以防雨水侵蝕支使支承墊石頂面高于排水坡上棱,以防雨水侵蝕支座。座。 梁板式橋墩帽厚度,大跨徑不小于梁板式橋墩帽厚度,大跨徑不小于400mm,中小跨徑不小于中小跨徑不小于300 mm,挑檐寬一般取,挑檐寬一般取50一一100 mm 。 (1)順橋向墩帽(蓋梁)最小寬度)順橋向墩帽(蓋梁)最小寬度b的確定的確定122222aabfcc雙排

34、支座雙排支座式中式中: f: f相鄰兩跨支座在墩帽上的中心相鄰兩跨支座在墩帽上的中心 距離(距離(mm);); a、a支座底墊板順橋向?qū)挾?,根?jù)標(biāo)準(zhǔn)圖或支座設(shè)計(jì)確定;支座底墊板順橋向?qū)挾龋鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)圖或支座設(shè)計(jì)確定; C1 支座邊緣到墩身邊緣的最小距離支座邊緣到墩身邊緣的最小距離(mm);); C2 墩帽挑檐寬度,一般為墩帽挑檐寬度,一般為 50 mm。 值應(yīng)按下式確定,即值應(yīng)按下式確定,即式中式中 支座中心到梁端的距離,等跨時(shí),支座中心到梁端的距離,等跨時(shí), 一般可從橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖中查出,特一般可從橋梁上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖中查出,特 殊情況可通過梁端抗剪計(jì)算確定殊情況可通過梁端抗剪計(jì)算確定; 相

35、鄰兩跨梁端間的最小允許距離,一相鄰兩跨梁端間的最小允許距離,一 般稱為伸縮縫,考慮溫度變化、主梁般稱為伸縮縫,考慮溫度變化、主梁 撓曲變形、施撓曲變形、施 工架梁可能出現(xiàn)的誤差工架梁可能出現(xiàn)的誤差 等根據(jù)跨度確定,等根據(jù)跨度確定,中、小橋可取中、小橋可取20 50 mm;大跨度橋梁需經(jīng)計(jì)算確定。;大跨度橋梁需經(jīng)計(jì)算確定。10122aafeee=+11,e e0ef11ee= 溫度引起的主梁水平伸縮長度為溫度引起的主梁水平伸縮長度為式中式中 一橋跨主梁長度,為相鄰兩孔橋跨之和;一橋跨主梁長度,為相鄰兩孔橋跨之和; 一施工溫度(月平均)與當(dāng)?shù)刈罡摺⒆畹鸵皇┕囟龋ㄔ缕骄┡c當(dāng)?shù)刈罡?、最?月平均氣

36、溫差;月平均氣溫差; 一材料的線膨脹系數(shù),鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)一材料的線膨脹系數(shù),鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土梁板為力混凝土梁板為110-5。 0el t a=lta 主梁受載撓曲引起梁端轉(zhuǎn)動(dòng)的水平位移為(圖主梁受載撓曲引起梁端轉(zhuǎn)動(dòng)的水平位移為(圖 252) 式中式中 h主梁高度主梁高度 K撓度曲線按撓度曲線按M次拋物線計(jì)得的系數(shù),可由表次拋物線計(jì)得的系數(shù),可由表22確定。確定。ah KD=h 單排支座單排支座(如連續(xù)梁橋(如連續(xù)梁橋 )1222bacc 單排支座墩帽尺寸單排支座墩帽尺寸單排支座單排支座(如連續(xù)梁橋(如連續(xù)梁橋 )1222bacc不等高梁雙排支座不等高梁雙排支座,b按以下兩式計(jì)算取大值

