桥梁墩台的类型、构造及设计计算

桥梁墩台台的类型型、构造造及设计计计算一、概概述二、梁梁桥桥墩墩的类型型与构造造三、梁梁桥桥台台的类型型与构造造四、梁梁桥桥墩墩台的设设计与计计算一、概概述1、墩台的的作用与与要求2、墩台的的组成3、墩台的的施工桥墩、桥桥台为桥桥梁的下下部结构构，是桥桥梁的重重要组成成部分之之一。桥梁墩台台的主要要作用是是承受上上部结构构传来的的荷载,并将它及及本身自自重传给给地基。。桥墩支承承相邻的的两孔桥桥跨，居居于桥梁梁的中间间部位。。桥台居于于全桥的的两端，，它的前前端支承承桥跨,后端与路路基衔接接，起着着支挡台台后路基基填土并并把桥跨跨与路基基连接起起来的作作用。1、墩台的的作用与与要求桥梁墩台台除承受受上部结结构的作作用力外外，桥墩墩还受到到风力、、流水压压力及可可能发生生的冰压压力、船船只和漂漂流物的的撞击力力，桥台台还需承承受台背背填土及及填土上上车辆荷荷载产生生的附加加侧压力力。因此，桥桥梁墩台台不仅本本身应具具有足够够的强度度、刚度度和稳定定性，而而且对地地基的承承载能力力`沉降量、、地基与与基础之之间的摩摩阻力等等也都提提出一定定的要求求。2、墩台的的组成桥梁墩(台)主要由墩墩(台)帽、墩(台)身和基础础三部分分组成(图9．1)。组成墩台帽墩台身基础二、梁梁桥桥桥墩的类类型与构构造1、实体式式桥墩2、空心式式桥墩3、桩柱式式桥墩4、柔性桥桥墩5、薄壁桥桥墩6、框架式式桥墩7、立交桥桥的桥墩墩布置于于构造特特点8、高桥墩墩1、实体式式桥墩（1）矩形墩墩（2）圆端形形桥墩（3）圆形桥桥墩实体桥墩墩由一个个实体结结构组成成，按其其截面尺尺寸及重重量的不不同又可可分为实实体重力力式桥墩墩和实体体轻型桥桥墩。实体重力力式桥墩墩是一实实体圬工工墩，主主要靠自自身的重重量（包包括桥跨跨结构重重力）平平衡外力力，从而而保证桥桥墩的强强度和稳稳定。此此种桥墩墩自身刚刚度大，，具有较较强的防防撞能力力，但同同时存在在阻水面面积大的的缺陷，，比较适适合于修修建在地地基承载载力较高高、覆盖盖层较薄薄、基岩岩埋深较较浅的地地基上。。它的外形形简单，，施工方方便、圬圬工数量量较省。。但对水水流的阻阻力很大大，引起起局部冲冲刷较大大。一般般用于无无水或静静水处。。在水流流影响小小或不通通航河流流上的桥桥墩，或或靠近河河岸的桥桥墩、也也可采用用这种形形式。(l)矩形墩(2)圆端形墩墩它的截面面是矩形形两端各各接一个个半圆，，施工稍稍麻烦，，但较适适合水流流通过，，可减少少局部冲冲刷。一一般用于于水流斜斜交角小小于15°的桥梁,是水中桥桥墩使用用最广泛泛的一种种形式。。其截面为为圆形，，圬工较较多，且且施工较较麻烦,但其流水水特性较较前两种种形式好好。一般般用于河河流急弯弯、流向向不固定定或与水水流斜交交角大于于15°的桥梁。。(3)圆形墩实体桥墩墩由一个个实体结结构组成成，按其其截面尺尺寸及重重量的不不同又可可分为实实体重力力式桥墩墩和实体体轻型桥桥墩。实体重力力式桥墩墩是一实实体圬工工墩，主主要靠自自身的重重量（包包括桥跨跨结构重重力）平平衡外力力，从而而保证桥桥墩的强强度和稳稳定。此此种桥墩墩自身刚刚度大，，具有较较强的防防撞能力力，但同同时存在在阻水面面积大的的缺陷，，比较适适合于修修建在地地基承载载力较高高、覆盖盖层较薄薄、基岩岩埋深较较浅的地地基上（1）薄壁墩墩的特点点（2）薄壁墩墩的分类类（3）薄壁墩墩的构造造5.薄壁桥墩墩（1）薄壁墩墩的特点点板壁形的的薄壁墩墩构造筒筒单、轻轻巧、圬圬工体积积少适适用于地地基承载载力较弱弱的地区区。薄壁墩的的高度一一般不大大于7m，由于墩墩身受压压受弯，，因此要要配有适适量的受受力钢筋筋和构造造钢筋。。