1、橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺1第五篇第五篇 橋梁墩臺橋梁墩臺第一章第一章 橋梁墩臺的設(shè)計(jì)和構(gòu)造橋梁墩臺的設(shè)計(jì)和構(gòu)造 第二章第二章 橋梁墩臺計(jì)算橋梁墩臺計(jì)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺2第一章第一章 橋梁墩臺的設(shè)計(jì)和構(gòu)造橋梁墩臺的設(shè)計(jì)和構(gòu)造第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述橋梁墩（臺）主要由墩（臺）帽、墩（臺）身和基礎(chǔ)三部分組成（圖橋梁墩（臺）主要由墩（臺）帽、墩（臺）身和基礎(chǔ)三部分組成（圖5-1-15-1-1）。）。梁的自重及梁所承受的荷載，通梁的自重及梁所承受的荷載，通過橋臺

2、、橋墩傳給地基。過橋臺、橋墩傳給地基。第一章 第一節(jié) 概述橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺3 近年來，國內(nèi)外的城市橋梁中，涌現(xiàn)出豐富多彩的構(gòu)造形式，這近年來，國內(nèi)外的城市橋梁中，涌現(xiàn)出豐富多彩的構(gòu)造形式，這些有：（些有：（1 1）單柱式墩單柱式墩（圖（圖5-1-2a5-1-2a），其截面可以是圓形、矩形、），其截面可以是圓形、矩形、多角形等，這種橋墩的外貌輕盈，視空開闊，造價經(jīng)濟(jì)；（多角形等，這種橋墩的外貌輕盈，視空開闊，造價經(jīng)濟(jì)；（2 2）多多柱式墩柱式墩（圖（圖5-1-2b5-1-2b），其柱頂各自直接支撐上部結(jié)構(gòu)的箱梁底板，），

3、其柱頂各自直接支撐上部結(jié)構(gòu)的箱梁底板，柱間不設(shè)橫系梁，顯得挺拔有力，干凈利落；（柱間不設(shè)橫系梁，顯得挺拔有力，干凈利落；（3 3）矩形薄壁墩矩形薄壁墩（圖（圖5-1-2d5-1-2d，e e），這種墩常將表面作成紋理（豎向或橫向紋理），），這種墩常將表面作成紋理（豎向或橫向紋理），從而收到美觀的效果；（從而收到美觀的效果；（4 4）雙叉形雙叉形（圖（圖5-1-2g5-1-2g）和四叉形（圖）和四叉形（圖5-5-1-2h1-2h）；（）；（5 5）T T形、形、V V形形和和X X形形（圖（圖5-1-2c5-1-2c、f f、i i）等，這些型式除）等，這些型式除滿足結(jié)構(gòu)受力的要求外，都是為了達(dá)

4、到造型美觀的目的。滿足結(jié)構(gòu)受力的要求外，都是為了達(dá)到造型美觀的目的。 公路橋梁上常用的墩、臺形式大體上可以歸納為兩大類：公路橋梁上常用的墩、臺形式大體上可以歸納為兩大類：梁橋墩梁橋墩臺臺和和拱橋墩臺拱橋墩臺。第一章 第一節(jié) 概述橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺4(a)(b)(c)(d)(e)( f )(g)(h)(i)圖圖 5-1-2 5-1-2 各種輕型橋墩形式各種輕型橋墩形式第一章 第一節(jié) 概述橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺5第二節(jié)第二節(jié) 梁梁 橋橋 墩墩 臺臺梁橋墩臺

5、從總體上可分為兩種：梁橋墩臺從總體上可分為兩種：一種是一種是重力式墩臺重力式墩臺。這類墩、臺的主要特點(diǎn)是靠自身重量來平衡外力。這類墩、臺的主要特點(diǎn)是靠自身重量來平衡外力而保持其穩(wěn)定。因此，墩身、臺身比較厚實(shí)，可以不用鋼筋，而用天而保持其穩(wěn)定。因此，墩身、臺身比較厚實(shí)，可以不用鋼筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它適用于地基良好的大、中型橋梁，或流然石材或片石混凝土砌筑。它適用于地基良好的大、中型橋梁，或流冰、漂浮物較多的河流中。在砂石料方便的地區(qū)，小橋也往往采用重冰、漂浮物較多的河流中。在砂石料方便的地區(qū)，小橋也往往采用重力式墩、臺。其主要缺點(diǎn)是圬工體積較大，因而其自重和阻水面積也力式墩、臺。

6、其主要缺點(diǎn)是圬工體積較大，因而其自重和阻水面積也較大。較大。另一種是另一種是輕型墩臺輕型墩臺。一般說來，這類墩臺的剛度小，受力后允許在一。一般說來，這類墩臺的剛度小，受力后允許在一定的范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形，所用的建筑材料大都以鋼筋混凝土和少筋定的范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形，所用的建筑材料大都以鋼筋混凝土和少筋混凝土為主，但也有一些輕型墩臺，通過驗(yàn)算后可以用石料砌筑。混凝土為主，但也有一些輕型墩臺，通過驗(yàn)算后可以用石料砌筑。第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺6一、梁橋橋墩一、梁橋橋墩橋墩按其構(gòu)造可分為橋墩按其構(gòu)造可分為實(shí)體橋

7、墩實(shí)體橋墩、空心橋墩空心橋墩、柱式排架樁墩柱式排架樁墩、柔性墩柔性墩和和框架墩框架墩等五種類型。按墩身橫截面形狀可分為等五種類型。按墩身橫截面形狀可分為矩形矩形、圓形圓形、圓端形圓端形、尖端形尖端形和各種和各種空心墩空心墩，如圖，如圖5-1-35-1-3所示。所示。（一）實(shí)體橋墩（一）實(shí)體橋墩實(shí)體橋墩是由一個實(shí)體橋墩是由一個實(shí)體實(shí)體結(jié)構(gòu)組成。按其截面尺寸和橋墩重量的不同又結(jié)構(gòu)組成。按其截面尺寸和橋墩重量的不同又可分為可分為實(shí)體重力式橋墩實(shí)體重力式橋墩( (圖圖5-1-5)5-1-5)和和實(shí)體薄壁式橋墩實(shí)體薄壁式橋墩（墻式橋墩）（墻式橋墩）（圖（圖5-1-65-1-6）。它們由）。它們由墩帽墩帽

