桥梁墩台课件

b) Li>D时，应考虑柱间空隙的折减。
D 1.0m, b D2n 1 （1.17）
n
D 1.0m, b nD 11 （1.18）
n
b－土压力计算宽度(m)； D－桩柱直径或宽度(m)； n－桩柱个数。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
7. 水的浮力
① 基底位于透水性地基时：稳定验算时，考虑设计水位 的浮力；地基应力验算时，考虑最低水位的浮力，或 不考虑浮力。
1.4 墩台基础设计施工所需资料
上部结构设计计算及有关设计标准的资料 工程地质钻探及土质岩石鉴定、分类、物
理力学指标资料 施工单位资质水平、技术力量、机具设备
等资料 同类型桥梁有关设计、施工、使用方面的
资料，可供设计施工参考
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
作用分类与作用代表值
1
结构重力
2
预加力
P1 图1.1
1.1 墩台基础的作用与构成
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弯构件。 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
1. 承载能力极限状态
m
n
基本组合： 0Sud 0 Gi SGik Q1SQ1k c Qj SQjk
i1
j2
偶然组合：永久作用标准值效应＋可变作用代表值 效应＋某种偶然作用标准值效应
0Sad 0 m GiS Gik aSak S 11 Q1k n 1 j SQjk — 不含地震作用
1.1 墩台基础的作用与构成
桥台：桥梁两端的支承结构，衔接桥梁与道路。 桥墩：除桥台外的中间支承结构。 基础工程：包括结构物的地基与基础的设计与施工。 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) 。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
4. 汽车荷载制动力
b) 设有板式橡胶支座的简支梁、连续桥面简支 梁或连续梁排架式柔性墩台，根据支座与墩 台的抗推刚度分配和传递制动力。
c) 固定支座、活动支座的刚性墩台，制动力见 下表。每个活动支座传递的制动力值≤摩擦力。

1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
1.3 墩台基础设计原则和影响因素
影响墩台基础设计的因素 1、上部结构类型（梁桥、拱桥、斜拉桥、T型刚构
等）； 2、桥位处水文地质条件； 3、桥梁设计标准（活载标准、跨径、桥宽等）； 4、桥梁所处地理位置和总体美学规划要求； 5、施工机具设备和技术力量 6、材料供应情况 7、地形及相邻结构物的影响及其他自然条件（冻结
－侧压力系数， tan2 45 。
2
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
6. 土的重力及土侧压力
土的容重和内摩擦角由调查或试验确定，无 实际资料时，参见下表或《公路基规》。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
注意： a) 基底考虑浮力时，采用土的浮容重； b) 基底不考虑浮力时，若基底透水则用天然
FW
KA v2
2g
(1.22)
FW－流水压力标准值(KN )；
－水的容重(KN / m3)；
v－设计流速(m / s)； A－桥墩阻水面积(m2 )，算至一般冲刷线； K－桥墩形状系数，见P18表1.10。
合力作用点假定在设计水位以下0.3倍水深处。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
9. 冰压力－对于具有竖向前棱的桥墩
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
3. 汽车荷载引起的土侧压力 采用车辆荷载加载，引起的土侧压力换
算成等代均布土层厚度
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
4. 汽车荷载制动力－主要纵向水平力之一
a) 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。
一个车道的制动力标准值为车道荷载标准值 在加载长度上的总重力的10%，公路Ⅰ级 ≥165KN，公路Ⅱ级≥90KN。双车道为单车道的 2倍，三车道为单车道的3.34倍，四车道为单车 道的3.68倍。
容重，若基底不透水则用饱和容重； c) 根据验算要求，计入襟边土层以上水柱重
力。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力 ① 静止土压力－桥台台身静止不动
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力 ② 主动土压力－台身离开填土向桥跨向移动