薄壁墩与与排架桩桩墩比较较，圬工工用量多多，但对对漂流物物及流冰冰的抵抗抗能力要要强。（2）薄壁墩墩的分类类板壁形（（一字形形）工字形箱形形双薄壁墩墩钢筋混凝凝土薄壁壁墩截面面形式有有（3）薄壁墩墩的构造造双薄壁墩墩是在墩墩位上有有两个相相互平行行的墩壁壁主梁刚刚结(或铰结)的桥墩。。钢筋混混凝土双双薄壁墩墩可增加加桥梁刚刚度，减减少主梁梁支点负负弯矩，，增加桥桥梁美观观。图7-24为虎门大大桥辅航航道桥，，是150m+270m+150m三跨连续续一刚构构桥两个个江中墩墩采用双双薄壁墩墩。墩高高约30m，箱形截截面,箱壁与梁梁内横隔隔板联为为一体，，见图7-25。图7-25虎门大桥桥辅航道道桥(尺寸单位位:m)(2)双薄壁墩墩图7-23板壁型薄薄壁墩构构造。实体轻型型桥墩可可用混凝凝土、浆浆砌块石石或钢筋筋混凝土土材料做做成，此此结构显显著减少少了圬工工体积，，但其抗抗冲冲击击力较差差，不宜宜用在流流速大并并夹有大大量泥沙沙的河流流或可能能有船舶舶、冰、、漂流物物撞击的的河流中中，一般般用于中中小跨径径桥梁上上墩帽是直直接支承承桥跨结结构，应应力较集集中，因因此对大大跨径的的重力式式桥墩墩墩帽厚度度一般不不小于0.4m，中小跨跨梁桥也也不应小小于0.3m，并设有有50～100mm的檐口。。2、空心式式桥墩空心桥墩墩有两种种形式：：一种为为部分镂镂空实体体桥墩，，另一种种为薄壁壁空心桥桥墩。在一些高高大的桥桥墩中、、为了减减少污工工体积，，节约材材料，减减轻自重重，减少少软弱地地基的负负荷，也也可将墩墩身内部部做成空空腔体、、即所谓谓空心桥桥墩。这这种桥墩墩在外形形上与实实体重力力式桥墩墩并无大大的差别别，只是是自重较较实体重重力式的的轻，因因此，它它介于重重力式桥桥墩和轻轻型桥墩墩之间。。3、桩（（柱））式桥桥墩柱式桥桥墩是是目前前公路路桥梁梁中广广泛采采用的的桥墩墩型式式。它它具有有线条条简捷捷、明明快、、美观观，既既节省省材料料数量量又施施工方方便的的特点点，特特别适适用于于桥梁梁宽度度较大大的城城市桥桥梁和和立交交桥。。柱式桥桥墩一一般可可分为为独柱柱、双双柱和和多柱柱等形形式，，它可可以根根据桥桥宽的的需要要以及及地物物地貌貌条件件任意意组合合。柱柱式桥桥墩由由承台台、柱柱式墩墩身和和盖梁梁组成成，对对于上上部结结构为为大悬悬臂箱箱形截截面，，墩身身可以以直接接与梁梁相接接。4.桩(柱)式墩（1）桩(柱)式墩的的特点点（2）桩(柱)式墩的的分类类（3）桩(柱)式墩的的构造造柱式桥桥墩是是目前前公路路桥梁梁中广广泛采采用的的桥墩墩型式式。它它具有有线条条简捷捷、明明快、、美观观，既既节省省材料料数量量又施施工方方便的的特点点，特特别适适用于于桥梁梁宽度度较大大的城城市桥桥梁和和立交交桥。。（1）桩(柱)式墩的的特点点柱式桥桥墩的的墩身身沿桥桥横向向常由由1~4根立柱柱组成成，柱柱身为为0.6~1.5m的大直直径圆圆柱或或方形形、六六角形形等其其它形形式，，使墩墩身具具有较较大的的强度度和刚刚度。。当墩墩身高高度大大于6~7m时，可可设横横系梁梁加强强柱身身横向向联系系。（3）桩(柱)式墩的的构造造柱式桥桥墩一一般可可分为为独柱柱、双双柱和和多柱柱等形形式，，它可可以根根据桥桥宽的的需要要以及及地物物地貌貌条件件任意意组合合。柱柱式桥桥墩由由承台台、柱柱式墩墩身和和盖梁梁组成成，对对于上上部结结构为为大悬悬臂箱箱形截截面，，墩身身可以以直接接与梁梁相接接。（2）桩(柱)式墩的的分类类1）单柱柱式墩墩2）双柱柱式墩墩3）多柱柱式墩墩4）哑铃铃式墩墩5）混合合双柱柱式墩墩桩式桥桥墩是是将钻钻孔桩桩基础础向上上延伸伸作为为桥墩墩的墩墩身，，在桩桩顶浇浇注盖盖梁。。