桥梁下部结构分类和受力特点
、桥梁下部结构分类
可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。
（一）重力式墩、台
重力式桥墩与重力式桥台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用。主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。
拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实；与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。
梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为u型桥台，它适用于填土高度在8?lom以下或跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。
（二）轻型墩、台
1．梁桥轻型桥墩、台
（1）梁桥轻型桥墩
?钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。
需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。
?柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。
?钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。通过增大桩径、桩长或用多排桩加建承台等措施，也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩。
?柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。
(2) 、梁桥轻型桥台
?设有支撑梁的轻型桥台：适用于单跨桥梁，桥孔跨径6?lom，台高不超过6m
?埋置式桥台：桥台所受的土压力小，桥台的体积相应的减少。但是由于台前护坡是用片石做表面防护的一种永久性设施，存在有被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故设计时必须慎重地进行强度和稳定的验算。分为后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式等类型。其中桩柱式桥台对于各种土壤地基都适宜。其适用范围是：桥孔跨径8?20m填土高度3?5m
当填土高度大于5m时宜采用框架式埋置式桥台。
?钢筋混凝土薄壁桥台：适用于软弱地基的条件，但其构造和施工比较复杂，并且钢筋用量也较多。
?加筋土桥台：在台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高3?5m时，可采用
加筋土桥台。
2．拱桥轻型桥墩、台
(1) 拱桥轻型桥墩
?带三角杆件的单向推力墩：只在桥不太高的旱地上采用。
?悬臂式单向推力墩：适用于两铰双曲拱桥。
(2) 拱桥轻型桥台
适用于13m以内的小跨径拱桥和桥台水平位移量很小的情况。其工作原理是，当桥台受到拱的推力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来平衡拱的推力，从而使桥台的尺寸较小。
?八字形桥台：适合于桥下需要通车或过水的情况；
? u 字形桥台：适合于较小跨径的桥梁；
?背撑式桥台：适用于较大跨径的高桥和宽桥；
?靠背式框架桥台：适合于在非岩石地基上修建拱桥桥台。拱桥的其他形式桥台
?组合式桥台：适用于各种地质条件；，
?空腹式桥台：一般是在软土地基、河床无冲刷或冲刷轻微、水位变化小的河道上采
用；
?齿槛式桥台：适用于软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥。
二、桥梁下部结构的构造特点与受力特点
( 一) 桥梁下部结构的构造特点
1．重力式桥墩：梁桥重力式桥墩由墩帽、墩身、基础等组成，墩帽要满足支座布置和局部承压的需要；与梁桥重力式桥墩相比较，拱桥重力式桥墩具有拱座等构造设施，且制动墩要比普通墩尺寸更厚实，能承受单向较大的水平推力，防止倾坍。
2．重力式桥台(u 型桥台)：由台帽、背墙、台身(前墙、侧墙)、基础、锥坡等几部分组成。背墙、前墙与侧墙结合成一体，兼有挡土墙和支撑墙的作用。
3．梁桥轻型桥墩
(1)钢筋混凝土薄壁桥墩：圬工体积小、结构轻巧，比重力式桥墩可节约圬工量70％左右。
(2)柱式桥墩：由分离的2根或多根立柱(或桩柱)组成，是公路桥梁中采用较多的桥墩形式之一。
(3)柔性排架桩墩：由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。
4．梁桥轻型桥台
(1)设有支撑梁的轻型桥台
(2)埋置式桥台：
(3) 钢筋混凝土薄壁桥台：
(4) 加筋土桥台：
5．拱桥轻型桥墩
(1)带三角杆件的单向推力墩：
(2)悬臂式单向推力墩。
6．拱桥轻型桥台
(1) 八字形桥台。
(2)u 字形桥台
(3) 背撑式桥台：
(4)靠背式框架桥台：
( 二) 桥梁下部结构的受力特点
桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物，除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。
桥台设置在桥梁两端，除了支承桥跨结构外，又是衔接两岸接线路堤的构筑物；它既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。
桥梁墩台受力计算时的荷载及其组合应根据可能出现的各种荷载情况进行最不利的荷载组合。
掌握桥梁上部结构分类和受力特点
1．斜交板桥
(1)荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势；
(2)各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述，钝角处产生较大的负弯矩，反力也较大，锐角点有向上翘起的趋势；
(3)在均布衙载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小；
(4)在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小。
2 ．装配式钢筋混凝土简支t 梁：梁肋与翼板(桥面板)结合在一起作为承重结构，肋与肋之间的处于受拉区域的混凝土得到较大挖空，减轻结构自重。既充分利用扩展的桥面板的抗压能力，又有效地发挥了梁肋下部受力钢筋的抗拉作用。
3．预应力混凝土简支t 梁：预应力混凝土简支梁存在核心距的概念，其越大则抗力效应增加，为提高核心距，在构造上可采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构形式。配合梁内正弯矩的分布，防止出现拉应力，纵向预应力筋须在梁端弯起或中间截断张拉。但弯起可增强支点附近的抗剪能力。
4．连续体系桥梁
(1)由于支点存在负弯矩，使跨中正弯矩显著减少，可以减少跨内主梁的高度，提高跨径，当加大支点截面附近梁高形成变截面时，还可进一步降低跨中弯矩；
(2)由于是超静定结构，产生附加内力的因素包括预应力、混凝土的收缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化等；
(3)配筋要考虑正负两种弯矩的要求，顶推法施工要考虑截面正负弯矩的交替变化。
5．斜拉桥
(1)斜拉索相当于增大了偏心距的体外索，充分发挥抵抗负弯矩的能力，节约钢材；
(2)斜拉索的水平分力相当于混凝土的预压力；
(3)主梁多点弹性支承，高跨比小，自重轻，提高跨径。
6,悬索桥
（1）主缆为主要承重结构，其巨大的拉力需要牢固的地锚承受，对于连续吊桥，中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡，主要利用自重承受向上的竖向力；