8、、墩身墩身和和基礎(chǔ)基礎(chǔ)構(gòu)成。構(gòu)成。第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺720 130 1：20 130 1側(cè)面平面基礎(chǔ)立面：墩身墩帽：圖圖 5-1-5 5-1-5 實(shí)體重力式橋墩實(shí)體重力式橋墩 圖圖 5-1-6 5-1-6 實(shí)體薄壁橋墩實(shí)體薄壁橋墩第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺81. 1. 順橋向墩帽最小寬度順橋向墩帽最小寬度b b(1) (1) 雙排支座雙排支座如圖如圖5-1-75-1-7所示，所示，b b為：為：122222a

9、abfcc式中：式中：ff相鄰兩跨支座間的中心距；相鄰兩跨支座間的中心距； 01122aafeeee e0 0伸縮縫寬，中小橋?yàn)樯炜s縫寬，中小橋?yàn)?cm2cm5cm5cm；大；大跨徑橋梁可按溫度變化及施工放樣、跨徑橋梁可按溫度變化及施工放樣、安裝構(gòu)件可能出現(xiàn)的誤差等決定；溫安裝構(gòu)件可能出現(xiàn)的誤差等決定；溫度變化引起的變位為：度變化引起的變位為：第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺90elt 其中：其中：l l橋跨的計(jì)算長度（因橋梁的分孔、聯(lián)長、固定支座與活動支橋跨的計(jì)算長度（因橋梁的分孔、聯(lián)長、固定支座與活動支座布

10、置不同而不同）；座布置不同而不同）；溫度變化幅度值，可采用當(dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁丶皹蚩鐪囟茸兓戎担刹捎卯?dāng)?shù)刈罡吆妥畹驮缕骄鶜鉁丶皹蚩鐫仓瓿蓵r的溫度計(jì)算決定；澆筑完成時的溫度計(jì)算決定；材料的線膨脹系數(shù)，鋼筋混凝土構(gòu)造物為；材料的線膨脹系數(shù)，鋼筋混凝土構(gòu)造物為；、橋跨結(jié)構(gòu)過支座中心線的長度；橋跨結(jié)構(gòu)過支座中心線的長度；a a、 橋跨結(jié)構(gòu)支座順橋向?qū)挾?；橋跨結(jié)構(gòu)支座順橋向?qū)挾龋籧 c1 1順橋向支座邊緣至墩身邊緣的最小距離，見表順橋向支座邊緣至墩身邊緣的最小距離，見表5-1-15-1-1及圖及圖5-1-85-1-8；c c2 2檐口寬度，檐口寬度，5cm5cm10cm10cm。t1e1e1

11、ea第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺10（2 2）單排支座）單排支座當(dāng)墩上僅有一排支座時（如連續(xù)梁橋），則當(dāng)墩上僅有一排支座時（如連續(xù)梁橋），則b b可由下式計(jì)算（圖可由下式計(jì)算（圖5-5-1-81-8和圖和圖5-1-95-1-9）：）：1222bacc 圖圖 5-1-8 C5-1-8 C值的確定（單位：值的確定（單位：cmcm） 圖圖 5-1-9 5-1-9 單排支座墩帽尺寸圖單排支座墩帽尺寸圖 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩

12、臺11（3 3）不等高梁雙排支座）不等高梁雙排支座如圖如圖5-1-105-1-10所示，這時左邊（低梁端）寬度應(yīng)按單排支座墩寬進(jìn)行設(shè)所示，這時左邊（低梁端）寬度應(yīng)按單排支座墩寬進(jìn)行設(shè)計(jì)，而右邊（高梁端）應(yīng)按橋臺臺帽寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)，而右邊（高梁端）應(yīng)按橋臺臺帽寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5-1-10 5-1-10 不等高梁橋墩帽尺寸不等高梁橋墩帽尺寸第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺12 2. 2. 橫橋向墩帽最小寬度橫橋向墩帽最小寬度B B （1 1）多片主梁）多片主梁（圖（圖5-1-115-1-11） 橋跨結(jié)構(gòu)兩外側(cè)主梁

13、中心距（橋跨結(jié)構(gòu)兩外側(cè)主梁中心距（B B1 1）+ +支座底板橫向?qū)挾龋ㄖё装鍣M向?qū)挾龋╝ a1 1）+2+2c c2+22+2c c1 1。BBcc21cc Bcc2c112B 1ca /21a /211a121圖圖 5-1-11 5-1-11 多片主梁墩帽橫橋向尺寸多片主梁墩帽橫橋向尺寸 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺13 （2 2）箱形梁）箱形梁（圖（圖5-1-125-1-12） B=B1B=B1（兩邊支座中心距）（兩邊支座中心距）+a1+2c1+2c2+a1+2c1+2c2 BBcc21cc Bcc

14、2c112B 1ca /21a /211a121圖圖 5-1-12 5-1-12 箱形梁墩帽橫橋向尺寸箱形梁墩帽橫橋向尺寸 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺14（二）空心橋墩（二）空心橋墩 在一些高大的橋墩中，為了減少圬工體積，節(jié)約材料，減輕自重，在一些高大的橋墩中，為了減少圬工體積，節(jié)約材料，減輕自重，減少軟弱地基的負(fù)荷，也可將墩身內(nèi)部做成減少軟弱地基的負(fù)荷，也可將墩身內(nèi)部做成空腔體空腔體、即所謂、即所謂空心橋墩空心橋墩。這種橋墩在外形上與實(shí)體重力式橋墩并無大的差別，只是自重較實(shí)體這種橋墩在外形上與實(shí)體重力式

15、橋墩并無大的差別，只是自重較實(shí)體重力式的輕，因此，它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。幾種常見的重力式的輕，因此，它介于重力式橋墩和輕型橋墩之間。幾種常見的空心橋墩如圖空心橋墩如圖5-1-145-1-14、5-1-155-1-15、5-1-165-1-16所示。所示。IIR=270 R=270R=270 R=270 R=270-第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺15（三）柱式橋墩（三）柱式橋墩 柱式橋墩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分離的柱式橋墩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分離的兩根兩根或或多根立柱多根立柱（或樁柱）所組（或樁柱）所組成。它的外型

