连续梁桥墩计算

梁式桥桥墩计算长度系数研究
董佳霖;黄亮;徐伟杰;包江磊
【期刊名称】《浙江交通职业技术学院学报》
【年(卷),期】2024(25)1
【摘要】桥墩计算长度系数是影响桥墩设计的一个重要参数,值的取值过小会造成结构设计不安全,取值过大会造成设计不经济。

本文考虑相邻桥墩抗推刚度与支座水平刚度对墩顶弹性约束的影响,从理论分析角度提出了桥墩计算长度系数的求解方法,并结合有限元模型,利用欧拉公式中的临界荷载与桥墩计算长度系数的关系,对比分析理论解与有限元模型计算的差异。

此外本文还探讨了墩高、墩径及桥跨布置形式对梁式桥桥墩计算长度系数的影响和变化规律,为相似桥墩计算长度系数的取值及桥墩设计提供了依据。

【总页数】7页(P13-18)
【作者】董佳霖;黄亮;徐伟杰;包江磊
【作者单位】浙江数智交院科技股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U443.22
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3#墩墩身模板计算书一、基本资料：1.桥墩模板的基本尺寸桥墩浇筑时采用全钢模板，模板由平面模板和平面模板带半弧模板对接组成，单块模板=300mm；横肋为10mm 设计高度为2250mm，面板为h=6㎜厚钢板；竖肋[10#，水平间距为L1=500mm；背楞：平面模板为双根[20#槽钢、平面模板带半弧厚钢板，高100mm，竖向间距L2模板为双根[14#槽钢，纵向间距为：800mm；2.材料的性能根据《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》和《钢结构焊接规范GB 5066-2011》的规定，暂取：砼的重力密度：26 kN/m3；砼浇筑时温度：10℃；砼浇筑速度：2m/h；不掺外加剂。

钢材取Q235钢，重力密度：78.5kN/m3；容许应力为215MPa，不考虑提高系数；弹性模量为206GPa。

3.计算荷载对模板产生侧压力的荷载主要有三种：1)振动器产生的荷载：4.0 kN/m2；或倾倒混凝土产生的冲击荷载：4.0km/m2；二者不同时计算。

2)新浇混凝土对模板的侧压力；荷载组合为：强度检算：1+2；刚度检算：2 (不乘荷载分项系数)当采用内部振捣器，混凝土的浇筑速度在6m/h以下时，新浇的普通混凝土作用于模板的最大侧压力可按下式计算（《桥梁施工工程师手册》P171杨文渊）：Pγ=（1）kh当v/T<0.035时，h=0.22+24.9v/T;当v/T>0.035时，h=1.53+3.8v/T;式中：P－新浇混凝土对模板产生的最大侧压力（kPa）；h－有效压头高度（m）；v－混凝土浇筑速度（m/h）；T－混凝土入模时的温度（℃）；γ－混凝土的容重（kN/m 3）； k －外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取k=1.0，掺缓凝作用的外加剂时k=1.2； 根据前述已知条件：因为： v/T=2.0/10=0.2>0.035，所以 h ＝1.53+3.8v/T=1.53+3.8×0.2＝2.29m最大侧压力为：h k P γ=＝26×2.29＝59.54kN/㎡检算强度时荷载设计值为：='q 1.2×59.54+1.4×4.0＝77 kN/m 2；检算刚度时荷载标准值为：=''q 59.54 kN/m 2；4. 检算标准1) 强度要求满足钢结构设计规范；2) 结构表面外露的模板，挠度为模板结构跨度的1/400；3) 钢模板面板的变形为1.5mm ；4) 钢面板的钢楞的变形为3.0mm ； 二、 面板的检算1. 计算简图面板支承于横肋和竖肋之间，横肋间距为50cm ，竖肋间距为30cm ，取横竖肋间的面板为一个计算单元，简化为四边嵌固的板，受均布荷载q ；则长边跨中支承处的负弯矩为最大，可按下式计算：y x l l Aq M 2'= （2）式中：A －弯矩计算系数，与y x l l /有关，可查《建筑结构静力计算实用手册（第二版）》（中国建筑工业出版社2014）P154表5.2-4得A=0.0367；y x l l 、－分别为板的短边和长边；'q －作用在模板上的侧压力。

铁路连续梁桥边墩偏心距验算作者：李曼曼来源：《城市建设理论研究》2013年第33期摘要：本文以某一在建铁路连续梁桥为研究对象，由于施工过程中的突发情况，为验证该桥能否安全运营，重点对18#、21#边墩的偏心距进行了验算，先后计算了墩身自重荷载、墩顶支座反力以及两边墩的偏心距，计算结果表明：在连续梁边跨增加25cm的情况下，边墩的偏心距仍能保证运营期的安全。

