桥墩台计算规定

、重力式墩台的验算（一）截面强度验算重力式墩台主要采用圬工材料建造，一般为偏心受压构件，根据《公路圬工桥涵设计规范》 （JTG D6—2005），其设计过程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，采用分项系数表达式进行计算。

在不利荷载组合作用下，验算墩台各控制截面作用效应的设计值（内力） 应小于或等于结构抗力效应的设计值。

0S R （f d , a d ）s —作用效应组合设计值，按《通规》 JTGD60-2004的规定计算；R （.）—件承载力设计值函数； f d —材料强度设计值 ；a d —几何参数设计值，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。

具体的墩台截面的强度验算包括以下各项内容： （1） 选取验算截面1 ）通常选取墩台身的基础顶面与墩台身截面突变处。

2） 采用悬臂式墩台帽的墩身，除对墩台帽进行验算外，应对墩台帽交界处墩身截面进行验 算。

3） 当桥墩、桥台较高时，需沿墩台身每隔 2~3米选取一个验算截面。

（2） 验算截面的内力计算按照各种组合，分别计算各验算界面的竖向力、水平力和弯矩，得到 N 、 H 及 M ,并按下式计算各种组合的竖向力设计值：N j 0 N d式中：N j ――各种组合中最不利的设计荷载效应（竖向力）N d ――各种组合中按不同荷载算得的竖向力设计值;（3）砌体构件受压承载力计算承载能力极限状态验算： 按轴心或偏心受压构件验算墩身各截面的承载能力。

对于砌体以及混凝土截面，要分别采用《圬规》相应条款的规定计算。

如果不满足要求就应根据修改墩身 截面尺寸重新验算；佗」占申工僮为也比成换強杭划工粉七方向址创址繆的韭X （ffl4.O.9）D作郦退合毛UL 仙,I?J4 爻压构旳偏丄瓯叫-轴向力”-偏心韭；”截商：IX 、全倔41豪4.0展受压构件诣心距彊扳门髯曲•殆构•肥怛心的爭社 劝吨耳向働心常卉垂轨一匹一 与设有不小于鉱IHI 岗积』那乐的期肉钢誌翡.也为抿星悄式中* «」一傾丽就定安隹系敕*皿相一稳定力担，^2-7-16所示，於稔定力矩*颱矗二旳WP ］ 送巴一作用在敬档上的姿向力肌一桥台幕砒底面電心至強心方向外隸的陋關*对惋一愉標力議，寻车摘荷载布置左吿后髓坏披体时产生的战大倾覆力矩,则诫怛谭L + E 护［知G ——各曙向力釧厳而前心时加髙］ — 希水平力對琳础此面的力背』 眄一压用在墩舍上的水準力*J ——抗傾摄锐定系独*对齟舍T 采用1/* flfrn. iiu i¥采用1■劉 组合v 采 用2.(4 )截面偏心距验算如超过表限制时，可按下式确定截面尺寸: 1)单向偏心oN dAf tmd Wei2)双向偏心N dAf tmdAe x Ae y瓦WW y 、W x —双向偏心时，构件x 方向受拉边缘绕y 轴的截面弹性抵抗矩和构件 y 方向受拉边 缘绕x 轴的截面弹性抵抗矩，对于组合截面应按弹性模量比换算为换算截面弹性抵抗矩； f tmd —构件受拉边层的弯曲抗拉强度设计值，按《圬规》表、表和表采用； ex 、ey —双向偏心时，轴向力在 x 方向和y 方向的偏心距；0—砌体偏心受压构件承载力影响系数或混凝土轴心受压构件弯曲系数，分别参见《公路圬工桥涵设计规范》第条和 条。

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。

建筑桥梁墩台冲刷计算建筑桥梁墩台冲刷计算是一个重要的工程设计计算，它主要用于评估墩台在河流、河道或其他水体流动条件下受到的冲刷影响，并确定相应的护坡或护岸措施，以保证墩台的安全和稳定。