16、美觀，圬工體積少，因此是目前公路橋梁中廣泛采用的成。它的外型美觀，圬工體積少，因此是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩型式之一，特別是在較寬較大的城市橋和立交橋中。橋墩型式之一，特別是在較寬較大的城市橋和立交橋中。- ( a )( b )( c )( d )圖圖 5-1-17 5-1-17 柱式橋墩柱式橋墩（a a）單柱式；（）單柱式；（b b）雙柱式；（）雙柱式；（c c）啞鈴式；（）啞鈴式；（d d）混合雙柱式）混合雙柱式第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺16（四）柔性排架樁墩（四）柔性排架樁墩 柔性排架樁墩（圖柔

17、性排架樁墩（圖5-1-185-1-18）是由）是由單排單排或或雙排雙排的鋼筋混凝土樁與鋼的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成。其主要特點(diǎn)是，可以通過一些筋混凝土蓋梁連接而成。其主要特點(diǎn)是，可以通過一些構(gòu)造構(gòu)造措施，將措施，將上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力（制動力、溫度影響力等）傳遞到全橋的各個上部結(jié)構(gòu)傳來的水平力（制動力、溫度影響力等）傳遞到全橋的各個柔性墩臺，或相鄰的剛性墩臺上，以減少單個柔性墩所受到的水平力，柔性墩臺，或相鄰的剛性墩臺上，以減少單個柔性墩所受到的水平力，從而達(dá)到從而達(dá)到減小樁墩截面減小樁墩截面的目的。因此，柔性墩可以為的目的。因此，柔性墩可以為單排樁墩單排樁墩、柱式柱式墩墩或其它或

18、其它薄壁式橋墩薄壁式橋墩。凝 土 樁鋼 筋 混蓋 梁圖圖 5-1-18 5-1-18 柔性排架樁墩柔性排架樁墩第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺17（五）框架墩（五）框架墩 框架墩是采用由構(gòu)件組成的框架墩是采用由構(gòu)件組成的平面框架平面框架代替墩身，以支承上部結(jié)構(gòu)，代替墩身，以支承上部結(jié)構(gòu)，必要時可做成雙層或更多層的框架支承上部結(jié)構(gòu)，這類較空心墩更進(jìn)必要時可做成雙層或更多層的框架支承上部結(jié)構(gòu)，這類較空心墩更進(jìn)一步的輕型結(jié)構(gòu)，是以鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土建成受力體系。還一步的輕型結(jié)構(gòu)，是以鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土建成

19、受力體系。還可以適應(yīng)建筑藝術(shù)，建成可以適應(yīng)建筑藝術(shù)，建成縱、橫向縱、橫向V V形、形、Y Y形、形、X X形、倒梯形形、倒梯形等墩身。等墩身。這些橋墩在同樣跨越能力情況下縮短梁的跨徑、降低梁高，使結(jié)構(gòu)輕這些橋墩在同樣跨越能力情況下縮短梁的跨徑、降低梁高，使結(jié)構(gòu)輕巧美觀，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較復(fù)雜、施工比較麻煩。巧美觀，但結(jié)構(gòu)構(gòu)造比較復(fù)雜、施工比較麻煩。圖圖5-1-205-1-20示出了連續(xù)示出了連續(xù)梁橋采用梁橋采用V V形墩形墩的構(gòu)造，的構(gòu)造，圖圖5-1-215-1-21為一為一V V形框架墩的形框架墩的橫斷面示意圖橫斷面示意圖。圖圖5-1-225-1-22示出了連續(xù)梁橋采用示出了連續(xù)梁橋采用Y Y形

20、墩形墩的構(gòu)造。的構(gòu)造。第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺18 圖圖 5-1-20 5-1-20 連續(xù)梁橋采用連續(xù)梁橋采用V V型框架墩型框架墩 圖圖 5-1-21 V5-1-21 V型框架墩橫斷面型框架墩橫斷面（a ）（b ）（c ）圖圖 5-1-22 Y5-1-22 Y型框架墩型框架墩第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺19二、梁橋橋臺二、梁橋橋臺 梁橋橋臺可分為梁橋橋臺可分為重力式橋臺重力式橋臺和和輕型橋臺輕型橋臺。除了這兩種外，

21、還有。除了這兩種外，還有組合式組合式橋臺橋臺和和承拉橋臺承拉橋臺。第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺20（一）重力式橋臺（一）重力式橋臺 重力式橋臺的常用型式是重力式橋臺的常用型式是U U型橋臺型橋臺，它由，它由臺帽臺帽、臺身臺身和和基礎(chǔ)基礎(chǔ)等三等三部分組成。臺后的土壓力主要靠自重來平衡，故橋臺本身多數(shù)由石砌、部分組成。臺后的土壓力主要靠自重來平衡，故橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。錐 坡夯 實(shí) 粘 土盲 溝碎

22、 石背 墻 ( 鋼 筋 混 凝 土 )基 礎(chǔ)側(cè) 墻錐 坡 基 腳 ( 漿 砌 片 石 )臺 帽1aee / 20c1c2前 墻 ( 漿 砌 片 石 )搭 板背 墻 ( 鋼 筋 混 凝 土 )搭 板前 墻 ( 漿 砌 片 石 )11搭 板U U型橋臺因其臺身由前墻和兩個型橋臺因其臺身由前墻和兩個側(cè)墻構(gòu)成的側(cè)墻構(gòu)成的U U字型結(jié)構(gòu)而得名。字型結(jié)構(gòu)而得名。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡單，適用于填土：構(gòu)造簡單，適用于填土高度在高度在8 8至至10m10m以下或跨度稍大以下或跨度稍大的橋梁；的橋梁；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：體積和自重大，對地基：體積和自重大，對地基要求高。要求高。 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主

23、編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺21重力式橋臺重力式橋臺第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺22（二）輕型橋臺（二）輕型橋臺 輕型橋臺的體積輕巧、自重較小，一般由鋼筋混凝土材料建造，它借助輕型橋臺的體積輕巧、自重較小，一般由鋼筋混凝土材料建造，它借助結(jié)構(gòu)物的整體剛度和材料強(qiáng)度承受外力，從而可節(jié)省材料，降低對地基結(jié)構(gòu)物的整體剛度和材料強(qiáng)度承受外力，從而可節(jié)省材料，降低對地基強(qiáng)度的要求和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，為在軟土地基上修建橋臺開辟了經(jīng)濟(jì)可行強(qiáng)度的要求和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，為在軟土地基上修建橋臺

