第十一章懸索橋-橋梁工程

樁柱式埋置式橋臺對于各種土壤地基都適宜。根據(jù)橋?qū)捄屯粱休d能力可以采用雙柱、三柱或多柱的型式。柱與鉆孔樁相連的稱樁柱式；柱子嵌固在普通擴(kuò)大基礎(chǔ)之上的稱立柱式；完全由一排鋼筋混凝土樁和樁頂蓋（或帽）梁連結(jié)而成的稱柔性樁臺。樁柱式橋臺的臺帽、耳墻及柱采用C25鋼筋混凝土，樁采用C20鋼筋混凝土?？蚣苁綐蚺_既比樁柱式橋臺有更好的剛度，又比重力式埋置橋臺挖空率更高，更節(jié)約圬工體積。由于這種橋臺結(jié)構(gòu)本身存在著斜桿，能夠產(chǎn)生水平分力以平衡土壓力，加之基底較寬，又通過系梁聯(lián)成一個框架體，所以穩(wěn)定性較好，可用于填土高度在5m以上的橋臺，其不足之處是必須用雙排樁基，鋼筋水泥用量均較樁柱式的要多。為了節(jié)約圬工體積，可以把后傾式埋置式橋臺臺身挖空，做成肋形埋置式橋臺。1.拱橋重力式橋墩拱橋是一種有推力結(jié)構(gòu)，拱圈傳給橋墩上的力，除了垂直力以外，還有較大的水平推力，這是與梁橋的最大不同之處。從抵御恒載水平力的能力來看，拱橋橋墩又可以分為普通墩和單向推力墩兩種。普通墩除了承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來的垂直反力外，一般不承受恒載水平推力，或者當(dāng)相鄰孔不相同時只承受經(jīng)過相互抵消后尚余的不平衡推力。單向推力墩又稱制動墩，它的主要作用是在它的一側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時，能承受住單向的恒載水平推力，以保證其另一側(cè)的拱橋不致遭到傾坍。而且當(dāng)施工時為了拱架的多次周轉(zhuǎn)，或者當(dāng)纜索吊裝設(shè)備的工作跨徑受到限制時，為了能按橋臺與某墩之間或者按某兩個橋墩之間作為一個施工段進(jìn)行分段施工，在此情況下也要設(shè)置能承受部分恒載單向推力的制動墩。由此可見，為了滿足結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定的要求，普通墩的墩身可以做得薄一些，單向推力墩則要做得厚實一些。與梁橋重力式橋墩相比較，拱橋橋墩在構(gòu)造上還有以下的特點：（1）拱座拱橋橋墩與梁橋橋墩構(gòu)造上的一個不同點是，梁橋橋墩的頂面要設(shè)置傳力的支座，且支座距頂面邊緣保持一定的距離；而無支架吊裝的拱橋橋墩則在其頂面的邊緣設(shè)置呈傾斜面的拱座，直接承受由拱圈傳來的壓力。故無鉸拱的拱座總是設(shè)計成與拱軸線呈正交的斜面。由于拱座承受著較大的拱圈壓力，故一般采用C20以上的整體式混凝土、C25以上混凝土預(yù)制塊或MU50以上的塊石砌筑。肋拱橋的拱座由于壓力比較集中，故應(yīng)用強度等級較高的混凝土及數(shù)層鋼筋網(wǎng)加固；裝配式的肋拱以及雙曲拱橋的拱座，也可預(yù)留供插入拱肋的孔槽,就位以后再澆灌混凝土封固。（2）拱座的位置當(dāng)橋墩兩側(cè)孔徑相等時，則拱座均設(shè)置在橋墩頂部的起拱線標(biāo)高上，有時考慮橋面的縱坡，兩側(cè)的起拱線標(biāo)高可以略有不同。當(dāng)橋墩兩側(cè)的孔徑不等，恒載水平推力不平衡時，將拱座設(shè)置在不同的起拱線標(biāo)高上。此時，橋墩墩身可在推力小的一側(cè)變坡或增大邊坡。從外形美觀上考慮，變坡點一般設(shè)在常水位以下（圖13.25）。墩身兩側(cè)邊坡和梁橋的一樣，一般也為20:1~30:1。