桩式墩墩在墩墩位的的横向向可以以是一一根、、两根根或数数根桩桩。在在一个个墩台台纵向向设置置一排排桩时时，称称为单单排桩桩墩。。如设设置两两排时时称为为双排排桩。。排架桩桩墩采采用钢钢筋混混凝土土结构构，盖盖梁截截面可可用矩矩形或或T形，等等截面面或变变截面面。单排桩桩墩一一般适适用于于墩高高不超超过4~5m的中小小跨梁梁桥。。双排排桩墩墩的承承载能能力和和稳定定性都都较强强，但但墩身身高度度不宜宜大于于10m。排架桩桩墩材材料用用量经经济，，施工工简单单，适适合在在平原原地区区建桥桥使用用，一一般跨跨度不不大于于13m。有漂漂流物物和流流速过过大的的河道道，桩桩墩容容易受受到冲冲击和和磨损损，不不宜采采用。。4.桩(柱)式墩（1）排架架桩墩墩柔性排排架桩桩墩是是由单单排或或双排排的钢钢筋混混凝土土桩与与钢筋筋混凝凝土盖盖梁连连接而而成。。其主主要特特点是是，可可以通通过一一些构构造措措施，，将上上部结结构传传来的的水平平力（（制动动力、、温度度影响响力等等）传传递到到全桥桥的各各个柔柔性墩墩台，，或相相邻的的刚性性墩台台上，，以减减少单单个柔柔性墩墩所受受到的的水平平力，，从而而达到到减小小桩墩墩截面面的目目的4、柔性性桥墩墩3.柔性墩墩为充分分发挥挥桥墩墩的承承载(受压)能力，，可让让各墩墩(台)具有不不同的的抗剪剪刚度度，并并用梁梁使其其连接接在一一起。。对多多跨桥桥，可可在其其两端端设置置刚性性较大大的桥桥台，，中间间各墩墩均采采用柔柔性墩墩，其其顺桥桥方向向的墩墩身尺尺寸很很小)；同时时，全全桥除除在一一个中中墩上上设置置活动动支座座外，，其余余墩台台均采采用固固定支支座。。传统的的简支支梁一一端设设置固固定支支座，，另一一端为为活动动支座座。在在顺桥桥方向向，桥桥梁墩墩台之之间的的水平平联系系被完完全隔隔断，，各桥桥墩单单独承承担梁梁上传传来的的制动动力或或牵引引力。。为抵抵抗强强大的的水平平力作作用，，桥墩墩截面面不得得不做做得较较大，，形成成“胖柱’’。理论分分析和和实验验表明明:作用在在桥梁梁上的的水平平力力将按按各墩墩台的的抗剪剪刚度度进行行分配配；因因此，，作用用在每每个柔柔性墩墩上的的水平平力极极小,绝大部部分水水平力力由桥桥台承承担。。这样样，桥桥墩就就可以以采用用柔性性的单单排桩桩墩、、柱式式墩或或其它它薄壁壁式桥桥墩，，达到到节省省材料料、使使桥墩墩轻型型化的的目的的。。由于柔柔性墩墩在布布置上上，只只设一一个活活动支支座。。当桥桥梁孔孔数较较多且且桥较较长时时，柔柔性墩墩固定定支座座的墩墩顶位位移量量过大大而处处于不不利状状态,活动支支座的的活动动量要要求也也要大大，刚刚性桥桥台的的支座座所受受的水水平力力也大大。因此，，多跨跨长桥桥采用用柔性性墩时时宜分分成若若干联联。两两个活活动支支座之之间或或刚性性台与与第一一个活活动支支座间间称为为一联联，见见图7-21。每联设设置一一个刚刚性墩墩(台)，刚性性墩宜宜布置置在地地基较较好和和地形形较高高的地地方。。一联联长度度的划划分视视地形形构造造和受受力情情况确确定。。框架式式桥墩墩采用用钢筋筋混凝凝土或或预应应力混混凝土土等压压挠和和挠曲曲构件件组成成平面面框架架代替替墩身身，支支承上上部结结构，，必要要时可可做成成双层层或多多层的的框架架5、框架架式桥桥墩三、桥桥墩防防撞流冰对对桥墩墩的危危害主主要表表现在在大面面积流流冰对对桥墩墩的撞撞击力力和大大面积积流冰冰堆积积现象象以及及流冰冰对桥桥墩的的磨损损。对对此，，在中中等以以上流流冰河河道（（冰厚厚大于于0.5m，流水水速度度1m/s左右）及有有大量漂流流物的河道道，应在迎迎水方向设设置破冰棱棱体航运繁忙的的河道，船船只往往因因突发原因因引起航行行失控，或或是因能见见度低造成成船舶与桥桥墩相撞。。