墩台与基础构及墩台计算
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1.桥墩的分类及组成有哪些?答:组成:墩台帽、墩台身和基础三部分。
分类:重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目?答:主要检算项目有:基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况?为什么?答:1)横向:适用于曲线桥;为了适应曲线的线路,各孔梁常布置成折线,这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽,梁的端部和桥墩横向中心线不平行,平面上梁端支座斜交放在支承垫石上;2)纵向:适用于不等跨桥;为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩,通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方,使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。
4.桥梁墩台的作用:承受上部结构的荷载,并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素:工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则:力争做到使用上安全可靠,施工技术上简便可行,经济上合理。
7.重力式桥墩的主要特点:依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载,维持自身的稳定,自身截面积较大;具有坚固耐久、抗震性能好,对于偶然荷载有较强的抵抗能力,施工简便,养护工作量小的优点,适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。
8.梁桥重力式墩截面形式:答:1)矩形墩:截面是矩形,外形简单,施工方便,圬工数量较省,但对水流阻力甚大,引起局部冲刷较大。
一般用于无水或者静水中,或用于高桥墩最高水位以上部分。
2)圆端形墩:截面是矩形两端各接一个半圆。
施工稍复杂,但比较适合水流通过,可减少局部冲刷。
用于水流与桥轴法线小于15°的情况,是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。
3)圆形墩:截面为圆形,流水特性较前两种形式好。
用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中,由于截面为圆形,各方向具有相同的抵抗矩。
在用于纵横向受力差异较大的桥墩上时,浪费圬工。
《墩台与基础》课程教学大纲课程编号:030202 学分:0.5 总学时:9大纲执笔人:李建中大纲审核人:石雪飞一、课程性质与目的本课程是面向土木工程专业桥梁课群组的主要限定选修专业课。
通过本课程的学习使学生了解桥梁墩台与基础的设计原则,了解墩台与基础的受力特点及结构计算基本理论。
二、课程基本要求1、介绍国内外桥梁墩台与基础的类型,拓宽专业面,为桥梁工程的进一步发展积累知识。
2、讲课中把对结构的安全、经济、适用和美观的要求有机地联系起来,贯彻多快好省的建设方针,培养学生热爱专业,愿为祖国的桥梁事业贡献毕生精力的献身精神,以严肃的科学态度,从党和人民的基本利益出发,正确处理桥梁规划与设计问题。
3、要求学生了解桥梁墩台与基础的设计、计算、构造要点。
三、课程基本内容(一)桥梁墩台1、桥梁墩台的组成、分类与构造要点2、作用在桥梁墩台上的荷载及组合3、梁桥墩台的计算、验算要点(二)桥梁基础1、桥梁基础的发展、类型与构造要点2、桥梁扩大基础和桩基础的计算要点四、实验或上机内容无五、前修课程要求钢筋混凝土结构基本原理、预应力结构设计原理。
六、学时分配七、教材与主要参考书建议教材:《桥梁工程》(上册)(桥梁工程专业用),范立础主编,人民交通出版社,1987年北京。
参考教材:1、《桥梁工程》(公路与城市道路专业用)姚玲森主编,人民交通出版社,1985年北京。
2、中华人民共和国交通部部标准:《公路桥涵设计通用规范》,2004年北京。
3、中华人民共和国交通部部标准:《公路钢筋混凝上及预应力混凝土桥涵设计规范》,2004年北京。
4、中华人民共和国交通部部标准:《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》,1985年北京。
5、公路桥涵设计通用手册:《梁桥》、《拱桥》、《墩台与基础》,人民交通出版社,1994年北京。
6、《预应力混凝土连续梁桥》范立础主编,人民交通出版社,1987年北京。
7、《中国桥梁》李国豪主编,同济大学出版社,建筑与城市出版社,993年。
墩台体积计算范文首先,墩台体积计算主要涉及以下几个方面的内容:1.墩子尺寸:墩子通常是建筑物地面以下的一种结构,用于支撑建筑物或桥梁等。
墩子可以有不同的形状,如方形、圆形、多边形等,其尺寸包括墩子的高度、上底面和下底面的边长或直径等。
2.台阶尺寸:台阶是用于连接不同高度地面的结构,通常用于楼梯、台子等。
台阶可分为阶梯和踏步两部分,其尺寸包括台阶的高度、踏步的长度、宽度等。
