重载运输下的铁路简支钢桁梁桥加固设计——2#桥墩加固设计--毕业论文.doc

土木工程专业毕业设计 重载运输下的铁路简支钢桁梁桥加固设计2#桥墩加固设计 专业：土木工程 姓名：xxx 指导教师：xxx摘 要 本文主要通过对某铁路简支钢桁梁桥2#重力式桥墩进行承载能力检算、稳定性检算、以及使用有限元软件分析地震力分别与中活载、重载组合作用下的桥墩整体变形和应力检算。对该重力式桥墩进行加固设计，并进行加固设计后的检算。本文中讨论了桥墩加固方案的选择。可为其他铁路简支钢桁梁桥的桥墩的检算加固提供一定的参考。本文的主要工作：1. 对桥墩在承载能力下进行墩身截面验算和抗倾覆验算。2. 对桥墩在地震力作用下进行墩身截面和基础截面检算。3. 对桥墩进行加固和加固后的检算。关键词 桥墩，重载，检算，加固ABSTRACT This paper mainly through the 2# bridge test analysis, puting important on analysis and calculation of the pier in seismic, seismic force with the combination of CR live loading or heavy loading in pier foundation under the action of the deformation and stress distribution. And the bridge reinforcement design and reinforcement calculation. This paper discusses the pier reinforcement scheme selection. Providing simply supported reinforced concrete beam bridge calculation provides the certain reference reinforcement.for other railway.The main work of this paper:1.The 2# pier in the capacity of pier section checking and anti-overturning checking.2.The 2# bridge pier section and the base section and calculation under seismic action.3.The strengthening and reinforcement calculation of the pier.Key Words: Bridge , Heavy loading , Checking , Reinforcement 目录摘要ABSTRACT目录第1章 绪论. 1.1 研究背景. 1.1.1桥梁概况. 1.1.2基础的地质及桥梁线路荷载情况. 1.1.3运营中出现的病害状况. 1.2 国内外关于桥墩病害与加固的研究现状. 1.2.1桥墩检测加固现状. 1.2.2桥墩病害及其检测. 1.2.3桥墩加固整治. 1.3研究意义 .第2章 2#桥墩加固前的检算分析. 2.1基本资料与检算要求. 2.2荷载计算. 2.2.1竖向恒载计算. 2.2.2竖向活载计算. 2.2.3附加力的计算. 2.3基底检算. 2.3.1基地倾覆稳定性检查. 2.3.2地基承载力检查. 2.3.3基底竖向合力偏心距检算. 2.3.4考虑土弹性抗力的计算. 2.4墩身截面承载系数及偏心系数检算.第三章 有限元理论分析及建模. 3.1概述. 3.2 midas软件介绍及实际建模 3.3特征值分析. 3.3 RC设计截面配筋问题. 3.4桥墩基础弹性抗力和基地旋转的处理.第四章 对2#桥墩抗震分析. 4.1横桥向抗震分析. 4.2顺桥向抗震分析. 4.3重载作用下的抗震分析.第五章 2#桥墩加固. 5.1加固思路及方案选定. 5.2加固施工方法. 5.3加固材料和尺寸拟定.第六章 2#桥墩加固后检算分析. 6.1基本资料及检算要求. 6.2荷载计算. 6.3基底墩身检算. 6.4模型分析.