《橋梁支座墩臺(tái)基礎(chǔ)》課件

橋梁支座墩臺(tái)基礎(chǔ)橋梁作為連接兩地的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其支座和墩臺(tái)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。這一部分課程將深入探討橋梁支座和墩臺(tái)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù),為后續(xù)的橋梁建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。課程大綱1橋梁結(jié)構(gòu)概述從基本組成部分和作用特點(diǎn)概括性介紹橋梁結(jié)構(gòu)。2支座討論支座的功能、分類、常見類型以及選擇和設(shè)計(jì)方法。3墩柱分析墩柱的作用、形式、受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則。4基礎(chǔ)介紹基礎(chǔ)的功能、分類、常見類型以及設(shè)計(jì)要求。橋梁結(jié)構(gòu)概述橋梁是一種重要的基礎(chǔ)設(shè)施,用于跨越自然障礙或人工阻隔,連接兩地。橋梁的基本組成部分包括上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)由橋面、橋梁板、梁柱等部分組成,起到承載車輛和行人的作用。橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)包括承受各種復(fù)雜荷載、抗震抗災(zāi)能力強(qiáng)、耐久性好等。橋梁工程需要對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行精心設(shè)計(jì)和施工,確保整體性能達(dá)標(biāo)。橋梁的基本組成部分主橋主橋是橋梁的主要承重部分,承擔(dān)著承受交通荷載的重要任務(wù)。它可以是梁橋、拱橋、懸索橋等不同類型。橋面橋面位于主橋上部,直接承受車輛和行人的荷載,并連通道路。它需要具有足夠的強(qiáng)度和剛度。支座支座是將主橋與橋墩或橋臺(tái)連接的關(guān)鍵部件,起到承載和傳力的作用。它需要選用合適的類型。橋墩和橋臺(tái)橋墩和橋臺(tái)是橋梁的基礎(chǔ)部分,承擔(dān)著主橋的自重和外部荷載。它們應(yīng)具有足夠的穩(wěn)定性和抗震性。橋梁結(jié)構(gòu)的作用和特點(diǎn)承載能力橋梁結(jié)構(gòu)需要能夠安全地承載各種靜態(tài)和動(dòng)態(tài)荷載,確保行人和車輛的通行。整體穩(wěn)定性橋梁需要整體設(shè)計(jì)協(xié)調(diào),各部件相互配合,確保結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。耐久性橋梁應(yīng)能抵抗長(zhǎng)期的自然環(huán)境作用,確保結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)保持安全可靠。經(jīng)濟(jì)性橋梁的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮施工工藝和材料使用,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。支座橋梁支座是承載橋梁主體結(jié)構(gòu)并將其荷載傳遞至橋墩或橋臺(tái)的關(guān)鍵構(gòu)件。支座的選擇和設(shè)計(jì)直接影響橋梁的穩(wěn)定性和使用壽命。支座的功能和分類支座功能橋梁支座是連接上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要部件,承擔(dān)著將荷載傳遞到下部結(jié)構(gòu)的作用。支座分類支座可分為固定支座、活動(dòng)支座和導(dǎo)向支座等,根據(jù)承載能力和移動(dòng)方式的不同采用不同類型。受力特點(diǎn)支座需承受上部結(jié)構(gòu)的各種荷載,包括垂直荷載、水平荷載和溫度應(yīng)力等。常見支座類型滑動(dòng)支座可以沿固定方向滑動(dòng),允許結(jié)構(gòu)熱脹冷縮或支點(diǎn)移動(dòng)。廣泛用于道路橋梁和建筑物。轉(zhuǎn)動(dòng)支座可以繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),適用于受水平力較小的橋梁。能夠承受較大的豎向力。橡膠支座由橡膠制成,具有較高的變形能力?？梢猿惺芩胶拓Q向荷載,廣泛應(yīng)用于各類橋梁。支座的選擇和設(shè)計(jì)1功能需求分析針對(duì)橋梁的具體使用環(huán)境和加載情況，仔細(xì)分析支座所需要承擔(dān)的功能，如承載力、剛度、移動(dòng)量等。2類型選擇考慮結(jié)合功能需求,選擇合適的支座類型,如固定支座、滑動(dòng)支座、球形支座等,以滿足橋梁的各種使用要求。3設(shè)計(jì)參數(shù)確定根據(jù)荷載特點(diǎn)、空間限制等因素,確定支座的幾何尺寸、材料強(qiáng)度等設(shè)計(jì)參數(shù),使其能夠安全可靠地服務(wù)于橋梁。墩柱橋梁支撐的重要部件，起到承載上部橋梁結(jié)構(gòu)的作用。墩柱的功能、形式、受力特點(diǎn)及設(shè)計(jì)原則都需要仔細(xì)考慮。墩柱的功能和形式支撐作用墩柱是承擔(dān)橋梁整體荷載并將其傳遞至基礎(chǔ)的主要結(jié)構(gòu)部件。其承載能力直接影響橋梁的安全性能。形式多樣墩柱可采用實(shí)心矩形、空心矩形、圓形或橢圓形等多種截面形式。形式的選擇需結(jié)合荷載、環(huán)境等因素。