桥墩桥台结构及计算
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一、计算(一)结构尺寸桥台总高 H=7.200m 基底标高H1=142.800m雉墙高度 h0= 1.031m 最低水位H2=142.800m胸墙高度 h1= 5.169m 洪水水位H3=148.700m基础厚度 h2= 1.000m 河床标高H4=145.000m前墙高度 h3= 6.200m 桥台长度W0=7.100m反力位置 b0=0.300m 墩帽挑檐W1=0.050m墩帽挑檐 b1=0.050m 墩顶长度W2=7.000m墩顶宽度 b2= 1.200m 基础左右襟边宽0.500m墩帽宽度 b3= 1.300m 桥墩底长W4=8.000m基础前后襟边B1=0.500m基础长度W=9.000m桥墩底宽 B2= 1.400m基础宽度 B= 2.400m(顺桥向)假想台背与铅直面基础墙趾扩散角26.6<小于浆砌片石最大刚性角台后填土与水平面β=0(二)墙后填土参墙背填土容重γ=19(KN/m3)浮容重γw=10(KN/m3)计算内摩擦角φ=35填土与假想台背间的内摩擦角δ=φ/2=17.5襟边填土容重γ1=18(KN/m3)重力式U型桥台设计验算(三)墙体与地基桥台砌体容重γkγk =23(KN/m 3)浮容重γkwγkw =13(KN/m 3)基地摩擦系数μ=0.3(可塑状粘土)地基容许承载力[σa]=200KPa基底设置碎石垫层(透水),故(四)计算荷载台后荷载q= 3.5(KN/m 2)上部结构反力恒载P1=180(KN)活载P2=203.6(KN)二、荷载(一)桥台及上部1、桥上活载反力2、不考3、浮力(洪水位计算水位=148.700m 基础水淹高度= 1.000m 台身水淹高度= 4.900m 侧襟边水淹土厚=1.200m 前襟边水淹土1.200m3、浮力(最低水计算水位=142.800m 基础水淹高度=0.000m 台身水淹高度=0.000m 侧襟边水淹土厚=0.000m 前襟边水淹土厚=0.000m 编号铅直力N (KN)对基地中心距离(m)弯矩(KN m)10基础浮力0.000.000.0011台身浮力#REF!#REF!#REF!12侧襟边土浮力0.000.000.0013前襟边土浮力0.000.950.00#REF!#REF!(二)台背土压力1、求破裂角θ假设破裂面交与荷载内,采用相ψ=φ+α+δ=52.5A =-tanα=0tanθ=-tanψ+((ctanφ0.58得: θ=30.262、计算破裂面交L=H×tanθ=4.201计算荷载换算为均h q =q/γ=0.184 m3、主动土压力系由桥梁通用规范cos 2(φ-α)=0.671cos 2α=1c os(α+δ)=0.954sin (φ+δ)=0.793sin (φ-β)=0.574cos (α+δ)=0.954cos (α-β)=1.000得: K=0.2464、个深度处的土1)洪水位时计算水位=148.700 m h q =0.184 m h a =1.300 m h b =5.900 m2)最低水位时计算水位=142.800 m h q =0.184 m h a =7.200 m h b =0.000 mE0=K×hq×γ0.861 (KN/m2)E1=E0+K×ha×γ34.531 (KN/m2)E0=K×hq×γ0.861 (KN/m2)E1=E0+K×ha×γE2=E1+K×hb×γw34.531 (KN/m2)6.941 (KN/m2)E2=E1+K×hb×γw21.462 (KN/m2) -2×W 3×B ×水淹土厚×10 -B1×W 0×水淹土厚×10小计计算式-B×W×基础水淹高度×10 -(B2+B3)×W0×台身水淹高度×105、桥台后填土自cos(α+δ)=0.954sin(α+δ)=0.301 1)洪水2)最低cos(α+δ)=0.954sin(α+δ)=0.301 1)洪水组合1:e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2:e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3:e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4:e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!2、最低水位时组合1:e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2:e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3:e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4:e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!