24、開辟了經(jīng)濟(jì)可行的途徑。的途徑。 設(shè)有支撐梁的輕型橋臺設(shè)有支撐梁的輕型橋臺埋置式橋臺埋置式橋臺加筋混凝土橋臺加筋混凝土橋臺第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺231 1、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺、設(shè)有支撐梁的輕型橋臺 臺身為直立的薄壁墻，臺身兩側(cè)有翼臺身為直立的薄壁墻，臺身兩側(cè)有翼墻（用于擋土）。在兩橋臺下部設(shè)置墻（用于擋土）。在兩橋臺下部設(shè)置鋼筋混凝土支撐梁，上部結(jié)構(gòu)與橋臺鋼筋混凝土支撐梁，上部結(jié)構(gòu)與橋臺通過錨栓連接，于是便構(gòu)成四鉸框架通過錨栓連接，于是便構(gòu)成四鉸框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并借助兩端臺后的土壓力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，并借助兩端

25、臺后的土壓力來保持穩(wěn)定。來保持穩(wěn)定。 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺242 2、鋼筋混凝土薄壁橋臺、鋼筋混凝土薄壁橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺鋼筋混凝土薄壁橋臺由扶壁式擋土墻和兩由扶壁式擋土墻和兩側(cè)的薄壁側(cè)墻構(gòu)成側(cè)的薄壁側(cè)墻構(gòu)成 。這種橋臺不僅可以減少這種橋臺不僅可以減少圬工體積圬工體積40%40%50%50%，同，同時因自重減輕而減小了時因自重減輕而減小了對地基的壓力。故適用對地基的壓力。故適用于軟弱地基的條件，但于軟弱地基的條件，但其構(gòu)造和施工比較復(fù)雜，其構(gòu)造和施工比較復(fù)雜，并且鋼筋用量多。并且鋼筋用量多。第一

26、章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺25 3 3、加筋土橋臺、加筋土橋臺豎向面板后填料的豎向面板后填料的主動土壓力主動土壓力作用到面板上，再通過拉桿將該力傳遞給作用到面板上，再通過拉桿將該力傳遞給錨定板錨定板，而錨定板則依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土體所產(chǎn)生的，而錨定板則依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土體所產(chǎn)生的拉拔力來平衡拉桿拉力，使整個結(jié)構(gòu)處于拉拔力來平衡拉桿拉力，使整個結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài) 。第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁

27、墩臺264 4、埋置式橋臺、埋置式橋臺臺身后傾，使重心落在基底截面臺身后傾，使重心落在基底截面的形心之后以平衡臺后填土的傾的形心之后以平衡臺后填土的傾覆力矩。覆力矩。 后傾式橋臺后傾式橋臺肋形式橋臺肋形式橋臺第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺27埋置式橋臺的埋置式橋臺的共同缺點(diǎn)共同缺點(diǎn)是，由于護(hù)是，由于護(hù)坡伸入到橋孔，壓縮了河道，或者坡伸入到橋孔，壓縮了河道，或者為了不壓縮河道，就要適當(dāng)增加橋?yàn)榱瞬粔嚎s河道，就要適當(dāng)增加橋長。長。 框架式橋臺框架式橋臺結(jié)構(gòu)本身存在著斜桿，結(jié)構(gòu)本身存在著斜桿，能夠產(chǎn)生水平分力以平衡

28、土壓力，能夠產(chǎn)生水平分力以平衡土壓力，加之基底較寬，又通過系梁聯(lián)成一加之基底較寬，又通過系梁聯(lián)成一個框架體，所以穩(wěn)定性較好。個框架體，所以穩(wěn)定性較好。 框架式橋臺框架式橋臺雙柱式橋臺雙柱式橋臺第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺28 橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來橋臺本身主要承受橋跨結(jié)構(gòu)傳來的豎向力和水平力。的豎向力和水平力。 臺后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受，臺后的土壓力由其他結(jié)構(gòu)來承受，形成組合式的橋臺。形成組合式的橋臺。 橋臺由輕型橋臺支承上部橋臺由輕型橋臺支承上部結(jié)構(gòu)，臺后設(shè)擋土墻承受壓力結(jié)構(gòu)，臺后設(shè)擋土墻承受壓

29、力的組合式橋臺。的組合式橋臺。 框架式橋臺框架式橋臺橋臺與擋土墻組合式橋臺橋臺與擋土墻組合式橋臺（三）、組合式橋臺（三）、組合式橋臺第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺29（四）承拉橋臺（四）承拉橋臺在梁橋中，根據(jù)受力的需要，要求橋臺具有承壓和承拉的功能，在橋臺在梁橋中，根據(jù)受力的需要，要求橋臺具有承壓和承拉的功能，在橋臺構(gòu)造和設(shè)計(jì)中，必須滿足受力要求。構(gòu)造和設(shè)計(jì)中，必須滿足受力要求。 第一章 第二節(jié) 梁橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺30第三節(jié)第三

30、節(jié) 拱拱 橋橋 墩墩 臺臺拱橋墩臺同梁橋墩臺一樣，也分為兩大類型，一類是重力式墩臺，另拱橋墩臺同梁橋墩臺一樣，也分為兩大類型，一類是重力式墩臺，另一類是輕型墩臺，其作用原理與梁橋墩臺大致相同。一類是輕型墩臺，其作用原理與梁橋墩臺大致相同。第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺31一、拱橋橋墩一、拱橋橋墩（一）重力式橋墩（一）重力式橋墩 拱橋橋墩可以分為拱橋橋墩可以分為普通墩普通墩和和單向推力墩單向推力墩兩種。兩種。 普通墩普通墩: :承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來的垂直反力外，一般不承受恒載承受相鄰兩跨結(jié)構(gòu)傳來的垂直反力外，一