滿足美學(xué)墩柱的外觀形式也應(yīng)兼顧橋梁的整體美觀,以協(xié)調(diào)大方的比例尺寸增添視覺魅力。墩柱的受力特點(diǎn)橋梁墩柱承擔(dān)著橋梁主體結(jié)構(gòu)的大部分重力荷載,是橋梁的關(guān)鍵承重構(gòu)件。墩柱受力特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:1基礎(chǔ)反力作用墩柱從基礎(chǔ)接收整個(gè)橋梁的重力和水平力,并將其傳遞到地基。2應(yīng)力分布特點(diǎn)墩柱的應(yīng)力分布具有復(fù)雜性,包括壓縮、彎曲、剪切等多種應(yīng)力狀態(tài)。3幾何尺寸影響墩柱高度、截面形狀等幾何尺寸參數(shù)會(huì)顯著影響其受力性能。墩柱的設(shè)計(jì)原則穩(wěn)定性確保橋梁墩柱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,抵抗各種外部作用力,避免傾覆或滑移。承載能力墩柱必須具有足夠的抗壓、抗彎、抗剪能力,承受上部橋梁結(jié)構(gòu)的荷載。耐久性墩柱設(shè)計(jì)應(yīng)考慮抗風(fēng)化、抗腐蝕能力,確保結(jié)構(gòu)在使用壽命內(nèi)保持良好狀態(tài)?；A(chǔ)橋梁基礎(chǔ)是連接上部橋梁結(jié)構(gòu)與下部地基的重要部件,承擔(dān)著傳遞橋梁荷載、穩(wěn)定上部結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵作用。了解基礎(chǔ)的功能分類、常見類型及其設(shè)計(jì)要求對(duì)于橋梁工程的順利實(shí)施至關(guān)重要?；A(chǔ)的功能和分類1承重功能基礎(chǔ)是用來承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)的自重和外荷載的構(gòu)件。它能將荷載安全地傳遞至地基。2穩(wěn)定性基礎(chǔ)需要具有足夠的剛度和抗傾覆能力,確保整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。3防滲漏基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還要考慮防滲漏,避免水對(duì)上部結(jié)構(gòu)造成損害。4分類根據(jù)形式可分為基礎(chǔ)柱、基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)板等。根據(jù)材料可分為鋼筋混凝土基礎(chǔ)、鋼基礎(chǔ)等。常見基礎(chǔ)類型橋梁基礎(chǔ)主要包括淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)兩大類型。淺基礎(chǔ)常見有獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)；深基礎(chǔ)則有樁基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻等?；A(chǔ)類型的選擇需要根據(jù)地質(zhì)條件、荷載特點(diǎn)、施工條件等綜合因素進(jìn)行合理設(shè)計(jì)?；A(chǔ)的設(shè)計(jì)要求承載能力基礎(chǔ)應(yīng)能承受上部結(jié)構(gòu)及外部荷載的作用,確保整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種荷載組合下基礎(chǔ)的承壓能力?？拐鹦阅軐?duì)于高度地震活躍的區(qū)域,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足抗震要求,確?；A(chǔ)在地震作用下不會(huì)發(fā)生破壞。穩(wěn)定性基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)確?；A(chǔ)整體及基礎(chǔ)與周圍土體之間的穩(wěn)定性,避免發(fā)生傾覆、滑移等破壞。經(jīng)濟(jì)性在滿足承載和穩(wěn)定性要求的前提下,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量經(jīng)濟(jì)合理,減少不必要的投資。橋梁荷載橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要綜合考慮各種可能發(fā)生的荷載,以確保安全性和使用壽命。合理的荷載分析和荷載組合是保證橋梁結(jié)構(gòu)健康運(yùn)行的關(guān)鍵。常見荷載類型自重荷載指橋梁構(gòu)件及附屬設(shè)施本身所產(chǎn)生的重力荷載,是最基本的永久荷載?；詈奢d指行駛在橋面上的車輛及行人所產(chǎn)生的可變荷載,是最常見的主要變荷載。風(fēng)荷載指橋梁受到風(fēng)力作用所產(chǎn)生的荷載,常見于大跨度橋梁和高墩橋梁。溫度荷載指橋梁因溫度變化而產(chǎn)生的熱脹冷縮作用所引起的荷載。荷載組合原則1荷載組合不同荷載組合以適當(dāng)系數(shù)計(jì)算2荷載體系自重、活荷、風(fēng)荷、溫度等3組合系數(shù)不同荷載組合的適用系數(shù)合理組合各種不同類型的荷載是橋梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。需要充分考慮各種荷載的作用機(jī)理和相互影響,采用合適的系數(shù)進(jìn)行合理的荷載組合,確保結(jié)構(gòu)安全。合理的荷載組合可以最大限度地提高橋梁的使用壽命和使用效率。