桥梁墩台设计讲义

墩台设计的一般要求及有关规定第一节一般规定1.1墩台结构在施工、运营过程中，应具有规定的强度、稳定性、刚度、耐久性，位于重要城镇的桥梁墩台，应适当考虑造型美观。1.2墩台的结构尺寸及采用的材料，应考虑地区气温对其耐久性的影响.1.3墩台类型的选定,应根据地形、地质、水文、线路、上部结构、施工条件和经济等综合考虑。一般采用刚性实体墩台及空心墩，在条件具备时也可采用轻型墩台和柔性墩。第二节墩台构造1.2.1墩台顶帽构造墩台顶帽一般为矩形或园端形，上设支承垫石，其尺寸及钢筋的设置应根据梁跨、墩台身尺寸、施工、架设、养护及电气化设施等要求决定。空心墩的顶帽和钢筋混凝土墩台的帽梁除满足构造要求外，尚应通过结构计算确定。简支梁梁端的空隙应考虑梁及墩台的施工误差、温度变形等因素。对钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁，当跨度L^16m时，为60mm；LN20m时，为100mm；对钢梁可按计算确定，但不应小于100mm。曲线上和坡道上应考虑曲线及坡道布置对空隙的影响，大跨度梁尚应考虑预留拱度和荷载（恒载、远期活载、列车竖向动力作用等）引起梁的伸缩等影响。顶帽上（无支座者除外）应设置配钢筋的支承垫石。支承垫石外边缘距支座底板的边缘为0.15〜0.20m。支承垫石顶面应高出顶帽排水坡的上棱。支承垫石边缘距顶帽边缘不应小于：1顺桥方向跨度L^8m时为0.15m；跨度8mVLV20m时为0.25m；跨度LN20m时为0.40m。2横桥方向当顶帽为圆弧形时，支承垫石角全顶帽最近边缘的最小距离与顺桥方向相同。当顶帽为矩形时，支承垫石角全顶帽边缘的最小距离为0.50m。顶帽横桥方向的宽度除应满足上述要求和更换支座的顶梁要求外，还应符合下列要求：跨度L^8m时为4m；跨度8mVLV20m时不小于5m；跨度LN20m时为6m。顶帽的混凝土强度等级应采用不低于C30，其厚度不应小于0.40m，并设置钢筋。顶帽上应设有不小3%的排水坡（无支座的顶帽可不设），并应设有突出墩台身0.10〜0.20m的飞檐。托盘式顶帽缩颈处横向宽度B不宜小于支座下座板外缘的间距b，a角不应大于30°，P角不应大于45°，见图5.3.12。上走原板托盘式顶帽图空心墩的顶帽下面宜设实体过渡段。实体段与空心墩身以及空心墩身与基础的联结处，均应增设补充钢筋或设置牛腿。空心墩的最小壁厚，当为钢筋混凝土时不宜小于0.30m，当为混凝土时不宜小于0.50m。混凝土空心墩宜设置护面钢筋。空心墩可根据建筑材料、壁厚与内孔尺寸的比率考虑是否设置隔板。空心墩离地面5m以上部分，应在墩身周围交错设置适量的通风孔，其直径不宜小于0.20m，并应有安全防护设施。通风孔应高出设计频率水位。空心墩墩顶应设置带门的进人洞，并可设置固定或活动的检查设备。1.2.2墩台托盘构造在满足桥墩台顶帽横向宽度的同时，为了减小墩台身横向尺寸，节约圬工，实体桥墩台多采用托盘式顶帽.托盘式顶帽悬出墩台身缩颈以外的尺寸，应考虑梁部荷载及架梁移梁的影响，为了保证悬出部分的安全，参照已往设计经验，拟定在顶帽缩颈处横向宽度B不宜小于支座下座板外援的间距b,a不得大于30.b角不得大于45.1.2.3墩台身构造1.2.3.1实体墩台（主要是对片石砌注筑的墩台的一些构造要求,现在基本不采用了）1.2.3.2空心墩（目前用的比较多的一种墩型，对震区的桥梁尤其实用）顶帽下宜设置实体过渡段,实体段与空心墩身以及空心墩身与基础连接处，均应增设补充钢筋或设置牛腿.空心墩的最小壁厚，对于钢筋混凝土的不宜小于0.3m，对于混凝土的不宜小于0.5m，混凝土空心墩宜设置护面钢筋.空心墩离地面5m以上部分，应在墩身周围交错设置适量的通风口，其直径不宜小于0.2m，并应有安丘防护设施.通风孔应高出设计频率水位.墩顶应设置带门的进人洞，并设置检查设备.1.2.3.4其它构造要求桥台顶采用台尾或台顶道渣槽两侧设置泄水管排水等方式，并应有良好的排水设施.台顶道碴槽内的排水坡不应小于3%第三节设计荷载1.3.1一般要求桥墩台设计应满足墩台的强度及稳定性等要求。