（2 ）主缆的变形非线性，一般采用挠度理论或变形理论，挠度理论是考虑原有荷载（如恒载）已产生的主缆轴力对新的荷载（如活载）产生的竖向变形（挠度）将产生一种新的抗力，在变形之后再考虑内力的平衡；变形理论将悬索桥看作为由各单根构件所组合的结构体系，在力学分析中先计算每个构件的刚度，放入结构体系的矩阵内，进行总体平衡的求积。
7 ?拱桥
拱桥的拱圈是桥跨结构的主要承载部分，在竖直荷载作用下，拱端支撑处不仅有竖向反力，还有水平推力，这样拱的弯距比相同跨径的梁的弯矩小得多，整个拱主要承受压力。
了解桥梁计算荷载
、桥梁设计作用的分类
公路桥涵设计采用的作用分为永久作用、可变作用和偶然作用三类，如表所示
KAO
Jl/Ml '1
iiv fl用
二、桥梁工程作用取值方法
1．公路桥涵设计时，对不同作用应采用不同的代表值
(1)永久作用应采用标准值作为代表值。
(2)可变作用应根据不同的极限状态分别采用标准值、频遇值或准永久值作为其代表值。承载能力极限状态设计及按弹性阶段计算结构强度时应采用标准值作为可变作用的代表值。正常使用极限状态按短期效应(频遇)组合设计时，应采用频遇值作为可变作用的代表值；按长期效应(准永久)组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。
(3)偶然作用取其标准值作为代表值。
2．作用的代表值按下列规定取用
(l)永久作用的标准值，对结构自重 (包括结构附加重力) ，可按结构构件的设计尺寸与材料的重力密度计算确定。
(2)可变作用的标准值应符合下列规定：
汽车荷载分为公路一i级和公路一ii级；汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。桥梁结构的整体计算采用车道荷载；桥梁结构的局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等的计算采用车辆荷载。车辆荷载与车道荷载的作用不重叠。
车道荷载的计算图式见图1b413015。
公路-i级车道荷载的均布荷载标准值为q k= 10. 5kn/m ;集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5m时.p k=180kn；桥梁计算跨径等于或大于50m时，p k =360kn；桥梁计算跨径在5?50m之间时，p k值采用直线内插求得。计算剪力效应时，上述集中荷载标准值p k应乘以1.2的系数。
公路-ii级车道荷载的均布荷载标准值q k和集中荷载标准值p k按公路-i级车道荷载的0.75倍采用。
车道荷载的均布荷载标准值应满布于使结构产生最不利效应的同号影响线上；集中荷载标准值只作用于相应影响中一个最大影响线峰值处。
人群荷载标准值按下列规定采用：
当桥梁计算跨径小于或等于50m时，人群荷载标准值为3.0kn/m2；当桥梁计算跨径等于或大于150m时，人群荷载标准值为2.5kn/m2;当桥梁计算跨径在50?150m之间时，可由线性内插得人群荷载标准值。对跨径不等的连续结构，以最大计算跨径为准。
城镇郊区行人密集地区的公路桥梁，人群荷载标准值取上述规定值的 1. 15倍。专用人行桥梁，人群荷载标准值为3.5k n/m %
可变作用频遇值为可变作用标准值乘以频遇值系数?1。可变作用准永久值为可变作用标准值乘以准永久值系数? 2。
(3)偶然作用应根据调查、试验资料，结合工程经验确定其标准值。
3.作用的设计值规定为作用的标准值乘以相应的作用分项系数。
三、作用组合效应
l.公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使
用极限状态进行作用效应组合，取最不利组合进行设计：
(1) 在结构上可能同时出现的作用，才进行其效应的组合。当结构或结构构件需作不同受力方向的验算时，则应以不同方向的最不利的作用效应进行组合。
(2)可变作用的出现对结构或结构构件产生有利影响时，该作用不应参与组合。实际不可能同时出现的作用或同时参与组合概率很小的作用，不考虑其作用效应的组合。
(3)施工阶段作用效应的组合，应按计算需要及结构所处条件而定，结构上的施工人员和施工机具设备均应作为临时荷载加以考虑。组合式桥梁，当把底梁作为施工支撑时，作用效应宜分两个阶段组合，底梁受荷为第一个阶段，组合梁受荷为第二个阶段。
(4)几个偶然作用不同时参与组合。
2．公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合：
(1) 基本组合。永久作用的设计值效应与可变作用设计值效应相结合。
(2)偶然组合。永久作用标准值效应与可变作用某种代表值效应、一种偶然作用标准值效应相组合。偶然作用的效应分项系数取 1.0 ；与偶然作用同时出现的可变作用，可根据观测资料和工程经验取用适当的代表值。地震作用标准值及其表达式按现行《公路工程抗震设计规范》规定采用。
3．公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两效应
组合：
(1) 作用短期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。
(2) 作用长期效应组合。永久作用标准值效应与可变作用准永久值效应相组合。
提问：
(1)公路桥涵设计所采用的永久作用
永久作用主要包括：结构重力（包括结构附加重力）、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩徐变作用、水的浮力和基础变位作用。
（2）公路桥涵设计所采用的偶然作用
地震作用、船舶或漂流物的撞击作用和汽车撞击作用。
（3）桥梁工程的作用组合效的三种情况
作用组合效应分为以下三种情况：
1）公路桥涵结构设计应考虑结构上可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计；
2）公路桥涵结构按承载能力极限状态设计时，应采用以下两种作用效应组合：基本组合；偶然组合；
3）公路桥涵结构按正常使用极限状态设计时，应根据不同的设计要求，采用以下两种效应组合：作用短期效应组合；永久作用标准值效应与可变作用频遇值效应相组合。
常用模板、支架和拱架的设计与施工
掌握常用模板、支架和拱架的设计
承包人应在制作模板、拱架和支架前14d,向监理工程师提交模板、拱架和支架的施工方案，施工方案应包括工艺图和强度、刚度与稳定性等的计算书，经监理工程师批准后才能制作和架设。监理工程师的批准及制作、架设过程中的检查, 并不免除承包人对此应负的责任。
一、模板、支架和拱架的设计原则
（一）宜优先使用胶合板和钢模板。
（二）在计算荷载作用下,对模板、支架及拱架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性。
（三）模板板面之间应平整,接缝严密,不漏浆 ,保证结构物外露面美观,线条流畅,可设倒角。
(四)结构简单，制作、装拆方便。
二、模板、支架和拱架的设计
(一)设计的一般要求
1?模板、支架和拱架的设计，应根据结构型式、设计跨径、施工组织设计、荷载大小、地基土类别及有关的设计、施工规范进行。
2?应绘制模板、支架和拱架总装图、细部构造图。
3?应制定模板、支架和拱架结构的安装、使用、拆卸保养等有关技术安全措施和注意事项。
4?应编制模板、支架及拱架材料数量表。
5?应编制模板、支架及拱架设计说明书。
(二)设计荷载
1 ?计算模板、支架和拱架时，应考虑下列荷载并按表1b413021-1进行荷载组合:
(1)模板、支架和拱架自重;
(2)新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力;
(3)施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放的荷载;
(4)振捣混凝土时产生的荷载;
(5)新浇筑混凝土对侧面模板的压力;
(6)倾倒混凝土时产生的水平荷载;
啞址、芟異我携袈说计计■的酣我蛰合
? (7)1其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等。
1b413021-2。
口)4⑵ + ⑶机4 )+(1]
毎乩人斤逼，rw,卄*牴+悔"犠
