某桥梁墩台的计算详细情况介绍

桥梁工程(BridgeEngineering)第六篇桥梁墩台第二章桥梁墩台的计算2-1作用及作用效应组合2-2重力式桥墩计算2-3其他桥墩计算2-5桥台计算--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------一、桥墩计算中的作用（一）永久作用1.上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混　　　　凝土收缩、徐变影响；2.桥墩自重，包括在基础襟边上的土重；3.预应力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预应力；4.基础变位影响力。5.水的浮力。第一节作用及作用效应组合（二）可变作用1、作用在上部结构上的汽车荷载，对于钢筋混凝土柱式墩应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲击力；2、人群荷载；3、作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；4、汽车荷载引起的制动力；5、作用在墩身上的流水压力；6、作用在墩身上的冰压力；7、上部结构因温度变化对桥墩产生的水平力；8、支座摩阻力。（三）偶然作用1)地震作用；2)作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。二、作用效应组合为了找到控制 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的最不利组合，通常需要对各种可能的组合分别进行计算，并且在对汽车荷载作用效应计算时还需按纵向及横向的最不利位置布载。在桥墩计算中，一般需验算墩身截面的承载能力、墩身截面上的合力偏心距及其稳定性。为此需根据不同的验算内容选择各种可能的最不利作用效应组合。下面将分别叙述梁桥和拱桥桥墩可能出现的组合。二、作用效应组合1.桥墩计算中的作用效应组合1)梁桥重力式桥墩第一种组合。在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力。用来验算墩身强度和基底最大应力。第二种组合。桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心距和最大弯矩，用来验算墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。第三种组合。桥墩各截面在横桥方向上可能产生最大偏心和最大弯矩。用来验算在横桥方向上的墩身强度、基底应力、偏心以及桥墩的稳定性。纵桥向布载及作用效应组合:最大竖向力布载方式纵桥向最大弯矩布载方式这种布载方式用于验算墩身截面承载力和基底最大应力，应采用承载能力极限状态下的基本组合。这种布载方式主要用于桥墩纵桥向的稳定性、基底应力、最大偏心距和墩身截面承载力。这种布载效应组合可根据桥墩是否承受船舶或汽车的撞击作用分成两种。第一种组合和第二种组合。横桥向布载及作用效应组合:这种布载及作用效应组合的目的是，验算横桥向桥墩的稳定性、基底应力和偏心距、以及这种情况下的墩身截面承载力。不承受船舶或汽车撞击作用时，其作用效应组合应采用基本组合，即由相关的永久作用和偏向于桥面一侧布置的一种或几种可变作用组成。有可能承受撞击作用时，其作用效应组合应采用偶然组合，即由相关的永久作用和船舶或汽车的撞击作用再加上某种有代表性的可变作用组成。第三种组合2)拱桥重力式桥墩普通桥墩的布载及作用效应组合:为相邻两孔的永久作用，在一孔或跨径较大的一孔满布可变作用的一种或几种，并计及由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。单向推力墩的布载及作用效应组合:只考虑相邻两孔中跨径较大一孔的永久荷载作用力。2.桥台计算中的作用效应组合1)梁桥桥台的布载及作用效应组合只在台前桥跨上布置车道荷载的方式只在台后破坏棱体上布置车辆荷载的方式台前、台后桥跨上同时布置车道荷载的布载方式，验算梁桥桥台的最不利作用效应组合应结合桥台验算的具体内容，从以上三种布载方式中经过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较给予确定，且应采用基本组合。