桥梁设计时，应仅考虑主力与一个方向（顺桥或横桥方向）的附加力相结合。根据各种结构的不同荷载组合，应将材料基本容许应力和地基容许承载力乘以不同的提高系数。对预应力混凝土结构中的强度及抗裂性计算，应采用不同的安全系数。桥墩台荷载荷载分类荷载名称主恒载结构构件及附属设备自重预加力混凝土收缩和徐变的影响土压力静水压力及水浮力基础变位的影响力活载列车竖向静活载公路活载（需要时考虑）列车竖向动力作用长钢轨纵向水平力（伸缩力和挠曲力）离心力横向摇摆力活载土压力人行道人行荷载附加力制动力或牵引力风力流水压力冰压力温度变化的作用冻胀力特殊荷载船只或排筏的撞击力汽车撞击力施工临时荷载地震力长钢轨断轨力注：1如杆件的主要用途为承受某种附加力，则在计算此杆件时，该附加力应按主力考虑;2流水压力不与冰压力组合，两者也不与制动力或牵引力组合；3船只或排筏的撞击力、汽车撞击力以及长钢轨断轨力，只计算其中的一种荷载与主力相组合，不与其它附加力组合；4地震力与其它荷载的组合见国家现行的《铁路工程抗震设计规范》（GBJ111-87）。5长钢轨纵向力及其与制动力或牵引力的组合，按长钢轨纵向力的有关规定办理。1.3.2恒载材料容重新旧规范的差别：恒载 碎石道碴 20.0/21.0 （基本规范第1.3.2.1条）梁部结构及桥面重 （基本规范第1.3.2.2）采用标准跨度的梁，一般可以从梁图上查取。桥面的自重由于桥面适用的材料，枕木，道碴槽及人行道宽度的不同二有所变化，

1.3.2.3土压力桥规第4.2.2条规定:作用于墩台上的土的侧压力可按库伦（楔体极限平衡）理论推导的主动土压力计算（见本规范附录A）。对渗水土采用内摩擦角^=33°；对一般填石（利用弃碴）采用内摩擦角S=40°；填料与墩台表面的外摩擦角0=*/2。当实际情况与上述有出入时，应以实际资料或通过试验作为计算的根据。若土质分层有变化或水位影响计算参数时，应作分层计算。台后过渡段填土的内摩擦角应根据台后填筑的实际情况确定。在计算滑动稳定时，墩台前侧不受冲刷部分土的侧压力可按静止土压力计算（见附录B）。1.3.2.4静水压力与浮力桥规第4.2.4条规定:位于碎石土、砂土、粉土等透水地基上的墩台，当检算稳定性时应考虑设计洪水频率水位的水浮力；计算基底应力或基底偏心时仅考虑常水位（包括地表水或地下水）的水浮力。检算墩台身截面或检算位于黏性土上的基础，以及检算岩石（破碎、裂隙严重者除外）上的基础且基础混凝土与岩石接触良好时，均不考虑水浮力。位于粉质黏土和其他地基上的墩台，不能肯定是否透水时，应分别按透水与不透水两种情况检算基底而取其不利者。1.3.3列车活载按目前设计遇到的情况分以下三种活载:1.3.3.1”中-活载”，标准活载的计算图式见图设计中采用中活载加载时，标准活载计算图式可任意截取。“中一活载”换算均布静活载和加载规定见本规范附录C。桥跨结构和墩台尚应按其所使用的架桥机加以检算。1.3.3.2高速客运专线”UIC”活载1.3.3.3客运专线”ZK”活载1.3.4列车活载土压力列车静活载在桥台后破坏棱体上引起的侧向土压力，应按列车静活载换算为当量均布土层厚度计算（见本规范附录A）。 （桥规第4.3.3条规定）1.3.5离心力 桥规第4.3.6条规定）桥梁在曲线上时，应考虑列车竖向静活载产生的离心力。离心力应按下列公式计算：2F= （fxN）对集中活载N： 12R （4.3.6—1）2 。F= （fxq）对分布活载q: 127R （4.3.6—2）f=1.00(f=1.00(814―八([2.88)——+1.751-1——"V J1JV-1201000(4.3.6—3)式中N——“中一活载”图式中的集中荷载（kN）；q——“中一活载”图式中的分布荷载（kN/m）；V 设计速度（km/h）；R 曲线半径（m）；L——桥上曲线部分荷载长度（m）；f——竖向活载折减系数，按式（4.3.6—3）计算。当L^2.88m或V^120km/h时，f值取1.0,当计算f值大于1.0时取1.0。当L>150m时，取L=150m计算f值。2离心力按水平向外作用于轨顶以上2.0m处。3当设计速度大于120km/h时，离心力和竖向活载组合时应考虑以下三种情况：不折减的“中一活载”和按120km/h速度计算的离心力（f=1.0）；折减的“中一活载”（fxN，fxq）和按设计速度计算的离心力仃<1.0）；曲线桥梁还应考虑没有离心力时列车活载作用的情况。1.3.6制动力或牵引力制动力或牵引力应按列车竖向静活载的10%计算。但当与离心力或列车竖向动力作用同时计算时，制动力或牵引力应按列车竖向静活载的7%计算。 （桥规第4.3.7条规定）双线桥应采用一线的制动力或牵引力；三线或三线以上的桥应采用两线的制动力或牵引力。按此计算的制动力或牵引力不考虑第4.3.9条对双线竖向活载进行折减的规定。桥头填方破坏棱体范围内的列车活载所产生的制动力或牵引力不予计算。制动力或牵引力作用在轨顶以上2m处，但计算桥墩台时移至支座中心处，计算台顶活载的制动力或牵引力时移至轨底，计算刚架结构时移至横杆中线处，均不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。采用特种活载时，不计算制动力或牵引力。简直梁传到墩台上的纵向水平力数值按下列规定计算：1固定支座为全孔的100%。2滑动支座为全孔的50%。3滚动支座为全孔的25%。在一个桥墩上安设固定支座及活动支座时，应按上述数值相加，但对于不等跨梁，此相加值不应大于其中较大跨的固定支座的纵向水平力；对于等跨梁，不应大于其中一跨的固定支座的纵向水平力。1.3.7横向摇摆力横向摇摆力应取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。多线桥梁只计算任一线上的横向摇摆力。空车时应考虑横向摇摆力。1.3.8无缝线路长钢轨纵向力 （桥规第4.3.10条规定）铺设无缝线路桥梁，桥梁设计应考虑无缝线路长钢轨纵向力作用。检算墩台时伸缩力、挠曲力、断轨力作用点为墩台支座铰中心，检算支座时伸缩力、挠曲力、断轨力作用点为墩台支座顶中心，台顶断轨力作用点为台顶。断轨力可在全联范围内的墩台上分配。伸缩力分桥台伸缩力和桥墩伸缩力。桥梁位于无缝线路的固定区时，无缝线路作用在桥梁的伸缩力应按附录A计算。4.1.2等跨简支梁桥，有碴轨道上铺设60kg/m钢轨无缝线路，相邻桥墩纵向水平线刚度差小于较小墩的50%，伸缩力可按附录B之表B.0.1取值。 4.1.3