（3）墩頂以上構(gòu)造對于實腹式石拱橋，其墩頂以上部分通常做成與側(cè)墻平齊的形式。對于空腹式石拱橋或雙曲拱橋的普通墩，常采用立墻式、立柱加蓋梁式或者采用跨越式。對于單向推力墩常采用立墻式和框架式。當(dāng)采用立墻式時，為了檢修的方便，墻中應(yīng)設(shè)置過人孔；當(dāng)采用立柱加蓋梁或框架式時，則應(yīng)按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計配筋。普通墩的頂寬，對于混凝土墩一般可按拱跨的1/15~1/25，石砌墩可按拱跨的1/10~1/20估算，其比值將隨跨徑的增大而減小，且不宜小于80cm。對于單向推力墩，則按具體情況計算確定。為了縮減墩身長度，拱橋墩頂部分也可做成托盤形式。托盤可采用C20混凝土，或僅布置構(gòu)造鋼筋。2.拱橋輕型橋墩拱橋橋墩上所用的輕型橋墩,一般為配合鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的樁柱式橋墩。從外形上看，它與梁橋上的樁柱式橋墩非常相似。其主要差別是：在梁橋墩帽上設(shè)置支座，而在拱橋墩頂部分則設(shè)置拱座。當(dāng)拱橋跨徑在10m左右時，常采用兩根直徑為1m的鉆孔灌注樁；跨徑在20m左右時可采用兩根直徑為1.2m或三根直徑為1m的鉆孔灌注樁；跨徑在30m左右時可采用三根直徑為1.2~1.3m的鉆孔灌注樁。樁墩較高時，應(yīng)在樁間設(shè)置橫系梁以增強樁柱剛性。樁柱式橋墩一般采用單排樁，跨徑在40~50m以上的高墩，可采用雙排樁。在樁頂設(shè)置承臺，與墩柱聯(lián)成整體。如果柱與樁直接連接，則應(yīng)在接合處設(shè)置橫系梁。若柱高大于6~8m時，還應(yīng)在柱的中部設(shè)置橫系梁。在采用輕型橋墩的多孔拱橋中，每隔3~5孔應(yīng)設(shè)單向推力墩。當(dāng)橋墩較矮或單向推力不大時，可以考慮一些輕型的單向推力墩，其優(yōu)點是阻水面積小，并可節(jié)約圬工體積。輕型的單向推力墩形式有：1帶三角桿件的單向推力墩。這種橋墩的特點是在普通墩的墩柱上，從兩側(cè)對稱地增設(shè)鋼筋混凝土斜撐和水平拉桿，用來提高抵抗水平推力的能力（圖13.27a）。為了提高構(gòu)件的抗裂性，可以采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。這種橋墩只在橋不太高的旱地上采用。2懸臂式單向推力墩。懸臂式單向推力墩的工作原理是，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)定力矩來平衡由拱的水平推力所導(dǎo)致的傾覆力矩（圖13.27b）。這種型式適用于兩鉸雙曲拱橋。但由于墩身較薄，在受力后懸臂端會有一定位移，因而對于無鉸拱來說會有附加內(nèi)力發(fā)生拱橋上常用的重力式橋臺為U型橋臺，其同梁式橋U型橋臺一樣亦由臺帽、臺身和基礎(chǔ)三部分組成，其尺寸擬定亦與梁橋基本相同。拱橋U型橋臺與梁橋U型橋臺的差別在：在尺寸上，拱橋橋臺由于承受很大的水平推力，因而一般要比梁橋大，前墻頂寬可采用經(jīng)驗公式B=0.15L0估算（B—起拱線至前墻背坡頂間的水平距離）；拱橋橋臺臺帽上要設(shè)置拱座，其構(gòu)造和尺寸可參照橋墩的尺寸擬定；對于空腹式拱橋，在前墻頂面上還要砌筑背墻，用來擋住路堤填土和支承腹拱；拱橋橋臺前墻背坡坡度改為2:1~4:1,前坡改為20:1~30:1或直立2.拱橋輕型橋臺適用于小跨徑拱橋和橋臺水平位移量很小的情況。工作原理：當(dāng)橋臺受到拱的推力后，便發(fā)生繞基底形心軸而向路堤方向的轉(zhuǎn)動，此時臺后的土便產(chǎn)生抗力來平衡拱的推力，從而使橋臺的尺寸大大地小于實體重力式橋臺（約為65%左右）。（1）八字形橋臺八字形橋臺的構(gòu)造簡單，臺身由前墻和兩側(cè)的八字翼墻構(gòu)成。兩者之間通常留沉降縫分砌。前墻可以是等厚度的，也可以是變厚度的。變厚度臺身的背坡為2:1~4:1。翼墻的頂寬一般為40cm，前坡為10:1，后坡為5:1。