2?钢、木模板，支架及拱架的设计，可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》的有关规定执行。
3 ?计算模板、支架和拱架的强度和稳定性时，应考虑作用在模板、支架和拱架上的风力。设于水中的支架，尚应考虑水流压力、流冰压力和船只漂流物等冲击力荷载。
1 结构表面外露的模板，挠度为模板构件跨度的1/400 ;
2 结构表面隐蔽的模板，挠度为模板构件跨度的1/250;
4?组合箱形拱，如为就地浇筑，其支架和拱架的设计荷载可只考虑承受拱肋重力及施工操作时的附加荷载。
(三)稳定性要求
1 .支架的立柱应保持稳定，并用撑拉杆固定。当验算模板及其支架在自重和风荷载等作用下的抗倾倒稳定时，验算倾覆的稳定系数不得小于1.3。
2.支架受压构件纵向弯曲系数可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》进行计算
(四)强度及刚度要求
1 .验算模板、支架及拱架的刚度时，其变形值不得超过下列数值：
(4) 钢模板的面板变形为 1.5mm;
(5) 钢模板的钢棱和柱箍变形为l/500 和b/500 (其中l 为计算跨径， b 为柱宽)。
2．受压杆件的长细比不得超过下列数值：主要受压杆件(立柱)的长细比为100，次要受压杆件的长细比为150。
3．拱架各截面的应力验算，根据拱架结构型式及所承受的荷载，验算拱顶、拱脚及
1/4 跨各截面的应力、铁件及节点的应力，同时应验算分阶段浇筑或砌筑时的强度及稳定性。验算时不论板拱架或桁拱架均作为整体截面考虑，验算倾覆稳定系数不得小于 1.3 。
(j)支架、拱架受载后挠曲的杆件(盖梁、纵梁)，其弹性挠度为相应结构跨度的1/400;
桥梁工程技术
Bridge Construction Technique
2017.03
目前，人们所见到的桥梁种类繁多。 它们都在长期的生产活动中，通过反 复实践和不断的总结而逐步创造发展 起来的。 我们知道，结构工程上的受力构件， 我们知道 结构工程上的受力构件 总离不开拉、压、剪、弯、扭等基本 受力方式。
桥梁组成及分类
传统的说法 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属 工程等部分组成。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂 性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高， 传统提法的局限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由“五大部件”与“五小部件"组成。
1.1 “五大部件”（力学，承重）是指
桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构， 它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件 五大部件： 1）桥跨结构：(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江 河 山谷或其他路线等）的结构物 河、山谷或其他路线等）的结构物。 2）支座系统：支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证 上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 部结构预计的在荷载 度变化或其他因素作用下的位移功能 3）桥墩：是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台：设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另 一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土， 端则支承桥跨上部结构的端部 为保护桥台和路堤填土 桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构 基 5）墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基 础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在 水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 ◎前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。
1、桥跨结构 在线路中断时跨越障碍物的主要承载结构。 2、桥墩和桥台 是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。 通常设置在桥梁两端的称为桥台，它除了上述作用外，还与路堤相衔接，以抵御路堤土压力，防止路堤填土的滑坡和坍落。 3、基础 桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分，通常称为基础。它是确保桥梁能安全使用的关键。由于基础往往深埋于土层之中，并且需在水下施工，故也是桥梁建筑中比较困难的一个部分。 4、上部结构 通常人们还习惯地称桥跨结构为桥梁的上部结构。称桥墩或桥台为桥梁的下部结构。 5、支座 一座桥梁中在桥跨或桥墩或桥台的支承处所设置的传力的装置，称为支座。 它不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变为。 6、锥形护坡 在路堤与桥台衔接处，在桥台两侧设置石砌的锥形护坡。以保证迎水部分路堤边坡的稳定。
在桥梁建筑工程中，除了上述基本结构外，根据需要还常常修筑护岸、导流结构物等附属工程如涵洞 桥梁的三个主要组成部分是：上部结构，下部结构和附属结构。上部结构由桥跨结构、支座系统组成。 桥跨结构 或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。 支座系统 设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。一般分为固定支座和活动支座。 下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。 桥墩、桥台 是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见下图。而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。 墩台基础
桥梁的基本组成和分类 传统的说法 桥梁主要由桥跨结构、墩台、基础、附属工程等部分组成……。 随着大型桥梁的增多、结构先进性和复杂性的增强、对桥梁使用品质的要求越来越高，传统提法的局限性逐渐显露。 现在的提法： 桥梁由"五大部件"与"五小部件"组成。 桥梁的基本组成和分类（续1） 所谓“五大部件”是指桥梁承受汽车或其他运输车辆荷载的桥跨上部结构与下部结构，它们必须通过承受荷载的计算与分析，是桥梁结构安全性的保证。 五大部件： 1）桥跨结构(或称桥孔结构、上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。 2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 3）桥墩。是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。 5）墩台基础。是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。基础工程在整个桥梁工程施工中是比较困难的部分，而且常常需要在水中施工，因而遇到的问题也很复杂。 前两个部件是桥跨上部结构，后三个部件是桥跨下部结构。 所谓“五小部件”，是直接与桥梁服务功能有关的部件，过去总称为桥面构造。 五小部件： 1）桥面铺装(或称行车道铺装)。 铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。 2）排水防水系统。应能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 3）栏杆（或防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。 4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。 5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。