第七章 结论及展望.参考文献.致谢.第一章 绪论1.1 研究背景桥梁作为交通运输工程的关键，在运输系统中发挥着极其重要的作用。由于荷载和环境因素等的作用，将会使得桥梁使用性能衰退、结构安全性与耐久性降低，引起桥梁适应性的不足，甚至会出现桥毁人亡的严重事故。伴随着桥梁在服役期内时间的增长，其损伤程度也会越发的严重，病害会不断的发展，为了保证桥梁运营的安全，延长其使用寿命，就必须要在监测评估基础之上，对于那些承载力不足、使用性能较差或耐久性不能满足要求的结构和构件，进行有针对性的维修加固。1.2 国内外关于桥墩病害与加固的研究现状 1.2.1国内外桥梁检测加固现状 在国外，一般桥梁在建成并服役后的2030年，将越来越多地面临耐久性降低和安全性不足等缺陷，越是经济发达的国家所面临的问题越突出。所以，在国外桥梁检测、维修、加固技术的发展较快，也较为成熟和规范化， 在国内从上世纪80年代开始，我国的交通建设事业逐步进入了快速发展期，新建了大批各种桥梁，在目前公路桥梁总数量已超过了57万座，成为仅次于美国的世界第二桥梁大国。伴随着服役时间的增长和交通运输事业持续蓬勃发展，我国将面临越来越艰巨的桥梁养护管理工作任务，客观上也对桥梁检测、评价、维修加固和养护管理等技术提出了更高的要求。我国目前随着对桥梁状况评定、结构检测和承载力评定等技术逐渐的成熟化，桥梁的维修加固技术取得了很大发展。许多新的材料、新的方法已经被应用于桥梁维修加固工作中。并且形成了较成熟的旧桥维修加固计算理论方法和技术措施手段。我国目前正在陆续开展石拱桥、桁式组合拱桥、双曲拱桥、预应力混凝土斜拉桥、钢筋混凝土肋拱桥、预应力混凝土斜拉桥、连续刚构和连续梁桥等的专用配套的维修加固技术，桥梁抗震加固和震后加固技术，桥梁维修加固质量检验评定方法，桥梁加固高粘结抗扰动混凝土等新材料的研究。我国的桥梁维修加固工作正逐步走向科学规范化。1.2.2桥墩病害随着桥梁检测技术的不断成熟，我们对桥墩病害也有了更多的认识。桥梁墩台是桥梁的重要组成部分之一，它关系到桥跨结构在平面和高程上的位置，并将荷载传递给地基。墩台的承载力和稳定性很大程度上决定了桥梁的耐久性。墩台、基础的缺陷及病害主要有以下几种：（1） 浆砌片石桥台、护坡等部位，由于缺少养护，加上水流冲刷等原因出现开裂、破损、淘空等现象；（2） 桥台由于侧墙内填土不密实，或采用含水量较大或渗水不良的土壤，造成填土不均匀沉降和排水不良而发生裂缝，常常引起侧墙与台体分离；或由于气候条件、流水和流冰的侵蚀造成墩台表面风化剥落，发生桥台侧墙、胸墙倾斜、轻微鼓肚、两侧锥坡和八字翼墙发生鼓肚沉陷；（3） 扩大基础由于回填不当、排水不畅、引起土压力和支撑力变化等原因，导致墩台产生位移开裂等病害；（4） 桩基础由于桩头的残渣清理不净，桩头处理不好，以及桩身各种质量缺陷（如墩顶漏筋、桩位偏差、缩颈离析、夹泥断桩），造成桥梁墩台出现各种不同的缺陷和病害表现方式：下沉、倾斜、开裂、滑移等；（5） 下部结构的桥墩桥台由于受到基础不均匀沉降局部应力集中设计构造失误、施工质量不佳、支座损坏后产生的次生内力、混凝土温度收缩、水压力及冲刷淘空等因素导致出现了各种结构性裂缝，部分结构裂缝宽度开张的很宽，成为影响桥梁承载能力的安全隐患；（6） 沉井基础会因开挖方法、地下水处理，减少摩阻方法不当及刃脚部位的封底不严密，造成墩台的缺陷和病害；（7） 其他病害，如混凝土剥离、桥面漏水漏筋、混凝土空洞、蜂窝麻面，以及天然地基上的浅基础被冲刷悬空；灌注和打桩基础受水冲刷、侵蚀等缺陷和病害。1.2.3.1墩台的加固方法为了延长桥梁寿命，提高其承载能力必须进行桥梁的维修加固。对于墩台的病害，其加固方法主要有一下五种：（1）箍套加固法当桥墩、桥台等下部结构承载能力不满足要求、施工质量不好、水流冲刷磨损、风化剥落、排水不良等因素造成损坏、变形、侧移及肚鼓等各种病害时，可以对有缺陷的桥墩、桥台等采取外围浇筑一层钢筋混凝土箍套进行加固补强。（2） 对于桥台滑移倾斜对于桥梁的桥台产生侧向滑移倾斜时，常用的加固方法如下：进行增设支撑，增设辅助挡土墙，减轻荷载法。（3） 预应力拉杆加固法当桥台尚未稳定、桥台与拱上侧墙等结构物已经变形时，可采用设置拉杆或锚索的方法进行调整加固。