37、按以下兩式計(jì)算取大值211011222aabcceeec c 12011222abacceecc不等高梁橋墩帽尺寸不等高梁橋墩帽尺寸(2)橫橋向墩帽(蓋梁)最小寬度)橫橋向墩帽(蓋梁)最小寬度B的確定的確定 平面形狀為矩形的墩帽。對于多片主梁平面形狀為矩形的墩帽。對于多片主梁 111222BBaCC+多片主梁墩帽橫橋向尺寸多片主梁墩帽橫橋向尺寸平面形狀為圓端的墩帽為平面形狀為圓端的墩帽為11BBab+ 對于箱形梁,對于箱形梁,B的計(jì)算公式同矩形,但式中的計(jì)算公式同矩形,但式中B1為為邊支座中心距。邊支座中心距。 2墩身墩身 對石砌實(shí)體墩身,石料強(qiáng)度不低于對石砌實(shí)體墩身,石料強(qiáng)度不低于MU25,

38、M10以上以上砂漿砌筑;當(dāng)采用混凝土?xí)r,強(qiáng)度等級要不低于砂漿砌筑;當(dāng)采用混凝土?xí)r,強(qiáng)度等級要不低于C20,為,為節(jié)約水泥,可在中間摻入不多于節(jié)約水泥,可在中間摻入不多于25的片石,對輕型橋的片石,對輕型橋墩墩身,應(yīng)采用不低于墩墩身,應(yīng)采用不低于C25的混凝土或鋼筋混凝土。的混凝土或鋼筋混凝土。 實(shí)體橋墩墩身坡一般實(shí)體橋墩墩身坡一般20:1 30:1 ,當(dāng)為小跨徑,當(dāng)為小跨徑橋墩時(shí),可做成直坡。橋墩時(shí),可做成直坡。 在有流冰、大量漂流物和沖在有流冰、大量漂流物和沖擊物的河流中的石砌墩身,其表擊物的河流中的石砌墩身,其表面應(yīng)選擇堅(jiān)硬石料或強(qiáng)度等級不面應(yīng)選擇堅(jiān)硬石料或強(qiáng)度等級不低于低于C30混凝土預(yù)

39、制塊鋃面;混混凝土預(yù)制塊鋃面;混凝土橋墩的迎水面,應(yīng)設(shè)置鋼筋凝土橋墩的迎水面,應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)(圖網(wǎng)(圖253)。)。 具有強(qiáng)烈流冰的河流具有強(qiáng)烈流冰的河流中的橋墩,宜在迎水面設(shè)中的橋墩,宜在迎水面設(shè)置置破冰棱破冰棱。(圖。(圖254)。)。 重力式橋墩墩身的頂重力式橋墩墩身的頂寬,小跨徑橋不宜小于寬,小跨徑橋不宜小于 800 mm(輕型橋墩不宜小于(輕型橋墩不宜小于600mm);中等跨徑橋不);中等跨徑橋不宜小宜小1000mm;大跨徑橋梁;大跨徑橋梁墩身頂寬,視上部結(jié)構(gòu)類型墩身頂寬,視上部結(jié)構(gòu)類型而定。而定。 (二)拱橋橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定(二)拱橋橋墩構(gòu)造要求和尺寸擬定 拱橋墩帽一般要采用拱

40、橋墩帽一般要采用C25以上現(xiàn)澆鋼筋混凝土或以上現(xiàn)澆鋼筋混凝土或MU40以上塊石修筑。以上塊石修筑。 按無鉸拱設(shè)計(jì)的肋拱橋,拱肋插入拱座內(nèi)的長度不宜小按無鉸拱設(shè)計(jì)的肋拱橋,拱肋插入拱座內(nèi)的長度不宜小于拱肋高度,而且拱座預(yù)留孔要用不低于于拱肋高度,而且拱座預(yù)留孔要用不低于C30混凝土澆注?;炷翝沧ⅰ?公混橋規(guī)公混橋規(guī)規(guī)定:等跨拱橋的實(shí)體橋墩的頂寬(單向規(guī)定:等跨拱橋的實(shí)體橋墩的頂寬(單向推力墩除外);混凝土墩可按拱跨的推力墩除外);混凝土墩可按拱跨的1/101/25;石砌墩可;石砌墩可按拱跨的按拱跨的1/101/25估算,且不宜小于估算,且不宜小于800mm,墩帽如設(shè),墩帽如設(shè)挑檐,其厚度不小于