為了防止基底向河心滑動，基礎(chǔ)應(yīng)有一定的埋置深度。臺后填土必須分層夯實，做好防護(hù)措施，防止受水流浸蝕沖刷。（2）U字形橋臺U字形輕型橋臺是由前墻和平行于車行方向的側(cè)墻組成，構(gòu)成U字形的水平截面。它與U型重力式橋臺的差別：后者是靠擴(kuò)大橋臺底面積，以減小基底壓力，并利用基底與地基的摩阻力和適當(dāng)利用臺背側(cè)土壓力，以平衡拱的水平推力。因此，基礎(chǔ)底面積較輕型橋臺的要大，通常從前墻一直延伸到側(cè)墻尾端，側(cè)墻與前墻連成整體，而與拱上側(cè)墻斷開。U字形輕型橋臺前墻的構(gòu)造和八字形橋臺相同，但側(cè)墻卻是拱上側(cè)墻的延伸，它們之間應(yīng)設(shè)變形縫，以適應(yīng)橋的可能變位。輕型橋臺側(cè)墻的頂寬一般為50cm，內(nèi)側(cè)坡度為5:1，若有人行道，則上端做成等厚直墻，直到與按5:1內(nèi)坡相交為止，以下仍用5:1的坡度。（3）背撐式橋臺當(dāng)橋臺較寬時，為了保證結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性，可以在八字形或U字形橋臺的前墻背后加一道或幾道背撐，構(gòu)成π字形、E字形等水平截面形式的前墻（圖13.30）。背撐頂寬為30～60cm，厚度也為30～60cm，背坡為3:1～5:1的梯形。這種橋臺比八字形橋臺的穩(wěn)定性要好，但土方開挖量及圬工體積都有增多。然而加背撐的U字形橋臺卻能適用于較大跨徑的高橋和寬橋。（4）靠背式框架橋臺這種橋臺是用三角形框架把臺帽、前壁、耳墻和設(shè)置在不同標(biāo)高且具有不同斜度的分離式基礎(chǔ)聯(lián)接而成（圖13.31）。這樣，一方面它具有水平的和仰斜的基底，能夠滿足橋臺在施工期間的穩(wěn)定性，另一方面由于抵板比柱腳基礎(chǔ)位置高，并具有與老土緊貼的斜背面，能夠合理地承受主拱作用力。因而，結(jié)構(gòu)輕巧，圬工量大為減少。水平基礎(chǔ)主要承受結(jié)構(gòu)自重及部分荷重。在施工期間，整個結(jié)構(gòu)有類似于錨桿式擋土墻。斜置基礎(chǔ)設(shè)置在L形的基坑上，其坡度等于挖方邊坡。優(yōu)點是：受力合理、圬工體積小，比重力式橋臺節(jié)約85%左右，且基坑挖方量小，尤其顯著的是水中的挖方量要減少很多。主要缺點是稍多用了一點鋼筋。這種橋臺適合于在非巖石地基上修建拱橋橋臺。（一）作用的計算橋梁上部結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺的計算值，由橋梁支座反力計算確定。對于墩臺在水下和土中部分自重的計算方法，要根據(jù)地基土的性質(zhì)加以考慮公路橋梁設(shè)計規(guī)范中，在考慮水的浮力時，對不同的土質(zhì)和不同的計算內(nèi)容作了不同的規(guī)定。位于透水性地基上的墩臺，在驗算穩(wěn)定時，應(yīng)采用設(shè)計高水位的浮力；在驗算地基應(yīng)力時，僅考慮低水位時的浮力，或不考慮水的浮力。基礎(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺，可不考慮水的浮力。當(dāng)?shù)鼗欠裢杆炊〞r，按透水與不透水，以最不利荷載組合計算。水對水下墩臺或土的固體顆粒的浮力作用，可用墩臺圬工的浮容重或土的浮容重來反映。圬工的浮容重等于圬工容重減去水的容重，土的浮容重可以根據(jù)土質(zhì)資料得到不同的物理指標(biāo)，如天然容重、天然含水量、比重或飽和容重等計算。1、恒載和水的浮力橋臺土壓力計算時，采用哪種土壓力，應(yīng)根據(jù)橋臺位移及壓力傳播方式而定。梁式橋臺承受的水平壓力主要是臺后滑動土體（及滑動土體上的荷載）所產(chǎn)生的側(cè)壓力，它使橋臺發(fā)生向河心的移動。因此，梁橋橋臺的側(cè)土壓力，一般按主動土壓力計算。當(dāng)橋臺剛度很大，不可能產(chǎn)生微量移動，滑動土體不可能形成時，可按靜止土壓力計算。主動土壓力被動土壓力靜止土壓力2、側(cè)向土壓力圖2-7-11臺前溜坡的土壓力計算圖式3、汽車荷載沖擊力

