农桥ppt140330课件

1、目 录一、农桥的构造二、农桥的类型三、农桥主要尺寸及技术名称四、荷载及其组合五、简支梁桥结构六、农桥的墩台七、农桥设计实例（1） 桥梁净跨径（L0） 梁式桥的净跨径是指设计水位以上相邻两墩台之间的净距，拱式桥为单孔两拱脚截面最低点间的水平距离 （2）桥梁计算跨径（L） 指桥梁结构相邻两支座中心间的距离（10m跨度以内的桥梁不设专门的支座）；拱式桥则为插入两台座的主拱圈（桁架拱则为下弦杆）与台座交界面重心间的水平距离。（3）桥梁全长 对于不设桥台的桥梁（如悬臂桥），其行车道的长度即为桥梁全长；设有桥台的桥梁，为桥后端点（八字墙或侧墙离台前最远点）间的距离。（4）桥梁孔径 单跨桥孔径即净跨径；多跨

2、桥孔径为各跨净跨之和。编号荷载分类作用名称编号荷载分类作用名称1永久荷载结构重力12可变荷载人群荷载2预加力13汽车制动力3土的重力14风荷载4土侧压力15流水压力5混凝土收缩及徐变荷载16冰压力6水的浮力17温度荷载7基础变位作用18支座摩阻力8可变荷载汽车荷载19偶然荷载地震荷载9汽车冲击力20船舶或漂泊物荷载10汽车离心力21汽车撞击作用11汽车引起的土侧压力（1）永久荷载（恒载） 永久荷载（恒载）是指结构在设计使用期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的荷载。 作用在桥梁上部结构的恒载，主要是结构物的重力及附属设备等外加重力；作用在墩台的恒载，主要是上部结构的恒载支座作用

3、力、墩台本身重力、土压力及其引起的土侧压力或水浮力（水中墩台）。（2）可变荷载可变荷载是指结构在设计使用期内其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。 4.1 荷载分类 按其对桥涵结构的影响程度，又分为基本可变荷载（活载）和其它可变荷载。 1、基本可变荷载（活载）包括车辆荷载及其影响力，人群荷载和汽车冲击力，离心力，汽车、平板挂车或履带车引起的土侧压力，即是这些车辆荷载在桥台或挡土墙后填土的破坏棱体上引起的土侧压力。2、其它可变荷载包括自然和人为产生的各种变化力，如风力（风荷载），汽车制动力，温度影响力，支座摩阻力、流水压力及冰压力等。4.2 荷载组合根据根据桥规桥规，对承载能力极限

4、状态和正常使用极限状态，可以归纳出以下，对承载能力极限状态和正常使用极限状态，可以归纳出以下四类荷载效应组合：四类荷载效应组合：5.1.1整体式简支板桥特点：缩短工期，装配式板桥的预制构件，构件质量较轻，便于安装（一）实心矩形板桥1、适应跨径：1.58m2、标准图： 跨径：1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0m 板高：0.160.36m 桥面净空：净7、净9； 钢筋：HRB335（级或级预应力筋） 荷载：公路；公路3、装配式实心板截面5.1.3 装配式板的横向联结装配式板的横向联结一、桥梁墩台的作用与要求桥梁墩台是桥墩和桥台的合称，是支承桥梁上部结构的结构物，它与基础

5、统称为桥梁下部结构，主要作用是承受上部结构传来的荷载,并将它及本身自重传给地基。 桥墩支承相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。 桥台居于全桥的两端，它的前端支承桥跨,后端与路基衔接，起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来的作用。基本组成:桥梁墩(台)主要由墩(台)帽、墩(台)身和基础三部分组成单柱式多柱式T形矩形薄壁墩双叉形四叉形V形X形墩台从总体上可分为两种。重力式:靠自身重 力来平衡外力而保持其稳定。因此，墩身、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石 混凝土砌筑：它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用重力式墩、台：缺点足圬