桥墩在设设计中不但但要有一定定抵抗船舶舶冲击荷载载的能力，，还要考虑虑采用缓冲冲装置和保保护系统，，预防或改改变船只冲冲击荷载的的方向或减减少对桥墩墩的冲击荷荷载，不使使其破坏三、梁桥桥桥台的类类型与构造造1.重力式桥台台2.轻型桥台3.框架式桥台台4.组合式桥台台（l）T形桥台1.重力式桥台台（2）矩形桥台台（3）U形桥台（4）埋式桥台台（5）耳墙式桥桥台重力式桥台台也称实体体式桥台，，它主要靠靠自重来平平衡台后的的土压力。。桥台台身身多用石砌砌、片石混混凝土或混混凝土等圬圬工材料建建造，并采采用就地建建造施工方方法，适合合于砂石料料来源丰宫宫的桥梁工工点选用。。（l）T形桥台主要用于铁铁路桥，工工程量较小小，使用广广泛,尤其适用于于较大的桥桥跨和较高高的路堤堤。（2）矩形桥台台它的形状简简单，施工工方便，但但工程量大大，目前已已较少采用用。当填土土不高、桥桥跨较小且且桥面不宽宽时可考虑虑采用。它的形状简简单，施工工方便，但但工程量大大，目前已已较少采用用。当填土土不高、桥桥跨较小且且桥面不宽宽时可考虑虑采用。（3）U形桥台（4）埋式桥台台当填土较高高时，为减减少桥台长长度节省圬圬工，可将将桥台前缘缘后退，使使桥台埋入入锥体填土土中而成的的一种桥台台形式。（5）耳墙式桥桥台在台尾上部部用两片钢钢筋混凝土土耳墙代替替实体台身身并与路堤堤连接,借以节省圬圬工。这种种桥台也可可设计成埋埋人式。按结构形式式，桥台还还可分为带带翼墙和不不带翼墙两两大类。翼墙位于桥桥台两侧,多采用八字字形和一字字形，见图图7-30。翼墙的作用用是：挡住住桥台两侧侧的路基填填土，保证证桥头路基基稳定，并并引导水流流顺畅地进进入桥孔。。带翼墙的的桥台主要要用于公路路桥梁。重力式桥台台一般由台台帽、台身身(前墙、胸墙墙和后墙)及基础等组组成，图7-29所示。台帽支承桥桥跨，设有有支承垫石石和排水坡坡，它一般般用钢筋混混凝土做成成；台身承承托着台帽帽，并支挡挡路堤填土土。它一般般用石材或或片石混凝凝土做成。。此外，桥台台上部应伸伸入路堤一一定深度，，以保证桥桥台和路堤堤的可靠连连接。在路路堤前端的的填土应按按一定坡度度做成锥形形，称锥体体填土。桥台的主要要尺寸有桥桥台全长、、填土高度度、埋置深深度及台身身平面尺寸寸等。台帽帽的主要尺尺寸要求与与桥墩类似似。2.轻型桥台(l)薄壁轻型桥桥台(2)支撑梁轻型型桥台轻型桥台的的形式很多多，其主要要特点是利利用结构本本身的抗弯弯能力来减减少圬工体体积而使桥桥台轻型化化。轻型桥台所所用材料大大多以钢筋筋混凝土或或少量配筋筋的混凝土土为主。轻轻型桥台主主要用于公公路桥梁。。薄壁轻型桥桥台常用的的形式有悬悬臂式、扶扶壁式、撑撑墙式及箱箱式等，见见图7-3。在一般情况况下，悬臂臂式桥台的的混凝土数数量和用钢钢量较高，，撑墙式与与箱式的模模板用量较较高。薄壁壁轻型桥台台的优点与与薄壁墩类类同，可依依据桥台高高度，地基基强度和土土质等因素素选定。(l)薄壁轻型桥桥台单跨或孔跨跨不多的小小跨径桥，，在条件许许可的清况况下，可在在轻型桥台台之间或台台与墩间，，设置3~5根支撑梁。。支撑梁设设在冲刷线线或河床铺铺砌线以下下。梁与桥台设设置锚固栓栓钉、使上上部结构与与支撑梁共共同支撑桥桥台承受台台后土压力力。此时桥桥台与支撑撑梁及上部部结构形成成四铰框架架来受力。。轻型桥台可可采用八字字式和一字字式翼墙挡挡土，如地地形许可，，也可做成成耳墙，形形成埋置式式轻型桥台台并设置溜溜坡。(2)支撑梁轻型型桥台3.框架式桥台台框架式桥台台是一种在在横桥向呈呈框架式结结构的桩基基础轻型桥桥台，它所所受的土压压力较小，，适用于地地基承载力力较低、台台身较高、、跨径较大大的梁桥。。