无缝线路固定区单股钢轨作用在桥梁的伸缩力表B.0.1梁型跨度(m)桥墩刚度(kN/cm•线)轨道结构伸缩力(kN)桥台(固定支座)桥墩混^12150混凝土枕5510凝16200混凝土枕7010土20250混凝土枕8515简24400混凝土枕9525支32500混凝土枕11535梁40750混凝土枕13545注：伸缩力计算时，线路纵向阻力取70N/cm。普通铁路常用跨度梁桥单股钢轨挠曲力。表B.0.2梁型跨度(m)梁高(m)桥墩刚度(kN/cm•线)轨道结构车前挠曲力(kN)桥台(固定支座)桥墩混凝土简支梁121.61150混凝土枕205161.96200混凝土枕3010202.06250混凝土枕4015242.16400混凝土枕6025322.56500混凝土枕9045注：轨面无载时，线路纵向阻力取70N/cm。客运专线常用跨度梁桥单股钢轨挠曲力。表B.0.3跨度及梁型梁高(m)轨道结构车前挠曲力(kN)桥台(固定支座)桥墩16m双线T梁1.6混凝土枕30520m单线箱梁2.0混凝土枕351020m双线箱梁2.0混凝土枕351024m单线箱梁2.2混凝土枕502024m双线箱梁2.2混凝土枕502032m单线箱梁2.7混凝土枕653532m双线箱梁2.6混凝土枕6535纵向力组合桥上无缝线路纵向力组合原则： 5.0.11同一股钢轨的伸缩力、挠曲力、断轨力相互独立，不作叠加；2伸缩力、挠曲力、断轨力不与同线的竖向活载、离心力、牵引力或制动力组合。3伸缩力、挠曲力按主力考虑，断轨力按特殊荷载考虑。4桥梁设计时，应增加表5.0.1的各种组合。表5.0.1序号力的分类力的组合单线1主力(无车)恒载+两股钢轨作用在桥梁的伸缩力或车前挠曲力

铁路桥梁2主力+特殊荷载(无车)恒载+一股钢轨作用在桥梁的伸缩力+另一股钢轨作用在桥梁的断轨力双线铁路桥梁1主力(双线无车)恒载+4股钢轨作用在桥梁的伸缩力或车前挠曲力2主力+纵向附加力(一线有车、一线无车)恒载+活载+一线列车制动或牵弓1，作用在桥梁的制动力或牵引力+另一线两股钢轨作用在桥梁伸缩力或车前挠曲力+其它纵向附加力3主力+特殊荷载(双线无车)恒载+一线一股钢轨作用在桥梁的断轨力+另一股钢轨作用在桥梁的伸缩力+另一线两股钢轨作用在桥梁的伸缩力或车前挠曲力伸缩力、挠曲力、断轨力作用在轨底。当检算墩台时移至墩台支座铰中心、当检算支座时移至支座顶中心，不计移动作用点所产生的竖向力或力矩。 5.0.2纵向水平线刚度简支梁桥墩台顶的纵向水平线刚度应不小于表5.0.3的限值。表5.0.3跨度(m)<12162024324048桥墩线刚度(kN/cm〃双线)1202002403004007001000桥台线刚度6000kN/cm注：单线铁路桥梁墩台顶的最小水平线刚度值按表中值的二分之一考虑。1.3.9风力风荷载应按下列规定计算： (桥规第4.4.1条规定)作用于桥梁上的风荷载强度可按下式计算：W=K1*K2*K3*W0 (4.4.1)式中 W——风荷载强度(Pa)；W0——基本风压值(Pa)，即0= "，系按平坦空旷地面，离地面20m高，频率1/100的10min平均最大风速v(m/s)计算确定；一般情况W0可按本规范附录D“全国基本风压分布图”，并通过实地调查核实后采用；K1——风载体形系数， (桥墩见表4.4.1—1，其他构件为1.3；横向风力的受风面积应按桥跨结构理论轮廓面积乘以下列系数：钢桁梁及钢塔架0.4钢拱两弦间的面积0.5桁拱下弦与系杆间的面积或上弦与桥面系间的面积0.2整片的桥跨结构1.0列车受风面积应按3m高的长方带计算，其作用点在轨顶以上2m高度处。桥上有车时，风荷载强度应按式(4.4.1)中W的80%计算，并不大于1250Pa；桥上无车时按W计算。检算桥台时，桥台本身所受风力不予计算。桥台施工时孤立状态的风荷载强度，应根据具体情况按有关规定办理。纵向风力与横向风力计算方法相同。对于列车、桥面系和各类上承梁，所受的纵向风力不予计算；对于下承桁梁和塔架，应按其所受横向风荷载强度的40%计算。