41、挑檐,其厚度不小于400500 mm。墩帽橫橋向?qū)挾?,每。墩帽橫橋向?qū)挾?,每?cè)要寬于邊肋寬度且不小于側(cè)要寬于邊肋寬度且不小于200mm。墩身兩側(cè)斜面坡可為。墩身兩側(cè)斜面坡可為20:130:1。 二、橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定二、橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定 (一)梁、板式橋橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定(一)梁、板式橋橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定 1、臺(tái)帽、臺(tái)帽 對于大橋的臺(tái)帽,預(yù)制施工應(yīng)不低于對于大橋的臺(tái)帽,預(yù)制施工應(yīng)不低于C30,現(xiàn),現(xiàn)澆時(shí)應(yīng)不低于澆時(shí)應(yīng)不低于C25;小橋臺(tái)帽,預(yù)制不低于;小橋臺(tái)帽,預(yù)制不低于C25,現(xiàn),現(xiàn)澆不低于澆不低于C20,臺(tái)帽的厚度,對于大跨徑以上橋梁不臺(tái)帽的厚度,對于大跨徑以上橋梁不應(yīng)小

42、于應(yīng)小于50cm,對于中小跨徑橋梁不應(yīng)小于,對于中小跨徑橋梁不應(yīng)小于40cm。 背墻,其頂寬對于片石砌體不得小于背墻,其頂寬對于片石砌體不得小于500mm;對于塊石、料石砌體及混凝土不宜小于對于塊石、料石砌體及混凝土不宜小于400mm。背墻一般作成垂直的,并與兩側(cè)側(cè)墻連接。背墻一般作成垂直的,并與兩側(cè)側(cè)墻連接。 縱橋向臺(tái)帽的寬度縱橋向臺(tái)帽的寬度b滿足滿足 橫橋向臺(tái)帽長度橫橋向臺(tái)帽長度L為為 B臺(tái)身寬度。臺(tái)身寬度。011222eabecc+22lBc+ 2、臺(tái)身、臺(tái)身 前墻正面可設(shè)為豎直面和斜面,豎直面形式有利于橋前墻正面可設(shè)為豎直面和斜面,豎直面形式有利于橋下凈空,斜面形式多采用下凈空,斜面形

43、式多采用10:1或或20:1的斜坡;前墻內(nèi)的斜坡;前墻內(nèi)側(cè)面為斜面,斜坡取側(cè)面為斜面,斜坡取8:16:1。側(cè)墻與前墻結(jié)合成一體,。側(cè)墻與前墻結(jié)合成一體,兼有擋土墻和支撐墻的作用,側(cè)墻外表面設(shè)為豎表面,內(nèi)兼有擋土墻和支撐墻的作用,側(cè)墻外表面設(shè)為豎表面,內(nèi)側(cè)面為側(cè)面為3:15:1的斜坡,其長度視橋臺(tái)高度、錐坡坡度的斜坡,其長度視橋臺(tái)高度、錐坡坡度以及側(cè)墻尾端伸入路堤內(nèi)的長度而定。錐坡的下緣一般應(yīng)以及側(cè)墻尾端伸入路堤內(nèi)的長度而定。錐坡的下緣一般應(yīng)與前墻正面所交的地面線相交匯,錐坡坡度一般由縱橋向與前墻正面所交的地面線相交匯,錐坡坡度一般由縱橋向?yàn)闉?:1逐漸變至橫橋向?yàn)槁返痰倪吰拢ǘ酁椋┲饾u變至橫橋

