橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件

橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及計(jì)算內(nèi)容提要橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造橋梁墩臺(tái)的計(jì)算橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及計(jì)算內(nèi)容提要橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件第一章墩臺(tái)設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一章墩臺(tái)設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一節(jié)概述功能橋墩橋臺(tái)多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)橋端支承結(jié)構(gòu)，銜接線路，擋土護(hù)岸組成墩臺(tái)帽墩臺(tái)身基礎(chǔ)承受荷載地震力風(fēng)力流水壓力等豎向力水平力彎矩上部結(jié)構(gòu)第一節(jié)概述功能橋墩橋臺(tái)多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)橋端支承結(jié)構(gòu)第二節(jié)橋墩的類(lèi)型與構(gòu)造按受力剛性墩按構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式墩按截面圓端形尖端形等矩形圓形1、橋墩的類(lèi)型柔性墩框架墩等第二節(jié)橋墩的類(lèi)型與構(gòu)造按受力剛性墩按構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件2、橋墩的構(gòu)造（1）實(shí)體橋墩

實(shí)體橋墩可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。①重力式橋墩材料：實(shí)體圬工材料優(yōu)點(diǎn)：靠自身重量平衡外力，保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力缺點(diǎn)：阻水面積大適用范圍：適合建于承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上2、橋墩的構(gòu)造②輕型橋墩（或薄壁橋墩）材料：可用混凝土、漿砌塊石或鋼筋混凝土材料優(yōu)點(diǎn)：顯著減少了圬工體積缺點(diǎn)：抗沖擊力、防撞能力較差適用范圍：不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞擊的河流中；一般用于中小跨徑橋梁上墩帽直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，應(yīng)力較集中，因此對(duì)大跨徑的重力式橋墩墩帽混凝土一般≥C20，厚度一般≥0.4m，中小跨梁橋也應(yīng)≥0.3m，并設(shè)有50～100mm的檐口。

墩身是橋墩主體，其頂寬：小跨徑橋重力式墩墩身宜≥80cm，輕型墩墩身宜≥60cm；中跨徑橋宜≥100cm。②輕型橋墩（或薄壁橋墩）橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件（2）空心橋墩

在一些高大的橋墩中，為了減少圬工體積，節(jié)約材料，或?yàn)榱藴p少自重，降低地基的承壓應(yīng)力，可將墩身內(nèi)部作為空腔體、即所謂空心橋墩。它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。構(gòu)造要求：①墩身最小壁厚

對(duì)砼≥50cm，對(duì)鋼砼≥30cm②墩身縱橫隔板

應(yīng)設(shè)置橫（或縱橫）隔板，加強(qiáng)墩

身局部穩(wěn)定和抗撞能力③檢查設(shè)施

設(shè)置進(jìn)入洞或檢查設(shè)備④通風(fēng)孔泄水孔

墩身周?chē)O(shè)置直徑為20～30cm的通風(fēng)孔或泄水孔，以調(diào)節(jié)壁內(nèi)外溫差和平衡水壓力（2）空心橋墩裝配式預(yù)應(yīng)力砼橋墩構(gòu)造裝（3）柱式（樁柱式）橋墩結(jié)構(gòu)：分離的兩根或多根立柱（或樁柱）組成：承臺(tái)、柱式墩身和蓋梁（如圖）分類(lèi)：?jiǎn)沃健㈦p柱式、啞鈴式、混合雙柱式優(yōu)點(diǎn)：外型美觀，圬工體積少，施工方便缺點(diǎn)：因柱間空間局限，易阻滯漂浮物適用范圍：橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋；多在淺基礎(chǔ)或高樁承臺(tái)上采用構(gòu)造要點(diǎn)：立柱一般采用C30～C40混凝土，橫截面尺寸0.6～1.5m，高度較大時(shí)設(shè)橫系梁；蓋梁跨高比小于5時(shí)，剪力較大，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥C25（3）柱式（樁柱式）橋墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件雙柱式方形墩雙柱式方形墩雙柱式圓形墩雙柱式圓形墩（4）柔性排架樁墩結(jié)構(gòu)組成：?jiǎn)闻呕螂p排鋼砼樁與鋼砼蓋梁組成分類(lèi)：?jiǎn)闻艠?、雙排樁、薄壁式特點(diǎn)：將上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的水平力傳遞到全橋各柔性墩臺(tái)或相鄰剛性墩臺(tái)上，減少單個(gè)柔性墩所受水平力，從而減小樁墩截面缺點(diǎn)：墩頂可能產(chǎn)生過(guò)大的位移適用范圍：一般用于50～80m橋長(zhǎng)布置要點(diǎn)：橋長(zhǎng)超過(guò)50～80m時(shí)，需設(shè)置滑動(dòng)支座或設(shè)置剛度較大的溫度墩；孔數(shù)較多時(shí)宜將橋跨分成若干聯(lián)（兩活動(dòng)支座間或剛性臺(tái)與第一個(gè)活動(dòng)支座間稱(chēng)為一聯(lián)）

（4）柔性排架樁墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件黃石長(zhǎng)江大橋薄壁墩構(gòu)造黃石長(zhǎng)江大橋薄壁墩構(gòu)造

黃石長(zhǎng)江大橋四個(gè)江中墩采用雙薄壁墩。左、右壁中心距為10.5m，墩身為3×10m矩形斷面（如圖）。鋼筋混凝土雙壁墩的采用既可減小橋墩的抗推剛度，又可減小主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩，同時(shí)增加了橋梁美觀。黃石長(zhǎng)江大橋（五孔連續(xù)剛構(gòu)橋）黃石長(zhǎng)江大橋黃石長(zhǎng)江大橋（5）框架墩結(jié)構(gòu)：采用鋼砼或預(yù)應(yīng)力砼等壓撓和撓曲構(gòu)件組成平面框架代替墩身分類(lèi)：縱、橫向V形、X形、Y形、倒梯形等特點(diǎn)：輕巧美觀；同時(shí)提高橋梁的跨越能力，縮短主梁的跨徑，降低梁高

（5）框架墩X型橋墩X型橋墩某開(kāi)合橋V型橋墩某開(kāi)合橋我國(guó)首例鐵路V形橋墩轉(zhuǎn)體架梁我國(guó)首例鐵路V3、橋墩防撞

流冰對(duì)橋墩的危害主要表現(xiàn)在大面積流冰對(duì)橋墩的撞擊和大面積流冰堆積現(xiàn)象以及流冰對(duì)橋墩的磨損。對(duì)此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5m，流水速度1m/s左右）及有大量漂流物的河道，應(yīng)在迎水方向設(shè)置破冰棱體（如圖）。

航運(yùn)繁忙的河道，船只往往因突發(fā)原因引起航行失控，或因能見(jiàn)度低造成船墩相撞。橋墩在設(shè)計(jì)中不但要有一定抵抗船舶沖擊的能力，還要考慮采用緩沖裝置和保護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防或改變船只沖擊荷載的方向或減少對(duì)橋墩的沖擊荷載。3、橋墩防撞墩身平面形狀與破冰棱體墩第三節(jié)橋臺(tái)的類(lèi)型與構(gòu)造橋臺(tái)重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)框架式橋臺(tái)八字式和一字式橋臺(tái)埋式橋臺(tái)U形橋臺(tái)1、橋臺(tái)的類(lèi)型組合式橋臺(tái)承拉式橋臺(tái)薄壁輕型橋臺(tái)支承梁型橋臺(tái)第三節(jié)橋臺(tái)的類(lèi)型與構(gòu)造橋臺(tái)重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)框架式橋臺(tái)八2、橋臺(tái)的構(gòu)造（1）重力式橋臺(tái)

重力式橋臺(tái)主要靠自重來(lái)平衡臺(tái)后的土壓力。橋臺(tái)臺(tái)身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地澆筑的方法施工。①U形橋臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由前墻和兩側(cè)墻構(gòu)成U形優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；基底承壓面大，應(yīng)力較小缺點(diǎn)：圬工體積大；臺(tái)內(nèi)填土易積水，凍脹后使橋臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫適用范圍：8～10m填土高度的中等跨徑橋梁2、橋臺(tái)的構(gòu)造（1）重力式橋臺(tái)②