对于高墩等高耸建筑物，其自振周期较大时，应考虑风振的影响。标准设计的风压强度，有车时W=K1-K2X800，并不大于1250Pa；无车时W=K1・K2X1400o1.3.10其它特殊力作用于桥墩上的流水压力位于有冰凌的河流和水库中的桥墩台，应根据当地冰凌的具体条件及墩台的结构形式，考虑下列有关的冰荷载作用：河流流冰产生的动压力；风和水流作用于大面积冰层产生的静压力；冰覆盖层受温度影响膨胀时的静压力(在闭塞空间)；冰堆整体推移的静压力；冰层因水位升降产生的竖向作用力。桥涵结构和构件应计算均匀温差和日照温差引起的变形和应力，温差应按当地气侯条件与建造条件确定。 (空心桥墩设计时考虑了)船只或排筏的撞击力。第四节墩台检算1.4.1一般要求墩台身一般检算强度、纵向弯曲稳定、墩台顶弹性水平位移;实体墩台还应检算墩台身的合力偏心.高墩、空心墩及其它钢筋混凝土轻型墩台，还应考虑局部稳定、抗裂性、振动、温差及混凝土收缩等影响。混凝土空心墩应检算墩身截面拉应力，并不超过容许值。钢筋混凝土墩台和钢塔架不考虑截面合力偏心的要求。基底应检算压应力和合力偏心、基底倾覆和滑动稳定等。1.4.2截面检算台身偏心在各种荷载组合作用下，混凝土的实体墩台身截面上法向合力的偏心距e应符合下列规定(图5.1.1)：图5.1.1截面上合力偏心距示意O——截面重心；P 合力作用点；B——OP连线与截面外包轮廓线的交点。主力 e^0.5S主力+附加力圆形截面 e顷.5S主力+附加力其他形状截面 e^0.6S主力+特殊荷载 e^0.7S式中S系沿截面重心与合力作用点的连线上量取，自截面重心至该连线与截面外包轮廓线

的交点的距离。整体纵向稳定性混凝土的墩台在中心受压及偏心受压时，其整体纵向稳定性应按下式检算：KN<Ncr (5.1.2—1)式中N——作用于墩台顶面处的轴向压力(MN)；K——安全系数，对于整体灌注的混凝土墩台，主力时K=2.0，主力加附加力时K=1.6；对于混凝土块砌体，主力时K=2.5，主力加附加力时K=2.0；Ncr——墩台顺截面回转半径较小方向弯曲的纵向弯曲(屈曲)临界荷载(MN)，Ncr=a4mENcr=a4mE0如11+a4mE0姊.__匚10 1-1RCA0(5.1.2-2)其中：E0为墩台身的受压弹性模量，对于整体浇注的混凝土墩台采用《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中的混凝土受压弹性模量，按本规范第3.0.7条确定，对于混凝土块砌体，E0^900Rc；Rc为墩台身的抗压极限强度(MPa)，对于整体灌注的混凝土墩台可采用《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中轴心抗压极限强度fc值，对于混凝土块按Rc=K(ac)求算，这里〔。c)为混凝土块砌体的中心及偏心受压容许应力(MPa)，按表3.0.4确定；K为安全系数，见上面所列；Id为墩台底截面绕垂直弯曲方向重心轴的全截面惯性矩(m4)；A0为墩台平均截面的全面积(m2)，对于上面小、下面大的实体桥墩，A0为整个墩身平均截面的全面积；10 为整个墩台的计算长度；a为刚度修正系数，可近似按a=[0.1/(0.2+e0/h)]+0.16求算，该公式中的e0为顺弯曲方向轴向压力N对墩台平均截面重心的偏心距，对于上面小、下面大的实体桥墩，e0为顺弯曲方向N对墩台身平均截面重心的偏心距(m)；h为该截面顺弯曲方向的长度(m)；m为变截面影响系数，按表5.1.2确定；I0为墩台顶截面绕垂直弯曲方向重心轴的惯性矩(m4)。表5.1.2m值I0/Id(.1) (.2) 0.3) 0.4) 0.5) 0.6) 0.7) 0.8) 0.9) 10m项'.51.71.87匕.002.12• 2.22.312.39!n2/43.强度检算1)5.1.3混凝土和砌体墩台的截面强度应按下式检算:X-