（4） 桥台梁帽扩宽方法在一些情况下，需要对旧桥进行扩宽，伴随着上部结构的扩宽，下部结构桥墩、桥台也要随之加宽。当原结构布置有桥台或帽梁时，常常采用接长帽梁的做法。（5） 桥墩加高方法 当桥墩沉降过大影响到桥下净空，对桥梁正常安全运营构成严重威胁时，或有些情况下，旧桥的设计高程、桥下净空不能适应新的使用条件，此时就用桥墩加高的方法，以满足使用条件。1.2.3.2基础加固方法当基础的承载能力等不满足要求时，也必须进行维修加固，其常用的加固方法如下：（1） 扩大基础加固法 即扩大基础底面积加固法，此方法适用于基础承载力不足或埋深不够，而且墩台又是砌筑刚性实体基础的情况。扩大基础底面积应由地基承载力计算确定。（2） 增补桩基加固法 增补桩基加固法是原基础周围补加钻孔桩，扩大原承台或基础、并牢固结合，以提高承载力、增强基础稳定性。（3） 人工地基加固法 当基础下面的天然地基松软、难以承受基础传来的荷载或上层土壤承载能力足够、但在深层存在软弱土层，可以采用人工地基加固，以提高或改善地基承载能力。1.3研究意义桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有重要地位。随着我国经济的发展，运输能力的持续增长对桥梁提出了新的挑战，尤其是对于铁路桥梁，现在研究的重载作用下的铁路钢桁梁桥，就是为了满足铁路运输系统不断增长的运力的需要，而在铁路桥梁中加入重载进行计算。桥梁维修加固是目前国内土木行业比较热门的课题之一，按照铁路桥梁检定规范等规范对桥进行承载能力、偏心距以及抗倾覆能力的检算；按照铁路工程抗震设计规范使用有限元软件对桥墩进行地震力分别与中活载、重载组合作用下的桥墩整体变形和应力检算；找出其承载能力薄弱单元，并根据其检算指标不满足的原因进行桥梁加固。进而提高桥梁的承载能力，延长桥梁的使用的寿命，促进交通运输的发展，进而促进经济的发展，也为今后在重载作用下的铁路钢桁梁桥墩加固提供参考案例。第2章 2#桥墩加固前的检算分析2.1桥梁概况 该桥位于甘肃省嘉峪关市境内，是镜铁山支线跨越北大河的一座上承式钢桁梁桥。该桥建于1960年。该桥上部结构是由2-64m的上承式钢桁梁和一片27m的预应力混凝土梁组成。钢桁架是由两主桁组成，通过上下平纵联，中间横联，端横联，钢横梁等构件将两片桁架连接成整体，两片主桁间距4m，桁架高8m，桁架共有8个，每个节间长度8m。桁架从端部起每隔8m处安装钢横梁，每隔4m处安装悬臂托架，纵梁和人行道梁简支在钢横梁和两侧的悬臂托架上。预应力混凝土来梁是由两片27m预应力混凝土T型梁通过湿接缝和横隔板相连组成的。该桥下部结构是由两重力式桥墩和两个桥台组成。两重力式桥墩其墩高分别为44.37m和78.13m。重力式桥墩基础均为矩形的沉井基础，桥墩墩身有工字形截面挖空和矩形截面实体，其中一桥墩下面有流水。基础地质：桥墩基础位于非岩石地基，属于为透水卵砾石层；线路情况：该桥是单线、平坡（4）直线桥梁。 荷载情况：该桥检算设计荷载采用中-活载，基本风压强度取800Pa。 运营中出现的病害状况：由于该桥梁本身为钢结构，再加上其修建年代相对时间较长，其日常的维修养护工作不到位，而造成锚栓处多处锈蚀，长期雨水侵蚀也造成上平纵联钢结构表面生锈。其中一重力式桥墩产生明显倾斜。钢桁梁主桁部分节点板有撕裂情况，极个别铆钉脱落，较多铆钉轻度锈蚀，个别铆钉锈蚀非常严重。经有限元建模分析，该桥横向刚度偏低，重载运输下列车经过时晃动比较大，部分杆件和节点板承载力不足。2.2基本资料与检算要求 1.桥跨结构：本铁路简支钢桁梁桥重力式桥墩处于两简支钢桁梁桥梁端位置；两简支钢桁梁的跨径都为65.26m，本课题桥墩加固设计选取为2#桥墩，桥墩高度为78.13m。另一1#桥墩高度为51.37m。 2.荷 载：包括上部结构恒载、风力、流水压力、水浮力、制 动 力、列车摇摆力、列车静活载等；3.有 流 水：2#桥墩处常水位位于墩台上2m处，高水位为设计 水位位于墩台上6.03m处，水流流速为3m/s；4.土质情况：基底处持力层土质为填充透水卵砾石；5.检算要求：按照相关检算规范进行检算，对桥墩承载力、地基 承载力、桥墩截面偏心距进行检算； 图2.1 2#桥墩平面图 (单位：cm)2.3荷载计算作用在桥墩基础上的荷载分主力和附加力。