埋置式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi)，不需另設(shè)翼墻，僅由臺(tái)帽兩端的耳墻與路堤銜接優(yōu)點(diǎn)：圬工數(shù)量較省，自重較小缺點(diǎn)：溜坡伸入橋孔壓縮了河道，有時(shí)需要增加橋長(zhǎng)適用范圍：適用于橋頭為淺灘、溜坡受沖刷較

小、填土高度在10m以下的中等跨徑的

多跨橋中使用③八字式和一字式橋臺(tái)

臺(tái)身兩側(cè)為獨(dú)立翼墻，一般將臺(tái)身與翼墻分開(kāi)，其間設(shè)變形縫。適用于河岸穩(wěn)定的低橋臺(tái)。②埋置式橋臺(tái)橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件（2）輕型橋臺(tái)

鋼砼輕型橋臺(tái)，其構(gòu)造特點(diǎn)是利用鋼砼結(jié)構(gòu)的抗彎能力來(lái)減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。①薄壁輕型橋臺(tái)②

支承梁型橋臺(tái)（略）（2）輕型橋臺(tái)②支承梁型橋臺(tái)（略）（3）框架式橋臺(tái)（3）框架式橋臺(tái)（4）組合式橋臺(tái)（4）組合式橋臺(tái)（5）承拉式橋臺(tái)（5）承拉式橋臺(tái)第二章橋梁墩臺(tái)的計(jì)算第一節(jié)墩臺(tái)作用及其效應(yīng)組合1、墩臺(tái)計(jì)算中的作用（1）永久作用恒載支承反力包括上部結(jié)構(gòu)砼收縮、徐變影響墩臺(tái)自重包括基礎(chǔ)襟邊上的土重及其側(cè)壓力預(yù)應(yīng)力如對(duì)裝配式壓應(yīng)力空心墩所施加的預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ)變位影響變位對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)引起的附加內(nèi)力水的浮力對(duì)于透水性地基，穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)計(jì)算水的不利浮力，應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)考慮水的有利浮力第二章橋梁墩臺(tái)的計(jì)算第一節(jié)墩臺(tái)作用及其效應(yīng)組合1（2）可變作用（橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)力、流水壓力、冰壓力）汽車(chē)荷載包括汽車(chē)沖擊力（對(duì)重力式墩臺(tái)應(yīng)計(jì)入沖

擊力）、離心力、制動(dòng)力、土側(cè)壓力人群荷載風(fēng)力、流水壓力、冰壓力橋臺(tái)不計(jì)此項(xiàng)溫度應(yīng)力溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)引起的附加內(nèi)力支座摩阻力（3）偶然作用（橋臺(tái)只考慮地震力）地震力橋臺(tái)只考慮此項(xiàng)船只或漂浮物撞擊力施工荷載涌潮等間歇性荷載某些特殊河道出現(xiàn)涌潮現(xiàn)象（2）可變作用（橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)力、流水壓力、冰壓力）2、荷載計(jì)算包括恒載和水的浮力、側(cè)向土壓力、汽車(chē)荷載沖擊力、汽車(chē)荷載制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、般只或漂浮物的撞擊力、地震力。（1）恒載和水的浮力橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺(tái)的計(jì)算值，由橋梁支座反力計(jì)算確定。對(duì)于墩臺(tái)在水下和土中部分自重的計(jì)算方法，要根據(jù)地基土性質(zhì)加以考慮。

公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，在考慮水的浮力時(shí)，對(duì)不同的土質(zhì)和不同的計(jì)算內(nèi)容作了不同的規(guī)定：①位于透水性地基上的墩臺(tái)，在驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)高水位的浮力；在驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，2、荷載計(jì)算僅考慮低水位時(shí)的浮力，或不考慮水的浮力。②基礎(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺(tái)，可不考慮水的浮力。③當(dāng)?shù)鼗欠裢杆炊〞r(shí)，按透水與不透水，以最不利荷載組合計(jì)算。關(guān)于自由水與結(jié)合水對(duì)浮力的影響砂性土：孔隙水多為自由水，可按有浮力考慮粘性土：孔隙水中既有自由水又有結(jié)合水含水量接近或超過(guò)液限，應(yīng)考慮浮力含水量小于塑限時(shí)，不考慮浮力含水量介于液限與塑限之間，按不利情況考慮僅考慮低水位時(shí)的浮力，或不考慮水的浮力。（2）土的重力及側(cè)向土壓力

一般橋臺(tái)和擋土墻考慮主動(dòng)土壓力，臺(tái)前和墻前可考慮靜土壓力。①靜土壓力標(biāo)準(zhǔn)值ej——高度h處?kù)o土壓力強(qiáng)度；ξ——壓實(shí)土的靜土壓力系數(shù)；γ——土的重力密度；φ——土的內(nèi)摩擦角；h——填土頂面至任一點(diǎn)高度；H——填土頂面至基底高度；Ej——高度范圍內(nèi)單位寬度的靜土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。（2）土的重力及側(cè)向土壓力ej——高度h處?kù)o土壓力強(qiáng)度；②主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值a土層特性無(wú)變化且無(wú)汽車(chē)荷載時(shí)E——主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

γ——土的重力密度；B——臺(tái)的計(jì)算寬度或擋土墻的計(jì)算長(zhǎng)度；H——計(jì)算土層高度；β——填土表面與水平面的夾角。主動(dòng)土壓力的著力點(diǎn)自計(jì)算土層地面算起，C=H/3。②主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值E——主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；β——填土表面與b土層特性無(wú)變化但有汽車(chē)荷載，在β=0°時(shí)按下式計(jì)算h——汽車(chē)荷載的等代均布土層厚度。土壓力著力點(diǎn)自計(jì)算土層地面算起：c當(dāng)β=0°時(shí)，破壞棱體破裂面與豎直線間的夾角θ的正切值可按下式計(jì)算式中b土層特性無(wú)變化但有汽車(chē)荷載，在β=0°時(shí)按下式計(jì)算h—③樁柱式橋臺(tái)土壓力的計(jì)算寬度公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：當(dāng)樁柱間凈距l(xiāng)i不大于樁柱直徑

D

或?qū)挾葧r(shí)，不考慮樁柱間空隙的折減，作用在每根樁柱上的土壓力計(jì)算寬度

b

按下式計(jì)算：當(dāng)樁柱間凈距

li大于樁柱直徑D

或?qū)挾葧r(shí)：若

D≤1m若

D>1m③樁柱式橋臺(tái)土壓力的計(jì)算寬度當(dāng)樁柱間凈距l(xiāng)i大于（3）汽車(chē)荷載沖擊力

鋼筋混凝土樁柱式墩臺(tái)，以及其它輕型墩臺(tái)，在計(jì)算汽車(chē)荷載時(shí)應(yīng)計(jì)入沖擊力。因?qū)儆诰植考虞d，故沖擊系數(shù)取1.3。（4）汽車(chē)荷載制動(dòng)力

汽車(chē)荷載的制動(dòng)力是橋梁墩臺(tái)承受的主要縱向水平力之一。制動(dòng)力可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計(jì)算。在計(jì)算梁式橋墩臺(tái)時(shí)，制動(dòng)力可移至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動(dòng)支座、橡膠支座、擺動(dòng)支座的底座面上。（3）汽車(chē)荷載沖擊力（5）流水壓力

作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計(jì)算。流水壓力的合力作用點(diǎn)，假定在設(shè)計(jì)水位以下1/3水深處，即假定河底的流速為零，作用力的分布呈倒三角形。位于涌潮河段的橋墩臺(tái)，應(yīng)考慮因涌潮潮差產(chǎn)生的水壓力和涌潮對(duì)橋墩的拍擊力。由于涌潮現(xiàn)象機(jī)理十分復(fù)雜，在設(shè)計(jì)計(jì)算前須對(duì)涌潮在橋位出現(xiàn)的規(guī)律及對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用力大小和計(jì)算圖式進(jìn)行研究分析。（5）流水壓力（6）冰壓力

嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫(kù)中的橋梁墩臺(tái)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇獾木唧w情況及墩臺(tái)形狀計(jì)算冰壓力。冰壓力有豎向和水平向作用力，主要是水平向作用力。豎向力是由冰層水位升降而對(duì)橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生的作用；水平向作用力包括因風(fēng)和水流作用于大面積冰層而產(chǎn)生的靜壓力、冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力、河流流冰產(chǎn)生的動(dòng)壓力（流冰壓力）等。（6）冰壓力（7）船只或漂流物的撞擊力

船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺(tái)的偶然荷載，但是對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對(duì)于通航河道或有漂流物的河流中的墩臺(tái)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。漂流物的撞擊力，在無(wú)實(shí)際資料時(shí)可按下式估算：W——漂流物的重量；可根據(jù)實(shí)際調(diào)查確定；

V——水的流速；T——撞擊時(shí)間，在無(wú)實(shí)際資料時(shí)可用1s；

g——重力加速度9.81。（7）船只或漂流物的撞擊力W——漂流物的重量；可根據(jù)實(shí)際調(diào)

規(guī)范規(guī)定，船只的撞擊力可根據(jù)河道等級(jí)和船只的撞擊力方向查表（如下表）取值。如航道中有大噸位船只航行時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況另作分析確定。船只撞擊力的作用點(diǎn)，假定在計(jì)算通航水位線上，墩臺(tái)身的寬度或長(zhǎng)度的中點(diǎn)處；當(dāng)設(shè)有與墩、臺(tái)分開(kāi)的防撞擊的防護(hù)構(gòu)造時(shí)，可不計(jì)船只撞擊力；對(duì)于四、五、六級(jí)航道內(nèi)的鋼筋混凝土樁墩，順橋向撞擊力按表中所列數(shù)值的50％計(jì)算。內(nèi)河航道標(biāo)準(zhǔn)船舶噸位DWT(t)橫橋向撞擊作用(kN)順橋向撞擊作用(kN)一300014001100二20001100900三1000800650四500550450五300400350六100250200七20150125規(guī)范規(guī)定，船只的撞擊力可根據(jù)河道等級(jí)和船只的內(nèi)（8）地震力地震力是一項(xiàng)十分重要和危害性大的偶然荷載，在墩臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要進(jìn)行抗震驗(yàn)算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計(jì)。橋梁下部結(jié)構(gòu)在地震時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的震害有：受地震后，墩臺(tái)、基礎(chǔ)截面強(qiáng)度延性和穩(wěn)定性不夠，以致發(fā)生結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、折斷、位移而引起落梁；地基土液化使墩臺(tái)下沉、位移、傾斜；引道、岸坡滑移下沉致使墩臺(tái)損壞。因此，深入研究地震力對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)的作用力、作用方式，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理方面進(jìn)行抗震驗(yàn)算是不可缺少的，橋梁的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)防可參照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。（8）地震力3、荷載組合

橋梁墩臺(tái)計(jì)算時(shí)，通常需要對(duì)各種可能的荷載進(jìn)行組合計(jì)算，滿(mǎn)足各種不同的要求。在進(jìn)行墩臺(tái)荷載效應(yīng)組合時(shí)，尚需考慮按順橋向和橫橋向的最不利布載。在所有荷載中，車(chē)輛荷載的變動(dòng)對(duì)荷載組合起著支配作用。橋墩計(jì)算中，一般需驗(yàn)算墩身截面的強(qiáng)度、作用在墩身截面上合力的偏心距及橋墩的穩(wěn)定性等。因此，需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利荷載組合。

下面分別說(shuō)明梁橋和拱橋墩臺(tái)可能出現(xiàn)的組合。3、荷載組合（1）梁橋重力式橋墩①第一種組合：橋墩各截面可能產(chǎn)生最大豎向力

（驗(yàn)算墩身強(qiáng)度和基底最大應(yīng)力）

將車(chē)道均布荷載沿縱向布置在相鄰的兩孔橋跨上，并且將集中荷載（重軸）布置在計(jì)算橋墩處。這時(shí)可得到橋墩的最大汽車(chē)豎向力荷載，但偏心較小（如圖a）。②第二種組合：橋墩各截面在順橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩（驗(yàn)算順橋方向墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心和橋墩穩(wěn)定性）

車(chē)道荷載僅在一孔橋跨（相鄰兩跨的較大跨）上布置，且有其它水平荷載（如風(fēng)力、船撞力、流水壓力等）作用于墩身，這時(shí)豎向力較小，而水平荷載引起的彎矩大，可能使墩身截面產(chǎn)生很大的合力偏心距（如圖b）。（1）梁橋重力式橋墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件③第三種組合：橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩（驗(yàn)算橫橋方向墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心和橋墩穩(wěn)定性）

在橫向計(jì)算時(shí)，橋跨上的汽車(chē)荷載可能是一列或幾列靠邊行駛，這時(shí)可能產(chǎn)生最大橫向偏心距；也可能是多列滿(mǎn)載，使豎向力較大而橫向偏心較?。ㄈ鐖Dc）。③第三種組合：橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生（2）拱橋重力式橋墩①順橋方向的作用及其效應(yīng)組合對(duì)于普通橋墩，應(yīng)布置相鄰兩孔的永久作用、在較大的一孔滿(mǎn)布車(chē)道荷載和人群荷載、其他可變作用（如制動(dòng)力、縱向風(fēng)力、溫度影響力等），此時(shí)可對(duì)橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向力和彎矩。對(duì)于單向推力墩，只考慮相鄰兩孔中跨徑較大一孔的永久作用效應(yīng)。②橫橋方向的作用及其效應(yīng)組合橫橋方向作用于橋墩上的外力有風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、船只或漂流物撞擊力、地震力等。但是對(duì)于公路橋梁，橫橋方向的受力驗(yàn)算一般不作控制設(shè)計(jì)。（2）拱橋重力式橋墩（3）梁橋重力式橋臺(tái)

橋臺(tái)也須針對(duì)驗(yàn)算截面的臺(tái)身截面強(qiáng)度、地基應(yīng)力、橋臺(tái)穩(wěn)定性等按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行可能的荷載組合。橋臺(tái)荷載組合和驗(yàn)算只考慮順橋方向。①在橋跨結(jié)構(gòu)上布置車(chē)輛荷載、溫度下降、制動(dòng)力（向橋孔方向），并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大彎矩組合，如圖a）；②在臺(tái)后破壞棱體上布置車(chē)輛荷載、溫度下降、并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大水平力與最大反向彎矩組合，如圖b）；③在橋跨結(jié)構(gòu)上和臺(tái)后破壞棱體上都布置車(chē)輛荷載、溫度下降、制動(dòng)力（向橋孔方向），并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大豎向力組合，如圖c）。

（3）梁橋重力式橋臺(tái)（4）拱橋重力式橋臺(tái)

同梁橋重力式橋臺(tái)一樣。對(duì)于單跨無(wú)鉸拱的順橋向活荷載布置一般取活荷載布置于橋跨結(jié)構(gòu)上和活荷載布置于臺(tái)背后破壞棱體上（分別類(lèi)似于上圖a、b）。

（4）拱橋重力式橋臺(tái)第二節(jié)墩臺(tái)計(jì)算與驗(yàn)算1、重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算重力式橋墩主要采用圬工材料，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用下列表達(dá)式：γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：特大橋、重要大橋取1.1，大橋、中橋、重要小橋取1.0，小橋、涵洞取0.9；S——作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；R——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值函數(shù)；fd——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ad——幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值（可采用設(shè)計(jì)文件規(guī)定值）。第二節(jié)墩臺(tái)計(jì)算與驗(yàn)算1、重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算γ0——結(jié)構(gòu)（1）截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算①驗(yàn)算截面的選取通常選取基礎(chǔ)頂面、墩身截面突變處懸臂式墩帽與墩身交界處高墩沿墩身每隔2～3m選取一個(gè)截面截面②驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算豎向力∑N、水平力∑H、彎矩∑M。③承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算按軸心或偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算墩身各截面承載力。④截面偏心驗(yàn)算

各驗(yàn)算截面在各種組合下的偏心距e=(∑M)/(∑N)均不應(yīng)超過(guò)表中限值。（1）截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算作用組合偏心距限值基本組合e≤0.6s偶然組合e≤0.7s受壓構(gòu)件偏心距限值

