《桥梁墩台计算》PPT课件.ppt

1、第五篇桥梁墩台,第一章桥梁墩台的构造与设计 第二章梁桥墩台计算 第三章拱桥墩台计算 第一节拱桥墩台上的作用及其效应组合 第二节拱桥轻型桥台的计算特点,拱桥墩台计算导言,拱桥墩台计算与梁桥墩台的计算方法和验算内容基本相同。 这里主要介绍拱桥墩台上的作用及其效应组合，拱桥墩台计算中与梁桥的不同之处，以及拱桥轻型桥台的计算要点,第三章拱桥墩台计算,第一节拱桥墩台上的作用及其效应组合 一、拱桥桥墩上的作用及其效应组合 桥墩应对顺桥向和横桥向分别进行计算，一般为顺桥向控制，此时，桥墩上的作用如图531所示。 可变作用中的制动力T，假设它作用在拱顶，并平分于两拱脚(图532),NEXT,图531桥墩上的作

2、用,BACK,图532制动力作用拱顶,BACK,参与最不利组合的作用可能是：恒载、一跨拱上满布活载(不等跨大跨满布活载)，以求得最大的HP及其相应的VP和MP；指向验算墩得知动力、温度作用、纵向凤梨、材料收缩作用及水的浮力。 除了应按上述作用效应组合验算外，还应按拱桥施工程序验算(如临孔未建，一孔拱圈自重对桥墩单侧推力可能是危险的)。 对于多跨拱桥的制动墩，应按承受整孔全部恒载的单侧受力情况进行设计计算。 上述组合主要是针对重力式桥墩，对于桩式轻型桥墩的计算，可在连拱计算中一并考虑,二、拱桥桥台上的作用及其效应组合 除了上述对桥墩计算所列举的各种作用外，计算桥台时，在永久作用和可变作用中尚须计

3、入台后土侧压力。 在进行作用效应基本组合时，应考虑以下几种作用的组合： 1.桥台恒载以及台后水平土压力(此为上部结构还未将荷载传给桥台，而台后已完成填土的情况) ； 2.恒载及桥跨结构上满布活载(汽车荷载和人群荷载)； 3.恒载及台后路堤填土破坏棱体上的活载； 4.恒载、桥跨结构上满布活载、朝向路堤方向的制动力、温度作用、台后一般采用主动土压力，或按填土压实情况采用静土压力(图5-3-3a)，对柱式墩台还需考虑冲击力； 5.恒载、破坏棱体上的活载、向桥跨方向的制动力、温度作用及混凝土收缩作用、台后采用主动土压力(5-3-3b,NEXT,BACK,图5-3-3桥台上的作用,对于U型桥台，按U型整

4、体截面(墙身及基底)验算时，可假设侧墙尾端为竖直面，且不考虑墙背与填土的外摩擦角计算土压力。破坏棱体的布载长度亦以侧墙尾端为准。 根据以上作用的最不利效应组合，分别验算桥台各个危险截面及其底面的强度及稳定性。在一般情况下，桥台验算以永久荷载、基本可变荷载加其它可变荷载控制设计，并以活载布置在桥上最为危险,第二节拱桥轻型桥台的计算特点,主要特点：桥台重力和台后填土的主动土压力不能平衡水平推力，桥台向路基方向转动（只转动不滑动），因而路堤对台背、土基对基底产生了土抗力，使整个结构受力得到平衡。 由于土抗力的作用，桥台本身所受的水平推力大为减少，因而减小了桥台的尺寸,桥台计算主要有三个方面：一是台身

5、截面强度验算，二是基底应力验算，三是稳定性验算。 1、台身截面强度验算（按单位宽度） 1）弹性抗力强度 （1） 时，弹性抗力强度 台背土抗力对基底重心的力矩（如图5-3-4,基底土抗力对基底重心的力矩(如图5-3-4) 由平衡条件得 （如图5-3-4,5-3-1,NEXT,BACK,图5-3-4,2） 时，弹性抗力强度 当基础设置在坚密岩石地基上时，合力偏心距超过基底核心半径，但不大于1.5(为核心半径)；当在石质较差地基上时，合力偏心距不大于1.2，此时可不计基底拉应力，而以最大边缘压力控制设计(图5-3-5)。 由于基底出现拉应力，土抗力的计算应考虑基底的应力重分布，其值可按下式计算,NE

6、XT,5-3-2,BACK,图5-3-5,2)台身强度验算 台身强度验算按压弯构件进行，由于最危险截面不在基顶，所以求截面的内力比较复杂，不容易计算危险截面的精确位置。为了简化计算，可用最大弯矩截面代替危险截面，算得的误差很小。 截面最大弯矩的计算，可取拱脚中心为坐标原点，计算各力对深度为x处的截面重心轴的弯矩 ，并以 解得最大弯矩截面处的位置x，求出最大弯矩值和相应的垂直力,3)台口抗剪强度验算,5-3-3,2.基底应力验算 当基础受竖向力和弯矩共同作用，合力偏心距不超过基底核心半径时，基底应力为： 当基础设置在岩石地基上，合力偏心距超过核心半时，基底应力为,5-3-4,5-3-5,3.稳定

7、性验算 1)路堤稳定性验算 当桥台向路堤转动时，保证台后填土不破裂的安全系数为,5-3-6,2)抗滑动稳定性验算 (1)桥跨上布满荷载(考虑静止土压加上抗力)，验算向路堤滑动的安全系数： (2)台后布置车辆荷载(考虑包括车辆荷载所引起的主动土压力)，验算向河心滑动安全系数。对于小跨径陡拱，在高路堤的情况下，不应忽视这项验算,5-3-7,本章小结,拱桥墩台计算与梁桥的内容基本相同。 拱桥桥墩一般为顺桥向计算控制设计。重力式桥墩参与最不利效应组合的作用可能是：恒载、一跨布满活载、制动力、温度作用、风力、材料收缩作用及浮力。 拱桥桥台验算以恒载、活载加其他可变作用的效应组合控制设计，并以活载布置在桥上最危险。 拱桥轻型桥台受