31、般不承受恒載水平推力，只承受經(jīng)過相互抵消后尚余的不平衡推力。水平推力，只承受經(jīng)過相互抵消后尚余的不平衡推力。 單向推力墩又稱制動墩單向推力墩又稱制動墩，它的主要作用是：在它的一側(cè)的橋孔，它的主要作用是：在它的一側(cè)的橋孔因某種原因遭到毀壞時，能承受住單側(cè)拱的恒載水平推力，以保因某種原因遭到毀壞時，能承受住單側(cè)拱的恒載水平推力，以保證其另一側(cè)的拱橋不致遭到傾坍。證其另一側(cè)的拱橋不致遭到傾坍。 當(dāng)施工時為了拱架的多次周轉(zhuǎn)，或者當(dāng)纜索吊裝設(shè)計(jì)的工作跨當(dāng)施工時為了拱架的多次周轉(zhuǎn)，或者當(dāng)纜索吊裝設(shè)計(jì)的工作跨徑受到限制時為了能按橋臺與某墩之間或者按某兩個橋墩之間作徑受到限制時為了能按橋臺與某墩之間或者按某兩

32、個橋墩之間作為一個施工段進(jìn)行分段施工，在此情況下也要設(shè)置能承受部分恒為一個施工段進(jìn)行分段施工，在此情況下也要設(shè)置能承受部分恒載單向推力的制動墩。載單向推力的制動墩。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺32普普 通通 墩墩單向推力墩單向推力墩第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺33（二）輕型橋墩（二）輕型橋墩 1. 1. 柱式橋墩柱式橋墩拱橋橋墩上所用的輕型橋墩，一般為配合鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的樁柱式橋墩拱橋橋墩上所用的輕型橋墩，一般為配合鉆

33、孔灌注樁基礎(chǔ)的樁柱式橋墩. . 從從外形上看，它與梁橋上的樁柱式橋墩非常相似。外形上看，它與梁橋上的樁柱式橋墩非常相似。主要差別是：在梁橋墩帽上主要差別是：在梁橋墩帽上設(shè)置支座設(shè)置支座，而在拱橋墩頂部分則，而在拱橋墩頂部分則設(shè)置拱座設(shè)置拱座。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺342 2、斜撐墩、斜撐墩 在采用輕型橋墩的多孔拱橋中，每隔在采用輕型橋墩的多孔拱橋中，每隔3 35 5孔應(yīng)設(shè)單向推力墩。當(dāng)橋墩較矮孔應(yīng)設(shè)單向推力墩。當(dāng)橋墩較矮或單向推力不大時，可采用輕型的單或單向推力不大時，可采用輕型的單向推力墩。向推力

34、墩。特點(diǎn)特點(diǎn): : 在普通墩的墩柱上，從兩側(cè)對在普通墩的墩柱上，從兩側(cè)對稱地增設(shè)鋼筋混凝土斜撐和水平拉桿，稱地增設(shè)鋼筋混凝土斜撐和水平拉桿，用來提高抵抗水平推力的能力用來提高抵抗水平推力的能力. .優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :阻水面積小，并可節(jié)約圬工體積。阻水面積小，并可節(jié)約圬工體積。為了提高構(gòu)件的抗裂性，可以采用預(yù)為了提高構(gòu)件的抗裂性，可以采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺353. 3. 懸臂墩懸臂墩 在樁柱式墩上加一對懸臂，拱腳支承在懸臂端。當(dāng)一孔坍塌時，鄰孔在樁柱式墩上加一對懸臂，

35、拱腳支承在懸臂端。當(dāng)一孔坍塌時，鄰孔恒載單向推力對樁柱身產(chǎn)生的彎矩，被恒載豎直反力產(chǎn)生的反向彎矩恒載單向推力對樁柱身產(chǎn)生的彎矩，被恒載豎直反力產(chǎn)生的反向彎矩抵消一部分，從而減小樁柱身的彎矩，而能夠承受拱的單向恒載推力。抵消一部分，從而減小樁柱身的彎矩，而能夠承受拱的單向恒載推力。第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺36二、拱橋橋臺二、拱橋橋臺拱橋橋臺要承受來自拱圈的推力、豎向力及彎矩，又要承受臺后土拱橋橋臺要承受來自拱圈的推力、豎向力及彎矩，又要承受臺后土的側(cè)壓力，從尺寸上看，拱橋橋臺一般較梁橋要大。根據(jù)橋址具體條

36、件的側(cè)壓力，從尺寸上看，拱橋橋臺一般較梁橋要大。根據(jù)橋址具體條件可選用不同的構(gòu)造型式，可分為可選用不同的構(gòu)造型式，可分為重力式橋臺、輕型橋臺、組合式橋臺、重力式橋臺、輕型橋臺、組合式橋臺、空腹式橋臺和齒檻式橋臺空腹式橋臺和齒檻式橋臺等。等。重力式橋臺重力式橋臺輕型橋臺輕型橋臺第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺37組合式橋臺組合式橋臺齒檻式橋臺齒檻式橋臺空腹式橋臺空腹式橋臺第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺38（一）重力式橋臺（一）重

37、力式橋臺常用的重力式橋臺為常用的重力式橋臺為U U型橋臺型橋臺（圖（圖5-1-405-1-40），它由），它由臺帽臺帽、臺身臺身和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)三部分組成。三部分組成。U U型橋臺的臺身是型橋臺的臺身是由前墻和平行于行車方向的兩側(cè)由前墻和平行于行車方向的兩側(cè)翼墻構(gòu)成，其水平截面呈翼墻構(gòu)成，其水平截面呈U U字型字型。U U型橋臺常采用錐形護(hù)坡與路堤連型橋臺常采用錐形護(hù)坡與路堤連接，錐坡的坡度根據(jù)坡高、地形接，錐坡的坡度根據(jù)坡高、地形等確定。等確定。U U型橋臺的型橋臺的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)與梁式與梁式橋中的橋中的U U型橋臺相同，在結(jié)構(gòu)構(gòu)造型橋臺相同，在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上除在臺帽部分有所差別外，其上除在臺帽部分有

38、所差別外，其余部分也基本相同。余部分也基本相同。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺39（二）輕型橋臺（二）輕型橋臺八字形八字形U U型橋臺型橋臺工作原理工作原理: : 當(dāng)橋臺受到拱的推當(dāng)橋臺受到拱的推力后，便發(fā)生繞基底形心軸而力后，便發(fā)生繞基底形心軸而向路堤方向的轉(zhuǎn)動，此時臺后向路堤方向的轉(zhuǎn)動，此時臺后的土便產(chǎn)生抗力來平衡拱的推的土便產(chǎn)生抗力來平衡拱的推力，由于土參與提供部分抗力，力，由于土參與提供部分抗力，從而使橋臺的尺寸大大地小于從而使橋臺的尺寸大大地小于實(shí)體重力式橋臺。實(shí)體重力式橋臺。必須驗(yàn)算由于必須驗(yàn)算