6、工体积较大，因而其自重和阻 水面积也较大轻型: 刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形。所用的建筑材料大都以钢筋混凝土和少筋混凝土为主，但也有一此轻型 墩台通过验算后可以用石料砌筑。 分类:构造实体墩空心墩柱式墩框架墩等受力刚性墩柔性墩按截面形式分矩形圆形圆端形尖端形20 130 1：20 130 1侧面平面基础立面：墩身墩帽：图 5-1-5 实体重力式桥墩 图 5-1-6 实体薄壁桥墩n 柱式桥墩的结构特点是由分离的两根或多根立柱(或桩柱)组成。它的外型美观，圬工体积少，因此是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式之一，特别是在较宽较大的城市高架桥和立交桥中。n 柱式桥墩一般由基础之上的承台

7、、柱式墩身和盖梁组成。双车道桥常用的形式有单柱式,双柱式和哑铃式以及混合双柱式四种类型重力式桥台轻型桥台框式桥台组合式桥台承拉式桥台（一）重力式桥台1、重力式桥台类型U型桥台埋式桥台八字式和一字式桥台重力式桥台的常用型式是U型桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。锥 坡夯 实 粘 土盲 沟碎 石背 墙 ( 钢 筋 混 凝 土 )基 础侧 墙锥 坡 基 脚 ( 浆 砌 片 石 )台 帽1aee / 20c1c2前 墙 ( 浆 砌 片 石 )搭 板背 墙 ( 钢 筋 混 凝 土 )搭 板

8、前 墙 ( 浆 砌 片 石 )11搭 板U型桥台因其台身由前墙和两个侧墙构成的U字型结构而得名。优点：构造简单，适用于填土高度在8至10m以下或跨度稍大的桥梁；缺点：体积和自重大，对地基要求高。 1）桥梁分孔）桥梁分孔 2）桥梁标高）桥梁标高桥梁横断面的设计取决于桥上交通需求，主要内容是决定桥梁横断面的设计取决于桥上交通需求，主要内容是决定桥面的宽度桥面的宽度和和桥跨结构横截面的布置桥跨结构横截面的布置。一般农桥桥面宽度与道路宽度一致即可。一般农桥桥面宽度与道路宽度一致即可。 1）安全可靠）安全可靠（结构尺寸和构造上）（结构尺寸和构造上）在强度方面：足够的安全储备；在强度方面：足够的安全储备；

9、在刚度方面：控制变形在刚度方面：控制变形稳定性方面：保持原形状和位置的能力。稳定性方面：保持原形状和位置的能力。2）使用上的要求：适用耐久）使用上的要求：适用耐久 保证在设计基准期内正常使用保证在设计基准期内正常使用 桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量；桥面宽度满足当前以及今后规划年限内的交通流量； 利于泄洪；利于泄洪； 桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；桥梁的两端方便于车辆的进入和疏散；3）经济合理性）经济合理性u 选择造价和养护费用综合最省的桥型；选择造价和养护费用综合最省的桥型；u 遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原则；u 选择的桥位应

10、是地质、选择的桥位应是地质、水文水文条件好，并使桥梁长度较短。条件好，并使桥梁长度较短。整体式梁板桥整体式梁板桥装配式梁板桥装配式梁板桥安全安全可靠可靠性性整体结构性好，受力性能整体结构性好，受力性能优越。优越。通过铰缝传递横向荷载，通过铰缝传递横向荷载，整体结构性较弱，自重整体结构性较弱，自重较轻，抗弯能力较强。较轻，抗弯能力较强。适用适用性性1.1.跨径较小，一般为跨径较小，一般为4-8m4-8m。2.2.截面材料不经济、自重截面材料不经济、自重大大。3.3.整体现浇，需要大量支整体现浇，需要大量支架，导致施工工期较长。架，导致施工工期较长。4.4.钢筋用量较少钢筋用量较少1.1.跨径一般

11、在跨径一般在6-13m6-13m，跨，跨径较整体式大。径较整体式大。2.2.预制板，施工工期短。预制板，施工工期短。3.3.吊装，需吊装设备。吊装，需吊装设备。4.4.钢筋用量较多。钢筋用量较多。经济经济性性 土地整治项目桥型选择一般采用整体式梁板桥以及装配式梁板桥为主，土地整治项目桥型选择一般采用整体式梁板桥以及装配式梁板桥为主，通过比较，选取整体式梁板桥做为实例。通过比较，选取整体式梁板桥做为实例。拟定结构体系、构造设计和布置(包括主梁的纵、横截面布置)、各部分构造的主要尺寸和细节处理以及桥梁施工的基本方法。根据内力进行配筋计算根据内力进行配筋计算是否通过是否通过否否1. 永久作用 1）上