2)拱桥桥台的布载及作用效应组合第二节重力式桥墩计算一、截面承载力验算重力式桥墩主要采用圬工 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 建造，一般为偏心受压构件，截面强度的设计验算采用分项安全系数的极限状态法。在不利荷载组合作用下，验算桥墩各控制截面荷载效应的设计值（内力）应小于或等于结构抗力效应的设计值。方程表示：对于梁桥和拱桥的重力式桥墩的计算，虽然在作用组合的外力上有所不同，但是就任一水平截面而言，这些外力都可以相应于它们的截面组合成如下三种组合设计值。桥墩截面承载力验算的 步骤 新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤 如下:选取验算截面。验算截面又称危险截面，一般选取墩身底截面及墩身有突变的截面。当桥墩较高时，由于危险截面不一定在墩身底部，需沿墩身每隔2～3m选取一个验算截面。验算截面上作用组合设计值的计算。截面偏心距的验算。对于基本组合，ex或ey≤0.6S;对于偶然组合，ex或ey≤0.7S。S为截面重心至偏心方向截面边缘的距离。抗压承载力的验算。抗剪承载力的验算。验算截面的内力计算按照各种组合，分别计算各验算截面的竖向力、水平力和弯矩，得到并按下式计算各种组合的竖向力设计值及相应偏心矩:验算截面强度验算截面偏心距验算桥墩承受偏心受压荷载时，各验算截面在各种组合的偏心距应小于容许值。如果超过时，可按下式确定截面尺寸二、桥墩的稳定性验算纵向挠曲稳定稳定验算φ——受压构件纵向弯曲系数，偏心受压时，弯曲平面内的纵向弯曲系数按下式计算：桥墩的整体稳定性验算①抗倾覆稳定验算②抗滑移稳定验算在桥墩抗倾覆、抗滑移稳定性验算时，应分别按最高设计水位和最低水位的不同浮力进行组合。三、墩顶水平位移验算◎要求：对于高度超过20m的重力式桥墩应验算墩顶水平方向的弹件位移。l——相邻墩台间最小跨径长度，以m计，跨径小于25m时仍以25m计；◎计算图式：把桥墩视作：固定在基础顶面的悬臂梁。不考虑上部结构对墩的变形约束◎位移计算:纵向力引起的位移⊿1：考虑荷载（制动力、风力，偏心的支反力）；不均匀沉降引起的位移：不均匀沉降→倾角→水平位移⊿c◎判据：《桥规》规定墩顶端水平位移的容许极限值为：一、柱式桥墩的计算1.盖梁的计算第三节其他桥墩计算1）计算图式盖梁的刚度足够大（与桩柱的刚度比>5）时,忽略柱的弹性约束：a）双柱式—按简支梁或悬臂梁计算；b）多柱式—按连续梁计算。当盖梁的刚度与桩柱的刚度比小于5，或桥墩承受较大横向力时，作为横向框架的一部分进行验算。当盖梁计算跨径与梁高之比较小（简支梁小于2、连续梁小于2.5）时，（从桥规）按深梁计算。2）外力计算主要有：上部结构恒载及活载(汽车计冲击)引起的支座反力、盖梁自重。构件吊装时，视具体情况，构件重力应乘以动力系数1.2或0.85。3）内力计算控制截面一般在支点、跨中；支点负弯矩:非对称布置车道荷载、人群荷载，恒载的反力;跨中正弯矩:对称布置车道及人群荷载，恒载的反力。桥墩沿纵向的水平力以及上部结构可变作用的偏心对盖梁将产生扭转，计算中应加以考虑。4）配筋验算盖梁的配筋验算方法与钢筋混凝土梁配筋类同，根据弯矩包络图配置受弯钢筋，根据剪力包络图配置斜筋和箍筋。在配筋时，还应计算各控制截面扭矩所需要的箍筋及纵向钢筋。2.柱身计算1）作用计算作用应包括:上部结构、盖梁、柱身和柱间系梁的结构重力；结合盖梁上支座布置的具体情况，使桥墩处于最不利作用组合时的可变作用；地震时或汽车撞击时的偶然作用等。2）内力计算桩柱式墩一般分刚性和柔性两种；刚性桩柱计算方法同重力式桥墩；柔性桩柱的受力与桥梁整体结构类型有关；橡胶支座在水平力作用下可有微小的水平位移，故：计算图式一般按在节点处设水平弹簧支承对待。3）配筋验算柱身可先按竖向钢筋配筋率ρ=0.4～3.0%进行配筋，再按最不利作用效应组合内力进行正截面抗压承载力验算。4）抗裂验算钢筋混凝土圆形截面偏心受压裂缝宽度计算，应根据截面受拉区最外缘钢筋应力σss,进行抗裂性验算判断，当σss≤24MPa时，可不必验算裂缝宽度。抗裂性验算判断:截面最大裂缝宽度计算：二、柔性排架墩计算柔性排架墩的受力特性：将纵桥向水平力传递到联内各柔性桩墩上。计算应从桥梁结构整体分析着手，对各桩墩沿纵桥向水平力的分配进行计算，从而确定各桩墩的受力。1.计算图式与假定基本假定：柔性桩墩可视为下端固支，上端节点具有水平弹性变形铰支的超静定体系。