其构造形式式有双柱式式、多柱式式、墙式半半重力式和和双排架式式、板凳式式等。框架式桥台台是一种在在横桥向呈呈框架式结结构的桩基基础轻型桥桥台，它所所受的土压压力较小，，适用于地地基承载力力较低、台台身较高、、跨径较大大的梁桥。。其构造形式式有双柱式式、多柱式式、墙式半半重力式和和双排架式式、板凳式式等。双柱式桥台台见图7-32，一般用于于填土高度度小于5m的情况。当桥较宽时时，可采用用多柱式。。为了减少少桥台水平平位移，也也可先填土土后钻孔。。当填土高度度大于5m时，可采用用墙式，见见图7-33。墙厚一般般为0.4~0.8m，设少量钢钢筋。3.框架式桥台台台帽可做成成悬臂式或或简支式，，需要配置置受力钢筋筋。当柱式式桥台采用用钻孔桩基基础并延伸伸做台身时时，可不设设承台。对对于柱式和和墙式桥台台一般在基基础之上设设置承台。。框架式桥台台均采用埋埋置式，台台前设置溜溜坡。为满满足桥台与与路堤的连连接，在台台帽上部设设置耳墙，，必要时在在台帽上方方两侧设置置挡板。4.组合式桥台台为使桥台轻轻型化，桥桥台本身主主要承受桥桥跨结构传传来的竖向向力和水平平力，而台台的土压力力由其它结结构来承受受，形成组组合式桥台台。组合的方式式很多，如如桥台与锚锚定板组合合、桥台与与挡土墙组组合，桥台台与梁及挡挡土墙组合合`框架式的组组合，桥台台与重力式式后座组合合等。4.组合式桥台台（1）锚定板式式桥台（2）框架式组合桥台（3）桥台与挡挡土墙组合桥台（5）承拉桥台台（1）锚定板式式桥台锚定板式桥桥台。它有有分离式和和结合式两两种形式。。分离式是台台身与锚定定板、挡土土结构分开开，台身主主要承受上上部结构传传来的竖向向力和水平平力，锚定定板结构承承受土压力力。锚定板板结构由锚锚定板、立立柱、拉杆杆和挡土板板组成、见见图7-34(a)。桥台与锚定定板结构之之间预留空空隙，上端端设伸缩装装置；桥台台与锚定板板结构的基基础分离，，互不影响响，使受力力明确，但但结构复杂杂,施工不方便便。（1）锚定板式式桥台结合式锚定定板式桥台台的构造见见图7-34(b)，它的锚定定板结构与与台身结合合在一起，，台身兼做做立柱或挡挡土板。作用在台身身的所有水水平力假定定均由锚定定板的抗拔拔力来平衡衡，台身仅仅承受竖向向荷载。结合式结构构简单、施施工方便、、工程量较较省，但受受力不很明明确,若台顶位移移量计算不不准，可能能会影响施施工和运营营。锚定板可用用混凝土或或钢筋混凝凝土制作。。立柱和挡挡土板通常常采用钢筋筋混凝土。。五、墩台的的设计与计计算1、桥梁墩台台的设计步步骤与内容容2、荷载的种种类与计算算3、荷载组合合1、桥梁墩台台的设计步步骤与内容容2、荷载的种种类与计算算1、恒载和水水的浮力3、汽车荷载载冲击力4、汽车荷载载的制动力力5、流水压力力及冰压力力6、船只或漂漂流的幢击击力7、地震力2、侧向土压力力主动土压力被动土压力静止土压力1、恒载和水的的浮力桥梁上部结构构恒载传至墩墩台的计算值值，由桥梁支支座反力计算算确定。对于于墩台在水水下和土中部部分自重的计计算方法，要要根据地基土土的性质加以以考虑公路桥梁设计计规范中，在在考虑水的浮浮力时，对不不同的土质和和不同的计算算内容作了了不同的规定定。位于透水水性地基上的的墩台，在验验算稳定时，，应采用设计计高水位的的浮力；在验验算地基应力力时，仅考虑虑低水位时的的浮力，或不不考虑水的的浮力。基础础嵌入不透水水性地基的墩墩台，可不考考虑水的浮力力。当地基是是否透水未未定时，按透透水与不透水水，以最不利利荷载组合计计算。水对水下墩台台或土的固体体颗粒的浮力力作用，可用用墩台圬工的的浮容重或土土的浮容重重来反映。