44、向?yàn)槁返痰倪吰拢ǘ酁椋?:1.5為保為保證橋臺(tái)與路堤有良好的銜接,側(cè)墻尾端應(yīng)有不小于的水平證橋臺(tái)與路堤有良好的銜接,側(cè)墻尾端應(yīng)有不小于的水平長度伸入路堤內(nèi),其尾端豎向除最上段長度伸入路堤內(nèi),其尾端豎向除最上段!100cm采用豎直外,采用豎直外,以下部分常采用以下部分常采用4:18:1的倒坡。臺(tái)身寬度通常與路基的倒坡。臺(tái)身寬度通常與路基頂寬相同。頂寬相同。 橋規(guī)規(guī)定前墻與側(cè)墻的頂面寬度均不宜小于橋規(guī)規(guī)定前墻與側(cè)墻的頂面寬度均不宜小于50cm,前,前墻任一水平截面的寬度不宜小于該截面至墻頂高度的墻任一水平截面的寬度不宜小于該截面至墻頂高度的0.4倍,對于側(cè)墻任一水平截面的寬度應(yīng)按下列規(guī)定取倍,對于

45、側(cè)墻任一水平截面的寬度應(yīng)按下列規(guī)定取值:側(cè)墻為片石砌體時(shí),不宜小于該截面至墻頂高度的值:側(cè)墻為片石砌體時(shí),不宜小于該截面至墻頂高度的0.4倍,為塊石、粗料石砌體或混凝土墻體時(shí),不宜小倍,為塊石、粗料石砌體或混凝土墻體時(shí),不宜小于于0.35倍;若橋臺(tái)內(nèi)填料為中、粗砂或砂礫時(shí),則以倍;若橋臺(tái)內(nèi)填料為中、粗砂或砂礫時(shí),則以 上兩項(xiàng)可分別相應(yīng)減為上兩項(xiàng)可分別相應(yīng)減為0.35或或0.30倍,另外,在非巖倍,另外,在非巖石類的地基上,較寬的橋臺(tái)宜每隔石類的地基上,較寬的橋臺(tái)宜每隔510m設(shè)置一道沉設(shè)置一道沉降縫,現(xiàn)澆混凝土橋臺(tái)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件及施工條件,降縫,現(xiàn)澆混凝土橋臺(tái)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件及施工條件,

46、每隔每隔510m設(shè)置一道伸縮縫,為了排除橋臺(tái)內(nèi)的積水,設(shè)置一道伸縮縫,為了排除橋臺(tái)內(nèi)的積水,應(yīng)設(shè)置臺(tái)背排水設(shè)施,將積水引向設(shè)于臺(tái)后橫穿路堤的應(yīng)設(shè)置臺(tái)背排水設(shè)施,將積水引向設(shè)于臺(tái)后橫穿路堤的盲溝內(nèi)。盲溝內(nèi)。臺(tái)帽順橋方向臺(tái)帽順橋方向b=0.15L0橫橋方向:拱座邊緣至邊肋邊緣距離不小于橫橋方向:拱座邊緣至邊肋邊緣距離不小于200mm或肋或肋寬,還考慮橋面和引道銜接需要的寬度。寬,還考慮橋面和引道銜接需要的寬度。拱橋拱橋U型橋臺(tái)前墻、側(cè)墻構(gòu)造要求和尺寸、臺(tái)后填土排型橋臺(tái)前墻、側(cè)墻構(gòu)造要求和尺寸、臺(tái)后填土排水等要求同梁、板式橋水等要求同梁、板式橋u型橋臺(tái)。型橋臺(tái)。幾種拱橋橋臺(tái)尺寸擬定的方法:幾種拱橋橋

47、臺(tái)尺寸擬定的方法:(二)拱橋橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定(二)拱橋橋臺(tái)構(gòu)造要求和尺寸擬定 1、拱橋、拱橋U形橋臺(tái)用作圖法初擬尺寸形橋臺(tái)用作圖法初擬尺寸 擬定原則:盡量使臺(tái)身圬工各截面和基底的應(yīng)力擬定原則:盡量使臺(tái)身圬工各截面和基底的應(yīng)力比較均勻,盡量減少橋臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)彎矩,一般考慮使恒載壓比較均勻,盡量減少橋臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)彎矩,一般考慮使恒載壓力線與各截面重心曲線盡量接近或重合,由于橋臺(tái)壓力力線與各截面重心曲線盡量接近或重合,由于橋臺(tái)壓力曲線的位置只有在橋臺(tái)形狀確定后才能定出,因而可采曲線的位置只有在橋臺(tái)形狀確定后才能定出,因而可采用作圖法先初步擬出橋臺(tái)形狀。用作圖法先初步擬出橋臺(tái)形狀。 如圖如圖257所示,已知