计算制动力时，各桩墩受力按墩的集成抗推刚度分配，并假定各桩墩顶与上部结构之间不发生相对位移。计算温度变形时，忽略桩墩对梁产生的弹性拉伸或压缩影响，而只计桩墩顶部水平力对桩墩所引起的弯矩的影响。在计算墩顶板式橡胶支座的抗推刚度时，只计水平方向剪切变形的影响，而忽略梁端偏转角的影响。2.计算步骤1）桥墩的集成杭推刚度Kij的计算：当桩墩下端固定在基础或承台顶面时:忽略桩侧土的弹性抗力设一个桥墩顶面布有m个橡胶支座，则该桥墩的支座抗推刚度为:2）墩顶水平位移与水平力的计算制动力对墩顶产生的水平力与水平位移计算梁的温度变形对墩顶引起的水平力和水平位移计算由墩顶不平衡弯矩产生的水平位移计算不计入支座约束影响时，墩顶产生的总水平位移的计算这是一个几何非线性的问题，可应用瑞雷里兹法和最小势能原理近似求解：计入板式橡胶支座约束影响后墩顶的附加水平力计算将支座模拟为具有刚度的弹簧支座等效附加水平力：3）内力计算与验算盖梁内力计算。与柱式桥墩的盖梁计算与要求类似。桩墩内力计算。当墩顶所受到的水平力按以上要求计算出后，便可根据作用最不利情况进行组合。桩墩内力计算和验算应根据基础形式采用不同的方法，当桩墩下端固定在基础或承台顶面时，可按上述第三节的柱身计算进行;当排架桩考虑桩侧土的弹性抗力时，需按弹性地基梁法进行内力计算和截面承载力、稳定性以及桩的人土深度等项验算。柔性排架桩墩在横桥向是一个多跨刚架，横桥向水平荷载不大，一般不控制设计，可不作验算。第四节桥台计算一、重力式桥台的计算1.作用布置(只考虑顺桥向)汽车荷载(车辆荷载)可按以下三种情况布置:仅布置在台后填土的破坏棱体上;仅布置在桥跨结构上;在桥跨结构上和台后填土破坏棱体上同时布置。在个别情况下，还要考虑在架梁之前，台后己填土完毕并在其上布置有施工荷载的情形。在计算台后的土侧压力时，一般按主动土压力计算，其大小与土的压实程度有关。因此，在计算桥台前端的最大应力，向桥孔一侧的偏心和向桥孔方向的倾覆与滑动时，按台后填土尚未压实考虑;当计算桥台后端的最大应力，向路堤一侧的偏心和向路堤方向的倾覆与滑动时，则按台后填土己经压实考虑。说明:2.作用的组合根据作用布置情况，重力式桥台通常进行如下几种组合:上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+土侧压力(此组合是验算地基永久荷载作用时的合力偏心距)。上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+作用在桥跨结构上的车道荷载和人群荷载+土侧压力。上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+作用在桥跨结构上的车道荷载和人群荷载+土侧压力+制动力。上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+作用在桥跨结构上的车道荷载和人群荷载+土侧压力+支座摩阻力。上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+土侧压力(包括作用在破坏棱体上的车辆荷载所引起的土侧压力)。上部结构重力+计算截面以上桥台重力+浮力+土侧压力(包括作用在破坏棱体上的车辆荷载所引起的土侧压力)+支座摩阻力。二、轻型桥台的计算对于设有支撑梁的梁桥薄壁轻型桥台(例如一字形桥台)的计算主要包括：桥台台身承载力、桥台在本身水平面内的弯曲以及地基承载力验算三项内容。1.桥台台身作为竖梁时的承载力计算1）验算截面处的竖向力N它包括以下三项:①桥跨结构的重力在单位宽度桥台上的支点反力N1；②单位宽度台帽的重力N2；③验算截面以上单位宽度台身的重力N3。作用组合是只在台背后填土破坏棱体上布车辆荷载。作为竖梁的台身截面上有较大的弯矩，因而产生最不利弯拉内力。这一计算通常取单位桥台宽度进行验算，其步骤如下：2）土压力计算①由填土本身引起的单位台宽土压力：②由车辆荷载引起的单位台宽土压力：③单位台宽的总土压力E为:④等代土层厚度h为:台后填土的破坏棱体长度3）台身内力计算①计算图式：台身按上下铰接的简支梁计算。由于上部结构和背墙间的缝隙已用砂浆或小石子混凝土填实，保证了有牢靠的支撑作用。②内力计算：在计算截面弯矩M时，轴力N的影响可忽略不计，仅在强度验算 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