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
作用分类与作用代表值
19
地震作用
偶然
20
船舶或漂流物的撞击作用
作用
21
汽车撞击作用
永久作用以标准值作为代表值，可变作用根 据不同的极限状态分别以标准值、频遇值或准 永久值为代表值，偶然作用以标准值为代表值。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
作用效应组合
c) 土层有变化或受水位影响时，宜分层计算土 的侧压力。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
③ 被动土压力－台身向路堤向移动挤压填土
此时桥台已产生结构所不允许的过大位移量， 所以设计计算时一般不用被动土压力。
桥台土压力计算时，采用哪种土压力，应 根据桥台位移及压力传播方式而定。梁式桥台承 受的水平压力主要是台后滑动土体（及滑动土体 上的荷载）所产生的侧压力，它使桥台发生向河 心的移动。因此，梁桥桥台的侧土压力，一般按 主动土压力计算。当桥台刚度很大，不可能产生 微量移动，滑动土体不可能形成时，可按静止土 压力计算。
反力）、索吊桥和T型刚构桥（正负反力）
1.1 墩台基础的作用与构成
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。
1.2 桥渡设计中有关墩台基础位置的要 求
桥渡设计的任务
2、在地质不稳的山区修建桥梁，要注意防止 泥石流将桥梁撞倒而致桥毁，一般尽可能 一孔跨过。
1.3 墩台基础设计原则和影响因素
原则 一个原则：安全、适用、经济、美观
① 基底压力<地基容许承载力 ② 地基与基础的变形值<结构的容许沉降值 ③ 地基与基础的整体稳定 ④ 基础的强度
解决两个统一：结构安全与造价经济的统一；使用 功能与美学造型的统一。
② 主动土压力－台身离开填土向桥跨向移动 a) 土层无变化且无汽车荷载
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
② 主动土压力－台身离开填土向桥跨向移动 a) 土层无变化且无汽车荷载
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
② 主动土压力－台身离开填土向桥跨向移动 b) 土层无变化但有汽车荷载，β =0°时
9. 冰压力－对于具有竖向前棱的桥墩
② 桥墩倾斜表面上的冰压力水平和竖向分力
水平分力 Fxi m0Ct Rbkt2tan 竖向分力 Fzi Fxi / tan
(1.24) (1.25)
竖向力是由冰层水位升降而对桥梁墩台产生的作 用；水平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。主要是水平向作用力。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
④ 桩柱式墩台土压力作用宽度b
a) li≤D：
nD n1 li
b
i1
n
b－土压力计算宽度(m)； D－桩柱直径或宽度(m)； li－柱间净距(m)； n－桩柱个数。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
土压力
④ 桩柱式墩台土压力作用宽度b
3. 注意事项（详见P10）
可变作用对结构有利时，不考虑； 多个偶然荷载不同时组合； 不同时作用的可变荷载
编号 13 15 16 18
作用名称 汽车制动力 流水压力 冰压力 支座摩阻力
不同时组合的作用编号 15，16，18 13，16 13，15 13
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
作用量值计算 1. 汽车荷载（主导的可变作用）
情况、施工水位等）。
1.4 墩台基础设计施工所需资料
桥位测量资料 1. 区域性桥位平面图（1:1000~1:2000）； 2. 桥位平面详图（1:500~1:2000） ； 3. 桥位中线纵断面图或河床横断面图
（1:100~1:500）。
1.4 墩台基础设计施工所需资料
自然资料 1. 气象资料； 2. 河道自然资料； 3. 水文资料。
确定桥梁位置、桥长、桥面标高、桥梁分 孔、基础埋深等。
确定孔数及墩台位 置，影响施工难易 程度及造价。
1.2 桥渡设计中有关墩台基础位置的要 求
跨径选择 1. 同一座桥，孔数 ，则跨径 ，上部结构工程量及
施工难度 。
2. 通航河流须满足通航净空要求；不通航河流须考 虑泄洪过水面积、流向和桥头水位拥高。
5. 汽车荷载离心力 R≤250m，弯桥墩台计入汽车荷载离心力，其标
准值=车辆荷载（不计冲击）标准值×C。
1.5 墩台基础所受作用及作用效应组合
6. 土的重力及土侧压力
压实填土重力的竖向和水平压力强度标准值
竖向：qV h
(1.19)
水平：qH h
(1.20)
－土的容重(KN / m3)；
h－计算截面至路面顶的高度(m)；
永
3
土的重力
久
4
土侧压力