工程實(shí)例分析通過分析具體的工程實(shí)例,我們可以深入理解支座、墩柱和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原理和實(shí)踐。這些案例展示了如何將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中,并提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。支座設(shè)計(jì)案例對(duì)于跨度較大的橋梁,通常需要采用多種類型的支座來滿足橋梁結(jié)構(gòu)的受力需求。典型案例包括采用組合支座,利用動(dòng)支座承擔(dān)水平位移,固定支座承擔(dān)垂直荷載。支座的設(shè)計(jì)需要結(jié)合橋梁類型、跨度、荷載特點(diǎn)以及環(huán)境條件等因素進(jìn)行綜合考慮。墩柱設(shè)計(jì)案例本案例展示了一座高速公路橋梁的墩柱設(shè)計(jì)。墩柱采用鋼筋混凝土材料,高約50米,呈紡錘形斷面,能夠有效傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載至地基基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了墩柱的受力特點(diǎn)、耐震要求以及施工便利性。墩柱基礎(chǔ)采用樁基形式,由多根鋼筋混凝土灌注樁組成,確保了足夠的承載能力?；A(chǔ)設(shè)計(jì)還考慮了地質(zhì)條件、水文狀況以及環(huán)境影響因素?；A(chǔ)設(shè)計(jì)案例橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)涉及多方面因素,需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件、荷載特點(diǎn)等進(jìn)行綜合分析。以某高速公路橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為例,采用組合樁基礎(chǔ),樁長(zhǎng)依據(jù)土層承載力確定,同時(shí)考慮抗拔、抗滑等性能要求,確?；A(chǔ)安全可靠?；A(chǔ)施工中注重質(zhì)量控制,確保樁基施工精度和混凝土澆筑質(zhì)量。施工技術(shù)要點(diǎn)橋梁的施工質(zhì)量關(guān)乎整體結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。以下介紹了支座、墩柱和基礎(chǔ)等主要部位的施工技術(shù)要點(diǎn)。支座施工1支座安裝方法支座需要精確定位并固定在墩臺(tái)頂部,確保承載能力和平穩(wěn)性。2支座變形監(jiān)測(cè)采用監(jiān)測(cè)設(shè)備持續(xù)檢查支座的位移和應(yīng)力變化,防止超限狀況發(fā)生。3支座保護(hù)措施對(duì)支座施加防腐涂料,并采取防塵、防雨等措施保護(hù)支座免受損壞。4支座檢查與維護(hù)定期檢查支座狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)存在的問題,確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。墩柱施工模板搭設(shè)科學(xué)合理設(shè)計(jì)模板體系,確保墩柱幾何尺寸準(zhǔn)確,表面質(zhì)量良好。鋼筋綁扎嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋加工和安裝,保證墩柱受力性能?；炷翝仓捎梅謱臃执螡仓?密實(shí)振搗,確?；炷临|(zhì)量?；A(chǔ)施工基礎(chǔ)開挖合理設(shè)計(jì)基礎(chǔ)開挖方案,確保開挖范圍、深度和邊坡穩(wěn)定性。嚴(yán)格控制標(biāo)高和平面尺寸,確?；A(chǔ)基底滿足設(shè)計(jì)要求。樁基施工采用合適的樁基類型和施工工藝,確保樁基質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵工序包括樁基打入、樁頂處理和樁基驗(yàn)收等?；A(chǔ)澆筑嚴(yán)格控制混凝土材料配合比、澆筑工藝和養(yǎng)護(hù)措施,確?；A(chǔ)混凝土質(zhì)量。注意控制基礎(chǔ)澆筑溫度和裂縫控制等。質(zhì)量控制和驗(yàn)收確保橋梁支座、墩柱和基礎(chǔ)在施工過程中的質(zhì)量,是保證整個(gè)橋梁工程質(zhì)量的關(guān)鍵。需要從施工前、施工中和施工后三個(gè)階段采取全面的質(zhì)量控制措施。支座質(zhì)量控制材料驗(yàn)收嚴(yán)格把控支座材料的質(zhì)量,確保其符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。安裝精度確保支座安裝位置準(zhǔn)確無誤,滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高和橫向位置要求。荷載適應(yīng)性通過試驗(yàn)驗(yàn)證支座在設(shè)計(jì)荷載下的變形和應(yīng)力情況滿足要求。養(yǎng)護(hù)措施采取防腐、防凍等措施,保護(hù)支座在服務(wù)過程中的使用性能。墩柱質(zhì)量控制尺寸檢查嚴(yán)格檢查墩柱的高度、直徑、墻厚等關(guān)鍵尺寸,確保符合設(shè)計(jì)要求。材料質(zhì)量對(duì)混凝土、鋼筋等材料進(jìn)行抽樣檢測(cè),確保強(qiáng)度、粒度及其他性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋位置檢查鋼筋的布置、間距、保護(hù)層厚度,保證其位置準(zhǔn)確、與設(shè)計(jì)一致。