《桥梁工程》第五篇 桥梁墩台知识讲解

第五讲桥梁的墩台和基础一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力式墩台。

桥墩由墩帽、墩身和基础组成。

桥台由台帽、台身、基础和侧墙、护坡等组成。

墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。

1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm2. 墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜小于0.8m，中跨径桥梁不宜小于1.0m；墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑，也可用混凝土预制块砌筑。

大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。

二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。

重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。

1．桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。

盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。

柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。

桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。

桩柱式桥台常作成埋置式的。

台帽上设耳墙2. 轻型桥台3. 钢筋混凝土薄壁墩台4.城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。

桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。

要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。

基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。

其他可变荷载不同时组合表 编号 14 15 16 17 18 19 荷 风 流 冰 水 压 压 载 名 称 力 力 力 表 2-7- 2 不与该荷载同时参与组合的荷载号 16,17,19 15,17 15,16 15
汽 车 制 动 力
温 度 影 响 力 支 座 摩 阻 力
注：荷载号与公路桥梁设计规范中编号一致。
三、桥墩防撞 流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积 流冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰 厚大于0.5 m，流水速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水 方向设置破冰棱体 航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能 见度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲 击荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只 冲击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏
作用在桥墩上的流水压力，可按公路桥涵设计规范的有关规定计算。 流水压力的合力作用点，假定在设计水位以下1/3水深处，即假定河底的 流速为零，作用力的分布呈倒三角形。
严寒地区位于有冰棱河流或水库中的桥梁墩台，应根据当地冰棱的具 体情况及墩台形状计算冰压力。冰压力有竖向和水平向作用力，主要是水 平向作用力。竖向力是由冰层水位升降而对桥梁墩台产生的作用；水平向 作用力包括因风和水流作用于大面积冰层而产生的静压力、冰堆整体推移 产生的静压力、、河流流冰产生的动压力等。
4、汽车荷载的制动力
汽车荷载的制动力是桥梁墩台承受的主要纵向水平力之一，当汽车荷载在 桥上制动或减速时，在车轮与桥面之间产生相互作用力，此时桥面受到方 向与车辆行进方向相同的力，即称制动力，制动力可按公路桥涵设计规范 中有关规定计算。在计算梁式桥墩台时，制动力可移至支座中心（铰或滚 轴中心）或滑动支座、橡胶支座、摆动支座的底座面上。 5、流水压力及冰压力

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第五篇 桥梁墩台
第一章
第二节
梁桥墩台
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一、梁桥桥墩
桥墩按其构造可分为实体桥墩、空心桥墩、柱式排架桩墩、柔性墩和
框架墩等五种类型。按墩身横截面形状可分为矩形、圆形、圆端形、
尖端形和各种空心墩，如图5-1-3所示。
图 5-1-3 桥墩类型 a) 空心墩
b）实心墩
墩帽
20 ： 1～30 ： 1
1 1～30 ： 20 ：
墩身
基础 立面 侧面
平面
图 5-1-5
实体重力式桥墩
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图 5-1-6
实体薄壁桥墩
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梁桥墩台
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1. 顺桥向墩帽最小宽度b (1) 双排支座
如图5-1-7所示，b为：
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2、钢筋混凝土薄壁桥台 钢筋混凝土薄壁桥台
由扶壁式挡土墙和两
侧的薄壁侧墙构成 。
这种桥台不仅可以减少
圬工体积40%～50%， 同时因自重减轻而减小
了对地基的压力。故适
用于软弱地基的条件， 但其构造和施工比较复 杂，并且钢筋用量多。
a a b f 2c1 2c2 2 2
式中：f—相邻两跨支座间的中心距；
a a 2 2 e0 —伸缩缝宽，中小桥为2cm～5cm； 大跨径桥梁可按温度变化及施工放样、 安装构件可能出现的误差等决定；温 度变化引起的变位为： f e0 e1 e1

布汽车车道荷载和人群荷载，其它可变作用中的汽车制动力、纵向风力、
温度影响力等．并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。
对于单向推力墩则只考虑相邻两孔中跨径较大一孔的永久作用力效应。
第五篇 桥梁墩台 第二章桥梁墩台计算
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（2）横桥向的作用及其组合 在横桥方向作用于桥墩上的外力有风力、流水压力、冰
第五篇 桥梁墩台 第二章桥梁墩台计算
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第二章 桥梁墩台计算
第一节 作用及其效应组合
第二节 重力式桥墩计算与验算
第三节 桩柱式桥墩计算
第四节 柔性排架墩计算
第五节 桥台计算
第五篇 桥梁墩台 第二章桥梁墩台计算
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第一节 作用及其效应组合
一、桥墩计算中的作用
1.永久作用： 恒载、土重、预应力（组合式桥墩）、混凝土收缩及徐变 的影响力、基础变位影响力、水的浮力；
x e0
K0
2、抗滑动稳定性验算
Kc
f Pi Ti
Kc
f ——基础底面与地基土之间的摩擦
系数，其值为0.25～0.7，可根据土 质情况参照<<公路桥涵地基与基础 设计规范>>采用；
在桥墩抗倾覆、抗滑移稳定性验算时， 应分别按常水位和设计洪水位两种情况考 虑水的浮力。
第五篇 桥梁墩台 第二章桥梁墩台计算
汽车荷载、汽车冲击力、离心力、人群荷载；风力、汽车 2.可变作用: 制动力、流水压力、冰压力、支座摩阻力；在超静定结构
中尚需考虑温度变化的影响力；
3.偶然作用： 地震作用、船只或漂流物撞击力
总之，在墩台设计计算过程中，应根据墩台的受力与工作阶段，给 出可能同时作用荷载的组合，以确定出最不利的受力状态。
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