四、地基1、洪水水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/6=8.64组合1:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!2、最低水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/12=32.4组合1:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4:σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!五、抗滑1、洪水水位时组合1:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!2、最低水位时组合1:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4:Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合1:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!2、最低水位时组合1:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4:K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!七、处理略。
桥台计算书设计:葛翔复核:审核:xiangxiang目录112U型桥台计算1 计算依据与基础资料标准及规范标准?上部构造形式:预制后张法预应力混凝土简支空心板 ?下部构造形式:重力式U型桥台?设计荷载:城市-A级?结构重要性系数:规范?《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)?《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2015(简称《通规》)?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012(简称《预规》)?《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 主要材料1)混凝土:桥台台帽、背墙采用C30混凝土,侧墙C25混凝土,台身、扩大基础C25片石混凝土,容重均采用24 kN /m 3;3)钢筋:采用HRB400,sk 400MPaf =,5S E 2.010MPa =⨯;采用HPB300,sk 300MPa f =,5S E 2.110MPa =⨯。
图1-1桥台一般构造图(单位:cm)假设台背铅直,基础墙趾扩散角=tan-1(50/100)=<混凝土最大刚性角40o 满足要求,台后填土与水平面夹角β=0。
墙背填土容重γ=19KN/m3,s计算内摩擦角Φ=40o。
桥台c25混凝土容重γ=24KN/m3,k基底摩擦系数μ=,地基容许承载力[σ]=2500Kpa。
人群荷载q=3kN/m2,=,上部构造反力--恒载标准值p1=。
上部构造反力--活载标准值p22 荷载计算桥台及上部结构的荷载计算桥上部反力表上部构造荷载自重恒载计算计算桥台自重与台内填土重力及其对基础底中心的偏心弯矩,首先计算各部分重力及其对基础底前趾点“A”弯矩;由上表可知,桥台及台内填土重合计:;桥台及台内填土对A点弯矩合计:;则桥台及台内填土对基础底中心力臂为:桥台及桥台内填土对基础底偏心弯矩:台后土压力台后土压力按JTG D60-2015规范条计算,式中:γ——土容重,γ=19KN/m3;B ——桥台计算宽度,B=; H ——桥台计算高度,H=7m ;h ——破棱体范围内车辆荷载的等代均布土厚度; μ——主动土压力系数。
桥台挡块混凝土计算公式
桥墩的形状是圆形计算公式=墩R²×π×墩高即盖梁以下桩基系梁以上。
混凝土方量计算可参照以上公式。
一般是桥墩的形状是圆形计算公式=墩R²×π×墩高锥形按公式计算就可以。
墩水平截面是正方形和矩形构成。