鋼筋混凝土樁柱式墩臺，以及其它輕型墩臺，在計算汽車荷載時應(yīng)計入沖擊力。但對于重力式實體墩臺，沖擊力的作用衰減很快，因此，驗算時可不計沖擊影響。沖擊力的計算按公路橋涵設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。4、汽車荷載的制動力

汽車荷載的制動力是橋梁墩臺承受的主要縱向水平力之一，當(dāng)汽車荷載在橋上制動或減速時，在車輪與橋面之間產(chǎn)生相互作用力，此時橋面受到方向與車輛行進(jìn)方向相同的力，即稱制動力，制動力可按公路橋涵設(shè)計規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計算。在計算梁式橋墩臺時，制動力可移至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動支座、橡膠支座、擺動支座的底座面上。作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計算。流水壓力的合力作用點，假定在設(shè)計水位以下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。嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫中的橋梁墩臺，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇獾木唧w情況及墩臺形狀計算冰壓力。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橋梁墩臺產(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)生的動壓力等。5、流水壓力及冰壓力6、船只或漂流的幢擊力

船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺的偶然荷載，但是對橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對于通航河道或有漂流物的河流中的墩臺，設(shè)計時應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。漂流物的撞擊力，在無實際資料時可按下式估算7、地震力在地震區(qū)建造的橋梁，地震力是一項十分重要和危害性大的偶然荷載，在墩臺設(shè)計計算時要進(jìn)行抗震驗算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計。13.2.1重力式橋墩1．作用(荷載)及其組合重力式橋墩的作用效應(yīng)組合，是根據(jù)實際作用同時作用于橋墩的可能性進(jìn)行布載，同時使這樣組合的作用在橋墩的計算截面產(chǎn)生最大的內(nèi)力或偏心，即最不利的作用效應(yīng)組合。它主要與墩身所要驗算的內(nèi)容有關(guān)，例如，墩身截面的強度和偏心的驗算，整個橋墩的縱向及橫向穩(wěn)定性驗算等。其次，拱橋重力式橋墩與梁橋的除了有共同點之外，也還存在一些差異，例如拱橋不設(shè)活動支座因而沒有支座摩阻力；但它要計及各種作用在拱座處產(chǎn)生的水平推力和彎矩。在作用效應(yīng)組合中應(yīng)注意，作用于橋墩上的可變作用中有些作用不應(yīng)同時考慮。