第七章墩台基础
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桥梁墩台基础第一章概论xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxx1.地基:受结构物影响的那一部分地层,可分为人工地基和天然地基。
基础:结构物与地基接触的部分,并将所受荷载全部传给地基。
可分为浅基础(H≤5m,且施工简单)和深基础(H>5m)。
2.影响墩台基础设计的主要因素有上部结构类型、桥梁设计标准、桥位处水文地质条件及所处地理位置和总体美学规划要求等;其次如施工机具设备和技术力量、材料供应情况、地形及相邻结构物的影响及其他自然条件如冻结情况、施工水位等3. 墩台基础的受力特点(1)受力体系:墩台与基础是一个连续一体的空间压穹构件。
(2)影响因素(包括顺桥向和横桥向)影响上部结构的因素:汽车人群荷载、风荷载、温度等。
水下土中的因素:水压力、土压力、水流、船舶流冰等漂流物的撞击力。
地基土性质变化产生的因素:冻胀力。
上部结构体系:梁桥(竖向支反力)、拱桥(竖向、水平支反力)、索吊桥和T型刚构桥(正负反力)。
(3)独特性:不同地理位置、不同地质条件,甚至同一座桥上不同位置的墩台基础,其所受力的状态和组合都不相同,控制条件可能是顺桥向也可能是横桥向。
情况不明确时,两种情况都要验算。
4. 汽车荷载制动力:按同向行驶的汽车荷载(不计冲击)计算,并对大跨径进行纵向折减。
土重力:①基底考虑浮力时,采用土的浮容重;②基底不考虑浮力时,若基底透1 水则用天然容重,若基底不透水则用饱和容重:| 汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载,并换算成等代均布土层厚度计算。
水浮力:基底位于透水地基上的桥梁墩台,稳定验算时应考虑设计水位的浮力,地基应力验算时仅考虑最低水位浮力或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
可变作用的出现对结构构件产生有利影响时,该作用不计;多个偶然作用不同时参与组合。
5.梁板式桥梁桥墩作用效应组合(1)桥墩截面最大竖向力组合目的:验算墩身强度和基底最大压应力。
第一章概论1、桥梁的结构一般分为上部结构和下部结构两大部分,上部结构主要是指桥跨结构,下部结构主要是指墩台与基础工程2、基础类型依据其埋置深度划分为浅基础和深基础,深基础多以桩与沉井基础为主3、桥梁的上下部结构的划分:梁式桥以支座划分,支座以上(含支座)为上部机构,支座以下的为下部结构,拱桥是以拱脚划分4、墩台基础设计影响的因素:影响桥梁下部结构设计的因素较多,主要有上部结构的类型(如拱桥、梁桥、斜拉桥、T构等):桥位处水文地质条件、桥梁设计标准(活载标准、跨径、桥宽等)及桥梁所处地理位置和总体美学规划要求其次是施工机械设备和技术力量材料供应、另外还有自然条件5、作为基础设计,一般应先考虑扩大基础,然后才是桩基础和沉井基础,对于管柱、沉箱和组合基础一般只在特殊情况下考虑6、桥梁的作用分类:永久作用、可变作用和偶然作用课本P7 表1.17、公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时,应采用基本组合和偶然组合两种组合效应8、汽车荷载分为公路I—级和公路II—级两个等级9、关于水浮力的简答问题:(1)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,当验算地基应力是,紧考虑最低水位的浮力,或不考虑水的浮力(2)基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力(3)作用在桩基承台底面的浮力,应考虑全部底面积,对桩嵌入不透水性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(4)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作用组合,取其不利者10、墩台效应的组合:(1)在桥墩各截面和基础底面可能产生最大的竖向力的状态组合。
它用来验算墩身强度和基底最大压应力(2)在桥墩各截面顺桥方向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
它用来验算墩身强度、基底应力、偏心距及稳定性(3)在桥墩各截面横桥方向上可能产生最大偏心距和最大弯矩的状况组合。
它用来验算横桥方向上墩身强度、基底应力、横向偏心距及稳定性第二章桥梁墩台1、桥墩依据结构形式划分:实体桥墩、空心桥墩、柱式桥墩、排架墩及杆式(板式)结构墩2、桥墩依据受力后变形分:刚性墩和柔性墩3、桥墩按照建筑材料分:混凝土墩、钢筋混凝土墩、木桥墩、石砌墩、预应力混凝土墩和刚桥墩4、柔性墩:是指将刚度不等的桥墩通过主梁连为一体,这样纵向水平力就会按照各桥墩的剪力刚度进行分配,大部分传向刚度大的桥墩和桥台,小部分传给刚度小的桥墩,是那些刚度小的桥墩在顺桥方向的墩身可以做得很薄,叫做柔性墩,钢筋混凝土排架墩和薄壁墩是常用的典型柔性墩5、桥台按照结构形式分:重力式桥台、埋置式桥台、轻型桥台、组合式桥台和成拉式桥台第三章天然地基浅基础2、人工地基:当地基土质较差,经过方案比较,可以采用不同的方法对地基进行加固处理,使土的结构和性质已经不是天然状态称为人工地基3、特殊地基:湿陷性黄土多年冻土和压缩性极高的软土4、P915、浅基础根据构造形式和尺寸分为:扩大基础、条形基础及筏板和箱型基础6、扩大基础根据受力状态及采用的材料性能分为刚性扩大基础和柔性扩大基础7、刚性角:指在设计时基础悬出部分的宽度和基础的高度的比值限制在一定的角度范围内,这个限制界限角度称之为刚性角刚性角有材料的性质决定7、刚性扩大基础的使用范围:答:刚性扩大基础由于结构简单、采用明挖施工,所以一般适用于地基土强度较高,埋置深度浅、可能形成旱地施工条件(水浅、流速小、便于围水或岸上墩台)的河流上,对大中小桥均适用,只要是水文地质条件允许,是有限考虑的基础形式7、刚性扩大基础的设计步骤:选择基础类型;确定基础埋深;拟定基础底面尺寸;进行各种验算(地基承载力验算、合力偏心距验算、稳定性验算和沉降验算)7、软弱下卧层:上层为持力层,下层为软弱土层时,此软弱下卧层为8、持力层:与基础底面直接接触的具有强度高、压缩变形小的地基土,该土层就叫持力层8、影响基础埋置深度的因素:必须综合考虑桥位处地质、地形条件、河流的冲刷程度、当地的冻结深度、上部结构形式、以及保证持力层稳定所需的最小埋置深度和施工技术条件、投资造价等因素9、确定基础埋置深度的原则是:能浅则不深10、地基土的容许承载力是指在保证地基稳定土稳定的条件下,建筑结构的沉降量(即地基图的压缩变形)不超过建筑结构物正常使用所允许沉降量时的地基承载力10、确定地基土容许承载力的方法:试验法调查法和理论公式计算法11、扩大基础为什么要验算基础的合力偏心距:为使荷载(尤其是结构重力)作用下基底应力分布比较均匀,最大、最小应力相差不致太大,以免使墩台基础产生较大的不均匀沉降和倾斜,影响正常使用,所以需要控制不利组合产生的偏心距。