3.计算公式:墩台体积计算通常使用体积的计算公式,例如,计算一个矩形墩体的体积可以使用公式V=A×H,其中V表示体积,A表示底面积,H表示高度。
下面以一个具体的例子来说明墩台体积计算的步骤:假设有一个方形墩子,其上底面边长为4m,下底面边长为5m,高度为6m。
现在需要计算该墩子的体积。
首先计算底面积:A=上底面边长×下底面边长=4m×5m=20m²然后使用体积计算公式计算体积:V=A×H=20m²×6m=120m³所以该方形墩子的体积为120m³。
类似地,如果需要计算墩台的体积1.确定墩子和台阶的尺寸,包括墩子高度、上底面和下底面的边长或直径,以及台阶的高度、踏步的长度、宽度等。
2.计算墩子的底面积,根据墩子的形状使用相应的公式进行计算。
3.计算墩子的体积,使用体积计算公式进行计算。
4.如果存在多层台阶,需要将每个台阶的体积分别计算,并求和得到整个墩台的体积。
需要注意的是,这只是一个简单的例子,实际工程中可能会涉及更复杂的墩台形状和结构,需要根据实际情况进行具体的计算。
总结起来,墩台体积计算是建筑工程或土木工程中重要的计算内容,需要根据墩子和台阶的尺寸,使用相应的公式进行计算。
正确的墩台体积计算可以为后续的设计和施工提供准确的数据支持。
第一章概论XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX1 .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(Hw5m ,且施工简单)和深基础(H>5m)o2 .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Q)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型冈肺勾桥(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。
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。
墩台与基础课程一. 设计资料 1. 上部构造预应力混凝土简支梁桥,跨径13m,梁长12.94m ,计算跨径12.30m ,五梁式四孔桥面连续。
一联中间各墩设平板橡胶支座,端部桥台设滑板橡胶支座。
桥面宽11m+1.0m+0.5m,单向三车道。
2.荷载等级公路——Ⅱ级,车道荷载7.85kN/m157.5kNk k q P ==(按内插法求得)。
3.上部荷载上部结构恒载见表1 。
表1 各梁恒载反力表 每片边梁(kN/m) 每片中梁(kN/m) 一孔上部构造(kN) 各梁支座反力(kN)边梁中梁 30.4231.82 2022.52196.82205.884.主要材料预应力混凝土梁采用C40混凝土,43.2510MPac E =⨯;盖梁与墩身均采用C25混凝土,4E=⨯;承台2.8010MPac与桩基均采用C20混凝土,4E=⨯;主2.5510MPac筋采用HRB335级钢筋,52.110MPaE=⨯;箍筋采s用R235级钢筋,5E=⨯。
2.010MPas5.支座板式橡胶支座摩阻系数0.05f=;滑板支座最小摩阻系数0.03f=,一般情况0.05。
6.桥墩一般构造及桥面连续布置桥墩一把构造图见图1,桥面连续布置见图2。
7.使用规范:《公路桥涵设计通用规范》、《公路钢筋混凝土预应力混凝土桥涵设计规范》。
二.盖梁设计1.垂直荷载计算(1)盖梁自重及内力计算(见图3.和表2)表2 盖梁自重及内力计算截面编号自重(kN)弯矩(kN m )剪力Q左Q右1-1 48.08-26.44-48.08-48.082-2 34.55-65.31-82.63-82.633-3 57.38-165.50-140.02222.134-4 63.7525.76159.38159.385-5 159.38224.980 02.活载计算①活载横向分布系数荷载对称布置用杠杆法,非对称布置用偏心压力法a.单列汽车对称布置152431900,0.180225011601600.6402250K K K K K ====⨯=+=⨯=b,双列汽车对称布置15243165651800,0.620225012(5185)0.7602250K K K K K ++====⨯=+=⨯=c.三列汽车对称布置152431100220900,0.8202250130160160300.7602250K K K K K ++====⨯=+++=⨯=d.单列汽车非对称布置22123451,5,435,26250002143550014352500.548,0.374562500056250001435014352500.20,0.0265625000562500014355000.1485625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑.e.双列汽车非对称布置22123451,5,280,26250002128050012802500.424,0.312562500056250001280012802500.20,0.0885625000562500012805000.0245625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑f.