39、由于拱腳位移拱腳位移而在拱而在拱圈內(nèi)產(chǎn)生的不利附加內(nèi)力的影圈內(nèi)產(chǎn)生的不利附加內(nèi)力的影響。響。注意保證臺后的注意保證臺后的填土質(zhì)量填土質(zhì)量，并，并做好臺后填土的防護(hù)工作。做好臺后填土的防護(hù)工作。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺40背撐式橋臺背撐式橋臺第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺41（三）組合式橋臺（三）組合式橋臺 組合式橋臺由組合式橋臺由臺身臺身和和后座后座兩部分組成。臺身基礎(chǔ)承受兩部分組成。臺身基礎(chǔ)承受豎向力豎向力，一般采

40、，一般采用用樁基樁基或或沉井沉井基礎(chǔ)；拱的水平推力則主要由后座基底的摩阻力及臺后基礎(chǔ)；拱的水平推力則主要由后座基底的摩阻力及臺后的土側(cè)壓力來平衡。的土側(cè)壓力來平衡。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺42（四）齒檻式橋臺（四）齒檻式橋臺結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 基底面積較大，可以支承一定的基底面積較大，可以支承一定的垂直壓力；垂直壓力； 底板下的齒檻可以增加磨擦和抗底板下的齒檻可以增加磨擦和抗滑的穩(wěn)定性；滑的穩(wěn)定性； 臺背做成斜擋板，利用它背面的臺背做成斜擋板，利用它背面的原狀土和前墻背面的新填土，共同平原狀土和前墻

41、背面的新填土，共同平衡拱的水平推力；衡拱的水平推力； 前墻與后墻板之間的撐墻可以提前墻與后墻板之間的撐墻可以提高結(jié)構(gòu)的剛度；高結(jié)構(gòu)的剛度； 齒檻的寬度和深度一般不小于齒檻的寬度和深度一般不小于50cm50cm。這種橋臺適用于軟土地基和路。這種橋臺適用于軟土地基和路堤較低的中小跨徑拱橋。堤較低的中小跨徑拱橋。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺43（五）空腹式橋臺（五）空腹式橋臺空腹式橋臺空腹式橋臺: : 前墻前墻、后墻后墻、基礎(chǔ)板基礎(chǔ)板和和撐撐墻墻等部分組成。等部分組成。前墻承受拱圈傳來的荷載，后墻支承臺后前墻承

42、受拱圈傳來的荷載，后墻支承臺后的土壓力。在前后墻之間設(shè)置撐墻的土壓力。在前后墻之間設(shè)置撐墻3 34 4道，道，作為傳力構(gòu)件，并對后墻起到扶壁，對基作為傳力構(gòu)件，并對后墻起到扶壁，對基礎(chǔ)板起到加勁作用。礎(chǔ)板起到加勁作用。 第一章 第三節(jié) 拱橋墩臺橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺44E N D橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺45第二章第二章 橋梁墩臺計(jì)算橋梁墩臺計(jì)算第一節(jié)第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合作用及其效應(yīng)組合 一、橋墩計(jì)算中的作用一、橋墩計(jì)算中的作用（一）永久作用（一）永久作用

43、 1. 1. 上部構(gòu)造的恒重對墩帽或拱座產(chǎn)生的支承反力，包括上部構(gòu)造混上部構(gòu)造的恒重對墩帽或拱座產(chǎn)生的支承反力，包括上部構(gòu)造混凝土收縮、徐變影響；凝土收縮、徐變影響；2. 2. 橋墩自重，包括在基礎(chǔ)襟邊上的土重；橋墩自重，包括在基礎(chǔ)襟邊上的土重；3. 3. 預(yù)應(yīng)力，例如對裝配式預(yù)應(yīng)力空心橋墩所施加的預(yù)應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力，例如對裝配式預(yù)應(yīng)力空心橋墩所施加的預(yù)應(yīng)力；4. 4. 基礎(chǔ)變位影響力。基礎(chǔ)變位影響力。5. 5. 水的浮力。水的浮力。第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺46（二）可變作用（二）可變作用1、作用在

44、上部結(jié)構(gòu)上的汽車荷載，對于鋼筋混凝土、作用在上部結(jié)構(gòu)上的汽車荷載，對于鋼筋混凝土柱式墩應(yīng)計(jì)入沖擊力，對于重力式墩臺則不計(jì)沖柱式墩應(yīng)計(jì)入沖擊力，對于重力式墩臺則不計(jì)沖擊力；擊力；2、人群荷載；、人群荷載；3、作用在上部結(jié)構(gòu)和墩身上的縱、橫向風(fēng)力；、作用在上部結(jié)構(gòu)和墩身上的縱、橫向風(fēng)力；4、汽車荷載引起的制動力；、汽車荷載引起的制動力；5、作用在墩身上的流水壓力；、作用在墩身上的流水壓力；6、作用在墩身上的冰壓力；、作用在墩身上的冰壓力；7、上部結(jié)構(gòu)因溫度變化對橋墩產(chǎn)生的水平力；、上部結(jié)構(gòu)因溫度變化對橋墩產(chǎn)生的水平力；8、支座摩阻力。、支座摩阻力。第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵

45、旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺47（三）偶然作用（三）偶然作用1) 1) 地震作用；地震作用；2) 2) 作用在墩身上的船只或漂浮物的撞擊力。作用在墩身上的船只或漂浮物的撞擊力。二、作用效應(yīng)組合二、作用效應(yīng)組合 為了找到控制設(shè)計(jì)的為了找到控制設(shè)計(jì)的最不利組合最不利組合，通常需要對各種可能的組，通常需要對各種可能的組合分別進(jìn)行計(jì)算，并且在對汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算時還需按縱向合分別進(jìn)行計(jì)算，并且在對汽車荷載作用效應(yīng)計(jì)算時還需按縱向及橫向的及橫向的最不利位置布載最不利位置布載。在橋墩計(jì)算中，一般需驗(yàn)算墩身截面。在橋墩計(jì)算中，一般需驗(yàn)算墩身截面的承載能力、墩身