圬圬工的浮容重重等于圬工容容重减去水的的容重，土的的浮容重可以以根据土质质资料得到不不同的物理指指标，如天然然容重、天然然含水量、比比重或饱和和容重等计算算。2、侧向土压力力桥台土压力计计算时，采用用哪种土压力力，应根据桥桥台位移及压压力传播方式式而定。梁式式桥台承受的的水平压力主主要是台后滑滑动土体（及及滑动土体上上的荷载）所所产生的侧压压力，它使桥桥台发生向河河心的移动。因此，梁桥桥桥台的侧土压压力，一般按按主动土压力力计算。当桥桥台刚度很大大，不可能产产生微量移动动，滑动土体体不可能形成成时，可按静静止土压力计计算。主动土压力被动土压力静止土压力3、汽车荷载冲冲击力钢筋混凝土桩桩柱式墩台，，以及其它轻轻型墩台，在在计算汽车荷荷载时应计入入冲击力。但但对于重力式式实体墩台，，冲击力的作作用衰减很快快，因此，验验算时可不计计冲击影响。。冲击力的计计算按公路桥桥涵设计规范范进行。4、汽车荷载的的制动力汽车荷载的制制动力是桥梁梁墩台承受的的主要纵向水水平力之一，，当汽车荷载载在桥上制动动或减速时，，在车轮与桥桥面之间产生生相互作用力力，此时桥面面受到方向与与车辆行进方方向相同的力力，即称制动动力，制动力力可按公路桥桥涵设计规范范中有关规定定计算。在计计算梁式桥墩墩台时，制动动力可移至支支座中心（铰铰或滚轴中心心）或滑动支支座、橡胶支支座、摆动支座的底底座面上。5、流水压力及及冰压力作用在桥墩上上的流水压力力，可按公路路桥涵设计规规范的有关规规定计算。流流水压力的合合力作用点，，假定在设计计水位以下1/3水深处，即假假定河底的流流速为零，作作用力的分布布呈倒三角形形。严寒地区位于于有冰棱河流流或水库中的的桥梁墩台，，应根据当地地冰棱的具体体情况及墩台台形状计算冰冰压力。冰压压力有竖向和和水平向作用用力，主要是是水平向作用用力。竖向力力是由冰层水水位升降而对对桥梁墩台产产生的作用；；水平向作用用力包括因风风和水流作用用于大面积冰冰层而产生的的静压力、冰堆整体推移移产生的静压压力、、河流流冰产产生的动压力力等。6、船只或漂流流的幢击力船只或漂流物物的撞击力，，虽是桥梁墩墩台的偶然荷荷载，但是对对桥墩结构的的危害性很大大，对于通航航河道或有漂漂流物的河流流中的墩台，，设计时应考考虑船只或漂漂流物的撞击击力。漂流物的撞击击力，在无实实际资料时可可按下式估算算在地震区建造造的桥梁，地地震力是一项项十分重要和和危害性大的的偶然荷载，，在墩台设计计计算时要进进行抗震验算算和必要的防防护构造措施施设计。7、地震力桥梁墩台计算算时，预先很很难确定那一一种荷载组合合最不利。通通常需要对各各种可能的荷荷载进行组合合计算，满足足各种不同的的要求。在墩墩台的计算中中，尚需考虑虑按顺桥向(与行车的方向向平行)和横桥向分别别进行，故在在荷载组合时时也需按纵向向及横向分别别计算。（二）荷载组组合在所有荷载中中，车辆荷载载的变动对荷荷载组合起着着支配作用。。验算墩身强度度在用在墩身截截面的合力偏偏心矩桥墩的稳定性性１）桥墩在顺顺桥向承受最最大竖向荷载载的组合。可可按公路桥梁梁设计规范中中所列的组合、组合的内容组合。。２）桥墩在顺顺桥向承受最最大水平荷载载的组合。可可按公路桥梁梁设计规范中中所列的组合、组合IV的荷载内容组组合。３）桥墩承受受最大横桥方方向的偏载、、最大竖向荷荷载。可按公公路桥梁设计计规范中的组合I、II、III、IV荷载内容组合合。４）桥墩在施施工阶段的受受力验算。按按组合V进行验算。５）需要进行行地震力验算算的桥墩，还还要按组合VI进行验算。各种不同的荷荷载组合，均均应满足公路路桥涵设计规规范中所规定定的强度安全全系数、容许许偏心距和稳稳定系数。因此，需根据据不同的验算算内容选择各各种可能的最最不利荷载组组合。桥墩