三列汽车非对称布置22123451,5,125,26250002112550011252500.3,0.25562500056250001125011252500.20,0.155625000562500011255000.15625000i i ea K n e a n aK K K K K =+===⨯⨯=+==+=⨯⨯=+==-=⨯=-=-∑∑②汽车顺桥行驶 a. 单孔单列汽车12120,(7.8512.3)/2157.5205.9kN205.9kNB B B B B ==⨯+==+=b. 双孔单列汽车1212(7.8512.3)/295.6kN,(7.8512.3)/2157.5205.9kN95.6205.9301.5kNB B B B B =⨯==⨯+==+=+=③活载横向分配后各梁支点反力计算式为:iiR B K =⨯,计算结果见表3表3 各梁活载反力汇总表 荷载横向分配情况汽车荷载计算方法荷载布置横向分布系数 单孔荷载双孔荷载(kN)B(kN)i R (kN)B (kN)i R 按杠杆法计算单列扯对称荷载 1K =0.000 205.9 0 254.3 0 2K =0.18037.06245.7743K =0.640131.77620.3444K =0.18016.47220.3445K =0.000 0双列车1K =0.000 205.90 254.3对称荷载2K=0.620127.658157.6663K=0.760156.484193.2684K=0.620127.658157.6665K=0.0000 0三列车对称荷载1 K=0.000205.90 254.32K =0.820168.838208.5263K =0.760156.484193.2684K =0.820168.838208.5265K=0.0000 0按偏心压力法计算单列扯非对称布置1K=0.548205.9112.833254.3139.3562K=0.37477.00795.1083K=0.20041.1850.8604K=0.0265.3546.6125K=-0.148-30.473-37.634 双列车非对称布置1K=0.424411.8174.603508.6215.6462K=0.312128.482158.6833K=0.20082.360101.724K =0.08836.23844.7575K =-0.02 4-9.883-12.206三列车非对称布置1 K=0.300617.7185.31762.9228.872K =0.250154.425190.7253K =0.200123.54152.584K =0.15092.655114.355K =0.10061.7776.2902.恒载与活载反力汇总恒载与活载反力汇总见表4。
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础1.桥墩的分类及组成有哪些?答:组成:墩台帽、墩台身和基础三部分。
分类:重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目?答:主要检算项目有:基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况?为什么?答:1)横向:适用于曲线桥;为了适应曲线的线路,各孔梁常布置成折线,这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽,梁的端部和桥墩横向中心线不平行,平面上梁端支座斜交放在支承垫石上;2)纵向:适用于不等跨桥;为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩,通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方,使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。
4.桥梁墩台的作用:承受上部结构的荷载,并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素:工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则:力争做到使用上安全可靠,施工技术上简便可行,经济上合理。
7.重力式桥墩的主要特点:依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载,维持自身的稳定,自身截面积较大;具有坚固耐久、抗震性能好,对于偶然荷载有较强的抵抗能力,施工简便,养护工作量小的优点,适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。
8.梁桥重力式墩截面形式:答:1)矩形墩:截面是矩形,外形简单,施工方便,圬工数量较省,但对水流阻力甚大,引起局部冲刷较大。
一般用于无水或者静水中,或用于高桥墩最高水位以上部分。
2)圆端形墩:截面是矩形两端各接一个半圆。
施工稍复杂,但比较适合水流通过,可减少局部冲刷。
用于水流与桥轴法线小于15°的情况,是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。
3)圆形墩:截面为圆形,流水特性较前两种形式好。
用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中,由于截面为圆形,各方向具有相同的抵抗矩。