48、起拱線、基底埋深。所示,已知起拱線、基底埋深。 2、空腹橋臺(tái)尺寸擬定、空腹橋臺(tái)尺寸擬定 如圖如圖258所示,臺(tái)高所示,臺(tái)高 根據(jù)地質(zhì)條件確定根據(jù)地質(zhì)條件確定 ,也可初估也可初估 以拱腳上緣線作為撐墻的頂以拱腳上緣線作為撐墻的頂面,按面,按1:1坡線推算出橋臺(tái)坡線推算出橋臺(tái)長長a1,橋臺(tái)寬度取路基寬,橋臺(tái)寬度取路基寬度,橋臺(tái)高度方向在主拱圈度,橋臺(tái)高度方向在主拱圈上緣以上部分挖空,即得空上緣以上部分挖空,即得空腹式橋臺(tái)尺寸圖。腹式橋臺(tái)尺寸圖。12hhh=+12hhh=+1hftdi=+2111()23hh=-2h第三節(jié)第三節(jié) 墩臺(tái)驗(yàn)算墩臺(tái)驗(yàn)算 一、墩臺(tái)頂帽的驗(yàn)算一、墩臺(tái)頂帽的驗(yàn)算 (一)梁式橋重

49、力式墩臺(tái)頂帽局部承壓驗(yàn)算(一)梁式橋重力式墩臺(tái)頂帽局部承壓驗(yàn)算 按配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件確定墩臺(tái)帽支座墊板按配置間接鋼筋的混凝土構(gòu)件確定墩臺(tái)帽支座墊板下的混凝土在支座最大豎向力作用下局部承壓區(qū)的截面下的混凝土在支座最大豎向力作用下局部承壓區(qū)的截面尺寸,其公式為尺寸,其公式為01.3ldscdlr FfAh b (二)拱橋墩臺(tái)臺(tái)口截面直接抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算(二)拱橋墩臺(tái)臺(tái)口截面直接抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 具體計(jì)算按具體計(jì)算按公混橋規(guī)公混橋規(guī)要求執(zhí)行。要求執(zhí)行。 (三)樁柱式墩臺(tái)頂帽(三)樁柱式墩臺(tái)頂帽蓋梁計(jì)算蓋梁計(jì)算 公鋼橋規(guī)公鋼橋規(guī)規(guī)定蓋梁計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容如下:規(guī)定蓋梁計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容如下: (1)當(dāng)蓋梁與柱的

50、線剛度()當(dāng)蓋梁與柱的線剛度(EI/L)比不大于)比不大于5時(shí),時(shí),蓋梁與柱為剛構(gòu)體系,蓋梁應(yīng)按剛構(gòu)計(jì)算。蓋梁與柱為剛構(gòu)體系,蓋梁應(yīng)按剛構(gòu)計(jì)算。 (2)當(dāng)蓋梁與柱的線剛度()當(dāng)蓋梁與柱的線剛度(EI/L)比大于)比大于5時(shí),時(shí),雙柱式墩臺(tái)蓋梁可按簡支梁計(jì)算;多柱式蓋梁可按連續(xù)雙柱式墩臺(tái)蓋梁可按簡支梁計(jì)算;多柱式蓋梁可按連續(xù)梁計(jì)算。梁計(jì)算。蓋梁或柱的線剛度(蓋梁或柱的線剛度(EI/L)計(jì)算需注意以下幾點(diǎn))計(jì)算需注意以下幾點(diǎn):(1)E、I、L分別為蓋梁或柱的混凝土彈性模量、毛截分別為蓋梁或柱的混凝土彈性模量、毛截面慣性矩、蓋梁計(jì)算跨徑或柱的計(jì)算長度。面慣性矩、蓋梁計(jì)算跨徑或柱的計(jì)算長度。(2)當(dāng))

