桥墩计算

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1、桥墩计算学习目标1、认知桥墩和基础设计的基本要求；2、掌握作用于桥墩和基础的荷载计算及其组合方法；3、掌握实体桥墩与扩大基础的尺寸拟定、承载能力计算及稳定性验算的方法；4、认知桩柱式桥墩的计算要点；5、能根据设计资料绘制桥墩与基础的结构设计图。桥墩计算主要内容包括：桥墩和基础设计的基本要求；作用于桥墩与基础的荷载及其组合；实体桥墩的截面强度验算、基底应力计算及桥墩稳定性验算；桩柱式桥墩的计算要点。一、作用及其组合桥墩和基础的设计应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理以及有利环保的要求。除此以外，还应考虑因

2、地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素。在结构设计上，在满足构造和工艺方面要求的前提下，应按照承载能力极限状态和正常使用极限状态进行。桥墩计算1．桥墩上的作用1）永久作用(1)结构重力，包括主梁、桥面铺装、人行道、灯柱、护栏及其它附属物重力对墩帽或拱座产生的支承反力，以及桥墩自身的重力（包括基础台阶上土的重力）。(2)上部结构混凝土收缩及徐变作用。(3)土侧压力（指土体自重作用下的土侧压力）。(4)基础变位作用，对超静定结构，基础的任何变位都将对桥墩产生附加内力，这种附加内力只与结构本身和基础变位大小有关。(5

3、)水的浮力（计算时按《桥规》JTGD60-2004中4.2.4之规定采用）。桥墩计算2)可变作用(1)汽车荷载，人群荷载。(2)汽车冲击力，对钢筋混凝土柱式桥墩及其它轻型桥墩应计入冲击力，对于重力式实体桥墩，不计冲击力。(3)离心力，对弯道半径小于或等于250m的弯桥桥墩应计入离心力。(4)作用在上部结构和墩身上的纵横向风力。(5）汽车荷载的制动力。(6)作用在墩身上的流水压力。(7)作用在墩身上的流冰压力。(8)温度作用,主要指上部结构受温度变化发生伸缩而对桥墩产生的水平力。(9)支座摩阻力。桥墩计算3)偶然

4、作用（1）地震作用，地震动峰值加速度等于0.10g、0.15g、0.20g、0.30g地区的公路桥涵，应进行抗震设计；（2）船只或漂流物或汽车的撞击作用。位于通航河流或有漂浮物的河流中的桥墩，设计时应考虑船只或漂浮物的撞击作用。位于城市立交或高架桥的桥墩，设计时应考虑汽车的撞击作用。（3）施工荷载桥墩计算2.作用效应组合在所有桥墩的计算作用中，不同桥梁出现的作用种类和大小不同，不同作用之间的组合效应也不同，选择什么样的作用效应组合主要与所计算的对象有关。桥墩计算一般需验算墩身截面强度、作用在墩身截面上的合力偏心

5、距，基底应力及偏心距以及桥墩的稳定性等。应根据可能出现的各种作用情况，进行最不利的作用效应组合。1)梁桥桥墩计算作用布置与作用效应组合(1)纵桥向作用布置①第一种作用布置是根据桥墩各截面上产生最大竖向反力进行布置。即除结构重力外，相邻两孔都布满汽车和人群荷载，车道荷载中的集中力布置在桥墩截面重心处，同时还可能作用着其它纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵向风力和船只撞击作用等(图a)，是用来验算顺桥向墩身强度和地基承载力。桥墩计算②第二种作用布置是根据桥墩各截面可能产生最大偏心距和最大弯矩时的情况进行布置。即除结

6、构重力外，只在一孔布置汽车和人群荷载，若为不等跨时，则在较大跨径的一孔布置汽车和人群荷载，同时还可能作用其他纵向作用，如制动力和支座摩阻力、纵向风力和船只撞击作用等（图b），是用来验算顺桥向墩身强度和偏心、基底应力和偏心以及桥墩的稳定性。③施工阶段各种可能的作用。④考虑地震的作用。（2）纵桥向作用效应组合①上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力。②上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+汽车荷载+人群荷载。③上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+汽车荷载+人群荷载+纵向风力+支座摩阻力（或制动力+温度作

7、用）其中:支座摩阻力与制动力或温度作用取小者进行组合。④上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+汽车荷载+人群荷载+船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。桥墩计算桥墩计算(3)横桥向作用布置根据在垂直于行车方向桥墩各截面产生最大偏心弯矩时的情况进行布置。即除结构重力外，汽车和人群荷载在横桥向偏于一侧布置，同时还可能作用其它横向作用，如横向风力、流水或流冰压力、船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用等（图c），是用来验算横桥向墩身强度和偏心距、基底应力和偏心距以及桥墩的稳定性。（4）横桥向作用效应组合(以双车道为例)

8、①上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔双行汽车荷载+双孔单边人群荷载+横向风力+水压力或冰压力。②上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔单行汽车荷载+双孔单边人群荷载+横向风力+水压力或冰压力。③上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔双行汽车荷载+双孔单边人群荷载+船只或漂浮物撞击作用或汽车撞击作用。④上部结构重力+计算截面以上桥墩重力+浮力+双孔单行汽车荷载