一般來說，由于橋墩受力的復(fù)雜性，很難在實際計算中事前判斷哪一種作用效應(yīng)組合最為不利，而應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，對各種可能的最不利作用效應(yīng)組合進(jìn)行計算，通過計算得出結(jié)論。下面將按梁橋和拱橋分別列出它們可能的作用效應(yīng)組合。（1）梁橋重力式橋墩作用效應(yīng)組合1）基本組合順橋方向的作用及其效應(yīng)組合：第一種組合。按橋墩各計算截面上可能產(chǎn)生的最大豎向力的情況進(jìn)行布載和組合，用以驗算墩身強度和基底最大應(yīng)力。布載方式為：除結(jié)構(gòu)重力外，相鄰兩孔都滿布車道荷載和人群荷載，同時，應(yīng)考慮其它縱向力（制動力、支座摩阻力、縱向風(fēng)力等），如圖13.32(a)所示。圖13.32梁橋橋墩的作用組合圖示G—橋墩重力；Q—水的浮力；PK—車道荷載；Ngk—上部結(jié)構(gòu)重力引起在支座上的垂直反力；NQK—活載引起在支座上的垂直反力；H—制動力或支座摩阻力；FWL—縱向風(fēng)力；FWL1—橫向風(fēng)力（墩身）；FWL2—橫向風(fēng)力（上部結(jié)構(gòu)）；FW—流水壓力或流冰壓力；F—撞擊力。第二種組合。按橋墩各計算截面在順橋方向可能產(chǎn)生的最大偏心距或最大彎矩進(jìn)行布載和組合，用以驗算墩身強度、基底應(yīng)力、偏心以及橋墩的穩(wěn)定性。布載方式為：除結(jié)構(gòu)重力外，只在一孔布置車道荷載和人群荷載（不等跨時在較大跨徑一孔布載），同時，應(yīng)布置可能產(chǎn)生的其它縱向力，如圖13.32(b)所示。按此要求，可以進(jìn)行如下作用效應(yīng)組合：1上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力（此組合驗算地基承受永久荷載作用時的合力偏心距）。2上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋車道荷載＋人群荷載。3上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋車道荷載＋人群荷載＋縱向風(fēng)力＋制動力。4上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋車道荷載＋人群荷載＋縱向風(fēng)力＋支座摩阻力。橫橋方向的作用及其效應(yīng)組合：橫橋向（垂直于行車方向）作用是按橋墩各計算截面在橫橋方向上可能產(chǎn)生的最大偏心或最大彎矩情況進(jìn)行布載和組合，用以驗算橫橋方向墩身強度、基底應(yīng)力、偏心及橋墩穩(wěn)定性，如圖13.32(c)所示。按此要求，可以進(jìn)行如下作用效應(yīng)組合：1上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋雙孔雙行車道荷載（偏載）＋雙孔單邊人群荷載＋橫向風(fēng)力＋流水壓力（或流冰壓力）。2上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋雙孔單行車道荷載＋雙孔單邊人群荷載＋橫向風(fēng)力＋流水壓力（或流冰壓力）。2）偶然組合1順橋方向的作用及其效應(yīng)組合上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋車道荷載＋人群荷載＋船只或漂浮物撞擊力。2橫橋方向的作用及其效應(yīng)組合上部結(jié)構(gòu)自重＋計算截面以上橋墩重力＋浮力＋雙孔雙（單）行車道荷載＋雙孔單邊人群荷載＋船只或漂浮物撞擊力。