关键词：连续梁桥；偏心距；验算中图分类号： U448.21+5 文献标识码： A1.引言桥梁的建造需要经历设计、施工两个重要阶段，在施工图提供之后，能否正确地施工关键取决于各方对图纸的审核交底，然而一些突发的情况却是不可避免的。

本文涉及一座在建铁路连续梁桥，施工过程中由于某些原因导致该连续梁边跨一侧增加了25cm，为了保证该桥仍能够安全运营，就需要对连续梁、简支梁、边墩重新进行验算分析。

文中重点针对该连续梁的边墩偏心距进行了验算，以达到能够为设计、施工提供必要参考的目的。

2.工程概况(1) 桥跨结构：17～18#墩为预应力混凝土简支T梁，梁全长32.45m(实际)，轨底至梁顶高度为0.7m，支承垫石高度0.29m，梁体自重291t。

18～21#为三跨预应力混凝土连续箱梁，跨径布置为(40+64+40)m，二期恒载104kN/m，轨底至梁顶高度为0.7m，支承垫石高度0.30m。

(2) 桥上线路情况：位于i=1.08%的坡度上及R=400m的曲线上。

(3) 设计荷载：中活载；(4) 桥墩尺寸及建筑材料：各部分尺寸见图1和图2。

图 1 18#墩各部分尺寸(单位：m)图 221#墩各部分尺寸(单位：m)3.计算依据(1)《铁路线路设计规范》(GB 50090-2006)；(2)《铁路工程结构可靠度设计统一标准》(GB50216-94)；(3)《铁路桥涵设计基本规范》(TB10002.1-2005)；(4)《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003)；(5)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)；(6)《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)；(7)《铁路架桥机架梁规程》(TB10213-99)。

第43卷第16期•178 • 2 0 1 7 年 6 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.16Jun.2017文章编号：1009-6825 (2017) 16-0178-03连续梁桥柔性墩柱温度力的计算高合娇(无锡市政设计研究院有限公司，江苏无锡214072)摘要:结合工程实例，介绍了桥梁概况，通过对两联连续梁桥柔性墩台温度力的计算,分析了两联连续梁在交接墩处温度力的相 互作用，以及温度力和支座滑动阻力相比较时，最后的水平力取值，为同类工程提供参考。

关键词:连续梁桥，温度力，摩阻力，桥墩中图分类号:U443.22 文献标识码:A1概述某桥梁处于校园内连接两栋建筑物，为双层复式人行梁桥。

一层桥连接南北校区地面道路，跨越现状排水河道，桥梁为单跨 现浇钢筋混凝土简支梁桥，桥台采用钻孔灌注桩承台基础;二层桥连接南北校区二层平台，桥梁为两联现浇钢筋混凝土连续梁 桥，梁体支座采用抗震支座，其中接南北校区建筑物二层平台处 端部均设置为固定支座，除跨越河道处两侧圆柱桥墩位于桩基承 台上外，其余均采用桩柱式基础。

接南区建筑物二层平台河道中线接北区建筑物二层平台度位置latitude、设备的桩号位置position、设备的方向direction、车道号channel、设备所属路段编号mad、设备所属的隧道编号tunnel〇设备的特有属性针对不同的设备具有各自的属性。

例如情 报板的特有属性包括情报板的宽度width、高度height、正在显示 的内容content以及正在显示的内容的base64编码格式内容playlist。

车检器的特有属性包括数据的采集时间time、上行车流 量upFlux、上行平均车速upSpeed、上行占有率upOcc、下行车流量 downFlux、下行平均车速downSpeed、下行占有率downOcc。

针对 不同的设备，特有属性表征其关键状态参数或测量参数，利用数 字、代码或英文单词说明其参数的含义。

附件三：连续梁临时固结计算书一、墩梁临时固结的设置本桥墩梁铰接，为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，并临时将桥墩与梁体固结。

临时固结施工步骤如下：墩身施工时在墩顶上设置强度等级为C40，横截面为0.9×2.7m的砼临时固结支墩(中间设两层5cm厚40号硫磺砂浆层)。

其余部分与梁体钢筋焊接，形成墩梁临时固结，以抵抗墩梁节点处不平衡弯矩作用。

顺桥向中心距2.7m。

图1-1 墩顶临时锚固构造示意图二、荷载计算纵向最大不平衡弯矩由悬臂灌注两端混凝土灌注不平衡重、成型后各节段由于施工误差产生的不平衡重、不对称设置的锯齿块的不平衡重等引起的。