46、截面上的合力偏心距及其穩(wěn)定性。為此需根據(jù)的承載能力、墩身截面上的合力偏心距及其穩(wěn)定性。為此需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利作用效應(yīng)組合。下面將分不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利作用效應(yīng)組合。下面將分別敘述梁橋和拱橋橋墩可能出現(xiàn)的組合。別敘述梁橋和拱橋橋墩可能出現(xiàn)的組合。第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺48（一）梁橋重力式橋墩（一）梁橋重力式橋墩第一種組合：按橋墩各截面上可能產(chǎn)生的最大豎向力的情況進(jìn)行組合。第一種組合：按橋墩各截面上可能產(chǎn)生的最大豎向力的情況進(jìn)行組合。第二種組合：按橋墩各截面在順

47、橋方向上可能產(chǎn)生的最大偏心和最大第二種組合：按橋墩各截面在順橋方向上可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組合。彎矩的情況進(jìn)行組合。 第三種組合：按橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎第三種組合：按橋墩各截面在橫橋方向可能產(chǎn)生最大偏心和最大彎矩的情況進(jìn)行組合。矩的情況進(jìn)行組合。 GG2WPBPW12WWPPB1gN + NgNHpGPGW1B活載車行方向( a )( b )N + NgpN + Npg圖圖 5-2-1 5-2-1 橋墩上縱向布載情況橋墩上縱向布載情況 圖圖5-2-2 5-2-2 橋墩上橫向布載情況橋墩上橫向布載情況第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵旭東主

48、編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺49（二）拱橋重力式橋墩（二）拱橋重力式橋墩1. 1. 順橋方向的作用及其效應(yīng)組合順橋方向的作用及其效應(yīng)組合對于普通橋墩應(yīng)為相鄰兩孔的永久作用，在一孔或跨徑較大的一孔對于普通橋墩應(yīng)為相鄰兩孔的永久作用，在一孔或跨徑較大的一孔滿布汽車車道荷載和人群荷載，其它可變作用中的汽車制動力、縱滿布汽車車道荷載和人群荷載，其它可變作用中的汽車制動力、縱向風(fēng)力、溫度影響力等，并由此對橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向向風(fēng)力、溫度影響力等，并由此對橋墩產(chǎn)生不平衡水平推力、豎向力和彎矩（圖力和彎矩（圖5-2-3a5-2-3a）。對于單向推力墩則只考慮相

49、鄰兩孔中跨徑）。對于單向推力墩則只考慮相鄰兩孔中跨徑較大一孔的永久作用效應(yīng)。較大一孔的永久作用效應(yīng)。 H M grH ( a )HgHVTgV H H tgVVpgWHpHHgtTrHMM gM trGMgMpMtrVTVTl制HhTH( b )THQ圖圖 5-2-3 不等跨拱橋橋墩受力情況不等跨拱橋橋墩受力情況第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺502. 2. 橫橋向的作用及其效應(yīng)組合橫橋向的作用及其效應(yīng)組合 在橫橋方向作用于橋墩上的外力有風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、船在橫橋方向作用于橋墩上的外力有風(fēng)力、流水

50、壓力、冰壓力、船只或漂浮物撞擊力、或地震力等。但是對于公路橋梁，橫橋方向的受只或漂浮物撞擊力、或地震力等。但是對于公路橋梁，橫橋方向的受力驗(yàn)算一般不控制設(shè)計(jì)。力驗(yàn)算一般不控制設(shè)計(jì)。以上所述的各種作用效應(yīng)組合是對重力式橋墩而言的，對于其它型式以上所述的各種作用效應(yīng)組合是對重力式橋墩而言的，對于其它型式的橋墩，則要根據(jù)它們的構(gòu)造和受力特點(diǎn)進(jìn)行具體分析，然后參照上的橋墩，則要根據(jù)它們的構(gòu)造和受力特點(diǎn)進(jìn)行具體分析，然后參照上述的一般原則，進(jìn)行個別的作用效應(yīng)組合。這里要提出注意的是：述的一般原則，進(jìn)行個別的作用效應(yīng)組合。這里要提出注意的是：第一，不論對于哪一種形式的橋墩，均應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)第一

51、，不論對于哪一種形式的橋墩，均應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行作用效應(yīng)的組合。要求，進(jìn)行作用效應(yīng)的組合。第二，第二，橋規(guī)橋規(guī)11中還規(guī)定，有些可變作用實(shí)際上不可能同時出現(xiàn)中還規(guī)定，有些可變作用實(shí)際上不可能同時出現(xiàn)或是同時參與組合的概率比較小，不應(yīng)同時考慮其作用效應(yīng)的組合?；蚴峭瑫r參與組合的概率比較小，不應(yīng)同時考慮其作用效應(yīng)的組合。第二章 第一節(jié) 作用及其效應(yīng)組合橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺51第二節(jié)第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算 對于梁橋和拱橋重力式橋墩的計(jì)算，雖然在作用效應(yīng)組合的內(nèi)容上對于梁橋和拱橋重力式橋

52、墩的計(jì)算，雖然在作用效應(yīng)組合的內(nèi)容上稍有不同，但是就某個截面而言，這些外力都可以合成為豎向和水平方稍有不同，但是就某個截面而言，這些外力都可以合成為豎向和水平方向的合力（用和表示）以及繞該截面向的合力（用和表示）以及繞該截面x xx x軸和軸和y yy y軸的彎矩（用和表軸的彎矩（用和表示），如圖示），如圖5-2-45-2-4所示。因此，它們的驗(yàn)算內(nèi)容和計(jì)算方法基本相同。下所示。因此，它們的驗(yàn)算內(nèi)容和計(jì)算方法基本相同。下面將敘述重力式橋墩的一般計(jì)算程序。面將敘述重力式橋墩的一般計(jì)算程序。 H I - I 截 面yHM( a )NMyeexy( b )xxy( c )Ny圖圖 5-2-4 5-2