51、當(dāng)蓋梁蓋梁按按剛構(gòu)或連續(xù)梁剛構(gòu)或連續(xù)梁分析時(shí),計(jì)算跨徑為柱中分析時(shí),計(jì)算跨徑為柱中心點(diǎn)之間的距離。當(dāng)蓋梁按心點(diǎn)之間的距離。當(dāng)蓋梁按簡支梁簡支梁計(jì)算時(shí),應(yīng)從柱中心計(jì)算時(shí),應(yīng)從柱中心點(diǎn)的距離和點(diǎn)的距離和1.15倍柱間凈距兩者中取較小者作為其計(jì)算倍柱間凈距兩者中取較小者作為其計(jì)算跨徑。對于圓柱的柱間凈距應(yīng)取其換算成方形截面柱之跨徑。對于圓柱的柱間凈距應(yīng)取其換算成方形截面柱之后的間距,該方形截面的邊長為后的間距,該方形截面的邊長為0.8倍柱徑。倍柱徑。(3)柱柱的計(jì)算長度的確定,對于的計(jì)算長度的確定,對于擴(kuò)大基礎(chǔ)擴(kuò)大基礎(chǔ)上的墩柱可上的墩柱可取支座底面至基礎(chǔ)頂面的高度作為其計(jì)算長度,對于基取支座底面至基

52、礎(chǔ)頂面的高度作為其計(jì)算長度,對于基礎(chǔ)為礎(chǔ)為鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁時(shí),其計(jì)算長度可取至局部沖刷線以下時(shí),其計(jì)算長度可取至局部沖刷線以下200cm。 鋼筋混凝土蓋梁,其跨高比鋼筋混凝土蓋梁,其跨高比l/h5時(shí),按一般鋼筋時(shí),按一般鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算。當(dāng)跨高比為:簡支梁混凝土構(gòu)件計(jì)算。當(dāng)跨高比為:簡支梁2l/h5.0,連,連續(xù)梁或剛構(gòu)時(shí)續(xù)梁或剛構(gòu)時(shí)2.5l/h5.0 ,公鋼橋規(guī)公鋼橋規(guī)規(guī)定,應(yīng)規(guī)定,應(yīng)按深受彎構(gòu)件的短梁計(jì)算按深受彎構(gòu)件的短梁計(jì)算 。 1、作用的作用特點(diǎn)及計(jì)算、作用的作用特點(diǎn)及計(jì)算 作用特點(diǎn):作用位置固定,作用力大小隨著汽車橫作用特點(diǎn):作用位置固定,作用力大小隨著汽車橫向布置不同而變化。

53、向布置不同而變化。 作用的計(jì)算:一般計(jì)算蓋梁時(shí)汽車橫向布置及橫向作用的計(jì)算:一般計(jì)算蓋梁時(shí)汽車橫向布置及橫向分配系數(shù)計(jì)算可做如下考慮:分配系數(shù)計(jì)算可做如下考慮: (1)單柱式墩臺(tái)蓋梁)單柱式墩臺(tái)蓋梁 在計(jì)算蓋梁支點(diǎn)負(fù)彎矩在計(jì)算蓋梁支點(diǎn)負(fù)彎矩及各主梁位置截面的剪力時(shí),汽車橫橋向非對稱布置及各主梁位置截面的剪力時(shí),汽車橫橋向非對稱布置(即按規(guī)范要求靠一側(cè)布置),橫向分配系數(shù)按偏心受(即按規(guī)范要求靠一側(cè)布置),橫向分配系數(shù)按偏心受壓法計(jì)算(圖壓法計(jì)算(圖2.60(a)。)。 (2)雙柱式墩臺(tái)蓋梁)雙柱式墩臺(tái)蓋梁 在計(jì)算蓋梁柱頂處負(fù)彎矩時(shí),在計(jì)算蓋梁柱頂處負(fù)彎矩時(shí),汽車橫橋向采用非對稱布置,橫向分配系