桥梁结构检测及其承载力评定 摘要：随着我国公路桥梁事业的发展，新建高速公路及桥梁越来越多，由于我国的桥梁已从建设期转到了建设和维修并重期，许多桥梁需要进行维修和加固。本文简述了桥梁结构检测的主要内容与评定方法，结合目前桥梁检测技术发展的现状，对桥梁检测技术进行了综合评价。 关键词：桥梁检测桥梁结构检测承载力评定 随着我国公路、市政桥梁事业的发展，新建高速公路及市政桥梁越来越多，同时既有的许多桥梁亦逐渐进入了养护维修阶段，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视。 通过对桥梁的全面检测，系统地收集当前桥梁技术数据，积累技术资料，为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件；通过合理设计检测的方法，辅以布设长期监测设备，逐步建立桥梁健康监测系统，确保桥梁长期安全运营，以发挥其最佳经济效益和社会效益。 1 现行桥梁承载力评定方法 目前对于桥梁承载力的评定可分为4类：病害调查经验评定法，综合分析法，分析计算法，荷载试验法。 1.1病害调查经验评定法 这一方法的主要依据是JTJ 073-96公路养护技术规范。在桥梁检查的基础上，通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度和发展趋势的调查，弄清出现缺陷和损伤的主要原因，分析和评价既存缺陷及损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响，并为桥梁维修和设计提供可靠的技术数据和依据。这种方法要求现场检查人员必须具有丰富的工程经验和专业知识。 1.2综合分析法 此方法是在桥梁检查的基础上，采用无破损方式测定混凝土强度、混凝土碳化深度、混凝土氯离子含量、混凝土电阻率、钢筋混凝土保护层厚度和结构混凝土中钢筋锈蚀状况，进行折减后的结构承载力验算，综合分析计算结果和结构裂缝等外观条件，评定结构材料状况。 1.3分析计算法 首先对被检定的桥梁结构进行检查（收集资料、现状检查、材质与地基的检验等），然后将检查所得的有关资料和检验测量结果，运用桥梁结构计算理论及有关的经验系数进行分析计算，从而评定出桥梁的安全承载能力。分析计算法又
目录 第一部分项目概况及基本设计资料 (1) 1.1 项目概况 (1) 1.2 技术标准与设计规范 (1) 1.3 基本计算资料 (1) 第二部分上部结构设计依据 (3) 2.1 概况及基本数据 (3) 2.1.1 技术标准与设计规范 (3) 2.1.2 技术指标 (3) 2.1.3 设计要点 (3) 2.2 T梁构造尺寸及预应力配筋 (4) 2.2.1 T梁横断面 (4) 2.2.2 T梁预应力束 (5) 2.2.3 罗望线T梁构造配筋与部颁图比较 (6) 2.3 结构分析计算 (6) 2.3.1 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (6) 2.3.2 预应力筋计算参数 (6) 2.3.3 温度效应及支座沉降 (7) 2.3.4 有限元软件建立模型计算分析 (7) 第三部分桥梁墩柱设计及计算 (8) 3.1 计算模型的拟定 (8) 3.2 桥墩计算分析 (8) 3.2.1 纵向水平力的计算 (8) 3.2.2 竖直力的计算 (9) 3.2.3 纵、横向风力 (10) 3.2.4 桥墩计算偏心距的增大系数 (11)
3.2.5 墩柱正截面抗压承载力计算 (12) 3.2.6 裂缝宽度验算 (13) 3.3 20米T梁墩柱计算 (13) 3.3.1 计算模型的选取 (13) 3.3.2 15米墩高计算 (14) 3.3.3 30米墩高计算 (18) 3.4 30米T梁墩柱计算 (22) 3.4.1 计算模型的选取 (22) 3.4.2 15米墩高计算 (23) 3.4.3 30米墩高计算 (27) 3.4.4 40米墩高计算 (32) 3.5 40米T梁墩柱计算 (36) 3.5.1 计算模型的选取 (36) 3.5.2 15米墩高计算 (37) 3.5.3 30米墩高计算 (41) 第四部分桥梁抗震设计 (47) 4.1 主要计算参数取值 (47) 4.2 计算分析 (47) 4.2.1 抗震计算模型 (47) 4.2.2 动力特性特征值计算结果 (48) 4.2.3 E1地震作用验算结果 (49) 4.2.4 E2地震作用验算结果 (49) 4.2.5 延性构造细节设计 (51) 4.3 抗震构造措施 (53)
桥梁如何划分上中下附属结构 桥梁上部包括有那些？桥梁中部包括有那些？下部有那些组成桥梁的三个主要组成部分是： 上部结构，下部结构和附属结构。 上部结构由桥跨结构、支座系统组成。 桥跨结构或称桥孔结构，是桥梁中跨越桥孔的、支座以上的承重结构部分。 按受力图示不同，分为梁式、拱式、刚架和悬索等基本体系，并由这些基本体系构成各种组合体系。 它包含主要承重结构、纵横向联结系、拱上建筑、桥面构造和桥面铺装、排水防水系统，变形缝以及安全防护设施等部分。 支座系统设置在桥梁上、下结构之间的传力和连接装置。 其作用是把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并适应活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素所产生的位移，使桥梁的实际受力情况符合结构计算图示。 一般分为固定支座和活动支座。 下部结构，由桥墩、桥台、墩台基础几部分组成。 桥墩、桥台1是在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 桥台设在两端，桥墩则在两桥台之间，见下图。 而桥台除此之外，还要与路堤衔接，并防止其滑塌。 为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护和导流工程。 墩台基础保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。
桥梁组成示意图附属构件，主要包括伸缩缝、灯光照明、桥面铺装、排水防水系统、栏杆(或防撞栏杆)等几部分。 ____________________伸缩缝在桥跨上部结构之间，或桥跨上部结构与桥台端墙之间，设有缝隙保证结构在各种因素作用下的变位。 为使桥面上行驶顺直，无任何颠动，此间要设置伸缩缝构造。 特别是大桥或城市桥的伸缩缝，不但要结构牢固，外观光洁，而且需要经常扫除深入伸缩缝中的垃圾泥土，以保证它的功能作用。 2灯光照明现代城市中标志式的大跨桥梁都装置了多变幻的灯光照明，增添了城市中光彩夺目的晚景。 桥面铺装或称行车道铺装，铺装的平整、耐磨性、不翘壳、不渗水是保证行车舒适的关键。 特别在钢箱梁上铺设沥青路面的技术要求甚严。 排水防水系统应迅速排除桥面上积水，并使渗水可能降低至最小限度。 此外，城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上的漏水现象。 栏杆（或防撞栏杆）它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件 1、桥梁一般讲由上部结构、下部结构和附属构造物组成，上部指主要承重结构和桥面系；下部结构包括桥台、桥墩和基础；附属构造物则指桥头搭板、锥形护坡、护岸、导流工程等。 2、桥梁的分类： 按使用性分为公路桥、公铁两用桥、人行桥、机耕桥、过水桥等。 3按跨径大小和多跨总长分为小桥、中桥、大桥、特大桥。 涵洞L<8 L0<5按行车道位置分为上承式桥、中承式桥、下承式桥。