53、-4 墩身底截面強(qiáng)度驗(yàn)算墩身底截面強(qiáng)度驗(yàn)算 第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺52一、截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算一、截面承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算 重力式橋墩重力式橋墩主要用圬工材料建造，一般為主要用圬工材料建造，一般為偏心受壓偏心受壓構(gòu)件，結(jié)構(gòu)采用構(gòu)件，結(jié)構(gòu)采用以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行以概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算，在不利作用效應(yīng)組合下，橋墩各控制截面的作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)小計(jì)算，在不利作用效應(yīng)組合下，橋墩各控制截面的作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)小于

54、或等于結(jié)構(gòu)的抗力效應(yīng)設(shè)計(jì)值，以方程表示為：于或等于結(jié)構(gòu)的抗力效應(yīng)設(shè)計(jì)值，以方程表示為：0(,)ddSR fa式中各符號的意義及取值見式中各符號的意義及取值見橋規(guī)橋規(guī)22式（式（4.0.44.0.4）。）。 第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺53墩臺截面的強(qiáng)度驗(yàn)算包括下列各項(xiàng)內(nèi)容：墩臺截面的強(qiáng)度驗(yàn)算包括下列各項(xiàng)內(nèi)容：（一）驗(yàn)算截面的選?。ㄒ唬?yàn)算截面的選取驗(yàn)算截面通常選取墩身的基礎(chǔ)頂面與墩身截面突變處。對于懸臂式驗(yàn)算截面通常選取墩身的基礎(chǔ)頂面與墩身截面突變處。對于懸臂式墩帽的墩身，應(yīng)對與墩帽交界的墩身截

55、面進(jìn)行驗(yàn)算。墩帽的墩身，應(yīng)對與墩帽交界的墩身截面進(jìn)行驗(yàn)算。（二）驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算（二）驗(yàn)算截面的內(nèi)力計(jì)算 按照各種組合分別對各驗(yàn)算截面計(jì)算其豎向力、水平力和彎矩按照各種組合分別對各驗(yàn)算截面計(jì)算其豎向力、水平力和彎矩（順橋向和橫橋向），得到相應(yīng)的縱向力、水平力和彎矩。（順橋向和橫橋向），得到相應(yīng)的縱向力、水平力和彎矩。（三）承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算（三）承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算按軸心或偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算墩身各截面的承載能力。對于砌體截面，按軸心或偏心受壓構(gòu)件驗(yàn)算墩身各截面的承載能力。對于砌體截面，承載力驗(yàn)算應(yīng)按承載力驗(yàn)算應(yīng)按橋規(guī)橋規(guī)22第第4.0.54.0.5條至第條至第4.0.74.0.7條和第條和第

56、4.0.94.0.9與第與第4.0.104.0.10條的規(guī)定計(jì)算；對于混凝土截面，其承載力驗(yàn)算應(yīng)按條的規(guī)定計(jì)算；對于混凝土截面，其承載力驗(yàn)算應(yīng)按橋規(guī)橋規(guī)22第第4.0.84.0.8條至第條至第4.0.104.0.10條的規(guī)定計(jì)算。如果不滿足要求時，就應(yīng)條的規(guī)定計(jì)算。如果不滿足要求時，就應(yīng)修改墩身截面尺寸、重新驗(yàn)算。修改墩身截面尺寸、重新驗(yàn)算。第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺54（四）截面偏心驗(yàn)算（四）截面偏心驗(yàn)算橋墩承受偏心受壓荷載時，各驗(yàn)算截面在各種組合下的偏心距橋墩承受偏心受壓荷載時，各驗(yàn)算截面

57、在各種組合下的偏心距 均不應(yīng)超過均不應(yīng)超過橋規(guī)橋規(guī)22表表4.0.94.0.9的限值。的限值。如果超過時，可按下式確定截面尺寸：如果超過時，可按下式確定截面尺寸：MeN0d1tmdAfNAeW式中各符號的意義及取值見式中各符號的意義及取值見橋規(guī)橋規(guī)22第第4.0.104.0.10條。條。 第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺55（四）截面偏心驗(yàn)算（四）截面偏心驗(yàn)算當(dāng)拱橋相鄰兩孔的推力不相等時，要驗(yàn)算拱座截面的抗剪強(qiáng)度，按當(dāng)拱橋相鄰兩孔的推力不相等時，要驗(yàn)算拱座截面的抗剪強(qiáng)度，按下式計(jì)算：下式計(jì)算： 01

58、1.4dvdfkVAfN式中各符號的意義及取值見式中各符號的意義及取值見橋規(guī)橋規(guī)【2 2】中第】中第4.0.134.0.13條的規(guī)定。條的規(guī)定。第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺56二、橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算二、橋墩的穩(wěn)定性驗(yàn)算（一）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算（一）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算（c） 平 面 （ 雙 向 偏 心 ）（b） 平 面 （ 單 向 偏 心 ）（a） 立 面A-A驗(yàn) 算 傾 覆 軸R-合 力 作 用 點(diǎn)O- 截 面 重 心圖 5-2-5墩 臺 基 礎(chǔ) 的 穩(wěn) 定 驗(yàn) 算 示 意 圖（c）（b）（a）OO驗(yàn)

59、 算 截 面20esRRROas0eAAAH1h122hse0He12e1AA第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺57()()0iiiiPseHh即：即： ()()0iiiiisPP eHh 上述方程左邊第一項(xiàng)為上述方程左邊第一項(xiàng)為穩(wěn)定力矩穩(wěn)定力矩，第二項(xiàng)為，第二項(xiàng)為傾覆力矩傾覆力矩。由此可見，抵抗傾覆的由此可見，抵抗傾覆的穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù)可按下式驗(yàn)算：可按下式驗(yàn)算：00()()ii iiiMs PsKMPeH he穩(wěn)傾第二章 第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算與驗(yàn)算橋梁工程第二版，邵旭東主編 人民交通出版社 課件

60、制作：湖南大學(xué)土木學(xué)院橋梁系第五篇 橋梁墩臺58式中：式中： 穩(wěn)定力矩；穩(wěn)定力矩； 傾覆力矩；傾覆力矩； 不考慮其分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值不考慮其分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值組合或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的豎向力組合或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的豎向力（kNkN）；）； 豎向力對驗(yàn)算截面重心的力臂（豎向力對驗(yàn)算截面重心的力臂（m m）；）； 不考慮其分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值不考慮其分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值組合或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的水平力組合或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的水平力（kNkN）；）； 在截面重心與合力作用點(diǎn)的連接線上，自截