1x°=N+G土M^xX土M^y由X-

1x'y 0 (5.1.3-1)式中a——墩台中任一检算截面上的压应力(MPa)；N——作用于墩台顶面处的轴向压力(MN)；G——检算截面以上顺轴向的墩台自重(MN)；A——检算截面的全面积(m2)；

[a]——墩台的中心受压或偏心受压容许压应力(MPa)；Mx,My——检算截面上对重心轴x和y的弯矩＜MN-m)；IX,Iy•——检算截面绕重心轴x和y的全截面惯性矩(m4)；x，y一检算截面上最大应力点或最小应力点的坐标(m)；nx，ny一检算截面上弯矩My和Mx的增大系数：KNNcrxKNNcry这里K为安全系数，按第KNNcry这里K为安全系数，按第5.1.2条所列值采用。疽（5.1.3-2）（5.1.3-3）为计算位置，对于上端自由、下端固l l-0-结的情况，u'=u；对于上下端均铰结的情况，当u忍2时，u'=u；当uN2时，u'=l0-u,其中u为墩台顶面至检算截面的距离(m)；10为墩台侧向稳定性检算的计算长度(m)，按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3)采用；系数B=WB=成气-七,y1.1RA0B=成气-七,y1.1RA0-KN界荷载：其中Ncrx和Ncry为墩台重心轴x方向和y方向的纵向弯曲(屈曲)临N=a"推。％ 1 CrX 10 1+疽阻、. 1（5.1.3-4）_ 10 1-1RcA0

（5.1.3-4）11 4mE°侦.1—(5.1.3-5)l2 投我/。(5.1.3-5)其中Idx和Idy如为墩台底截面绕其重心轴x和y的惯性矩。其余符号的意义与第5.1.2条相同。截面偏心受压应力重分布在墩台结构应力检算中根据”桥规”规定不考虑圬工承受拉应力.即在偏心轴向力作用下，其作用点在截面核心以外时，圬工截面受拉力部分不与考虑，截面上的压应力将重新分布，以达到和外力平衡.实体墩台在检算中，按式(5.1.3—1)求得的最小应力为负值时，不考虑截面承受拉应力，而e=吟x_Mn采用偏心距xN+G和'N+G确定合力n+G的作用点，然后根据截面压应力成三角形分布和压应力的合力与N+G相平衡的假定，检算截面的最大压应力，其最大压应力不应大N+G.于墩台身容许压应力。关于最大压应力的计算方法，通常以公式一^进行求算,F为全截面面积，入为随截面形状和偏心距而定的系数。5.1.4混凝土空心墩尚应检算墩身局部稳定和截面拉应力，其拉应力值不得大于表3.0.5规定的容许值。混凝土空心墩应考虑墩身与顶帽下实体过渡段联结和与基础联结处固端干扰的影响。墩台基础变位及刚度限值的规定：1墩台基础的沉降应按恒载计算。对于外静定结构，有碴桥面工后沉降量不得超过80mm，相邻墩台均匀沉降量之差不得超过40mm；明桥面工后沉降量不得超过40mm，相邻墩台均匀沉降量之差不得超过20mm。对于外静不定结构，其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值，应根据沉降对结构产生的附加应力的影响而定。2墩台的纵向及横向水平刚度应满足列车行车安全性和旅客乘车舒适度的要求，并对最不利荷载作用下墩台顶的横向及纵向计算弹性水平位移进行控制。由墩台横向水平位移差引起的相邻结构物桥面处轴线间的水平折角不得超过1.5%。。