墩身高1400段是正方体,体积为450×450×1400;墩顶高600段是单曲线的四棱体,因为图纸没有给出棱线的曲率,只能近似计算,其方法是将高600段分为三个200高的倒四棱台,计算其一再乘3。
预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积,以实体积计算。
预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积,以实体积计算。
预制空心板梁,凡采用橡胶囊做内模的,考虑其压缩变形因素,可增加混凝土数量,当梁长在16m以内时,可按设计计算体积增加7%,若梁长大于16m时,则增加9%计算。
【曲线桥桥墩桥台的计算方法】桥台和桥墩曲线桥桥墩、桥台的计算方法所有的曲线桥都有偏心距E ,有的还有横向预偏心(暂用F 表示),直线桥一般没有(特殊情况除外),所以曲线桥桥墩、桥台计算是桩基、承台、墩身、托盘、顶帽、牛腿、下锚平台都要偏移E+F的距离(E 、F 图纸上备注的单位都是cm ,计算时要注意),但是支撑垫石只偏移E 的距离。
图1图2一、桥墩的计算算出墩中心偏移E+F后的坐标、方位角→以墩中心的坐标、方位角为基准计算其它需要放样点的坐标。
计算时,可采用莉萨公式或程序,也可采用孙队长编的那套计算程序,如何使用程序再此不再详述,请教测量队人员。
举例1:SD1K2+085 乔村中桥1#墩康营1. 15SD1K2+0851. 15中心说明:1#墩在S D 1K 1+891.28~SD 1K 2+619.24段圆曲线上,1#墩左偏偏心距E =12cm、向左横向预偏心40cm ,计算时请注意桩、承台、墩中心均向曲线外侧偏移52cm (即:向线路前进方向的左侧偏移52cm ) 。
二、桥台的计算桥台计算采用台前、台尾中心点连线计算(图1、图2),以台前中心点(即胸墙线中心)为基准点、以台前中心点指向台尾中心点的方向为方位角需放样点的坐标。
计算太焦立交桥南台为例。
太焦立交桥南台前:SD1K1+225.64,南台尾:SD1K1+210.34。
南台在曲线上(HY :SD1K0+707.00,YH :SD1K1+606.54,R=550m),桥台中心南台前向左横向预偏心E=10cm,南台尾横向预偏心E=0,(即南台前向线路前进方向左侧偏移10cm ,南台尾不偏移)。
计算步骤:计算台前台尾偏移E 后的中心坐标(南台前:SD1K1+225.64,X1=4118.088,Y1=49390.485,南台尾:SD1K1+210.34,X2=4132.239,Y2=49396.303)→计算两点连线的方位角,得α=22-20-57.76→用辛普森程序计算需放样点的坐标。
12.2桥梁墩台的计算12.2.1 重力式桥墩1.作用(荷载)及其组合在第一章总论里,已经对公路桥涵设计所用的作用(荷载)及其组合作了详细介绍,本节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为:·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力,包括上部构造混凝土收缩及徐变作用;·桥墩自重,包括在基础襟边上的土重;·预加力,例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力;·基础变位作用,对于奠基于非岩石地基上的超静定结构,应当考虑由于地基压密等引起的支座长期变位的影响,并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力;·水的浮力,基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,应考虑设计水位的浮力;当验算地基应力时,可仅考虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
作用在桩基承台底面的浮力,应考虑全部底面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者,不应考虑桩的浮力,在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
当不能确定地基是否透水时,应以透水或不透水两种情况与其他作用组合,取其最不利者。