3永久作用＋地震作用在進(jìn)行偶然組合時，車道荷載、人群荷載等可變作用，可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗取用適當(dāng)?shù)拇碇?，視具體情況，也可以不考慮可變作用效應(yīng)參與組合。3）作用短期效應(yīng)組合和作用長期效應(yīng)組合對于柱式橋墩墩柱的抗裂驗算，應(yīng)按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響進(jìn)行計算，此時汽車荷載效應(yīng)不計入沖擊力的影響。（2）拱橋重力式橋墩1）基本組合①順橋方向的作用及其效應(yīng)組合。對于普通橋墩應(yīng)為相鄰兩孔的永久作用，在一孔或跨徑較大的一孔滿布可變作用的一種或幾種，如汽車制動力、縱向風(fēng)力、溫度作用等，并計及由此對橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向力和彎矩（圖13.33）。對于單向推力墩則只考慮相鄰兩孔中跨徑較大一孔的永久荷載作用力。13.33中的符號意義如下：G——橋墩自重；Q——水的浮力（僅在驗算穩(wěn)定時考慮）；2）偶然組合拱橋重力式橋墩的作用效應(yīng)偶然組合原理與梁橋的相似，可參考前述方式進(jìn)行作用效應(yīng)組合。以上所述的各種作用效應(yīng)組合是對重力式橋墩而言的，對于其它型式的橋墩，則要根據(jù)它們的構(gòu)造和受力特點進(jìn)行具體分析，然后參照上述的一般原則，進(jìn)行個別的作用效應(yīng)組合。這里要提出注意的是：1不論對于哪一種型式的橋墩，在計算中對于各種荷載組合都要滿足《橋規(guī)》中所規(guī)定的強度安全系數(shù)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定系數(shù)。2橋規(guī)中還規(guī)定，在可變作用中，有些荷載不應(yīng)同時考慮（見第一章表1.15），例如在計入汽車制動力時，就不應(yīng)同時計入流水壓力、冰壓力和支座摩阻力等。

2.重力式橋墩驗算重力式墩臺強度偏心矩穩(wěn)定圬工結(jié)構(gòu)輕型橋墩、柱式橋墩：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墩臺身的基礎(chǔ)頂面墩臺帽及墩臺帽交界處墩身截面墩臺身截面突變處高墩驗算截面

對于混凝土偏心受壓構(gòu)件，在表13.5規(guī)定的受壓偏心距限值范圍內(nèi)，當(dāng)按受壓承載力計算時，假定受壓區(qū)的法向應(yīng)力圖形為矩形，其應(yīng)力取混凝土抗壓強度設(shè)計值，此時，取軸向力作用點與受壓區(qū)法向應(yīng)力的合力作用點相重合的原則（圖13.36）確定受壓區(qū)面積。受壓承載力應(yīng)按下列公式計算：

1單向偏心受壓受壓區(qū)高度應(yīng)按下列條件確定[圖13.36(a)]：(13.10)矩形截面的受壓承載力可按下列公式計算：(13.11)式中：——軸向力設(shè)計值；——彎曲平面內(nèi)軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)，按表13.4采用；——混凝土受壓區(qū)面積；——混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；——受壓區(qū)混凝土法向應(yīng)力合力作用點至截面重心的距離；——軸向力的偏心距；——矩形截面寬度；——矩形截面高度。當(dāng)構(gòu)件彎曲平面外長細(xì)比大于彎曲平面內(nèi)長細(xì)比時，尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗算其承載力。注：（1）l0為計算長度，按表13.3采用。