其荷载组合为：—竖向静荷载；一曲线上列车的离心力；一列车的横向摇摆力；一列车、梁及墩身风荷载或0.4倍的风荷载与0.5倍的桥墩温差组合作用，取较大者；一水中墩的水流压力作用；一地基基础弹性变形引起的墩顶水平位移。墩台横向水平位移限值，当桥梁跨度小于20m时，采用桥梁跨度20m的墩台横向水平位移限值。墩台顶帽面顺桥方向的弹性水平位移应符合下列规定：△^5J'L式中L 桥梁跨度(m)，当LV24m时，L按24m计算；当为不等跨时，L采用相邻中较小跨的跨度；

A——墩台顶帽面处的水平位移(mm),包括由于墩台身和基础的弹性变形，以及基底土弹性变形的影响。计算混凝土、石砌及钢筋混凝土墩台水平变位时，截面惯性矩I按全截面考虑，混凝土和石砌墩台的抗弯刚度取为E0I，钢筋混凝土墩台的抗弯刚度取为0.8E0I，E0为墩台身的受压弹性模量。3铺设焊接长钢轨的桥梁下部结构的纵向水平线刚度应满足新建铁路铺设无缝线路的要求。长钢轨纵向水平力基础倾覆稳定和滑动稳定3.1.1墩台基础的倾覆稳定系数应按下式计算(图3.1.1)：图3.1.1墩台倾覆稳定计算P图3.1.1墩台倾覆稳定计算P——合力作用点尸截面重心——检算倾覆轴1Ti4]z:LZ1os£PZpeZpe+£Th e式中K0墩台基础的倾覆稳定系数；P—i各竖直力(kN)；—ei各竖直力Pi对检算截面重心的力臂(m)；T.i各水平力(kN)；i0iih. 各水平力T.对检算截面的力臂(m)；在沿截面重心与合力作用点的连接线上，自截面重心至检算倾覆轴的距离(m)；e所有外力合力R的作用点至截面重心的距离(m)。力矩P.e.和Th.应视其绕检算截面重心的方向区别正负。墩台基础的倾覆稳定系数不得小于1.5，临时施工荷载作用下不得小于1.2。注：对于凹多边形基础，检算倾覆稳定性时，其倾覆轴应取基底截面的外包线。3.1.2墩台基础的滑动稳定系数应按下式计算：KfK—ic ^T~. (3.1.2)式中 Kc——墩台基础滑动稳定系数；P.，T. 意义同第3.1.1条；'f1——基础底面与地基土间的摩擦系数，当缺乏实际资料时，可采用表3.1.2中的数值。表3.1.2基底摩擦系数地基土石分类摩擦系数软塑的黏性土0.25硬塑的黏性土0.3粉土、坚硬的黏性土0.3〜0.4砂类土0.4碎石类土0.5软质岩0.4〜0.6硬质岩0.6〜0.7墩台基础的滑动稳定系数不得小于1.3，临时施工荷载作用下不得小于1.2。当墩台位于较陡的土坡上，或桥台建于软土上且台后填土较高时，还应检算墩台连同土坡或路基沿滑动弧面滑动的稳定性。墩台基底容许偏心与应力外力对基底截面重心的偏心距e不应大于表5.2.2规定的值。桥台尚应检算孤立地面时基底截面的合力偏心情况。表5.2.2偏心距e容许值的规定地基及荷载情况e建于非岩石地基上的墩台，仅承受恒载作用时合力的作用点应接近基础底面的重心建于非岩石地基(包括土状的风化岩层)上的墩台，当承受主力加附加力时桥墩与土的基本承载力C0>200kPa的桥台1.0p

土的基本承载力°^200kPa0的桥台0.8p建于岩石地基上的墩台，当承受主力加附加力时硬质岩1.5p其他岩石1.2p墩台承受长钢轨伸缩力、挠曲力与其他主力组合时非岩石地基土的基本承载力°0>200kPa0.8p土的基本承载力°0^200kPa0.6p岩石地基硬质岩1.25p其他岩石1.0p墩台承受主力加特殊荷载（地震力除外）时非岩石地基土的基本承载力°0^200kPa1.2p土的基本承载力°0^200kPa1.0p岩石地基硬质岩2.0p其他岩石1.5pe外力对基底截面重心的偏心距，e=—，这里外力对基底截面重心的偏心距，e=—，这里N和M分别为作用于基底N的垂直力和所有外力对基底截面重心的力矩；-，这里W为相应于应力较小边缘的截面抵抗A注:基底截面核心半径，Pe（包括斜向弯曲）可按下式计算:P其中°min为基底最小应力。