桥台及设计.pptxVIP

普通高等学校土木工程专业精编系列规划教材桥梁 工程主编 赵青桥台设计桥台设计本节内容一、桥台构造二、桥台上的作用三、桥台作用效应组合原则四、实体（重力式）桥台设计五、实体（重力式）桥台计算一、桥台构造1.顺桥向台帽最小宽度?e0—伸缩缝宽；e1—梁板伸过支座中心线的长度；a—支座垫石顺桥向宽度；c1—支座垫石至台身边缘的最小距离；见下表c2—檐口宽度，5～10cm。2.墩、台帽厚度梁板桥实体式墩、台帽厚度：特大、大跨径桥梁应≥0.5m；中、小跨径桥梁应≥0.4m。墩台帽内应设置构造筋。3.墩、台帽材料可用C20、C25钢筋砼或MU30石材砌筑（砌筑砂浆应≥MU5）。4.支座垫石支座垫石的尺寸应比支座底板尺寸外展0.1～0.2cm；垫石顶面应高出墩、台帽顶面排水坡上棱。二、桥台上的作用（一）永久作用1.上部结构恒载支承反力（包括上部结构砼收缩、徐变影响）2.墩台自重（包括基础襟边上的土重）3.预应力：如对装配式压应力空心墩所施加的预应力4.水的浮力：对于透水性地基，稳定验算时计算水的不利浮力，应力验算时考虑水的有利浮力5.台后土侧压力：以主动土压力计算；6.砼收缩在拱座处引起的反力。（二）可变作用1.汽车荷载：对钢筋砼柱式桥台应计入冲击力，其他桥台不计；2.人群荷载；3.活载引起土侧压力；4.汽车引起的制动力；5.上部结构因温度变化在支座（或拱座）上引起的摩阻力（或反力）不计纵、横向风力、流水、流冰压力（三）地震作用1.地震作用船舶、漂流物撞击、汽车撞击作用三、桥台作用效应组合原则1.只有在桥台上可能同时出现的作用才进行组合；进行不同方向（桥纵、横向）验算应用该方向最不利组合效应。2.对桥台产生有利影响的作用、不可能同时出现或同时出现概率很小的作用不进行组合。3.施工阶段结构上的施工人员、机具设备均应作用临时荷载加以考虑。4.多个偶然作用不同时参与组合。四、实体（重力式）桥台设计（一）构造1.梁桥U形桥台尺寸拟定（1）U形桥台前墙斜坡多采用10:1或20:1；（2）侧墙外面多为直立，侧墙尾端应有不小于0.75m长埋入路堤内；（3）台身与路基同宽；（4）前墙顶面宽度宜≥0.5m，任一水平截面厚度宜≥该截面至墙顶高度的0.4倍。（5）侧墙顶面宽度宜≥0.5m，任一水平截面厚度，对片石砌体宜≥该截面至墙顶高度的0.4倍；块石、粗料石、砼宜≥0.35倍；若台后填料为中、粗砂或砂砾，上述两项可减为0.35倍和0.3倍。五、实体（重力式）桥台计算桥台需要验算：台身截面强度、地基应力、桥台稳定性（一）作用效应组合梁桥桥台作用布置（只考虑顺桥向）1.最大弯矩：在桥跨结构上布置车辆荷载，温度下降，向桥孔方向的制动力，台后土侧压力。（如图a）2.最大水平力：在台后破坏棱体上布置车辆荷载，温度下降，台后土侧压力（如图b）3.最大竖向力组合：在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载、温度下降、制动力（向桥孔方向），并考虑台后土侧压力（如图c）（二）作用计算1、永久作用计算（1）水的浮力：①位于透水性地基上的墩台，在验算稳定时，应采用设计高水位的浮力；在验算地基应力时，仅考虑低水位时的浮力，或不考虑水的浮力。②基础嵌入不透水性地基的墩台，可不考虑水的浮力。③地基是否透水未定时，按透水与不透水分别计算，以最不利荷载组合计算。④砂性土：孔隙水多为自由水，可按有浮力考虑⑤粘性土：孔隙水中既有自由水又有结合水含水量接近或超过液限，应考虑浮力含水量小于塑限时 ，不考虑浮力含水量介于液限与塑限之间 ，按不利情况考虑目录上页下页（2）土的重力及土侧压力①桥台和挡土墙考虑主动土压力，台前和墙前可考虑静土压力。②静土压力标准值:目录ej——高度h处静土压力强度； ξ——压实土的静土压力系数； γ——土的重力密度； φ——土的内摩擦角； h——填土顶面至任一点高度；H——填土顶面至基底高度；Ej——高度范围内单位宽度的静 土压力标准值。上页下页③主动土压力标准值a、土层特性无变化且无汽车荷载时目录上页E——主动土压力标准值； γ——土的重力密度；B——台的计算宽度或挡土 墙的计算长度；H——计算土层高度；β ——填土表面与水平面的 夹角。下页主动土压力的着力点自计算土层地面算起，C=H/3b、土层特性无变化但有汽车荷载，在β=0°时按下式计算)目录h ——汽车荷载的等代均布土层厚度。土压力着力点自计算土层地面算起：上页下页c、当β=0°时，破坏棱体破裂面与竖直线间的夹角θ的正切 值可按下式计算目录上页下页2、可变作用计算（1）汽车荷载冲击力钢筋混凝土桩柱式墩台，以及其它轻型墩台，在计算汽车荷载时应计入冲击力。因属于局部加载，故冲击系数取0.3。（2）汽车荷载制动力汽车荷载的制动力是桥梁墩台承受的主要纵向水平力之一。在计算梁式桥墩台时，制动力可移至支座中心（铰或滚轴中