主力包括恒载、活载、冲击力和离心力。但因桥墩为实体，可不计冲击力，而桥位于直线上，故也无需计算离心力。附加力包括制动力和风力。 2.3.1竖向恒载计算恒载包括结构自重、静水压力、水浮力； 1.结构自重包括桥跨结构自重（指梁部结构、线路材料、人行道等重量）、桥墩自重（墩身、墩帽自重）基础自重； （1）由桥跨结构传来的恒载压力N：=223.6464=3025.92 （2）顶帽自重：=1.133.86.425=687.04 （3）墩身自重 墩顶面积：=3.66.2=22.32 墩底面积：=11.19.4=104.34 变截面：=5.67.7=43.12=8.77.6=66.12 墩底面积：=11.19.4=104.34 墩身高： =3000 =2000 =1800 墩身体积：- 墩身自重： （4）墩底以上墩体自重： （5）基础自重： 基础体积： 基础自重： （6）基底以上结构自重：N=117610.8kN 2.水浮力计算基底应力或基底偏心距时仅考虑常水位水浮力；墩身截面积： 常水位： 高水位：桥墩侵入水下体积： 常水位：高水位： 桥墩受到的浮力： 常水位： 高水位： 3.静水压力 对墩身压力 F= 对基底力矩：=2161.23 2.3.2活载计算2.3.2.1列车竖向静活载桥梁墩台基础应按其可能出现的最不利荷载组合情况进行计算，故需将活载布置正对检算项目最为不利的位置（活载中布置图单位以m计），计算工况：工况为“中活载”作用下支座产生内力和力矩工况为晋东南重载铁路活载作用下支座产生内力和力矩工况I 单孔轻载作用下的布置图如图2.2.1所示 图2.2.1 单孔轻载则支点反力3335.25kN对基底截面力矩=2067.86工况 单孔重载作用下的布置图如图2.2.2所示 图2.2.2 单孔重载 支点反力 对基底截面力矩工况 双孔满载作用下的布置图如图2.2.3所示 图2.2.3 双孔满载 支点反力支点反力 2742.17kN对基底截面力矩工况 双孔重载作用下的布置图如图2.2.4所示由在双孔重载作用下墩身活载反力+为最大 图2.2.4 双孔重载则 分别为相邻两孔梁的跨度 分别为作用在相邻两孔梁上的列车活载重量工况 双孔空车作用下的布置图如图2.2.5所示 图2.2.5 双孔空车 工况 晋东南重载铁路活载作用下的布置图如图2.2.6所示 图2.2.6晋东南重载铁路活载2.3.2.2列车横向摇摆力列车横向摇摆力应取100kN，作为一个集中荷载取最不利位置，以水平方向垂直线路中心线作用于钢轨顶面。，其作用点离基底的高度为 c=对基底截面中心X轴的弯矩2.3.2.3附加力的计算1.流水压力 流速V取3m/s K查表为1.33 桥墩在一般冲刷线处的横向尺寸为9.3m，故桥墩横向阻水面积为：常水位：高水位：流水压力的分布是倒三角形，（因为水流速度是近似随水深按线性递减）。其合力作用点位于水位线下1/3水深处。高水位是的水流压力：对基底X轴弯矩：常水位时流水压力：对基底X轴弯矩： 2.风力 （1）纵向风力 对列车梁面不计纵向风力，桥墩按实际受风面积乘以风荷载强度计算其所受的纵向风力。风荷载W按下式计算，并考虑有车时应乘以80%并不大于125pa。本桥所在地区基本风力为800pa，故风荷载强度为：取W=1.25KPa. 顶帽风力迎风面积： 顶帽风力作用点至极地的距离： c=基底截面中心Y轴的弯矩： 墩身风力高水位时，迎风面积： 墩身风力作用点至基底的距离：c=X对基地截面中心Y轴的弯矩为： 常水位时，迎风面积： 墩身风力作用点至基底的距离： c= （2）横向风力查表得=1.2、=1.45、=1.15桥上有车时桥墩风荷载强度为：取w=1.25KPa 顶帽风力： 顶帽风力作用点至基底的距离： c= 墩身风力高水位 迎风面积：=距离：c= （3）列车风力列车的横向迎风面积按3m高的长方形带计算，风力的作用点在轨顶以上2m高度处，作用点至基底的距离为90.93m。双孔活载（满载或空车）时： 对基底截面X轴的弯矩： （4）梁上风力轨底至梁底10.47m，钢轨高度0.15m，迎风面积=，。（5）接触网杆风力接触网杆总挡风面积：= 纵向：合力作用点到基底的距离： 横向： 合力作用点到基底的距离： 3.