12、部结构重力通过支座（或拱座）在台帽上的支承反力； 2）桥台重力（包括台帽、台身、基础和土的重力）； 3）水的浮力； 4）台后土侧压力，宜以主动土压力计算，其大小与压实程序有关。（二）作用效应组合梁桥桥台的荷载布置及组合下图中仅示出了车辆荷载沿顺桥向的三种布置方案，即：1)仅在桥跨结构上布置荷载；2）仅在台后破坏棱体上布置车辆荷载；3）在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载。gVHQpVGGQgVHgHVGEQEEVp作用在梁桥桥台上的荷载（三）基底偏心距验算为了使恒载基底应力分布比较均匀，防止基底最大压应力与最小压应力相差过大，导致基底产生不均匀沉陷和影响桥墩的正常使用，故在设计时，应对基

13、底合力偏心距加以限制，在基础纵向和横向，其计算的荷载偏心距e0应满足表5-2-3的要求。 荷载情况荷载情况地基条件地基条件合力偏心距合力偏心距备备 注注墩台仅承受永久墩台仅承受永久作用标准值效应作用标准值效应组合组合非岩石地基非岩石地基拱桥、刚构桥墩拱桥、刚构桥墩台，其合力作用台，其合力作用点应尽量保持在点应尽量保持在基底重心附近基底重心附近墩台承受作用标墩台承受作用标准值效应组合或准值效应组合或偶然作用（地震偶然作用（地震作用除外）标准作用除外）标准值效应组合值效应组合非岩石地基非岩石地基时应考虑应力重时应考虑应力重分布，且符合抗分布，且符合抗倾覆稳定系数倾覆稳定系数较破碎较破碎 极破碎极破

14、碎岩石地基岩石地基完整、较完整完整、较完整岩石地基岩石地基00 1e00.75e01.2e01.5e0e表中：其中： 墩台基础底面的核心半径； W墩台基础底面的截面模量； A墩台基础底面的面积； N作用于基础底面合力的竖向分力； 作用于墩台的水平力和竖向力对基底形心轴的弯矩。M基底偏心距验算基底偏心距验算（四）基底土的承载力验算当设置在基岩上的桥墩基底的合力偏心距超出核心半径时，其基底的一边将会出现拉应力，由于不考虑基底承受拉应力，故需按基底应力重分布（右图中）重新验算基底最大压应力，其验算公式如下：顺桥方向: max2RaxNpfac横桥方向: max2RayNpfbc式中： 应力重分布后基

15、底最大压应力； N作用于基础底面合力的竖向分力； a、b横桥方向和顺桥方向基础底面积的边长； 地基承载力容许值抗力系数，根据地基不同的受荷阶段，取； 计入基底埋置深度影响的修正后地基承载力容许值； cx顺桥方向验算时，基底受压面积在顺桥方向的长度，即； cy横桥方向验算时，基底受压面积在横桥方向的长度，即；其中：ex、ey合力在x轴和y轴方向的偏心距.基底土的承载力验算（五）抗倾覆稳定性验算（c） 平 面 （ 双 向 偏 心 ）（b） 平 面 （ 单 向 偏 心 ）（a） 立 面A-A验 算 倾 覆 轴R-合 力 作 用 点O- 截 面 重 心图 5-2-5墩 台 基 础 的 稳 定 验 算 示 意 图（c）（b）（a）OO验 算 截 面20esRRROas0eAAAH1h122hse0He12e1AA()()0iiiiPseHh即： ()()0iiiiisPP eHh 上述方程左边第一项为稳定力矩，第二项为倾覆力矩。由此可见，抵抗倾覆的稳定系数可按下式验算：00()()ii iiiMs PsKMPeH he稳倾式中： 稳定力矩； 倾覆力矩； 不考虑其分项系数和组合系数的作用标准值组合或偶然作用（地震除外）标准值组合引起的竖向力（kN）； 竖向力对验算