當(dāng)偏心距超過(guò)上表限值時(shí)，構(gòu)件應(yīng)按下列公式計(jì)算：Nd——軸向力設(shè)計(jì)值；A——構(gòu)件截面面積；W——受拉邊緣彈性抵抗拒；ftmd——彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；φ——砌體偏心受壓構(gòu)件承載載力影響系數(shù)或混凝土軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)。作用組合偏心距限值基本組合e≤0.6s偶然組合e≤0.7⑤直接抗剪驗(yàn)算

當(dāng)拱橋相鄰兩孔的推力不相等時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算拱座截面的抗剪強(qiáng)度：Vd——剪力設(shè)計(jì)值；A——受剪截面面積；fvd

——砌體或混凝土抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；μf——摩擦系數(shù)，取0.7；Nk——與受剪截面垂直的壓力標(biāo)準(zhǔn)值?！咀ⅰ可鲜鏊袇?shù)均應(yīng)按《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD61-2005）中有關(guān)規(guī)定取值。⑤直接抗剪驗(yàn)算Vd——剪力設(shè)計(jì)值；（2）橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算①縱向撓曲穩(wěn)定性驗(yàn)算Nj——各種組合中最不利的設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)（豎向力）；φ——受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)，按公式計(jì)算或查表；α——與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的系數(shù)：對(duì)5、2.5、1號(hào)砂漿分別

采用0.002、0.0025、0.004，對(duì)混凝土采用0.002；A——驗(yàn)算截面的面積；Rja——材料的抗壓極限強(qiáng)度；γm——安全系數(shù)。（2）橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算Nj——各種組合中最不利的設(shè)計(jì)荷載效關(guān)于縱向彎曲系數(shù)φ的確定受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)φ，軸心受壓墩臺(tái)的值可查閱《鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.3.1；偏心受壓時(shí)，彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)φ按下式計(jì)算：

β——矩形截面取β=l0/hw；l0、hw——墩臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度、截面在彎曲平面的高度；e0——豎向力偏心距；rw——在彎曲平面內(nèi)截面（換算截面）的回轉(zhuǎn)半徑。關(guān)于縱向彎曲系數(shù)φ的確定β——矩形截面取β=l0②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算如右圖，當(dāng)橋墩處于臨界穩(wěn)定平衡狀態(tài)時(shí)，繞傾覆轉(zhuǎn)軸A?A取矩，可得即上述方程左邊第一項(xiàng)為穩(wěn)定力矩，第二項(xiàng)為傾覆力矩。②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算如右圖，當(dāng)橋墩處于

于是，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0可按下式計(jì)算：M穩(wěn)——穩(wěn)定力矩；M傾——傾覆力矩；Pi——作用標(biāo)準(zhǔn)值組合（地震除外）引起的豎向力；ei——豎向力Pi對(duì)驗(yàn)算截面重心的力臂（平距）；Hi——作用標(biāo)準(zhǔn)值組合（地震除外）引起的水平力；hi——水平力Hi對(duì)驗(yàn)算截面重心的力臂（垂距）；s——截面形心O至驗(yàn)算傾覆轉(zhuǎn)軸A?A的水平距離；K01——抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)最小容許值（見(jiàn)表）。于是，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0可按下式計(jì)算：M穩(wěn)③抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑移穩(wěn)定系數(shù)Kc可按下式計(jì)算：∑Pi——豎向力總和（包括水的浮力）；∑Hip——抗滑穩(wěn)定水平力總和；∑Hia——滑動(dòng)水平力總和；f——圬工基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)，無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí)可按表取值；Kc1——抗滑移穩(wěn)定系數(shù)最小容許值（見(jiàn)表）。③抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算抗滑移穩(wěn)定系數(shù)Kc可按下式地基土分類(lèi)摩擦系數(shù)

f黏土（流塑～堅(jiān)硬）、粉土0.25砂土（粉砂～礫砂）0.30～0.40碎石土（松散～密實(shí)）0.40～0.50軟巖（極軟巖～較軟巖）0.40～0.60硬巖（較硬巖～堅(jiān)硬巖）0.60～0.70作用組合驗(yàn)算項(xiàng)目穩(wěn)定系數(shù)結(jié)構(gòu)自重、土重及側(cè)壓力、浮力、汽車(chē)、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆K01抗滑移Kc11.51.3同上，但計(jì)入其他作用或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆抗滑移1.31.2施工階段作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合抗傾覆抗滑移1.2基底摩擦系數(shù)抗傾覆和抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)地基土分類(lèi)摩擦系數(shù)f黏土（流塑～堅(jiān)硬）、粉土0.25（3）墩臺(tái)頂端水平位移計(jì)算對(duì)高度超過(guò)20m的重力式墩臺(tái)及輕型墩臺(tái)，應(yīng)驗(yàn)算頂端水平方向的彈性位移，使之符合規(guī)定。①頂端水平位移的規(guī)定墩臺(tái)頂端水平位移的容許極限值為：Δy——墩臺(tái)頂端水平位移值（mm），包括墩臺(tái)水平方向彈性位移和因地基不均勻沉降產(chǎn)生的水平位移

（地基不均勻沉降所產(chǎn)生的水平位移值，可通過(guò)計(jì)算不均勻沉降引起的傾斜角求得）；L——相鄰墩臺(tái)間的最小跨徑（m），L≥25m。（3）墩臺(tái)頂端水平位移計(jì)算Δy——墩臺(tái)頂端水平位移值（mm②頂端水平彈性位移的計(jì)算計(jì)算時(shí)可認(rèn)為墩臺(tái)身相當(dāng)于一個(gè)固定于基礎(chǔ)頂面的懸臂梁（不考慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)墩臺(tái)頂端位移的約束作用），引起水平彈性位移的荷載為制動(dòng)力、風(fēng)力及偏心的豎向支反力等。由于將墩臺(tái)視為固定于基礎(chǔ)頂面的懸臂梁，完全忽略了上部結(jié)構(gòu)對(duì)墩臺(tái)頂端的約束作用，所以結(jié)果是偏大的。

重力式墩臺(tái)帽一般可不進(jìn)行驗(yàn)算，支座墊石下的局部承壓應(yīng)力與支座計(jì)算的有關(guān)內(nèi)容相同。采用懸臂式帽的重力式墩臺(tái)，懸臂墩臺(tái)帽需配受力鋼筋，懸臂部分按懸臂梁計(jì)算。有關(guān)施工時(shí)的特殊受力，可按實(shí)際情況驗(yàn)算。②頂端水平彈性位移的計(jì)算2、樁柱式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算樁柱式墩臺(tái)的計(jì)算包括蓋梁計(jì)算、墩臺(tái)樁柱計(jì)算、墩臺(tái)頂端位移計(jì)算。（1）蓋梁計(jì)算包括外力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算、配筋計(jì)算。

a當(dāng)蓋梁線剛度與樁柱線剛度比大于5時(shí)雙柱式的蓋梁一般可按簡(jiǎn)支梁或懸臂梁進(jìn)行計(jì)算和配筋；多根樁柱的蓋梁可按連續(xù)梁計(jì)算；b當(dāng)蓋梁計(jì)算跨徑與梁高之比對(duì)簡(jiǎn)支梁小于2，對(duì)連續(xù)梁

小于2.5時(shí)應(yīng)按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄六作為深梁計(jì)算。c當(dāng)線剛度比小于5時(shí)或橋墩承受較大橫向力時(shí)，蓋梁應(yīng)作為橫向剛架的一部分予以驗(yàn)算。2、樁柱式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算①外力計(jì)算作用在蓋梁上的外力主要考慮上部結(jié)構(gòu)恒載支反力、蓋梁自重及活載。最不利活載加載，首先可根據(jù)蓋梁處上部結(jié)構(gòu)支反力影響線確定活載最大支反力，其次是根據(jù)蓋梁內(nèi)力影響線決定活載最不利橫向布置。②內(nèi)力計(jì)算