桥墩计算中考虑的可变作用为:·作用在上部结构的车道荷载,对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力,对于重力式墩台则不计冲击力;·人群荷载;·作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力;·车道荷载制动力;·作用在墩身上的流水压力;·作用在墩身上的冰压力;·上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力;·支座摩阻力。
作用于桥墩上的偶然作用为:·地震作用;·作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。
上述各种作用的计算方法可参见第一章相关内容和《桥规》(JTG D60)有关条文。
重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关,例如,墩身截面的强度和偏心的验算,整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。
桥梁工程主要工程量计算桥梁工程的主要工程量计算涉及到桥梁的各个部分,其中包括桥墩、桥台、桥面、护栏等,下面我将对一些主要工程量的计算方法进行说明。
1.桥墩和桥台的工程量计算:-桥墩的体积计算公式:V=π*h*(a1+a2+√(a1*a2)),其中V为桥墩的体积,h为桥墩的高度,a1和a2分别为桥墩上底面和下底面的宽度。
-桥台的体积计算公式:V=l*w*h,其中V为桥台的体积,l为桥台的长度,w为桥台的宽度,h为桥台的高度。
2.桥面的工程量计算:-常用的桥面结构是挂篮梁,其工程量计算需要考虑梁段的长度、宽度和高度,以及每个梁段的数量来确定。
-挂篮梁的工程量计算公式:V=l*w*h*n,其中V为挂篮梁的体积,l 为梁段的长度,w为梁段的宽度,h为梁段的高度,n为梁段的数量。
3.护栏的工程量计算:-护栏主要包括护栏板和护栏柱两部分,其工程量计算需要考虑护栏板和护栏柱的长度和数量。
-护栏板的工程量计算公式:L=n*l,其中L为护栏板的长度,n为护栏板的数量,l为单根护栏板的长度。
-护栏柱的工程量计算公式:L=n*l,其中L为护栏柱的长度,n为护栏柱的数量,l为单根护栏柱的长度。
另外,桥梁工程中还有一些其他工程量计算,如浆砌石、钢筋等,这里仅列举了一些主要的工程量计算方法。
在实际工程中,需要根据具体的桥梁设计要求和施工方案进行详细的工程量计算。
需要注意的是,不同的桥梁类型和结构形式可能会有不同的工程量计算方法,所以在具体的工程量计算过程中,需要根据相关规范和设计要求进行具体的计算。
此外,还需要考虑材料的浪费和损耗等因素,以及施工过程中可能需要进行的修补和调整。
因此,在进行桥梁工程量计算时,应充分考虑实际情况和相关参数来确定最终的工程量。
桥台桥墩桩基放线坐标计算桥台、桥墩和桩基放线坐标计算是桥梁工程中非常重要的一项工作,它涉及到了整个桥梁结构的稳定性和安全性。
本文将从桥台、桥墩和桩基的概念、计算方法和影响因素等方面进行详细的介绍。
一、桥台、桥墩和桩基的概念1.桥台:桥台是桥梁起始和终止支撑桥面的构筑物,通常位于桥梁两端的地基上。
它的主要功能是承受桥面荷载,并将其传递到地基上。
2.桥墩:桥墩是桥梁上承受桥面荷载的主要构件,通常位于桥面之间。
桥墩的形状和尺寸会随着桥梁的设计要求和地理条件的不同而发生变化。
3.桩基:桩基是桥台和桥墩的基础,用于将桥台和桥墩的荷载传递到地基深处的稳定土层中。
桩基一般分为打入桩和钻孔灌注桩两种形式。
二、桥台、桥墩和桩基放线坐标计算的方法1.测量基准线:放线前需先确定测量基准线,即确定起始参考点和高程基准。
2.桥台放线:首先根据设计图纸确定桥台的位置和尺寸,然后根据桥台主体的几何特征,使用测量仪器确定各个点的放线坐标。
通常采用全站仪进行测量,将桥台纵向和横向的切线放线坐标计算。
3.桥墩放线:桥墩一般位于桥台上,放线方法与桥台类似。
根据桥墩的形状和位置,确定桥墩的放线坐标。
通常采用全站仪进行测量,将桥墩的平面坐标和高程进行放线计算。
4.桩基放线:桩基放线是在桩基施工前进行的,根据设计图纸确定桩基的位置和尺寸,然后根据桩基的几何特征,使用测量仪器确定各个点的放线坐标。
通常采用全站仪进行测量,将桩基的平面坐标和高程进行放线计算。
三、桥台、桥墩和桩基放线坐标计算的影响因素1.设计要求:放线坐标的计算需要根据设计要求确定桥台、桥墩和桩基的位置和尺寸。
设计要求包括桥梁的荷载要求、地理条件要求和工程技术要求等。
2.地质条件:地质条件对放线坐标的计算有着重要的影响。
在不同的地质条件下,桥台、桥墩和桩基的放线坐标计算方法和参数可能会有所不同。
3.施工条件:施工条件也是影响放线坐标计算的一个重要因素。