制动力（纵向）作用在桥跨上的制动力或牵引力按照竖向静活载的10%计算，简支梁传到桥墩上的纵向水平力值：固定支座为全孔100%，滑动支座为全孔50%，在一个桥墩上按照设计固定支座及活动支座时，在按照上述数值相加，但是不大于其中一跨固定支座时纵向水平力。 单孔轻载： 制动力作用点在支座处，支座距基底距离： 对基底截面中心Y轴的弯矩： 单孔重载： 双孔重载： 两支座均为滑动支座，则其传递制动力： 2.4桥墩承载能力检算使用上面荷载的计算数值，进行基地的检算，基底的检算分为地基的倾覆性检算、地基承载力和偏心距的检算、考虑土的弹性抗力对基底的压应力和基础侧面横向应力检算、以及墩身截面承载系数的检算。2.4.1基地倾覆稳定性检查根据铁路桥梁检定规范规定墩台基础倾覆稳定按下式计算： （2.3.11）式中 墩台倾覆稳定系数，取为1.5； 所有的垂直恒载移至检算截面的重心处对 检算倾覆轴的力矩和()； 由标准活载所产生的垂直力移至检算截面 的重心处对检算倾覆轴的力矩和()； y截面重心距检箅倾覆轴的距离，对凹 多边形基础，应取基底截面的外包线()： 所有的垂直恒载与水平恒载对检算截面 重心处的力矩的代数和()； 由标准活载所产生的垂直力与水平力对检 算截面重心处的力矩的代数和()。 当时，倾覆稳定有足够的安全度，可不 必检算。 对墩台基础的倾覆稳定性进行计算 = 满足标准活载要求； 倾覆稳定性满足要求，进行下一步检算。 2.4.2地基承载力检查根据铁路桥涵地基和基础设计规范当基础的宽度6大于2m或基础底面的埋置：深度大于3 m，且h/b4时，地基的容许承载力可按下式计算： （2.3.21）式中地基的容许承载力（）； 地基的基本承载力（）； b基础的短边宽度（），当大于10m时，按10m计算； h基础底面的埋置深度()，对于受水流冲刷的墩台，由一 般冲刷线算起；不受水流冲刷者，由天然地面算起；位于 挖方内，由开挖后地面算起； 基底以下持力层土的天然容重（）；如持力 层在水面以下，且为透水者，应采用浮重； 基底以上土的天然容重的平均值()；持力层在水面以 下且为透水者，水中部分应采用浮重；如为不透水者，不论 基底以上水中部分土的透水性质如何，应采用饱和容重；宽度、深度修正系数，按持力层土确定；对地基容许承载力计算： =对于地基承载力的验算按下式计算 （2.3.21） 式中所有主力的合力（）;所有力对基底截面的合力矩（）基底面积（）；基地截面模量，矩形按照计算； b和h分别为基础底面长度和宽度对于不同工况下地基承载力的验算结果，见桥墩基础验算表2.4.1 2.4.3基底竖向合力偏心距检算基底竖向合力偏心距e的计算按照下公式进行： （2.3.22）式中释意同上；容许偏心距的计算矩形按下式计算： 式中释意同上；对于不同工况下竖向合力偏心距e的验算结果，见桥墩基础验算表2.4.1；桥墩基础验算表2.4.1: (力的单位：KN)横桥向基础验算表验算项目基底压应力及偏心距活载布置图双孔满载双孔空车双孔满载双孔空车水位高水位，计浮力高水位，计浮力常水位，计浮力常水位，计浮力力或力矩N或HMN或HMN或HMN或HM主力N竖向恒载117611.80117610.80117610.80117610.80竖向活载5352.572742.17326.305352.572742.17326.30列车摇摆1008893100889310088931008893水浮力-75790-75790-2983.60-2983.60附加力 H顶帽风力5.36415.785.36415.785.36415.785.36415.78墩身风力460.2320132460.2320132.29505.52054.79505.520954.8列车及梁上风力845.7771839.45845.7771839.45845.7771839.45845.7771839.45流水压力2783712.22783712.2361.565661.5656N/kN115484.3110458.1120079.7115053.5H/KN1594.351594.351423.121423.05M/(kNm)108206105463.7105972.2103230基地面积A/192.4192.4192.4基地截面模量Wx/m416.87416.87416.87827.1878.32845.62