樁柱式墩臺(tái)的蓋梁常采用雙懸臂式，控制截面選在支點(diǎn)和跨中。為得到活載最不利橫向布置，可先求控制截面內(nèi)力影響線，活載通過(guò)上部結(jié)構(gòu)支點(diǎn)間接傳至蓋梁頂面，然后通過(guò)活載橫向布置，可得到活載最不利橫向分布系數(shù)，并根據(jù)最大活載支反力便能獲得最不利活載內(nèi)力。蓋梁內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可考慮樁柱支承寬度對(duì)削減負(fù)彎矩峰值的影響?？v向水平力及當(dāng)蓋梁設(shè)置雙排支座時(shí)，上部結(jié)構(gòu)活載偏心將對(duì)蓋梁產(chǎn)生扭矩，應(yīng)予以考慮。①外力計(jì)算③配筋計(jì)算

蓋梁的配筋驗(yàn)算方法與鋼筋混凝土梁配筋類(lèi)同，根據(jù)彎矩包絡(luò)圖配置受彎鋼筋，根據(jù)剪力包絡(luò)圖配置彎起鋼筋（斜筋）和箍筋。在配筋時(shí)，還應(yīng)計(jì)算各控制截面扭矩所需要的箍筋及縱向鋼筋。（2）樁柱計(jì)算包括外力計(jì)算，內(nèi)力計(jì)算，配筋計(jì)算。①外力計(jì)算

豎向力：上部結(jié)構(gòu)恒載反力、蓋梁重量、樁柱自重水平力：支座摩阻力、汽車(chē)制動(dòng)力等橋臺(tái)樁柱（包括雙片墻式臺(tái)身）除上述各力之外還有臺(tái)后土壓力、活載引起的水平土壓力及溜坡的主動(dòng)土壓力等。③配筋計(jì)算②內(nèi)力計(jì)算樁柱式墩臺(tái)的基礎(chǔ)，應(yīng)計(jì)算樁內(nèi)力及入土深度等。單柱式墩的計(jì)算彎矩應(yīng)考慮縱、橫兩個(gè)方向彎矩的合力：計(jì)算墻式臺(tái)身內(nèi)力時(shí)，應(yīng)按蓋梁底面、墻身中部、墻身底面、承臺(tái)底面等分別進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。③配筋驗(yàn)算配筋后按鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行承載力驗(yàn)算。④抗裂驗(yàn)算

驗(yàn)算鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件的最大裂縫寬度。②內(nèi)力計(jì)算計(jì)算墻式臺(tái)身內(nèi)力時(shí)，應(yīng)按蓋梁底面、（3）墩頂水平位移計(jì)算在不考慮樁基變位影響時(shí)，等截面橋墩由墩頂彎矩（M）、水平力（T）及沿墩高梯形分布的水平荷載所引起的墩頂位移可按下式計(jì)算：M——作用在墩頂?shù)膹澗兀籘

——作用在墩頂?shù)乃搅?；q1——風(fēng)力等沿墩高均勻分布的水平外力；q2——由于風(fēng)力及其他水平外力沿墩高成三角形分布的水平荷載（墩頂為零，基礎(chǔ)頂面為q2）；H——橋墩高度。（3）墩頂水平位移計(jì)算M——作用在墩頂?shù)膹澗?；?duì)于變截面橋墩頂端水平位移，近似計(jì)算公式為：式中：

K=(I?I1/2)/I1/2I、I1/2——橋墩底面及墩高1/2處截面慣性矩。

計(jì)入樁基變位（水平位移Δ0、轉(zhuǎn)角φ0），則橋墩頂?shù)目偹轿灰茷椋簩?duì)于變截面橋墩頂端水平位移，近似計(jì)算公式為：橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及計(jì)算內(nèi)容提要橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造橋梁墩臺(tái)的計(jì)算橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及計(jì)算內(nèi)容提要橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件第一章墩臺(tái)設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一章墩臺(tái)設(shè)計(jì)與構(gòu)造第一節(jié)概述功能橋墩橋臺(tái)多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)橋端支承結(jié)構(gòu)，銜接線路，擋土護(hù)岸組成墩臺(tái)帽墩臺(tái)身基礎(chǔ)承受荷載地震力風(fēng)力流水壓力等豎向力水平力彎矩上部結(jié)構(gòu)第一節(jié)概述功能橋墩橋臺(tái)多跨橋梁的中間支承結(jié)構(gòu)橋端支承結(jié)構(gòu)第二節(jié)橋墩的類(lèi)型與構(gòu)造按受力剛性墩按構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式墩按截面圓端形尖端形等矩形圓形1、橋墩的類(lèi)型柔性墩框架墩等第二節(jié)橋墩的類(lèi)型與構(gòu)造按受力剛性墩按構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件2、橋墩的構(gòu)造（1）實(shí)體橋墩

實(shí)體橋墩可分為實(shí)體重力式橋墩和實(shí)體輕型橋墩。①重力式橋墩材料：實(shí)體圬工材料優(yōu)點(diǎn)：靠自身重量平衡外力，保證其強(qiáng)度和穩(wěn)定自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力缺點(diǎn)：阻水面積大適用范圍：適合建于承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上2、橋墩的構(gòu)造②輕型橋墩（或薄壁橋墩）材料：可用混凝土、漿砌塊石或鋼筋混凝土材料優(yōu)點(diǎn)：顯著減少了圬工體積缺點(diǎn)：抗沖擊力、防撞能力較差適用范圍：不宜用在流速大并夾有大量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞擊的河流中；一般用于中小跨徑橋梁上墩帽直接支承橋跨結(jié)構(gòu)，應(yīng)力較集中，因此對(duì)大跨徑的重力式橋墩墩帽混凝土一般≥C20，厚度一般≥0.4m，中小跨梁橋也應(yīng)≥0.3m，并設(shè)有50～100mm的檐口。

墩身是橋墩主體，其頂寬：小跨徑橋重力式墩墩身宜≥80cm，輕型墩墩身宜≥60cm；中跨徑橋宜≥100cm。②輕型橋墩（或薄壁橋墩）橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件（2）空心橋墩

在一些高大的橋墩中，為了減少圬工體積，節(jié)約材料，或?yàn)榱藴p少自重，降低地基的承壓應(yīng)力，可將墩身內(nèi)部作為空腔體、即所謂空心橋墩。它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。構(gòu)造要求：①墩身最小壁厚

對(duì)砼≥50cm，對(duì)鋼砼≥30cm②墩身縱橫隔板

應(yīng)設(shè)置橫（或縱橫）隔板，加強(qiáng)墩

身局部穩(wěn)定和抗撞能力③檢查設(shè)施

設(shè)置進(jìn)入洞或檢查設(shè)備④通風(fēng)孔泄水孔

墩身周?chē)O(shè)置直徑為20～30cm的通風(fēng)孔或泄水孔，以調(diào)節(jié)壁內(nèi)外溫差和平衡水壓力（2）空心橋墩裝配式預(yù)應(yīng)力砼橋墩構(gòu)造裝（3）柱式（樁柱式）橋墩結(jié)構(gòu)：分離的兩根或多根立柱（或樁柱）組成：承臺(tái)、柱式墩身和蓋梁（如圖）分類(lèi)：?jiǎn)沃健㈦p柱式、啞鈴式、混合雙柱式優(yōu)點(diǎn)：外型美觀，圬工體積少，施工方便缺點(diǎn)：因柱間空間局限，易阻滯漂浮物適用范圍：橋梁寬度較大的城市橋梁和立交橋；多在淺基礎(chǔ)或高樁承臺(tái)上采用構(gòu)造要點(diǎn)：立柱一般采用C30～C40混凝土，橫截面尺寸0.6～1.5m，高度較大時(shí)設(shè)橫系梁；蓋梁跨高比小于5時(shí)，剪力較大，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)≥C25（3）柱式（樁柱式）橋墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件雙柱式方形墩雙柱式方形墩雙柱式圓形墩雙柱式圓形墩（4）柔性排架樁墩結(jié)構(gòu)組成：?jiǎn)闻呕螂p排鋼砼樁與鋼砼蓋梁組成分類(lèi)：?jiǎn)闻艠?、雙排樁、薄壁式特點(diǎn)：將上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的水平力傳遞到全橋各柔性墩臺(tái)或相鄰剛性墩臺(tái)上，減少單個(gè)柔性墩所受水平力，從而減小樁墩截面缺點(diǎn)：墩頂可能產(chǎn)生過(guò)大的位移適用范圍：一般用于50～80m橋長(zhǎng)布置要點(diǎn)：橋長(zhǎng)超過(guò)50～80m時(shí)，需設(shè)置滑動(dòng)支座或設(shè)置剛度較大的溫度墩；孔數(shù)較多時(shí)宜將橋跨分成若干聯(lián)（兩活動(dòng)支座間或剛性臺(tái)與第一個(gè)活動(dòng)支座間稱(chēng)為一聯(lián)）