施工条件包括现场环境、工具和设备的选择等,都会对放线坐标的计算产生影响。
在桥梁设计的过程中,下部结构的考虑是否得当,对工程造价、工程质量及后期使用影响较大,介绍了几种常见的桥梁下部结构形式,分析了不同结构形式的受力的特点,对桥梁墩、台的形式选择及结构设计中的一些问题进行了初步探讨。
关键词:桥梁下部结构;结构选型;设计与计算1 桥台结构型式选用1.1轻型桥台轻型桥台的特点是,台身体积较小,台身为直立的薄壁墙,台身两侧设有翼墙(用于挡土),可以将侧墙做成斜坡。
在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,构成四铰框架结构系统,并借助两端台后的土压力来保持稳定。
1.2钢筋混凝土薄壁桥台薄壁轻型桥台常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式、及箱式等。
这种桥台是由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成。
挡土墙由前墙和间距为2.5~3.5m的扶壁组成。
1.3埋置式桥台埋置式桥台常用形式为肋板式桥台、桩柱式桥台和框架式桥台。
是将台身埋在锥形护坡中,这样桥台所受的土压力大为减小,桥台的体积也就得到相应减小。
但是由于台前护坡是用片石(或混凝土)作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,故设计时必须进行强度和稳定性验算。
2 桥墩结构型式选用2.1柱式桥墩带盖梁单排桩柱式桥墩是用能承受弯矩的盖梁来代替实体式桥墩上的墩帽,当采用群桩基础时,需在桩顶设置承台,使各桩共同受力,并通过它使柱与桩相连(一般适用于简支梁桥或先简支后连续的连续梁桥)。
2.2重力式实体桥墩靠自身恒载(包括桥垮结构恒载)来平衡外力(偏心力矩)和保证桥墩的稳定(抗倾覆稳定和抗滑稳定)。
因此污工体积较大,阻水面积增大,抗冲击力较差,不宜用在流速大并挟有大量泥沙的河流。
对地基承载力的要求高。
墩身多做成实体式的,不配钢筋,多用块石或片石混凝土砌筑。
2.3钢筋混凝土薄壁墩钢筋混凝土薄壁墩又可分为单肢薄壁墩和双肢薄壁墩两种形式。
前者墩身重量较轻,可节约污工材料,适用于地质条件较差时的简支梁桥上;后者适用于墩梁固结的连续刚构桥上(多用于互通式立交的跨线桥上)。
桥梁墩、台的计算一、桥梁墩、台水平力分配的计算(一)单联连续梁桥的计算现在设计的中小跨径桥梁,上部结构一般都是简支变连续或桥面连续,因此桥梁墩、台水平力分配的计算主要是研究制动力和温度力,在多孔连续梁桥上的分配。
大家都知道制动力和温度力在桥上各墩、台间的分配,是按照各墩、台的刚度进行的,道理很简单,但要操作计算,首先必须解决三个问题,即桥梁墩、台的刚度计算和冻土的地基比例系数及温度的取值。
1、桥台的刚度:按规范要求桥台都设计有搭板,有搭板的桥台,给它取个名字,叫搭板式桥台,其受力情况有了很大改善。
桥台的搭板一般长度为(5-10)米,宽12米左右,厚度(0.25-0.35)厘米。
加上搭板上路面基层及路面约有100多吨重。
搭板都是现浇的,它同路基间的摩擦系数可取0.4,能产生的摩擦力按2 /3计算也有近30吨。
这可以平衡桥台受的制动力和台后土压力。
桥台在外力作用下的变形和支座的变形比较是微小的,因此可以认为桥台是刚性的。
在东北地区控制桥梁墩台设计为冬天降温,冬天整个桥台包括搭板和路基冻在一起死死的,完全可以视桥台是刚性的。
这就使桥台刚度的计算非常简化,只计桥台上支座的刚度。
王伯惠总工编著的”柔性墩台梁式桥设计”一书,那时桥台没有搭板,为了计算桥台的刚度,论证了很大篇幅。
2、桥墩刚度的计算,有两个方法:(1)简化计算法适用于冬季各墩冻冰或冻土情况基本一样的桥梁,可视墩柱为嵌于地面处的悬臂梁来计算桥墩的刚度。
墩柱刚度公式K z=N/Y d式中:Y d-- 墩柱悬臂梁的挠曲变形;墩柱等截面Y d=L3/3EI墩柱变截面Y d=1/3EI*[L3+L13*(N1-1)+L23*(N2-N1)]式中:L、L1、L2--分别为从地面处起的第一段、第二段和第三段柱长;I、I1、I2-- 分别为对应三段柱的惯矩; E-墩柱混凝土弹性模量;N-- 一个桥墩的墩柱数。
N1=EI/EI1; N2=EI/EI2(2)按弹性桩计算墩柱刚度公式K z=N/Y x式中:Y x=Y0h+Y0m*H+Z0h*H+Z0m*H2+Y dY0h--单位力产生的地面处位移;Y0m--单位弯矩产生的地面处位移;Z0h--单位力产生的地面处转角;Z0m--单位弯矩产力的地面处转角;H=L+L1=L2其他符号的意义同前。