54、數(shù)采用偏心受汽車橫橋向采用非對稱布置,橫向分配系數(shù)采用偏心受壓法計(jì)算;在計(jì)算蓋梁跨中正彎矩時(shí),汽車橫橋向采用壓法計(jì)算;在計(jì)算蓋梁跨中正彎矩時(shí),汽車橫橋向采用對稱布置,橫向分配系數(shù)采用杠桿法計(jì)算(圖對稱布置,橫向分配系數(shù)采用杠桿法計(jì)算(圖2.60(b)、()、(C)。)。 (3)多柱式墩臺(tái)蓋梁)多柱式墩臺(tái)蓋梁 汽車橫橋向要按蓋梁各控汽車橫橋向要按蓋梁各控制制截面內(nèi)力影響線來布置,橫向分配系數(shù)采用杠桿法計(jì)截面內(nèi)力影響線來布置,橫向分配系數(shù)采用杠桿法計(jì)算;同時(shí)要注意由于多柱式墩臺(tái)上部橋面比較寬,人行算;同時(shí)要注意由于多柱式墩臺(tái)上部橋面比較寬,人行道亦相應(yīng)較寬,邊梁可能是在人行道下,所以應(yīng)注意由道亦相

55、應(yīng)較寬,邊梁可能是在人行道下,所以應(yīng)注意由于杠桿法計(jì)算橫向分配系數(shù)邊梁偏小,而用非對稱布置于杠桿法計(jì)算橫向分配系數(shù)邊梁偏小,而用非對稱布置偏心受壓法又對邊梁計(jì)算偏大的問題。偏心受壓法又對邊梁計(jì)算偏大的問題。 2、蓋梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)墩柱支承寬度影響的考慮、蓋梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)墩柱支承寬度影響的考慮 (1)負(fù)彎矩削峰)負(fù)彎矩削峰 在計(jì)算蓋梁柱頂截面負(fù)彎矩時(shí),可采用負(fù)彎矩包在計(jì)算蓋梁柱頂截面負(fù)彎矩時(shí),可采用負(fù)彎矩包絡(luò)圖在柱頂處削峰的方法減小負(fù)彎矩值。建議在實(shí)際設(shè)絡(luò)圖在柱頂處削峰的方法減小負(fù)彎矩值。建議在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí),方形柱取計(jì)時(shí),方形柱取0.9b,圓形柱?。?,圓形柱取(0.50.7d)。)。 (2)正彎矩減小跨

56、徑)正彎矩減小跨徑 在計(jì)算簡化為雙懸臂簡支梁或連續(xù)梁跨中正彎矩在計(jì)算簡化為雙懸臂簡支梁或連續(xù)梁跨中正彎矩時(shí),采用減小跨徑的方法來考慮支承寬度的影響(圖時(shí),采用減小跨徑的方法來考慮支承寬度的影響(圖b)。)??缰锌鐝綖榭缰锌鐝綖閼冶劭鐝綖閼冶劭鐝綖?0(0.5 0.7)0.9lldb=-或111(0.5 0.7)0.92lldb=-或 (3)在計(jì)算蓋梁正、負(fù)彎矩時(shí),作用于支承寬度內(nèi))在計(jì)算蓋梁正、負(fù)彎矩時(shí),作用于支承寬度內(nèi)的主梁荷載可忽略不計(jì)。的主梁荷載可忽略不計(jì)。 (4)對縮頭墩,懸臂長按)對縮頭墩,懸臂長按 計(jì)算計(jì)算, 為為墩身范圍外凈懸臂長度墩身范圍外凈懸臂長度; 假定嵌固深度,假定嵌固深