（4）柔性排架樁墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件黃石長(zhǎng)江大橋薄壁墩構(gòu)造黃石長(zhǎng)江大橋薄壁墩構(gòu)造

黃石長(zhǎng)江大橋四個(gè)江中墩采用雙薄壁墩。左、右壁中心距為10.5m，墩身為3×10m矩形斷面（如圖）。鋼筋混凝土雙壁墩的采用既可減小橋墩的抗推剛度，又可減小主梁支點(diǎn)負(fù)彎矩，同時(shí)增加了橋梁美觀。黃石長(zhǎng)江大橋（五孔連續(xù)剛構(gòu)橋）黃石長(zhǎng)江大橋黃石長(zhǎng)江大橋（5）框架墩結(jié)構(gòu)：采用鋼砼或預(yù)應(yīng)力砼等壓撓和撓曲構(gòu)件組成平面框架代替墩身分類(lèi)：縱、橫向V形、X形、Y形、倒梯形等特點(diǎn)：輕巧美觀；同時(shí)提高橋梁的跨越能力，縮短主梁的跨徑，降低梁高

（5）框架墩X型橋墩X型橋墩某開(kāi)合橋V型橋墩某開(kāi)合橋我國(guó)首例鐵路V形橋墩轉(zhuǎn)體架梁我國(guó)首例鐵路V3、橋墩防撞

流冰對(duì)橋墩的危害主要表現(xiàn)在大面積流冰對(duì)橋墩的撞擊和大面積流冰堆積現(xiàn)象以及流冰對(duì)橋墩的磨損。對(duì)此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5m，流水速度1m/s左右）及有大量漂流物的河道，應(yīng)在迎水方向設(shè)置破冰棱體（如圖）。

航運(yùn)繁忙的河道，船只往往因突發(fā)原因引起航行失控，或因能見(jiàn)度低造成船墩相撞。橋墩在設(shè)計(jì)中不但要有一定抵抗船舶沖擊的能力，還要考慮采用緩沖裝置和保護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防或改變船只沖擊荷載的方向或減少對(duì)橋墩的沖擊荷載。3、橋墩防撞墩身平面形狀與破冰棱體墩第三節(jié)橋臺(tái)的類(lèi)型與構(gòu)造橋臺(tái)重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)框架式橋臺(tái)八字式和一字式橋臺(tái)埋式橋臺(tái)U形橋臺(tái)1、橋臺(tái)的類(lèi)型組合式橋臺(tái)承拉式橋臺(tái)薄壁輕型橋臺(tái)支承梁型橋臺(tái)第三節(jié)橋臺(tái)的類(lèi)型與構(gòu)造橋臺(tái)重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)框架式橋臺(tái)八2、橋臺(tái)的構(gòu)造（1）重力式橋臺(tái)

重力式橋臺(tái)主要靠自重來(lái)平衡臺(tái)后的土壓力。橋臺(tái)臺(tái)身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地澆筑的方法施工。①U形橋臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：由前墻和兩側(cè)墻構(gòu)成U形優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；基底承壓面大，應(yīng)力較小缺點(diǎn)：圬工體積大；臺(tái)內(nèi)填土易積水，凍脹后使橋臺(tái)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫適用范圍：8～10m填土高度的中等跨徑橋梁2、橋臺(tái)的構(gòu)造（1）重力式橋臺(tái)②

埋置式橋臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：臺(tái)身埋置于臺(tái)前溜坡內(nèi)，不需另設(shè)翼墻，僅由臺(tái)帽兩端的耳墻與路堤銜接優(yōu)點(diǎn)：圬工數(shù)量較省，自重較小缺點(diǎn)：溜坡伸入橋孔壓縮了河道，有時(shí)需要增加橋長(zhǎng)適用范圍：適用于橋頭為淺灘、溜坡受沖刷較

小、填土高度在10m以下的中等跨徑的

多跨橋中使用③八字式和一字式橋臺(tái)

臺(tái)身兩側(cè)為獨(dú)立翼墻，一般將臺(tái)身與翼墻分開(kāi)，其間設(shè)變形縫。適用于河岸穩(wěn)定的低橋臺(tái)。②埋置式橋臺(tái)橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件（2）輕型橋臺(tái)

鋼砼輕型橋臺(tái)，其構(gòu)造特點(diǎn)是利用鋼砼結(jié)構(gòu)的抗彎能力來(lái)減少圬工體積而使橋臺(tái)輕型化。①薄壁輕型橋臺(tái)②

支承梁型橋臺(tái)（略）（2）輕型橋臺(tái)②支承梁型橋臺(tái)（略）（3）框架式橋臺(tái)（3）框架式橋臺(tái)（4）組合式橋臺(tái)（4）組合式橋臺(tái)（5）承拉式橋臺(tái)（5）承拉式橋臺(tái)第二章橋梁墩臺(tái)的計(jì)算第一節(jié)墩臺(tái)作用及其效應(yīng)組合1、墩臺(tái)計(jì)算中的作用（1）永久作用恒載支承反力包括上部結(jié)構(gòu)砼收縮、徐變影響墩臺(tái)自重包括基礎(chǔ)襟邊上的土重及其側(cè)壓力預(yù)應(yīng)力如對(duì)裝配式壓應(yīng)力空心墩所施加的預(yù)應(yīng)力基礎(chǔ)變位影響變位對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)引起的附加內(nèi)力水的浮力對(duì)于透水性地基，穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)計(jì)算水的不利浮力，應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)考慮水的有利浮力第二章橋梁墩臺(tái)的計(jì)算第一節(jié)墩臺(tái)作用及其效應(yīng)組合1（2）可變作用（橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)力、流水壓力、冰壓力）汽車(chē)荷載包括汽車(chē)沖擊力（對(duì)重力式墩臺(tái)應(yīng)計(jì)入沖

擊力）、離心力、制動(dòng)力、土側(cè)壓力人群荷載風(fēng)力、流水壓力、冰壓力橋臺(tái)不計(jì)此項(xiàng)溫度應(yīng)力溫度變化對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)引起的附加內(nèi)力支座摩阻力（3）偶然作用（橋臺(tái)只考慮地震力）地震力橋臺(tái)只考慮此項(xiàng)船只或漂浮物撞擊力施工荷載涌潮等間歇性荷載某些特殊河道出現(xiàn)涌潮現(xiàn)象（2）可變作用（橋臺(tái)不計(jì)風(fēng)力、流水壓力、冰壓力）2、荷載計(jì)算包括恒載和水的浮力、側(cè)向土壓力、汽車(chē)荷載沖擊力、汽車(chē)荷載制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、般只或漂浮物的撞擊力、地震力。（1）恒載和水的浮力橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺(tái)的計(jì)算值，由橋梁支座反力計(jì)算確定。對(duì)于墩臺(tái)在水下和土中部分自重的計(jì)算方法，要根據(jù)地基土性質(zhì)加以考慮。

公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，在考慮水的浮力時(shí)，對(duì)不同的土質(zhì)和不同的計(jì)算內(nèi)容作了不同的規(guī)定：①位于透水性地基上的墩臺(tái)，在驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)高水位的浮力；在驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，2、荷載計(jì)算僅考慮低水位時(shí)的浮力，或不考慮水的浮力。②基礎(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺(tái)，可不考慮水的浮力。③當(dāng)?shù)鼗欠裢杆炊〞r(shí)，按透水與不透水，以最不利荷載組合計(jì)算。關(guān)于自由水與結(jié)合水對(duì)浮力的影響砂性土：孔隙水多為自由水，可按有浮力考慮粘性土：孔隙水中既有自由水又有結(jié)合水含水量接近或超過(guò)液限，應(yīng)考慮浮力含水量小于塑限時(shí)，不考慮浮力含水量介于液限與塑限之間，按不利情況考慮僅考慮低水位時(shí)的浮力，或不考慮水的浮力。（2）土的重力及側(cè)向土壓力