321.12369.91350.36容许承载力123412341234竖向合力偏心距e0.950.880.90容许偏心距2.472.472.47续表：桥梁基础验算表2.4.1纵桥向验算表验算项目基底压应力及偏心距活载布置图单孔轻载单孔轻载单孔重载双孔重载水位高水位，计浮力常水位，计浮力常水位，计浮力常水位，计浮力力或力矩N或HMN或HMN或HMN或HM主力N竖向恒载11761001176100117610.80117610.80水浮力-75790-2983.60-2983.60-2983.60竖向活载33352067.83335.252067.82745.551702.244999.9136.96附加力H制动力304.0423809304.042380.9304.0423809.37261.0420442.04顶帽风力9.04701.199.04701.199.04701.199.04701.19墩身风力607.7727015660.9327964660.9327963.95660.9327963.95N/kN104700109295108705.88110960.23H/KN935.12988.28988.275945.28M/(KNm)549285587655511.250579N/kN113671118266117676.78119888.14H/KN1594.415941423.121423.05M/(kNm)108206105464105972.2103230.03基地面积A/192.4192.4192.4基地截面模量Wx/m416.87416.87416.87 867.68865.83870.75361.70357.42375.49容许承载力123412341234竖向合力偏心距e0.890.90.86容许偏心距2.172.172.17结论：在对桥墩在承载能力下进行基底应力及不同工况的偏心距的检算，其相应的检算指标满足容许要求。2.4.4考虑土弹性抗力的计算根据铁路桥涵地基和基础设计规范中附录D规定的特殊情况，把沉井基础看成刚性桩的形式进行基底应力及基础侧面横向应力检算；2.4.4.1当基础埋于地面或局部冲刷线以下的深度h2.5/a时，可按前面“一般情况”所述公式进行计算，也可将基础视为具有无穷大刚度按下列公式计算。置于非岩石地基上的基础（包括基础支立于岩石风化层内和支立于岩层面上的情况）；当地面或局部冲刷线处有力矩M和水平力H作用当基础的转角为： （2.4.41）基础旋转中心至地面局部冲刷线的距离为： （2.4.42） 基础底面前后边缘竖向压应力为： （2.4.43） 地面或局部冲刷线以下任一深度y处基础前后侧土的横向压应力及横截面上的弯矩为: （2.4.44） （2.4.45） 以上各式中 基础的转角（）； 基础旋转中心至地面或局部冲刷线的距离()； 基础底面前后边缘竖向应力()； 深度y处基础前后侧土的横向压应力()； 深度y处基础横截面上的弯矩()； 作用于基础底面上的竖向力()，对于支立于岩层 面上的桩、管柱和沉井，计算时不考虑其侧面摩阻力的影响； 基底面积()； 基础底面顺外力作用方向的基础长度()； 基底截面抵抗矩()； 2.3.4.2当基底最大竖向压应力不应大于地基容许承载力。基础侧面横向压应力必须满足下列条件： （2.3.46） （2.3.47）式中 ， 分别为深度h/3和h处土的横向压应力()； 土的容重（有水时，考虑水浮力）()； 土的黏聚力()； 系数，对于超静定推力拱桥的墩台=0.7， 其他结构体系的墩台=1.0； 考虑总荷载中恒载所占比例的系数，当h时，； 恒载对基础底面中心的力矩()； 全部外力对基础底面中心的总力矩()； ,系数， 系数，为基础侧面土扰力的计算宽度，b为基础的实 际宽度；土的内摩擦角；根据以上公式进行计算；（1）对于横桥向：水平力 弯矩 转角 基地旋转中心至地面的距离基础底面前后边缘竖向压应力为： 地面以下任一深度y处基础前后侧土的横向压应力及横截面上的弯矩为： 当基底最大竖向压应力不应大于地基容许承载力。基础侧面横向压应力必须满足下列条件： 满足要求；（2）对于顺桥向水平力 弯矩 转角 基地旋转中心至地面的距离基础底面前后边缘竖向压应力为： 地面以下任一深度y处基础前后侧土的横向压应力及横截面上的弯矩为： 当基底最大竖向压应力不应大于地基容许承载力。