57、度, (圖(圖2.62)。)。 11 lll=+ D113lRbD=或1l1lD4蓋梁的抗扭驗(yàn)算蓋梁的抗扭驗(yàn)算 01 12211()(1)()2dGiQlPc Qjhr TrR eR er R er T dmf=-+圖圖2.63所示受力狀況其扭矩組合設(shè)計(jì)值,進(jìn)行如下計(jì)算:所示受力狀況其扭矩組合設(shè)計(jì)值,進(jìn)行如下計(jì)算: 5、蓋梁施工驗(yàn)算、蓋梁施工驗(yàn)算 當(dāng)需要在蓋梁上架設(shè)施工設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)施工吊裝的荷當(dāng)需要在蓋梁上架設(shè)施工設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)施工吊裝的荷載進(jìn)行蓋梁內(nèi)力計(jì)算。載進(jìn)行蓋梁內(nèi)力計(jì)算。 6、蓋梁作用進(jìn)行效應(yīng)組合、蓋梁作用進(jìn)行效應(yīng)組合 當(dāng)計(jì)算蓋梁的正截面抗彎或抗剪承載力時(shí)。作用效應(yīng)當(dāng)計(jì)算蓋梁的正截面

58、抗彎或抗剪承載力時(shí)。作用效應(yīng)組合采用承載能力極限狀態(tài)下的基本組合;若需考慮地震組合采用承載能力極限狀態(tài)下的基本組合;若需考慮地震作用,則采用偶然組合。對蓋梁的裂縫或撓度計(jì)算時(shí),應(yīng)作用,則采用偶然組合。對蓋梁的裂縫或撓度計(jì)算時(shí),應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)下的短期效應(yīng)組合,并考慮長期效采用正常使用極限狀態(tài)下的短期效應(yīng)組合,并考慮長期效應(yīng)組合下的影響。應(yīng)組合下的影響。 7、配筋與驗(yàn)算、配筋與驗(yàn)算 蓋梁配筋的基本方法與鋼筋混凝土梁的配筋相似,蓋梁配筋的基本方法與鋼筋混凝土梁的配筋相似,根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配置受彎鋼筋,按剪力包絡(luò)圖配置彎起根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配置受彎鋼筋,按剪力包絡(luò)圖配置彎起鋼筋和箍筋。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混

59、凝土蓋梁時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋和箍筋。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置及普通鋼筋的配置同預(yù)應(yīng)力混凝土梁。的配置及普通鋼筋的配置同預(yù)應(yīng)力混凝土梁。二、墩(臺(tái))身截面驗(yàn)算二、墩(臺(tái))身截面驗(yàn)算 (一)截面強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算(一)截面強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算 構(gòu)件正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定按下列公式計(jì)算構(gòu)件正截面強(qiáng)度和穩(wěn)定按下列公式計(jì)算計(jì)算強(qiáng)度時(shí)計(jì)算強(qiáng)度時(shí) 計(jì)算穩(wěn)定時(shí)計(jì)算穩(wěn)定時(shí)00.65dckr NaAf00.65dckr Nafj a縱向力的偏心影響系數(shù),按下式計(jì)算縱向力的偏心影響系數(shù),按下式計(jì)算02011()mweraer驏-桫=+2011(3) 11.33()wlrjab b=輊犏+-+犏臌 受壓構(gòu)件縱向彎曲系

60、數(shù),按下式計(jì)算受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù),按下式計(jì)算j(二)偏心距驗(yàn)算二)偏心距驗(yàn)算 其驗(yàn)算式為其驗(yàn)算式為 公混橋規(guī)公混橋規(guī)還規(guī)定:還規(guī)定: (1)當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)截面受拉一邊布設(shè)有不小于截面)當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)截面受拉一邊布設(shè)有不小于截面面積面積005的縱向鋼筋時(shí),的縱向鋼筋時(shí), 可按規(guī)定提高;可按規(guī)定提高; (2)當(dāng)截面配筋率符合規(guī)范最小配筋率規(guī)定,按鋼)當(dāng)截面配筋率符合規(guī)范最小配筋率規(guī)定,按鋼筋混凝土截面驗(yàn)算時(shí),偏心距不受限制。筋混凝土截面驗(yàn)算時(shí),偏心距不受限制。 max00MeeN= 0e 三、墩臺(tái)項(xiàng)水平位移的驗(yàn)算三、墩臺(tái)項(xiàng)水平位移的驗(yàn)算 驗(yàn)算的基本公式驗(yàn)算的基本公式 式中式中 墩臺(tái)頂計(jì)算水平位移值;

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