建筑工程系道路桥梁工程技术专业 毕业设计 ：钢筋混凝土简支梁桥下部结构设计 （一）毕业设计原始资料 1. 道路等级：乡村道路； 2. 桥面横坡：设置1.5％的人字坡； 3. 横向布置：0.5m(防撞墙)+7.5m(车行道)+0.5m(防撞墙)，桥梁全宽8.5m.； 4. 设计荷载：公路-Ⅱ级； 5. 桥面铺装：12cm厚C40防水钢筋混凝土及涂HM1500防水剂； 6. 桥梁孔跨布置：本桥为上跨铁路而设，设3-20m 预应力混凝土空心板梁，桥面连续; 7. 桥梁线形：本桥位于直线上，与铁路正交； 8. 地震基本烈度：8度。 地质情况详见：桥梁工程地质纵断面图。 （二）、毕业设计的任务与内容 1. 桥墩和基础的方案比选； 2. 盖梁设计； 3. 桥梁墩柱设计； 4. 基础（钻孔灌注桩）设计； 5. 施工组织设计； 6. 设计图纸：桥梁总体布置图、盖梁配筋图、桥墩构造图、桥墩配筋图、基础构造图、基础配筋图。
目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 前言 (Ⅲ) 第一章设计资料与方案比选 (1) 1.1设计资料与方案必选 (1) 1.1.1设计标准及上部构造 (1) 1.1.2水文地质条件 (1) 1.1.3材料 (1) 1.1.4下部结构比选 (1) 1.1.5桥梁下部构造尺寸 (3) 第二章盖梁计算 (3) 2.1 荷载计算 (3) 2.1.1上部构造永久荷载表 (3) 2.1.2 盖梁自重及作用效应计算 (4) 2.1.3 可变荷载计算 (5) 2.1.4 双柱反力Gi的计算 (12) 2.2 内力计算 (12) 2.2.1 恒载加活载作用下的各截面内力 (12) 2.2.2 盖梁内力汇总表 (14) 2.2.3 盖梁各截面的配筋设计及承载力校核 (15) 第三章桥墩墩柱设计 (17) 3.1 荷载计算 (17) 3.1.1 恒载计算 (17) 3.1.2 活载计算 (17) 3.1.3 双柱反力横向分布计算 (17) 3.1.4 荷载组合 (18) 3.2 截面配筋计算及应力验算 (19)
桥梁的组成和分类
第一章桥梁的组成和分类 一．桥梁的基本组成部分 一般桥梁由以下几个部分组成： 桥跨结构是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。 桥墩和桥台是支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载传至地基的建筑物。通常设置在桥两端的称为桥台，桥台与路堤相街接，以抵御路堤土压力，防止堤填土的滑坡和坍落。单孔桥没有中间桥墩。 基础是桥墩和桥台中使全部荷载传至地基的底部奠基部分。是确保桥梁能安全使用的关键。 上部结构是指桥梁的桥跨结构。 下部结构是指桥梁的桥墩或桥台。 支座是桥梁在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。 锥形护坡是指在路堤与桥台街接处，在桥台两侧设置石砌护坡，为保证迎水部分路堤坡的稳定。 低水位是指在枯水季节如丘而止最低水位。 高水位是指在洪峰河流中最高水位。 设计洪水位是指桥梁设计中按规定的设计洪水频率计算所得的高水位。 净跨径对于梁式桥是设计洪水位上相邻两桥墩（或桥台）之间的净距，对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。 总跨径是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水的能力。
计算跨径对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离，对于拱式桥，是两相邻拱脚截面形心点之间水平距离。国为拱圈（或拱肋）各载面形心点的连线称为拱轴线。 桥梁全长简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长。在一条线路中，桥梁和涵洞总长的比重反映它们在整段线路建设中的重要程度。 桥梁高度简称桥高，是指桥面与低水位之间的高差，桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。 桥下净空高度是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，不小于对该河流通航所规定的净空高度。 建筑高度是桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离，它不仅与桥梁结构的体系和路径的大小有关，而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。 公路（或铁路）定线中所确定的桥面（或轨顶）标高，对通航净粉顶部标高之差，又称为容许建筑高度。 净矢高是从拱顶截面下缘至相邻拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离。 计算矢高是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形之连线的垂直距离。 矢跨比是拱桥中拱圈（或拱肋）的计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。 此外，我国《公路工程技术标准》中规定，对标准设计或新建桥涵路径在60m以下时，一般均就尽量采用标准跨径。对于梁式桥，它是指两相
桥梁类别划分依据以及范围 桥梁主要由3个部分组成：下部结构、上部结构和附属结构。 1、下部结构：首先是基础，包括桥墩基础和桥台基础，基础形式一般有扩大基础和桩基两种。 桥台一般又分为重力式和轻型桥台（包括肋板台、桩柱式桥台等），一般施工顺序是：重力式：桥台基础——前、侧墙——台帽——支座垫石；轻型桥台：桩基——承台——台身——台帽、耳背墙——支座垫石。 桥墩根据其类型不同略有差别，对于桩柱式桥墩直接接桩基情况（即无承台），其施工顺序一般为：桩基——桩系梁（若墩不高时可能没有）——墩身——墩系梁（若墩不高时可能没有）——盖梁——支座垫石；有承台情况下，桩基——承台——墩身——盖梁——支座垫石。 2、上部结构根据施工方法不同而有差别： 预制构件：(如存在体现转换，即先简支后变结构连续情况)架设预制梁——现浇墩顶连续段——张拉负弯矩预应力索——设置永久支座，拆除临时支座，完成体系转换——横隔板、湿接缝等；如是简支结构，只需架设预制梁就行了。 现浇构件：与桥梁规模，施工工艺（满堂支架现浇、挂蓝施工、顶推法施工等）有较大关系，一般可以笼统概况为（后张法）：搭脚手架（根据施工工艺不同相应变化）——绑扎钢筋笼——现浇混凝土——张拉预应力——横隔板、湿接缝等 3、附属结构包括桥面系、搭板、护栏、伸缩缝等。桥面连续——桥面铺装——人行道板（若存在人行道）——桥面排水——护栏——伸缩缝，桥台搭板系梁：分墩系梁和桩系梁，主要是在墩中间或桩顶，起连接相邻墩桩，增强整体性。盖梁：分为桥墩盖梁和桥台盖梁，是在墩台顶部，起搁置主梁的作用。箱梁：梁桥结构形式的一种，有箱梁，T梁，空心板等，箱梁根据不同标准可分为：预制箱梁和现浇箱梁，等截面箱梁和变截面箱梁，小箱梁和箱梁等。桥台：位于桥梁两端，与道路相接。墩台：指桥墩和桥台。台帽和墩帽：跟桥台盖梁、墩台盖梁一样的意思，只是叫法不同. 1/ 1
桥梁下部结构分类 公路桥梁下部结构可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。 (一)重力式墩、台 主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实;与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。 梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为U型桥台。缺点是桥台体积和自重较大。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的