（2）在計算l0/b或l0/i時，b或i的取值：對于單向偏心受壓構(gòu)件，取彎曲平面內(nèi)截面高度或回轉(zhuǎn)半徑；對于軸心受壓構(gòu)件及雙向偏心受壓構(gòu)件，取截面短邊尺寸或截面最小回轉(zhuǎn)半徑。2雙向偏心受壓受壓區(qū)高度和寬度，應(yīng)按下列條件確定[圖13.36(b)]：(13.12)(13.13)矩形截面的偏心受壓承載力可按下列公式計算：(13.14)式中：——軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)，見表13.4；、——受壓區(qū)混凝土法向應(yīng)力合力作用點分別在和軸方向至截面重心距離；、——軸向力分別在和軸方向的偏心距。(a)單向偏心受壓(b)雙向偏心受壓圖13.36混凝土構(gòu)件偏心受壓1-受壓區(qū)重心（法向壓應(yīng)力合力作用點）；2-截面重心軸；e-單向偏心受壓偏心距；ec-單向偏心受壓法向應(yīng)力合力作用點距重心軸距離；ex、ey-雙向偏心受壓在x方向、y方向的偏心距；ecx、ecy-雙向偏心受壓法向應(yīng)力合力作用點在x、y方向的偏心距；Ac-受壓區(qū)面積；hc、bc-矩形截面受壓區(qū)高度、寬度。當(dāng)軸向力的偏心距超過表13.5的限值時，砌體和混凝土偏心受壓構(gòu)件的承載能力，應(yīng)按下列公式計算：單向偏心：(13.15)雙向偏心：(13.16)式中——軸向力設(shè)計值；A——構(gòu)件截面面積，對于組合截面應(yīng)彈性模量比換算為換算截面面積；W——單向偏心時，構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩，對于組合截面應(yīng)按彈性模量比換算為換算截面彈性抵抗矩；——雙向偏心時，構(gòu)件x方向受拉邊緣繞y軸的截面彈性抵抗矩和構(gòu)件y方向受拉邊緣繞x軸的截面彈性抵抗矩，對于組合截面應(yīng)按彈性模量比換算為換算截面彈性抵抗矩；—構(gòu)件受拉邊層的彎曲抗拉強度設(shè)計值；—砌體偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)或混凝土軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)，其值按公式（13.4）計算或查表13.4。

3）墩身截面偏心距e驗算橋墩承受偏心力作用時，為了防止由于偏心過大而使墩身喪失承載能力，應(yīng)對其偏心距予以限制，即除滿足公式（13.15）或公式（13.16）外，受壓偏心距e應(yīng)符合表13.5的限值要求。13.2.2樁柱式橋墩計算特點樁柱式橋墩的計算包括蓋梁和樁身兩個部分。1．蓋梁設(shè)計當(dāng)蓋梁與樁柱的線剛度比大于5時，雙柱式墩，按簡支梁或雙懸臂梁計算和配筋，多根柱的蓋梁可按連續(xù)梁計算；當(dāng)剛度比小于5或橋墩承受較大橫向力時，蓋梁應(yīng)作為橫向剛架的一部分進(jìn)行計算。當(dāng)蓋梁計算跨徑與梁高之比，對于簡支梁2.0<l/h≤5.0(l為計算跨徑，h為蓋梁高度)，對連續(xù)梁2.5<l/h≤5.0時，按本節(jié)規(guī)定進(jìn)行驗算和配筋；當(dāng)l/h>5.0時，應(yīng)按設(shè)計規(guī)范（JTGD62-2004）第5章~第7章中鋼筋混凝土一般構(gòu)件的有關(guān)規(guī)定計算；對于簡支梁l/h≤2.0,對于連續(xù)梁l/h≤2.5時，應(yīng)按深梁計算。