下面将详细介绍建筑桥梁墩台冲刷计算的相关内容。

一、冲刷机理墩台冲刷是指水流通过桥梁墩台时，由于流速过高或水流的冲击力过大，导致墩台周围土壤被冲刷，形成或加剧土壤的流失现象。

墩台冲刷主要有两种形式：基底冲刷和侧面冲刷。

基底冲刷是指水流通过墩台底部的土壤层时，由于流速过快或水流冲击力过大，使土壤颗粒被冲刷带走，导致墩台基础下陷甚至失稳。

侧面冲刷是指水流通过墩台周围土体时，由于流速过快或水流冲击力过大，使土体颗粒被冲刷带走，导致墩台侧面土体破坏、沉降或变形。

二、冲刷计算方法墩台冲刷计算一般采用两种方法：经验公式法和数值模拟法。

1.经验公式法：经验公式法是根据过去实际工程经验总结得出的一些计算公式，可以根据不同的河流水流条件和墩台参数进行冲刷计算。

常用的经验公式有降水法、分步法等。

降水法适用于流速较快、河道比较宽阔、水流较长时间作用于墩台的情况。

计算公式如下：Q=λσg^0.5其中，Q为墩台下方底面单位宽度上的冲刷率（m/s），λ为经验系数，σ为水流浸没高程（m），g为重力加速度（m/s^2）。

分步法适用于流速较慢、河道较窄、水流较短时间作用于墩台的情况。

计算步骤如下：（1）根据水流速度、墩台形状和水流方向确定冲刷机理；（2）根据砂粒的尺寸、密度和流动的渠道形状等参数，计算水流中的最大连续输沙率；（3）根据墩台底面的积水深度和水流方向计算出墩台底面单位宽度上的冲刷率。

2.数值模拟法：数值模拟法是采用计算机模拟的方法，通过建立墩台冲刷的数学模型，利用数值计算方法对水流动力学进行模拟，得出墩台冲刷的影响范围和程度。

数值模拟法可以更准确地预测水流对墩台的冲刷影响，但需要进行大量的现场数据采集和复杂的计算过程。

三、冲刷防治措施墩台冲刷防治措施的选择主要依据冲刷的机理、冲刷程度和周围环境条件等因素。

主要内容第四章桥梁抗震设计
《铁路工程抗震设计规范》的适用范围：
位于常水位水深超过5m的桥墩，应计入地震动水压力对抗震检算内容及方法抗震验算规定
3）建筑材料容许应力的修正系数，应符合下表的规定。

桥墩地震作用计算
图中，
h——基础底面位于地面以下或一般冲刷线以下的深度(m)。

（二）地震力计算公式
β——
根据场地类别和地震动参数区划确定的地震动反应谱特
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
185.1261.8418.990.6261.8418.990.62
⎡⎢⎢
=⎢⎢⎣桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
地基变形引起的各质点水平位移
桥梁抗震设计实例桥梁抗震设计实例。

桥涵水文Hydrology of Bridge and Culvert桥梁墩台冲刷计算及基础埋深第六章（桥涵水力计算）第一节桥下一般冲刷计算第二节桥墩局部冲刷计算第三节桥台冲刷计算第四节基础埋深计算为了使设计洪水在桥下安全通过，不但要有足够的桥孔长度和桥梁高度，而且桥梁墩台基础还必须有足够的埋置深度。

桥下冲刷直接影响着桥墩台的基础埋置深度，要保证桥梁安全，就必须将墩台基础放置在可靠的地基上。

进行冲刷计算的目的是要找最大冲刷深度，决定不被冲走的地基面的标高。

一、桥下冲刷的组成1.自然演变冲刷z定义：河床在水力作用及泥沙运动等因素的影响下，自然发育过程造成的冲刷现象，称为河床自然冲刷。

z常见自然演变冲刷现象：河床逐年下切、淤积、边滩下移、河湾发展变形及截弯取直、河段深泓线摆动及一个水文周期内，河床随水位、流量变化而发生的周期性变形，以及人类活动(如河道整治、兴修水利等）都会引起河床的显著变形，桥位设计时都应予考虑。

z计算方法：关于河床自然演变冲刷深度，目前尚无成熟的计算方法，一般多通过调查或利用桥位上、下游水文站历年实测断面资料统计分析确定。

对于各种河床的自然演变冲刷，在河流动力学和河道整治的有关书籍中，有一些计算方法可供参考。

但由于影响河床演变的因素很多，又极其错综复杂，难以得到可靠的计算结果。

目前在实际的工作中，主要是通过实地调查或参考类似河流的观测资料，结合河段的特点和整治规划，估计建桥后可能发生的河床变形，作为桥梁墩台的自然（演变）冲刷，进行设计。

具体做法，可以参阅《公路工程桥涵水文勘测设计规范》。

2.一般冲刷建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，从而引起桥下流速的增大，水流携沙能力也随之增大，造成整个桥下断面的河床冲刷。

这一冲刷过程，称为桥下断面的一般冲刷。

3.局部冲刷水流因受墩台阻挡，在墩台附近发生的冲刷现象叫局部冲刷。

在桥墩的前缘与两侧形成冲刷坑。

三种冲刷交织在一起，同时进行。

计算时假定它们独立地相继进行，可分别计算，最后叠加。

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。

图5・56 嫌帽构造尺寸.1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b ： ： b±f + do + 25 + 2C 2 M 100cm横桥方向为B BNs + bo + 25 + 2C 2 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 20一40cm ：c 1 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 ；栗线中轴矩形垫支 2CM0-B/2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。

图5-57 U形桥台图5・58埋章置桥台二）拱桥的重力式墩台图6・4—9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。

ffl 5・59 桩柱式桥嫩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。

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。