其他可变荷载不同时组合表

表2-7-2编号荷

载

名

称不与该荷载同时参与组合的荷载号141516171819风

力汽

车

制

动

力流

水

压

力冰

压

力温

度

影

响

力支

座

摩

阻

力-16,17,1915,1715,16-15

注：荷载号与公路桥梁设计规范中编号一致。桥台的荷载组组合方法和桥桥墩相似，也也须针对验算算项目及验算算截面的位置置按公路桥涵涵设计规范进进行可能的荷荷载组合。由由于活载可以以布置在桥跨跨结构上，也也可布置在台台后，在确定定荷载最不利利组合时，下下列几种加载载情况可作参参考1）在桥跨结构构上布置车辆辆荷载，温度度下降，制动动力（向桥孔孔方向），并并考虑台后土土侧压力(考虑最大弯矩矩组合)；2）在台后破坏坏棱体上布置置车辆荷载，，温度下降，，并考虑台后后土侧压力(考虑最大水平平力与最大反反向弯矩组合合)；3）在桥跨结构构上和台后破破坏棱体上都都布置车辆荷荷载（当桥台台尺寸较大时时，还要考考虑在桥跨结结构上、台后后破坏棱体上上和桥台上同同时都布置活活载的情况）），温度下降降，制动力（（向桥孔方向向），并考虑虑台后土侧压压力(考虑最大竖向向力组合)。二、桥梁墩墩台的计算与与验算重力式墩台强度偏心矩稳定圬工结构轻型桥墩、柱柱式桥墩：钢钢筋混凝土结结构（一）、重力力式墩台1、截面强度验验算重力式墩台主主要采用圬工工材料建造，，一般为偏心心受压构件，，截面强度的的设计验算采采用分项安全全系数的极限限状态法。在在不利荷载组组合作用下，，验算墩台各各控制截面荷荷载效应的设设计值（内力力）应小于或或等于结构抗抗力效应的设设计值，以方方程表示为验算截面墩台身的基础础顶面墩台身截面突突变处墩台帽及墩台台帽交界处墩墩身截面高墩验算截面的内内力计算按照各种组合合，分别计算算各验算截面面的竖向力、、水平力和弯弯矩，得到并按下式式计算各种组组合的竖向力力设计值及相相应偏心矩:强度验算截面偏心距验验算桥墩承受偏心心受压荷载时时，各验算截截面在各种组组合的偏心距距应小于<<公路砖石及混混凝土桥涵设设计规范>>表3.0.2-1的容许值。如如果超过时，，可按下式确确定截面尺寸寸2、墩台的稳定定验算纵向挠曲稳定定稳定验算受压构件纵向向弯曲系数，，中心受压墩墩台的值可查查阅<<公路砖石及混混凝土桥涵设设计规范>>表3.0.3-2，偏心受压时时，弯曲平面面内的纵向弯弯曲系数按按下式式计算：抗倾覆稳定验验算抗滑移稳定验验算基础底面与地地基土之间的的摩擦系数，，其值为0.25～0.7，可根据土质质情况参照<<公路桥涵地基基与基础设计计规范>>采用；在墩台抗倾覆覆、抗滑移稳稳定性验算时时，应分别按按最高设计水水位和最低水水位的不同浮浮力进行组合合。3、墩台顶水平平位移计算水平位移的规规定对于高度超过过20的重力式墩台台及轻型墩台台，应验算顶顶端水平方向向的弹性位移移，并使其符符合规定要求求。墩台顶面面水平位移的的容许极限值值为（二）、柱式式桥墩的计算算1、盖梁的计算算计算图式外力计算内力计算配筋验算计算模式桩柱式墩台通通常按钢筋混混凝土构件设设计。在构造造上，桩柱的的钢筋伸入盖盖梁内，与盖盖梁的钢筋绑绑扎成整体，，因此盖梁与与桩柱刚结呈呈刚架结构。。双柱式墩台台，当盖梁的的刚度与桩柱柱的线刚度比比大于5时，为简化计计算可以忽略略节点不均衡衡弯矩的分配配及传递，一一般可按简支支梁或悬臂梁梁进行计算和和配筋，多根根桩柱的盖梁梁可按连续梁梁计算，当盖盖梁计算跨径径与梁高之比比，对简支梁梁小于2，对连续梁小小于2.5时，应按<<公路钢筋混凝凝土及预应力力混凝土桥涵涵设计规范>>附录六作为深深梁计算。当当线刚度比小小于5时，或桥墩承承受较大横向向力时，盖梁梁应作为横向向刚架的一部部分予以验算算。外力计算作用在盖梁上上的外力主要要考虑上部结结构恒载支反反力、盖梁自自重及活载。。最不利活载载加载，首先先可根据所计计算盖梁处上上部结构支反反力影响线确确定活载最大大支反力，其其次是根据盖盖梁内力影响响线决定活载载最不利横向向布置。盖梁在施工过过程中，荷载载的不对称性性很大，各截截面将产生较较大的内力，，因此应根据据当时的架桥桥施工方案，，作出最不利利荷载工况。。构件件吊吊装装时时，，视视具具体体情情况况，，构构件件重重力力应应乘乘以以动动力力系系数数1.2或0.85。内力力计计算算公路路桥桥梁梁桩桩柱柱式式墩墩台台的的盖盖梁梁通通常常采采用用双双悬悬臂臂式式，，计计算算时时控控制制截截面面选选取取在在支支点点和和跨跨中中截截面面。。