土夯填，并做好台后排水措施。 (二)轻型墩、台 1.梁桥轻型桥墩、台 (1)梁桥轻型桥墩 钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。 柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。 钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。 柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。 (2)梁桥轻型桥台 设有支撑梁的轻型桥台：适用于单跨桥梁，桥孔跨径6～
10m，台高不超过6m. 埋置式桥台：桥台所受的土压力小，桥台的体积相应的减少。分为后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式等类型。其中桩柱式桥台对于各种土壤地基都适宜。 钢筋混凝土薄壁桥台：适用于软弱地基的条件，且钢筋用量也较多。 加筋土桥台：在台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高3～5m时，可采用加筋土桥台。 2.拱桥轻型桥墩、台 (1)拱桥轻型桥墩 带三角杆件的单向推力墩：只在桥不太高的旱地上采用。 悬臂式单向推力墩：适用于两铰双曲拱桥。 (2)拱桥轻型桥台 其工作原理是，当桥台受到拱的推力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来平
xx与桥梁通关于桥梁下部结构计算的对比测试 xx是新近开发的一款软件，主要应用在桥梁设计行业，解决桥梁下部结构的计算及出图和桥梁总图绘制的问题，目前正处于推广阶段。桥梁通是比较成熟的一款桥梁辅助设计软件，其功能强大，适用范围广，已经为众多的设计人员所接受。现就两款软件的桥梁下部结构计算功能做对此，主要在功能范围、用户感受方面着手，并未对计算结果进行验算。具体内容见下表： xx与桥梁通比较表 2 功 能 描 述 1、主要包含土压力、温度力、制 动力和地震力等水平力的计算 2、墩柱极限荷载组合 3、基础极限荷载组合和基础容许 荷载组合 4、墩柱强度计算(配筋) 5、桩基础强度计算(配筋) 6、桩基础承载计算(求桩长) 1、计算土压力、温度力、制动 力等水平力 2、进行各种荷载组合 3、计算墩身和基桩的内力、配 筋、裂缝及变形 二者均能满足桥梁下部结 构设计所要求的计算深 度。关于上部结构反力， xx需要人工输入恒、活载； 桥梁通需要输入恒载，活 载可以自动加载。关于水 平力计算，xx考虑了地震 作用，并把地震力加入到
程载反力和车列数。在对桩 基的验算中，桥梁通考虑 了水的浮力影响，xx没有 此项考虑 包括基本数据、墩柱荷载单项、输出恒载内力、活载支反力、活 载墩顶作用力制动力、墩柱分配 系数、摩阻力表、土压力计算表、 单柱顶水平力、每个柱作用力、 柱顶截面配筋、柱底截面内力、 xx输出的计算书比较简 单，桥梁通的计算书则详 综上所述，xx专注于做桥梁下部结构，以Excel为载体，擅于批量处理数据，在处理特大桥梁方面体现出很大的优势，另外，由于其所要求录入的数据量相对较小，在极大程度上节省了用户的时间；桥梁通功能全面，兼顾各种计算和绘图，这也就要求用户录入相对较多的数据，并且造成了在执行单一计算时整体连贯性不强的现象，但其输出的计算书甚是详细，这也是其优势所在。 附图：
第五章桥梁墩台 内容提要：在本章内主要介绍桥梁墩台在基础以上部分的构造型式。除了常用的重力式墩台外，还介绍了公路桥梁上日益推广使用的各类轻型墩台的构造型式。 学习的基本要求： 1、掌握桥梁墩台的组成和作用 2、了解梁桥和拱桥重力式桥墩及各种轻型桥墩的构造 3、了解梁桥和拱桥重力式桥台及各种轻型桥台的构造 第一节桥墩 一、概述 桥墩主要由墩帽、墩身和基础三部分组成。它的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并通过基础又将此荷载及本身自重传递到地基上。此外它还承受流水压力、风力以及可能出现的冰荷载、船只或漂流物的撞击力。 当前世界各国的桥梁建设的迅速发展，不仅反映在上部结构的造型新颖上，而且也还反映在下部结构向轻型合理、造型美观的方向发展上，改变以往粗柱胖墩的形象。 1、大跨径桥梁 既要考虑墩身的轻巧，又要考虑能有利于上部结构的受力和施工，于是创造出X形、V 形墩等各种优美的立面形式。 2、城市立交桥 为了能从上面承受、托较宽的桥面，在下面能减小墩身和基础尺寸，常常将桥墩在横方向上做成独柱式或排柱式，倾斜式、双叉式、四叉式、T形、V形和X形等各种各样的桥墩形式。 3、高架桥：采用空心桥墩，将墩身内部作为空腔体，减少圬工体积、节约材料或减轻自重。
桥梁上常用的桥墩形式大体上可以归纳为两大类：重力式桥墩、轻型桥墩。 二、重力式桥墩 这类桥墩的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定。因此墩身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大中型桥梁，小桥也往往采用重力式墩。它的主要缺点是圬工体积较大，自重和阻力面积也大。 1、墩帽：墩帽是桥墩顶部的传力部分，通过支座支承上部结构，并将相邻两孔的恒载、活 载传到墩身。顶面常做成双向10%的排水坡，平面形状为矩形或圆端形，四周较墩身出檐5～10cm。另外，在一些宽桥或墩身较高的桥梁中，为了节省墩身及基础的圬工体积，常常利用挑出的悬臂或托盘来缩短墩身横向的长度，做成悬臂式或托盘式桥墩。 2、墩身：墩身是桥墩的主体。平面通常做成圆端形或尖端形。墩身常以20:1～30:1的比 例向下放坡（上端小、下端大）。 3、基础：基础是介于墩身与地基之间的传力结构。它的平面尺寸比墩身底截面尺寸略大， 四周每边放大0.25～0.75cm。可以是单层，或2至3层台阶式。 三、轻型桥墩 当地质条件较差时，为节省圬工、减轻自重和地基负担，或城市立交桥、高架桥要求下部结构要轻巧、空间要通透、施工要简单时，可采用轻型桥墩。 1、钢筋混凝土薄壁桥墩：厚度薄。 2、柱式桥墩：由分离的两根或多根立柱组成，顶部由承台将它们联成整体。（钻孔灌注桩） 3、柔性排架墩：单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。 四、桥墩实例 [荷兰布里尔斯-马斯桥V型墩]：荷兰鹿特丹以西的马斯桥，其V型墩造型令人明显感觉到荷载自然流畅地通过V型墩斜腿迅速集中传至基础，心理引诱线非常清晰。V型墩在横桥向分为并列三个，侧面观之虚实相间，空透活泼。
第一部分项目概况及基本设计资料 (1) 1.1 项目概况 (1) 1.2 技术标准与设计规范 (1) 1.3 基本计算资料 (1) 第二部分上部结构设计依据 (3) 2.1 概况及基本数据 (3) 2.1.1 技术标准与设计规范 (3) 2.1.2 技术指标 (3) 2.1.3 设计要点 (3) 2.2 T梁构造尺寸及预应力配筋 (4) 2.2.1 T 梁横断面 (4) 2.2.2 T 梁预应力束 (5) 2.2.3 罗望线T梁构造配筋与部颁图比较 (6) 2.3 结构分析计算 (6) 2.3.1 活载横向分布系数与汽车冲击系数 (6) 2.3.2 预应力筋计算参数 (6) 2.3.3 温度效应及支座沉降 (7) 2.3.4 有限元软件建立模型计算分析 (7) 第三部分桥梁墩柱设计及计算 (8) 3.1 计算模型的拟定 (8) 3.2 桥墩计算分析 (8) 3.2.1 纵向水平力的计算 (8) 3.2.2 竖直力的计算 (9) 3.2.3 纵、横向风力 (10)
3.2.4 桥墩计算偏心距的增大系数................. 错误！未定义书签。