計算蓋梁支點負(fù)彎矩時應(yīng)考慮柱支承寬度的影響，圓形截面柱可換算為邊長等于0.8倍直徑的方形截面柱。按簡支梁計算的蓋梁，其計算跨徑應(yīng)取lc和1.15ln兩者較小者，其中l(wèi)c為蓋梁支承中心之間的距離，ln為蓋梁的凈跨徑。在確定蓋梁凈跨徑時，圓形截面柱可換算為邊長等于0.8倍直徑的方形截面柱。當(dāng)蓋梁作為連續(xù)梁或剛構(gòu)分析時，計算跨徑可取支承中心距離。計算內(nèi)容包括：（1）作用計算1）永久作用。包括上部構(gòu)造恒載(行車道、橋面鋪裝、人行道、欄桿)、蓋梁重力及預(yù)應(yīng)力。2）可變作用。分別按其在蓋梁上可能產(chǎn)生的最不利情況，求出支點最大反力（車道荷載要乘以沖擊系數(shù)）作為蓋梁的可變作用。車道荷載及人群荷載橫向分布計算，當(dāng)對稱布置時，按杠桿法計算；當(dāng)非對稱布置時，可按剛性橫梁法（或偏心壓力法、剛接梁法或G-M法）計算。3）施工吊裝荷載。蓋梁在施工過程中，荷載的不對稱性很大，各截面將產(chǎn)生很大的彎矩，因而要根據(jù)當(dāng)時的架橋施工方案可能出現(xiàn)的施工荷載進(jìn)行組合，對各截面的受彎、受剪進(jìn)行驗算。構(gòu)件吊裝時，構(gòu)件重力應(yīng)乘以動力系數(shù)1.2或0.85，并視構(gòu)件具體情況作適當(dāng)增減。施工階段應(yīng)力計算按《橋規(guī)》（JTGD62）第七章第二節(jié)進(jìn)行。（2）內(nèi)力計算公路橋梁樁柱式墩的蓋梁通常采用雙懸臂式，計算時的控制截面通常選在支點和跨中截面。在計算支點負(fù)彎矩時，采用非對稱布置車道荷載、人群荷載與恒載的反力；在計算跨中正彎矩時，采用對稱布置車道及人群荷載與恒載的反力。橋墩沿縱向的水平力以及上部結(jié)構(gòu)可變作用的偏心對蓋梁將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，計算中應(yīng)加以考慮。（3）作用效應(yīng)組合及內(nèi)力包絡(luò)圖橋臺計算中考慮的可變作用有：1作用在上部構(gòu)造上的汽車荷載、人群荷載。2活載引起的土側(cè)壓力。3汽車荷載引起的制動力。4上部結(jié)構(gòu)因溫度變化在支座處產(chǎn)生的摩阻力（梁橋）或在拱座處產(chǎn)生的反力（拱橋）。作用于橋臺上的偶然作用為地震力。橋臺的荷載組合僅考慮順橋向荷載組合。（1）梁橋重力式橋臺1）作用布置。橋臺計算時與橋墩一樣，也應(yīng)根據(jù)各種可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行作用的最不利組合。汽車荷載可按以下三種情況布置：1在橋跨結(jié)構(gòu)上布置汽車荷載，溫度下降，制動力向橋孔方向，如圖13.47(a)所示。2在臺后填土的破壞棱體上布置汽車荷載，溫度下降，如圖13.47(b)所示。3在橋跨結(jié)構(gòu)和臺后填土破壞棱體上均布置車輛荷載，當(dāng)橋臺較長時，橋臺上也應(yīng)布置車輛荷載，溫度下降，制動力向橋孔方向，如圖13.47(c)所示。此外，在個別情況下，還要考慮在架梁之前，臺后已填土完畢并在其上布置有施工荷載的情形。2）作用效應(yīng)組合。根據(jù)上述荷載布置，重力式橋臺通常進(jìn)行如下幾種組合（僅列出前述作用布置中①和②的組合）：1上部結(jié)構(gòu)重力+計算截面以上橋臺重力+浮力+土側(cè)壓力(此組合是驗算地基永久荷載作用時的合力偏心距)。2上部結(jié)構(gòu)重力+計算截面以上橋臺重力+浮力+作用在橋跨結(jié)構(gòu)上的汽車荷載和人群荷載+土側(cè)壓力。3上部結(jié)構(gòu)重力+計算截面以上橋臺重力+浮力+作用在橋跨結(jié)構(gòu)上的汽車荷載