为为了了得得到到活活载载最最不不利利横横向向布布置置，，可可先先作作出出控控制制截截面面的的内内力力影影响响线线，，活活载载通通过过上上部部结结构构的的支支点点间间接接传传递递至至盖盖梁梁顶顶面面，，然然后后通通过过活活载载横横向向布布置置，，就就能能得得到到活活载载最最不不利利横横向向布布置置系系数数，，并并根根据据最最大大活活载载支支反反力力便便能能获获得得最最不不利利活活载载内内力力。。在在盖盖梁梁内内力力计计算算时时，，可可考考虑虑桩桩柱柱支支承承宽宽度度对对削削减减负负弯弯矩矩尖尖峰峰的的影影响响。。桥桥墩墩台台沿沿纵纵向向的的水水平平力力及及当当盖盖梁梁在在沿沿桥桥纵纵向向设设置置两两排排支支座座时时，，上上部部结结构构活活载载的的偏偏心心力力对对盖盖梁梁将将产产生生扭扭矩矩，，应应予予以以考考虑虑。。桥桥台台的的盖盖梁梁计计算算，，一一般般可可不不考考虑虑背背墙墙与与盖盖梁梁的的共共同同受受力力，，此此时时背背墙墙仅仅起起挡挡土土墙墙作作用用。。必必要要时时也也可可考考虑虑背背墙墙与与盖盖梁梁的的共共同同受受力力，，盖盖梁梁按按L形截截面面计计算算。。桥桥台台耳耳墙墙视视为为单单悬悬臂臂固固端端梁梁，，水水平平方方向向承承受受土土压压力力及及活活载载水水平平压压力力。。配筋筋验验算算盖梁梁的的配配筋筋验验算算方方法法与与钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁配配筋筋类类同同，，根根据据弯弯矩矩包包络络图图配配置置受受弯弯钢钢筋筋，，根根据据剪剪力力包包络络图图配配置置斜斜筋筋和和箍箍筋筋。。在在配配筋筋时时，，还还应应计计算算各各控控制制截截面面扭扭矩矩所所需需要要的的箍箍筋筋及及纵纵向向钢钢筋筋。。2、墩墩台台柱柱的的计计算算外力力计计算算桥墩墩桩桩柱柱的的恒恒载载有有上上部部结结构构的的恒恒载载反反力力、、盖盖梁梁的的重重量量，，以以及及桩桩柱柱的的自自重重；；桩桩柱柱承承受受的的活活载载按按设设计计荷荷载载进进行行不不利利加加载载计计算算，，最最后后经经恒恒载载、、活活载载等等组组合合，，可可求求得得最最不不利利的的荷荷载载。。桥桥墩墩的的水水平平力力有有支支座座摩摩阻阻力力和和汽汽车车制制动动力力等等。。桥台台桩桩柱柱（（包包括括双双片片墙墙式式台台身身））除除上上述述各各力力之之外外还还有有台台后后土土压压力力、、活活载载引引起起的的水水平平土土压压力力及及溜溜坡坡的的主主动动土土压压力力等等。。土土压压力力的的计计算算宽宽度度及及溜溜坡坡主主动动土土压压力力的的计计算算方方法法，，见见第第二二节节和和<<公路路桥桥涵涵设设计计通通用用规规范范>>的有有关关规规定定。。内力力计计算算配筋筋计计算算在最最不不利利的的内内力力组组合合之之后后，，按按钢钢筋筋混混凝凝土土偏偏心心受受压压构构件件，，先先配配筋筋再再作作验验算算。。3、墩墩台台顶顶部部位位移移在不不考考虑虑桩桩基基变变位位影影响响时时，，等等截截面面桥桥墩墩，，由由于于墩墩顶顶承承受受弯弯矩矩（（M）、、水水平平力力（（T）及及沿沿墩墩高高梯梯形形分分布布的的水水平平荷荷载载（（见见图图2-7-17）所所引引起起的的墩墩顶顶位位移移可可按按下下式式计计算算：M作用用在在墩墩顶顶的的弯弯矩矩（（Mpa）（（包包括括制制动动力力和和恒恒、、活载载偏偏心心等等引引起起的的弯弯矩矩））；；T作用用在在墩墩顶顶的的水水平平力力（（KN）；；q1由于于风风力力等等沿沿墩墩高高均均匀匀分分布布的的水水平平外外力力（（KN）；；q2由于于风风力力和和其其他他水水平平外外力力沿沿墩墩高高成成三三角角形形分分布布的的水平平荷荷载载（（墩墩顶顶为为零零，，基基础础顶顶面面为为q2）（（KN）；；I、E桥墩墩截截面面材材料料的的截截面面惯惯性性矩矩（（m4）、、抗抗压压弹弹性性模模量（（Mpa）；；H桥墩墩高高度度。。（三三））、、柔柔性性墩墩的的计计算算要要点点柔性性墩墩是是由由钢钢筋筋混混凝凝土土柔柔性性排排架架桩桩墩墩、、梁梁和和刚刚性性墩墩台台组组成成的的一一联联或或多多跨跨连连续续的的铰铰接接刚刚架架体体系系，，在在纵纵向向水水平平力力作作用用下下，，一一联联的的各各柔柔性性墩墩顶顶具具有有相相同同的的水水平平位位移移。。为为了了简简化化计计算算，，可可把把双双固固定定支支座座布布置置的的柔柔性性墩墩视视为为下下端端固固结结，，上上端端有有水水平平约约束束的的铰铰接接支支承承的的超超静静定定梁梁，，如如图图2-7-18a）。。当当已已知知柔柔性性墩墩的的顶顶端端桥桥跨跨结结构构作作用用的的竖竖向向力力和和墩墩顶顶弯弯矩矩，，墩墩顶顶位位移移可可预预先先求求出出，，将将墩墩顶顶水水平平反反力力作作为为多多余余未未知知力力求求解解，，即即可可计计算算下下端端固固结结点点和和墩墩身身的的弯弯矩矩、、剪剪力力，，根根据据各各墩墩最最不不利利的的组组合合内内力力进进行行