3.2.5 墩柱正截面抗压承载力计算. (12) 3.2.6 裂缝宽度验算. (13) 3.3 20 米T 梁墩柱计算 (13) 3.3.1 计算模型的选取. (13) 3.3.2 15 米墩高计算 (14) 3.3.3 30 米墩高计算 (18) 3.4 30 米T 梁墩柱计算 (22) 3.4.1 计算模型的选取. (22) 3.4.2 15 米墩高计算 (23) 3.4.3 30 米墩高计算 (27) 3.4.4 40 米墩高计算 (32) 3.5 40 米T 梁墩柱计算 (36) 3.5.1 计算模型的选取. (36) 3.5.2 15 米墩高计算 (37) 3.5.3 30 米墩高计算 (41) 第四部分桥梁抗震设计 (47) 4.1 主要计算参数取值. (47) 4.2 计算分析. (47) 4.2.1 抗震计算模型. (47) 4.2.2 动力特性特征值计算结果. (48) 4.2.3 E1 地震作用验算结果 (49) 4.2.4 E2 地震作用验算结果 (49) 4.2.5 延性构造细节设计. (51) 4.3 抗震构造措施. (53) 第一部分项目概况及基本设计资料 1.1 项目概况 贵州省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段，主线全长77.4 公里，项目地形起伏大，山高坡陡，地质、水文条件复杂，桥梁工程规模大，高墩大跨径桥梁较多，通过综合比选，考虑技术、经济、结构耐久、施工方便、维修便利及施工标准化等因素。主线普通桥梁结构主要选择20m 30m 40m装配式预应力砼T梁。
第一章桥梁得组成与分类 一．桥梁得基本组成部分 一般桥梁由以下几个部分组成： 桥跨结构就是在线路中断时跨越障碍得主要承载结构。 桥墩与桥台就是支承桥跨结构并将恒载与车辆等活载传至地基得建筑物。通常设置在桥两端得称为桥台，桥台与路堤相街接，以抵御路堤土压力，防止堤填土得滑坡与坍落。单孔桥没有中间桥墩。 基础就是桥墩与桥台中使全部荷载传至地基得底部奠基部分。就是确保桥梁能安全使用得关键。 上部结构就是指桥梁得桥跨结构。 下部结构就是指桥梁得桥墩或桥台。 支座就是桥梁在桥跨结构与桥墩或桥台得支承处所设置得传力装置。 锥形护坡就是指在路堤与桥台街接处，在桥台两侧设置石砌护坡，为保证迎水部分路堤坡得稳定。 低水位就是指在枯水季节如丘而止最低水位。 高水位就是指在洪峰河流中最高水位。 设计洪水位就是指桥梁设计中按规定得设计洪水频率计算所得得高水位。 净跨径对于梁式桥就是设计洪水位上相邻两桥墩（或桥台）之间得净距，对于拱式桥就是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间得水平距离。 总跨径就是多孔桥梁中各孔净跨径得总与，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泄洪水得能力。 计算跨径对于具有支座得桥梁，就是指桥跨结构相邻两个支座中心之
间得距离，对于拱式桥，就是两相邻拱脚截面形心点之间水平距离。国为拱圈（或拱肋）各载面形心点得连线称为拱轴线。 桥梁全长简称桥长，就是桥梁两端两个桥台得侧墙或八字墙后端点之间得距离，对于无桥台得桥梁为桥面系行车道得全长。在一条线路中，桥梁与涵洞总长得比重反映它们在整段线路建设中得重要程度。 桥梁高度简称桥高，就是指桥面与低水位之间得高差，桥高在某种程度上反映了桥梁施工得难易性。 桥下净空高度就是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间得距离，不小于对该河流通航所规定得净空高度。 建筑高度就是桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间得距离，它不仅与桥梁结构得体系与路径得大小有关，而且还随行车部分在桥上布置得高度位置而异。 公路（或铁路）定线中所确定得桥面（或轨顶）标高，对通航净粉顶部标高之差，又称为容许建筑高度。 净矢高就是从拱顶截面下缘至相邻拱脚截面下缘最低点之连线得垂直距离。 计算矢高就是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形之连线得垂直距离。 矢跨比就是拱桥中拱圈（或拱肋）得计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它就是反映拱桥受力特性得一个重要指标。 此外，我国《公路工程技术标准》中规定，对标准设计或新建桥涵路径在60m以下时，一般均就尽量采用标准跨径。对于梁式桥，它就是指两相邻桥墩中线之间得距离，或墩中线至桥台台背前缘之间得距离；对于拱
1.工程概况 本工程为崇明东滩防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥、3号涵桥、东旺东路饮水河桥的修缮工作。其中防汛桥、望海桥、东旺沙闸桥、白滧桥要进行主梁更换，预制梁为10m~16m的预应力空心板梁，具体形式如下表所示： 防汛桥预制板梁具体形式如下表所示： 望海桥预制板梁具体形式如下表所示： 东旺沙闸桥预制板梁具体形式如下表所示： 白滧桥预制板梁具体形式如下表所示：
预制板梁由上海隧道构件场预制，用运梁车（具体形式如下图所示）运载到现场进行拼装。3号涵桥桥面板为5.6米预制实心混凝土板梁，由施工单位自己现场预制加工吊装。东旺东路饮水河桥不更换板梁只对桥身有裂缝处进行碳纤维加固。本方案对运梁车所经过的桥涵进行结构安全性验算，编制合理的运梁方案。 参考资料：《桥梁工程》、东滩相关桥涵检测报告、预制板梁相关图纸。
. . 炮车重3T牵引车重9吨 运梁车荷载分布图
2.运梁方案 根据计算结果可知，运载防汛桥板梁时一次最多可以运载一片边梁和一片中梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到7%（虽然边梁承载能力不足但车辆可靠中间行驶）；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米的边板梁和一片16米的中板梁，途经桥梁的承载能力余量可以达到20%以上；运载东旺沙闸桥板梁时一次最多可运载一片中板梁和一片边板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到30%以上；运载望海桥板梁时一次最多可以运载一片16米边板梁和一片16米中板梁，途经桥梁的承载能力余量可达到20%以上。为了安全起见，运梁车在通过桥梁时要减速慢行，车速不得超过5km/h，由于途经桥梁边梁恒载较大，汽车荷载承载能力较低，梁车要靠中间行驶。对于途经所有一跨的涵桥，由于建造年限较长，承载力未知因素较多，为了安全起见要铺设路基箱。运载时车辆要配备专人导航严格按照指定的行车路线行车，防止车辆经过没进行验算的桥梁时出现桥梁破坏事故。具体路线见第三节运梁路线图，计算书见第四节。 3.运梁路线图 由地形图可知运载防汛桥板梁的梁车途径3号桥；运载望海桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、白滧桥（白滧桥虽然为要更换主梁的待修缮桥梁，但其原因是一片边板梁有较大裂缝，其他板梁基本完好，在承载力验算时均可满足要求，因此梁车通过时靠中间行驶即可）；运载东旺沙闸桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号涵桥、10号涵桥、12号涵桥、团旺西河桥、闸港桥；运载白滧桥板梁的梁车途径5号桥、1号涵桥、2号涵桥、4号涵桥、6号涵桥、8号
桥梁下部结构通用图计 算书 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
目录
第一部分项目概况及基本设计资料项目概况 贵州省余庆至安龙高速公路罗甸至望谟段，主线全长公里，项目地形起伏大，山高坡陡，地质、水文条件复杂，桥梁工程规模大，高墩大跨径桥梁较多，通过综合比选，考虑技术、经济、结构耐久、施工方便、维修便利及施工标准化等因素。主线普通桥梁结构主要选择20m、30m、40m装配式预应力砼T梁。 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），项目区地震动峰值加速度为、。项目起点～K22+400路段为，对应地震基本烈度为Ⅵ度（路线长度约）。 K22+400～项目终点路段为，对应地震基本烈度为Ⅶ度（路线长度约）。6度区与7度区分界点位于罗甸县罗苏乡纳庆村，属第LWSJ-1标范围。 按照桥梁相关规范要求，对位于7度区内的桥梁需进行抗震计算及抗震措施的设置。桥梁通用图设计计算时，需充分考虑桥梁的抗震要求。 技术标准与设计规范 （1）中华人民共和国交通部标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2014） （2）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D06-2004）（3）中华人民共和国交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004），以下简称《规范》 （4）中华人民共和国交通部标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） （5）中华人民共和国交通部标准《公路坞工桥涵设计规范》（JTG D61-2005）（6）中华人民共和国交通部标准《公路工程抗震规范》（JTG B02-2013） （7）中华人民共和国交通部标准《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/T B02-01-2008） 基本计算资料 （1）桥面净空：2x净米、净米 （2）汽车荷载：公路Ⅰ级，结构重要系数 （3）设计环境条件：Ⅰ类