一般橋臺(tái)和擋土墻考慮主動(dòng)土壓力，臺(tái)前和墻前可考慮靜土壓力。①靜土壓力標(biāo)準(zhǔn)值ej——高度h處?kù)o土壓力強(qiáng)度；ξ——壓實(shí)土的靜土壓力系數(shù)；γ——土的重力密度；φ——土的內(nèi)摩擦角；h——填土頂面至任一點(diǎn)高度；H——填土頂面至基底高度；Ej——高度范圍內(nèi)單位寬度的靜土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。（2）土的重力及側(cè)向土壓力ej——高度h處?kù)o土壓力強(qiáng)度；②主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值a土層特性無(wú)變化且無(wú)汽車(chē)荷載時(shí)E——主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；

γ——土的重力密度；B——臺(tái)的計(jì)算寬度或擋土墻的計(jì)算長(zhǎng)度；H——計(jì)算土層高度；β——填土表面與水平面的夾角。主動(dòng)土壓力的著力點(diǎn)自計(jì)算土層地面算起，C=H/3。②主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值E——主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值；β——填土表面與b土層特性無(wú)變化但有汽車(chē)荷載，在β=0°時(shí)按下式計(jì)算h——汽車(chē)荷載的等代均布土層厚度。土壓力著力點(diǎn)自計(jì)算土層地面算起：c當(dāng)β=0°時(shí)，破壞棱體破裂面與豎直線間的夾角θ的正切值可按下式計(jì)算式中b土層特性無(wú)變化但有汽車(chē)荷載，在β=0°時(shí)按下式計(jì)算h—③樁柱式橋臺(tái)土壓力的計(jì)算寬度公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：當(dāng)樁柱間凈距l(xiāng)i不大于樁柱直徑

D

或?qū)挾葧r(shí)，不考慮樁柱間空隙的折減，作用在每根樁柱上的土壓力計(jì)算寬度

b

按下式計(jì)算：當(dāng)樁柱間凈距

li大于樁柱直徑D

或?qū)挾葧r(shí)：若

D≤1m若

D>1m③樁柱式橋臺(tái)土壓力的計(jì)算寬度當(dāng)樁柱間凈距l(xiāng)i大于（3）汽車(chē)荷載沖擊力

鋼筋混凝土樁柱式墩臺(tái)，以及其它輕型墩臺(tái)，在計(jì)算汽車(chē)荷載時(shí)應(yīng)計(jì)入沖擊力。因?qū)儆诰植考虞d，故沖擊系數(shù)取1.3。（4）汽車(chē)荷載制動(dòng)力

汽車(chē)荷載的制動(dòng)力是橋梁墩臺(tái)承受的主要縱向水平力之一。制動(dòng)力可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計(jì)算。在計(jì)算梁式橋墩臺(tái)時(shí)，制動(dòng)力可移至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動(dòng)支座、橡膠支座、擺動(dòng)支座的底座面上。（3）汽車(chē)荷載沖擊力（5）流水壓力

作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計(jì)算。流水壓力的合力作用點(diǎn)，假定在設(shè)計(jì)水位以下1/3水深處，即假定河底的流速為零，作用力的分布呈倒三角形。位于涌潮河段的橋墩臺(tái)，應(yīng)考慮因涌潮潮差產(chǎn)生的水壓力和涌潮對(duì)橋墩的拍擊力。由于涌潮現(xiàn)象機(jī)理十分復(fù)雜，在設(shè)計(jì)計(jì)算前須對(duì)涌潮在橋位出現(xiàn)的規(guī)律及對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用力大小和計(jì)算圖式進(jìn)行研究分析。（5）流水壓力（6）冰壓力

嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫(kù)中的橋梁墩臺(tái)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇獾木唧w情況及墩臺(tái)形狀計(jì)算冰壓力。冰壓力有豎向和水平向作用力，主要是水平向作用力。豎向力是由冰層水位升降而對(duì)橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生的作用；水平向作用力包括因風(fēng)和水流作用于大面積冰層而產(chǎn)生的靜壓力、冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力、河流流冰產(chǎn)生的動(dòng)壓力（流冰壓力）等。（6）冰壓力（7）船只或漂流物的撞擊力

船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺(tái)的偶然荷載，但是對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對(duì)于通航河道或有漂流物的河流中的墩臺(tái)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。漂流物的撞擊力，在無(wú)實(shí)際資料時(shí)可按下式估算：W——漂流物的重量；可根據(jù)實(shí)際調(diào)查確定；

V——水的流速；T——撞擊時(shí)間，在無(wú)實(shí)際資料時(shí)可用1s；

g——重力加速度9.81。（7）船只或漂流物的撞擊力W——漂流物的重量；可根據(jù)實(shí)際調(diào)

規(guī)范規(guī)定，船只的撞擊力可根據(jù)河道等級(jí)和船只的撞擊力方向查表（如下表）取值。如航道中有大噸位船只航行時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況另作分析確定。船只撞擊力的作用點(diǎn)，假定在計(jì)算通航水位線上，墩臺(tái)身的寬度或長(zhǎng)度的中點(diǎn)處；當(dāng)設(shè)有與墩、臺(tái)分開(kāi)的防撞擊的防護(hù)構(gòu)造時(shí)，可不計(jì)船只撞擊力；對(duì)于四、五、六級(jí)航道內(nèi)的鋼筋混凝土樁墩，順橋向撞擊力按表中所列數(shù)值的50％計(jì)算。內(nèi)河航道標(biāo)準(zhǔn)船舶噸位DWT(t)橫橋向撞擊作用(kN)順橋向撞擊作用(kN)一300014001100二20001100900三1000800650四500550450五300400350六100250200七20150125規(guī)范規(guī)定，船只的撞擊力可根據(jù)河道等級(jí)和船只的內(nèi)（8）地震力地震力是一項(xiàng)十分重要和危害性大的偶然荷載，在墩臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要進(jìn)行抗震驗(yàn)算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計(jì)。橋梁下部結(jié)構(gòu)在地震時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的震害有：受地震后，墩臺(tái)、基礎(chǔ)截面強(qiáng)度延性和穩(wěn)定性不夠，以致發(fā)生結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、折斷、位移而引起落梁；地基土液化使墩臺(tái)下沉、位移、傾斜；引道、岸坡滑移下沉致使墩臺(tái)損壞。因此，深入研究地震力對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)的作用力、作用方式，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理方面進(jìn)行抗震驗(yàn)算是不可缺少的，橋梁的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)防可參照《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。（8）地震力3、荷載組合

橋梁墩臺(tái)計(jì)算時(shí)，通常需要對(duì)各種可能的荷載進(jìn)行組合計(jì)算，滿(mǎn)足各種不同的要求。在進(jìn)行墩臺(tái)荷載效應(yīng)組合時(shí)，尚需考慮按順橋向和橫橋向的最不利布載。在所有荷載中，車(chē)輛荷載的變動(dòng)對(duì)荷載組合起著支配作用。橋墩計(jì)算中，一般需驗(yàn)算墩身截面的強(qiáng)度、作用在墩身截面上合力的偏心距及橋墩的穩(wěn)定性等。因此，需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利荷載組合。

下面分別說(shuō)明梁橋和拱橋墩臺(tái)可能出現(xiàn)的組合。3、荷載組合（1）梁橋重力式橋墩①第一種組合：橋墩各截面可能產(chǎn)生最大豎向力

（驗(yàn)算墩身強(qiáng)度和基底最大應(yīng)力）

將車(chē)道均布荷載沿縱向布置在相鄰的兩孔橋跨上，并且將集中荷載（重軸）布置在計(jì)算橋墩處。這時(shí)可得到橋墩的最大汽車(chē)豎向力荷載，但偏心較?。ㄈ鐖Da）。②第二種組合：橋墩各截面在順橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩（驗(yàn)算順橋方向墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心和橋墩穩(wěn)定性）