基础侧面横向压应力必须满足下列条件： 满足要求；结论：无论基础横桥向还是顺桥向的检算，基底最大竖向压应力小于地基容许承载力，而且基础侧面横向压应力满足要求。2.5墩身截面承载系数检算根据铁路桥梁检定规范规定墩（台）身截面或地基应力的承载系数K，应按下式计算： （2.51） （2.52） （2.53）式中 墩（台）身材料或地基的检定容许应力()； 由恒载及与之组合的冰压力、水浮力等在检算截 面上产生的垂直力()； 由恒载及与之组合的风力、流水压力、冰压力、 温度变化的影响、船只或排筏撞击力等对检算截 面重心产生的弯矩()； 由标准活载在检算截面上产生的垂直力()； 由标准活载及与之组合的由标准活载所产生的各 项附加力对检算截面重心产生的弯矩(）； A检算截面的截面积()； 检算截面的截面抵抗矩()；按照以上公式对墩身变截面以及挖空处进行检算计算结果汇入表2.5.1中；根据铁路桥梁检定规范规定墩（台）身截面及地基上作用荷载的偏心的承载系数按下式计算： （2.54）式中e截面偏心的容许值(); 其他符号意义同前。 当与两者同号时，公式分子中取“-”号；两者异号时取“+”号。当e时，偏心有足够的安全度，可不必检算按照以上公式对墩身变截面以及挖空处进行检算计算结果汇入表2.5.1中； 图2.5.2验算截面位置 表2.5.1表2.5.1（a）横桥向截面号 1-180252.376248.13335.257893104.34193.0291164.152-264966.6865775.763335.25711868.43137.481427.883-349033.9651925.243335.25609369.732103.91202.944-434853.2837061.273335.25499341.8669.411366.565-523778.8325483.053335.25389343.1255.341011.946-616647.7717871.123335.25299328.942.121000.347-77286.495942.38 3335.25158224.7726.5518.41表2.5.1（a）横桥向续表 墩身系数 K 偏心系数 K72.86670075.980.952.360.041.5718.72100.52670052.441.012.130.051.4311.90106.47670051.621.051.820.061.36.7151.61670035.171.061.490.091.215.3147.69670038.511.071.1670.141.114.7186.46670030.561.070.890.200.9511.71194.34670031.80.810.470.450.526.85表2.5.1顺桥向（b）截面号 1-180252.321965.443335.2521377.05104.34163.47903.512-264966.6816773.173335.2519020.7468.4392.231131.313-349033.969905.983335.2515904.3369.7390.65812.454-434853.282536.313335.2512559.8941.8642.1892.865-523778.83-4833.363335.259215.4543.1240.25431.376-616647.77-10863.093335.256479.0928.920.1837.747-77286.49-20312.43335.252190.9124.7717.25-883.4表2.5.1（b）顺桥向续表 墩身系数 K 偏心系数 K162.74670035.620.276.410.041.858.32254.97670021.840.265.70.051.686.88223.28670026.370.24.770.071.495.78378.01670015.360.073.770.11.385.73306.30670020.47-0.202.7630.141.287.16436.476700