桥梁下部结构施工复习材料 1. 传统墩台施工的方法主要有哪些 2. 常见墩身平面形状有哪些 3. 梁桥轻型桥墩常见有哪些 4. 重力式桥墩的计算包含哪些内容 5. 近年来，高墩施工方法有哪些 6. 施工准备通常可以包括哪几部分 7. 混凝土运输有什么要求 8. 混凝土常见的振捣方式有哪些 9. 常见的卸架设备有哪些 10.滑模施工中，模板的提升可分为几个阶段 11. 常用支架的类型和特点有哪些 12. 拱桥重力式桥墩和梁桥重力式桥墩有何区别 13.常见模板的种类和特点有哪些 14. 混凝土高温季节施工的要点有哪些 15.采用泵送混凝土时，应注意哪些事项 16. 高墩滑模结构及施工机具设备有哪些 17. 桥梁五大部件和五小部件具体功能和要求有哪些 18. 错缝是什么意思 19. 轻型桥墩是什么意思，常见的有什么类型，适用于什么场合 20. U型桥台是什么意思 21.爬模施工是什么意思 22.桥规对墩帽的厚度有什么规定 23. 石砌墩台的材料有哪些 24. 钢筋接头处理形式有几种 25. 钢筋冷加工常见的方式有哪些，有什么特点 26. 滑动模板的构造可分为几个部分，有什么功能，滑动模板施工过程中需要用到什么机械设备，各有什么功能，滑模浇筑混凝土施工要点是什么 27. 预拱度是什么意思 28. 平板式振捣是什么意思 29. 支架有什么类型，各有什么特点。 30. 拆模时混凝土强度和时间上有什么基本要求 31. 进行钢筋的规格代换时，应注意什么要求 32、混凝土结构中钢筋接头在结构中的位置有哪些要求 33、简述卸落拱架、支架的程序与要求？ 34、试述桥梁施工准备中技术准备主要包括哪些内容 35、简述混凝土进行机械振捣三种方式的适用场合？
一、桥涵水文基础知识 跨水域桥梁，满足洪水宣泄要求。桥梁基本尺寸，包括桥孔长度、桥面标高、 基础埋深等的确定，必须考虑设计使用年限内可能发生的最大洪水，包括其流量、流速及水位等因素。 1大、中桥设计流量推算 设计流量的推算，要按《公路工程水文勘测设计规范》的要求，根据所掌握 的资料情况，选择适当的计算方法。对于大、中河流，具有足够的实测流量资 料时，主要采用水文统计法。而缺乏实测流量资料时，则多采用间接方法或经 验公式计算。 计算时要注意水文断面与桥位的关系，正确推算桥位处的设计流量和设计水位。 2小桥涵设计流量推算 桥涵一般都缺乏观测资料。因此相关部门制定了各种小流域流量计算公式和相 应的图表作参考，设计时，应以多种计算方法予以比较。 常用的方法：形态调查法、暴雨推理法和直接类比法。 暴雨推理公式是直接根据设计规定频率P推求出对应的洪峰流量Qp，此方法计 算出的Qp即是拟建小桥涵处设计流量。 形态调查法和直接类比法仅推出了形态断面处或原有小桥涵位处的流量Q‘p故须向拟建小桥涵位处折算成设计洪峰流量Qp。 在条件许可情况下，宜用几种方法计算互相核对比较，并通过加强调查研究、 积累资料、进行科学实验，找出适合本地区的计算方法，结合实际情况确定计 算公式和有关的参数。 3桥位选择的一般规定 （1）调查和勘测。对复杂的大桥、特大桥应进行物探和钻探；考虑现状，征求有关部门的意见，经全面分析认证，确定推荐方案。 （2）在整体布局上与铁路、水力、航运、城建等方面规划互相协调配合；保护文物、环境和军事设施等；照顾群众利益，少占良田，少拆迁。 （3）高速公路、一级公路的特大、大、中桥桥位线形应符合路线布设要求。原则上应服从路线走向；桥、路综合考虑；注意位于弯、坡、斜处的桥梁设计和 施工的难度。 （4）对水文、工程地质和技术复杂的特大桥位、应在已定路线大方向的前提下、根据河流的形态特征、水文、工程地质、通航要求和施工条件以及地方工农业 发展规划等，在较大范围内作全面的技术、经济比较确定。 （5）跨河位置、布孔方案等应征求水利、航运等部门的意见。
桥梁下部结构分类和受力特点 一、桥梁下部结构分类 可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。 (一)重力式墩、台 重力式桥墩与重力式桥台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用。主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实；与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。 梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为u型桥台，它适用于填土高度在8～lom以下或跨度稍大的桥梁。缺点是桥台体积和自重较大，也增加了对地基的要求。此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。 (二)轻型墩、台 1．梁桥轻型桥墩、台 (1)梁桥轻型桥墩 ·钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。 ·柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。 ·钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。通过增大桩径、桩长或用多排桩加建承台等措施，也能适用于更复杂的软弱地质条件以及较大的跨径和较高的桥墩。 ·柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。
目录 第一部分项目概况及基本设计资料 ............... 错误!未定义书签。项目概况......................................... 错误!未定义书签。技术标准与设计规范............................... 错误!未定义书签。基本计算资料..................................... 错误!未定义书签。第二部分上部结构设计依据 ..................... 错误!未定义书签。概况及基本数据................................... 错误!未定义书签。技术标准与设计规范............................... 错误!未定义书签。技术指标......................................... 错误!未定义书签。设计要点......................................... 错误!未定义书签。 T梁构造尺寸及预应力配筋 ......................... 错误!未定义书签。 T梁横断面....................................... 错误!未定义书签。 T梁预应力束..................................... 错误!未定义书签。 罗望线T梁构造配筋与部颁图比较................... 错误!未定义书签。 结构分析计算..................................... 错误!未定义书签。