車(chē)道荷載僅在一孔橋跨（相鄰兩跨的較大跨）上布置，且有其它水平荷載（如風(fēng)力、船撞力、流水壓力等）作用于墩身，這時(shí)豎向力較小，而水平荷載引起的彎矩大，可能使墩身截面產(chǎn)生很大的合力偏心距（如圖b）。（1）梁橋重力式橋墩橋梁墩臺(tái)的設(shè)計(jì)構(gòu)造及計(jì)算課件③第三種組合：橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩（驗(yàn)算橫橋方向墩身強(qiáng)度、基底應(yīng)力、偏心和橋墩穩(wěn)定性）

在橫向計(jì)算時(shí)，橋跨上的汽車(chē)荷載可能是一列或幾列靠邊行駛，這時(shí)可能產(chǎn)生最大橫向偏心距；也可能是多列滿(mǎn)載，使豎向力較大而橫向偏心較?。ㄈ鐖Dc）。③第三種組合：橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生（2）拱橋重力式橋墩①順橋方向的作用及其效應(yīng)組合對(duì)于普通橋墩，應(yīng)布置相鄰兩孔的永久作用、在較大的一孔滿(mǎn)布車(chē)道荷載和人群荷載、其他可變作用（如制動(dòng)力、縱向風(fēng)力、溫度影響力等），此時(shí)可對(duì)橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向力和彎矩。對(duì)于單向推力墩，只考慮相鄰兩孔中跨徑較大一孔的永久作用效應(yīng)。②橫橋方向的作用及其效應(yīng)組合橫橋方向作用于橋墩上的外力有風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、船只或漂流物撞擊力、地震力等。但是對(duì)于公路橋梁，橫橋方向的受力驗(yàn)算一般不作控制設(shè)計(jì)。（2）拱橋重力式橋墩（3）梁橋重力式橋臺(tái)

橋臺(tái)也須針對(duì)驗(yàn)算截面的臺(tái)身截面強(qiáng)度、地基應(yīng)力、橋臺(tái)穩(wěn)定性等按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行可能的荷載組合。橋臺(tái)荷載組合和驗(yàn)算只考慮順橋方向。①在橋跨結(jié)構(gòu)上布置車(chē)輛荷載、溫度下降、制動(dòng)力（向橋孔方向），并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大彎矩組合，如圖a）；②在臺(tái)后破壞棱體上布置車(chē)輛荷載、溫度下降、并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大水平力與最大反向彎矩組合，如圖b）；③在橋跨結(jié)構(gòu)上和臺(tái)后破壞棱體上都布置車(chē)輛荷載、溫度下降、制動(dòng)力（向橋孔方向），并考慮臺(tái)后土側(cè)壓力（考慮最大豎向力組合，如圖c）。

（3）梁橋重力式橋臺(tái)（4）拱橋重力式橋臺(tái)

同梁橋重力式橋臺(tái)一樣。對(duì)于單跨無(wú)鉸拱的順橋向活荷載布置一般取活荷載布置于橋跨結(jié)構(gòu)上和活荷載布置于臺(tái)背后破壞棱體上（分別類(lèi)似于上圖a、b）。

（4）拱橋重力式橋臺(tái)第二節(jié)墩臺(tái)計(jì)算與驗(yàn)算1、重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算重力式橋墩主要采用圬工材料，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用下列表達(dá)式：γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：特大橋、重要大橋取1.1，大橋、中橋、重要小橋取1.0，小橋、涵洞取0.9；S——作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值；R——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值函數(shù)；fd——材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ad——幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值（可采用設(shè)計(jì)文件規(guī)定值）。第二節(jié)墩臺(tái)計(jì)算與驗(yàn)算1、重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算γ0——結(jié)構(gòu)（1）截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算①驗(yàn)算截面的選取通常選取基礎(chǔ)頂面、墩身截面突變處懸臂式墩帽與墩身交界處高墩沿墩身每隔2～3m選取一個(gè)截面截面②驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算豎向力∑N、水平力∑H、彎矩∑M。③承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算按軸心或偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算墩身各截面承載力。④截面偏心驗(yàn)算

各驗(yàn)算截面在各種組合下的偏心距e=(∑M)/(∑N)均不應(yīng)超過(guò)表中限值。（1）截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算作用組合偏心距限值基本組合e≤0.6s偶然組合e≤0.7s受壓構(gòu)件偏心距限值

當(dāng)偏心距超過(guò)上表限值時(shí)，構(gòu)件應(yīng)按下列公式計(jì)算：Nd——軸向力設(shè)計(jì)值；A——構(gòu)件截面面積；W——受拉邊緣彈性抵抗拒；ftmd——彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；φ——砌體偏心受壓構(gòu)件承載載力影響系數(shù)或混凝土軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)。作用組合偏心距限值基本組合e≤0.6s偶然組合e≤0.7⑤直接抗剪驗(yàn)算

當(dāng)拱橋相鄰兩孔的推力不相等時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算拱座截面的抗剪強(qiáng)度：Vd——剪力設(shè)計(jì)值；A——受剪截面面積；fvd

——砌體或混凝土抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；μf——摩擦系數(shù)，取0.7；Nk——與受剪截面垂直的壓力標(biāo)準(zhǔn)值?！咀ⅰ可鲜鏊袇?shù)均應(yīng)按《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD61-2005）中有關(guān)規(guī)定取值。⑤直接抗剪驗(yàn)算Vd——剪力設(shè)計(jì)值；（2）橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算①縱向撓曲穩(wěn)定性驗(yàn)算Nj——各種組合中最不利的設(shè)計(jì)荷載效應(yīng)（豎向力）；φ——受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)，按公式計(jì)算或查表；α——與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的系數(shù)：對(duì)5、2.5、1號(hào)砂漿分別

采用0.002、0.0025、0.004，對(duì)混凝土采用0.002；A——驗(yàn)算截面的面積；Rja——材料的抗壓極限強(qiáng)度；γm——安全系數(shù)。（2）橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算Nj——各種組合中最不利的設(shè)計(jì)荷載效關(guān)于縱向彎曲系數(shù)φ的確定受壓構(gòu)件縱向彎曲系數(shù)φ，軸心受壓墩臺(tái)的值可查閱《鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.3.1；偏心受壓時(shí)，彎曲平面內(nèi)的縱向彎曲系數(shù)φ按下式計(jì)算：

β——矩形截面取β=l0/hw；l0、hw——墩臺(tái)計(jì)算長(zhǎng)度、截面在彎曲平面的高度；e0——豎向力偏心距；rw——在彎曲平面內(nèi)截面（換算截面）的回轉(zhuǎn)半徑。關(guān)于縱向彎曲系數(shù)φ的確定β——矩形截面取β=l0②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算如右圖，當(dāng)橋墩處于臨界穩(wěn)定平衡狀態(tài)時(shí)，繞傾覆轉(zhuǎn)軸A?A取矩，可得即上述方程左邊第一項(xiàng)為穩(wěn)定力矩，第二項(xiàng)為傾覆力矩。②抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算如右圖，當(dāng)橋墩處于

于是，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0可按下式計(jì)算：M穩(wěn)——穩(wěn)定力矩；M傾——傾覆力矩；Pi——作用標(biāo)準(zhǔn)值組合（地震除外）引起的豎向力；ei——豎向力Pi對(duì)驗(yàn)算截面重心的力臂（平距）；Hi——作用標(biāo)準(zhǔn)值組合（地震除外）引起的水平力；hi——水平力Hi對(duì)驗(yàn)算截面重心的力臂（垂距）；s——截面形心O至驗(yàn)算傾覆轉(zhuǎn)軸A?A的水平距離；K01——抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)最小容許值（見(jiàn)表）。于是，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)K0可按下式計(jì)算：M穩(wěn)③抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑移穩(wěn)定系數(shù)Kc可按下式計(jì)算：∑Pi——豎向力總和（包括水的浮力）；∑Hip——抗滑穩(wěn)定水平力總和；∑Hia——滑動(dòng)水平力總和；f——圬工基礎(chǔ)底面與地基土之間的