桥墩设计计算.ppt

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1、墩台的设计与计算一、墩台的内力计算表1墩身底竖向荷载效应标准值上部结构墩帽与墩身汽车荷载人群荷载Rl（kN)Rr（kN)自重（kN)纵向偏心弯矩（kN·m）横向偏心弯矩（kN·m）1、上部结构每孔上部结构自重NG1n片主梁重量+桥面铺装重量+人行道、栏杆及缘石重量自重反力Rl=Rr=0.5NG12、墩帽和墩身自重3、汽车荷载及人群荷载两跨有荷载，在右跨左支点处设集中荷载Pk左反力Rl=2×0.5×qk×l0右反力Rr=2×0.5×qk×l0+2×1.2×Pk顺桥向偏心弯矩横桥向偏心弯矩人群荷载作用下的左右反力公路桥墩活载布置图式表2墩身底风荷载和制动力效应标准值风荷载制动力上部墩帽墩身横向

2、力（kN)横向弯矩（kN·m)纵向力（kN)纵向弯矩（kN·m)4、风荷载横桥向：上部结构、墩帽及墩身风荷载及产生的弯矩顺桥向：墩帽及墩身风荷载及产生的弯矩5、纵向力汽车荷载制动力：加载长度上总重力的10%，但公路-I级汽车荷载的制动力标准值不得小于165kN。制动力对墩身底纵向弯矩=制动力×对墩身底力臂表3基底竖向荷载效应标准值上部结构墩帽墩身基础汽车荷载人群荷载竖向力（kN)纵向偏心弯矩（kN·m）横向偏心弯矩（kN·m）表4基底风荷载和制动力效应标准值风荷载制动力上部墩帽墩身横向力（kN)横向弯矩（kN·m)纵向力（kN)纵向弯矩（kN·m)二、墩台的验算内容墩身验算（1）受压承载力

3、验算γ0——结构重要性系数Nd——竖向力设计值；kNΦ——受压构件承载力影响系数（考虑偏心率和长细比）A——墩身截面面积（墩底）;m2fcd——砌体或混凝土抗压强度设计值，MPa。墩身验算（2）偏心距验算ex——横桥向的偏心距=横桥向弯矩/竖向力；ey——纵桥向的偏心距=纵桥向弯矩/竖向力s——截面重心至偏心方向截面边缘距离；s=R/cosθθ=arctg(ex/ey）荷载组合组合1：顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计横向风荷载弯矩组合2：横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩竖向力最大（1.2NG）偏心最大（1.0NG）组合3：顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩

4、——不计横向风荷载弯矩组合4：横桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩——不计纵向风荷载弯矩基底应力验算荷载组合I：永久荷载、汽车荷载、人群荷载组合；荷载组合II：除上述荷载外，尚计入风荷载和制动力。每个荷载组合时，地基土的承载力可按纵桥向和横桥向分别计算。抗倾覆稳定性验算K0——抗倾覆稳定系数；y——基底截面重心轴至截面最大受压边缘的距离；e0——所有外力合力对基底重心的偏心距。荷载组合II纵向受力验算抗滑动稳定性验算Kc——抗滑动稳定系数；μ——基础底面与地基土之间的摩擦系数；ΣNi——竖向力总和；ΣTi——水平力总和。荷载组合II纵向受力验算习题梁桥上部结构标准跨径30m，计算跨径29.5

5、m，双车道净宽7m，两边人行道宽各1.0m。每孔上部结构自重4583.868kN，墩帽墩身自重2043.300kN，基础自重560.400kN。公路—I级汽车荷载，人群荷载3.0kN/m2。制动力标准值165kN，其对墩身底弯矩为1076.46kN·m。习题答案（1）公路-I级汽车荷载均布荷载qk=10.5kN/m集中荷载Pk=278kN左反力Rl=0.5×2×10.5×29.5=309.750kN右反力Rr=309.750+2×1.2×278=976.950kN纵向偏心弯矩M=（976.950-309.750）×（0.5/2）=166.800kN·m横向偏心弯矩M=（976.950+30

6、9.750）×0.55=707.690kN·m（2）人群荷载Rl=Rr=3.0×1×29.5×2×0.5=88.5kN一、内力计算表1墩身底竖向荷载效应标准值上部结构墩帽与墩身汽车荷载人群荷载Rl（kN)2291.934309.75088.5Rr（kN)2291.934976.95088.5自重（kN)2043.300纵向偏心弯矩（kN·m）166.800横向偏心弯矩（kN·m）707.690表2墩身底风荷载和制动力效应标准值风荷载制动力上部墩帽墩身横向力（kN)84.9570.3073.681横向弯矩（kN·m)641.1701.91810.477纵向力（kN)6.49777.95916

7、5纵向弯矩（kN·m)40.606232.3631076.46二、墩身验算组合1（不计横向风荷载）①竖向力②纵向弯矩③横向弯矩④偏心距ex=Md,t/Nd=990.766/9952.222=0.0996m=99.6mmey=Md,l/Nd=1498.557/9952.222=0.151m=151mm组合2（不计纵向风荷载）①竖向力②纵向弯矩③横向弯矩④偏心距ex=Md,t/Nd=1565.903/9952.222=0.1