表2-1给出了(48＋80＋48)m连续梁的节段长度、节段重量等主要计算参数。

图2-1给出了临时锚固受力简图。

图2-1 临时锚固受力简图临时支座处的精轧螺纹钢承担。

在结构最大双悬臂状态，劲性骨架锁定前，临时压重已经加载，为临时支座受力的最不利状态。

由于上部结构自重产生的临时支座竖向反力为(考虑了挂篮自重、压重自重)：tR R 9.171525.592709.1215.1208.1.1234.1188.1324.1380.1450.1327.1368.1505.29621=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++++++++== 在结构最大双悬臂状态，考虑一侧各节段混凝土自重超重5%，并考虑另外一侧挂篮与梁段混凝土掉落(考虑1.2的冲击系数)，由此产生的不平衡弯矩为最不利受力状态。

其弯矩为：()mt M .1.101582.10.27309.4508%50.27309.45087.39774.35694.29884.28873.25258.21383.15182.11624.8290.593=⨯++⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++++++++++=临时支座中心距2.7m ，由于不平衡弯矩导致临时支座处的竖向力为：t d M R 3.37627.212.10158===' t R R 2.54783.37629.1715max 2max 1=+==t R R 4.20463.37629.1715min 2min 1-=-==三、临时锚固的检算连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下，施工管理与控制差异、认为操作的不准确等因素，连续梁会产生一定的不平衡力矩，本段（48＋80＋48）m 悬灌连续梁不平衡力矩约为10158.1t ·m 。

（32+48+32m）连续梁临时固结计算书一、墩梁临时固结的设置为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，并临时将桥墩与梁体固结。

临时支座和临时锚固设于主墩顶，临时固结计算按施工到最后梁段时可承受400kN的不平衡力计算。

临时支座设置在桥墩上，每个主墩设置4个，宽0.5m，长1.5m，厚度为梁体底到墩帽顶距离。

每个临时支座在墩顶与箱梁内埋入4根Ф32精轧螺纹钢，临时支座的材料采用C50混凝土和硫磺砂浆。

二、临时锚固的检算连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下，施工管理与控制差异、认为操作的不准确等因素，连续梁会产生一定的不平衡力矩，本本方方案按（32+48+32）m悬灌连续梁施工到最后梁段时可承受400kN 的不平衡力计算：最大不平衡力矩：临时支座中心间距2.2m，不平衡荷载取400KN，距跨中24m，则不平衡力矩：400*（24-2.2/2）=9160kN*m临时支座承受支反力：不平衡力矩产生支反力：400kN+9160Kn*m/2.2m=4563kN1.锚固材料的选用（1）初步选用材料为JL785Ф32精轧螺纹钢及JLM-32锚具、垫片和联接器。

（2）Ф32精轧螺纹钢的材料属性：截面面积A=804.2mm2, 屈服点σ2.0不小于785 Mpa，抗拉强度bσ不小于980 Mpa，伸长率δ=7%，5弹性模量取2×106 Mpa。

锚下张拉控制应力为735 Mpa，单根力=804.2×735=591kN。

1、Ф32精轧螺纹钢数量计算M=n〃F〃Lmaxn=M/（F〃L）=9160/（591×2.2）=7.04根max实际设置8根。

n ——钢筋根数M——最大不平衡力矩maxF ——单根拉力L ——工作力臂2、Ф32精轧螺纹钢锚固长度按照规范要求，通常受拉构件钢筋最小锚固长度按45d埋设，即Ф32精轧螺纹钢在混凝土中锚固长度为45×3.2=144cm。

桥墩计算长度一直是让我摸不清头脑的一个问题。

今天终于找到了一些答案和依据，这还得感谢袁总的文章《关于箱形截面连续梁及连续刚构设计的两点刍议》，老一辈的桥梁大师在基本概念方面确实清晰，这让我们这些整天沉浸于有限元软件中的后辈受益匪浅。

下面从几个方面学习袁总的文章。

1.桥墩计算长度的概念
计算长度就是把不同支撑条件的柱的长度，换算为等截面、两端为不移动的铰（两个链杆）的柱的长度。

在钢筋混凝土及预应力混凝土结构中，计算长度用于查取柱的稳定系数φ和计算偏心距的增大系数η。

2.各规范桥墩计算长度规定
各规范桥墩计算长度规定
注：（1）l为顶、底点间长度。

（2）美国AASHTO规范，分子为接近理论值的近似值，也是偏于安全考虑的采用值，分母为理论值。

美国AASHTO规范，l0=Kl，K为有效长度系数。

3.桥墩计算长度的影响因素
实际的支承条件，往往与表内所示条件有出入。

例如墩顶与梁铰接或墩顶与梁固结，因墩有一定柔性，由于混凝土收缩、徐变和温度变化，墩上端必随上部结构的伸缩而作水平移动，移动及移动量将影响计算长度。

计算长度与墩顶移动量有很大关系，而墩顶移动量则与梁的刚度（抗拉压、抗弯）有关，更与墩顶及相邻墩顶的抗推刚度有较大的、直接的关系，因此可以根据墩及相邻墩的抗推刚度，并考虑墩相互约束的关系，求取计算长度。