混凝土耐久性设计铁路混凝土结构耐久性设计应包括以下内容：1结构及主要可更换部件的设计使用年限；2结构所处的环境类别及其作用等级；3结构耐久性要求的混凝土原材料品质、配合比参数限值以及耐久性指标要求;4结构耐久性要求的构造措施（包括钢筋的混凝土保护层厚度）;5与结构耐久性有关的主要施工控制要求；6严重腐蚀环境条件下采取的附加防腐蚀措施；7与结构耐久性有关的跟踪检测要求；8与结构耐久性有关的养护维修要求。环境类别及作用等级3.3.1铁路混凝土结构所处环境类别分为碳化环境、氯盐环境、化学侵蚀环境、冻融破坏环境和磨蚀环境。不同类别环境的作用等级可按表3.3.1-1、3.3.1-2、3.3.1-3、3.3.1-4、3.3.1-5所列环境条件特征进行划分。表3.3.1-1碳化环境环境作用等级环境条件特征T1室内环境长期在水下（不包括海水）或土中T2室外环境T3水位变动区干湿交替注：1当钢筋混凝土薄型结构的一侧干燥而另一侧湿润或饱水时，其干燥一侧混凝土的碳化作用等级应按T3级考虑。2对于梁部结构，碳化作用等级应按不低于T2级考虑。表3.3.1-2氯盐环境环境作用等级环境条件特征L1长期在海水水下区离平均水位15m以上的海上大气区离涨潮岸线100〜300m的陆上近海区L2离平均水位15m以内的海上大气区离涨潮岸线100m以内的陆上近海区海水潮汐区或浪溅区（非炎热地区）L3海水潮汐区或浪溅区（南方炎热地区）盐渍土地区露出地表的毛细吸附区遭受氯盐冷冻液和氯盐化冰盐侵蚀部位表3.3.1-3化学侵蚀环境环境作用等级化学侵蚀类型H1H2H3H4硫酸盐侵蚀环境水中SO42-含量，mg/L>200&00>600^3000>3000^6000>6000强透水性环境土中SO42-含量，mg/kg>2000^3000>3000^12000>12000^24000>24000弱透水性环境土中 SO42-含量，mg/kg>3000^12000>12000^24000>24000盐类结品侵蚀环境土中SO42-含量，mg/kg>2000《000>3000忍>12000

12000酸性侵蚀环境水中pH值^6.5N5.5V5.5>4.5V4.5>4.0二氧化碳侵蚀环境水中侵蚀性CO2含量，mg/L>15^40>40^100>100镁盐侵蚀环境水中Mg2+含量，mg/L>300^1000>1000^3000>3000注：1对于盐渍土地区的混凝土结构，埋入土中的混凝土遭受化学侵蚀；当环境多风干燥时，露出地表的毛细吸附区内的混凝土遭受盐类结品型侵蚀。2对于一面接触含盐环境水（或土）而另一面临空且处于干燥或多风环境中的薄壁混凝土，接触含盐环境水（或土）的混凝土遭受化学侵蚀，临空面的混凝土遭受盐类结品侵蚀。3当环境中存在酸雨时，按酸性环境考虑，但相应作用等级可降一级。表3.3.1-4冻融破坏环境环境作用等级环境条件特征D1微冻地区+频繁接触水D2微冻地区+水位变动区严寒和寒冷地区+频繁接触水微冻地区+氯盐环境+频繁接触水D3严寒和寒冷地区+水位变动区微冻地区+氯盐环境+水位变动区严寒和寒冷地区+氯盐环境+频繁接触水D4严寒和寒冷地区+氯盐环境+水位变动区注：严寒地区、寒冷地区和微冻地区是根据其最冷月的平均气温划分的。严寒地区、寒冷地区和微冻地区最冷月的平均气温t分别为：t^-8oC,-8oCVtV-3oC和-3oC忍t@2.5oC。表3.3.1-5磨蚀环境环境作用等级环境条件特征M1