桥梁工程第五篇第二章桥梁墩台计算学习教案.pptx

会计学1桥梁桥梁(qioling)工程课件第五篇第二章桥工程课件第五篇第二章桥梁梁(qioling)墩台计算墩台计算第一页，共17页。2在所有荷载中，车辆荷载的变动对荷载组合在所有荷载中，车辆荷载的变动对荷载组合(zh)(zh)起着支配作用。起着支配作用。验算墩身强度验算墩身强度墩身截面的合力偏心墩身截面的合力偏心(pinxn)距距桥墩的稳定性桥墩的稳定性因此，需根据不同因此，需根据不同(b tn)(b tn)的验算内容选择各种可能的最不利荷载组的验算内容选择各种可能的最不利荷载组合。合。 桥墩桥墩（二）作用效应组合（二）作用效应组合 桥梁墩台计算时，预先很难确定那一种荷载组合最不利。通常需要桥梁墩台计算时，预先很难确定那一种荷载组合最不利。通常需要对各种可能的荷载进行组合计算，满足各种不同的要求。在墩台的计算对各种可能的荷载进行组合计算，满足各种不同的要求。在墩台的计算中，尚需考虑按顺桥向中，尚需考虑按顺桥向( (与行车的方向平行与行车的方向平行) )和横桥向分别进行，故在荷载和横桥向分别进行，故在荷载组合时也需按纵向及横向分别计算。组合时也需按纵向及横向分别计算。第1页/共17页第二页，共17页。31第一种组合第一种组合(zh)：按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合：按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合(zh)。 用来验算顺桥向墩身强度和偏心、地基承载能力和偏心。用来验算顺桥向墩身强度和偏心、地基承载能力和偏心。2第二种组合：按桥墩各截面在顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行第二种组合：按桥墩各截面在顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。用来验算顺桥向墩身强度组合。用来验算顺桥向墩身强度(qingd)和偏心、地基承载能力和偏心以及桥墩的和偏心、地基承载能力和偏心以及桥墩的稳定性。稳定性。第2页/共17页第三页，共17页。43第三种组合：按桥墩各截面在横桥向可能第三种组合：按桥墩各截面在横桥向可能(knng)产生的最大偏心和最大弯产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。用来验算横桥向墩身强度和偏心、地基承载能力和偏心以矩的情况进行组合。用来验算横桥向墩身强度和偏心、地基承载能力和偏心以及桥墩的稳定性。及桥墩的稳定性。第3页/共17页第四页，共17页。5 2. 拱桥重力式桥墩拱桥重力式桥墩 （1）顺桥方向的作用及其组合）顺桥方向的作用及其组合 对于普通桥墩应为相邻两孔的永久作用，在一孔或跨径较大的一孔满对于普通桥墩应为相邻两孔的永久作用，在一孔或跨径较大的一孔满布汽车车道荷载和人群荷载，其它可变作用中的汽车制动力、纵向风力、布汽车车道荷载和人群荷载，其它可变作用中的汽车制动力、纵向风力、温度影响力等并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。温度影响力等并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向力和弯矩。 对于单向推力墩则只考虑对于单向推力墩则只考虑(kol)相邻两孔中跨径较大一孔的永久作相邻两孔中跨径较大一孔的永久作用力效应。用力效应。第4页/共17页第五页，共17页。6（2）横桥向的作用及其组合）横桥向的作用及其组合 在横桥方向作用于桥墩上的外力有风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物撞击力、地震力等。但是对于公路在横桥方向作用于桥墩上的外力有风力、流水压力、冰压力、船只或漂浮物撞击力、地震力等。但是对于公路(gngl)桥梁，横桥方向的受力验算一般不控制设计。桥梁，横桥方向的受力验算一般不控制设计。第5页/共17页第六页，共17页。72. 验算验算(yn sun)截面的内力计算截面的内力计算NNslsojNMe03. 承载能力极限承载能力极限(jxin)状态验算状态验算mjajARN/2)()(1womoreye1. 验算截面验算截面(jimin)的选取的选取墩身的基础顶面墩身的基础顶面墩身截面突变处墩身截面突变处与墩台帽交界的墩身截面与墩台帽交界的墩身截面高墩（每高墩（每23m取一截面）取一截面） 按照各种组合，分别计算各验算截面的竖向力 、水平力 和弯矩 ，得到并按下式计算各种组合的竖向力设计值及相应偏心矩:NMH第二节第二节 重力式桥墩计算与验算重力式桥墩计算与验算一、截面承载能力极限状态验算一、截面承载能力极限状态验算第二节第二节 重力式桥墩计算与验算重力式桥墩计算与验算第6页/共17页第七页，共17页。84.4.截面偏心截面偏心(pinxn)(pinxn)距验算距验算 桥墩承受偏心受压荷载时，各验算截面(jimin)在各种组合的偏心距应小于的容许值。如果超过时，可按下式确定截面(jimin)尺寸：mojwjWAeARN) 1(1第7页/共17页第八页，共17页。91、抗倾覆、抗倾覆(qngf)稳定稳定性验算性验算000)()(KexhTePPxMMKiiiii倾稳2、抗滑动、抗滑动(hudng)稳定性验算稳定性验算ciicKTPfK基础基础(jch)底面与地基土之间底面与地基土之间的摩擦系数，其值为的摩擦系数，其值为0.250.7，可，可根据土质情况参照根据土质情况参照采用；采用；f 在桥墩抗倾覆、抗滑移稳定性验算时，应分在桥墩抗倾覆、抗滑移稳定性验算时，应分别按常水位和设计洪水位两种情况考虑水的别按常水位和设计洪水位两种情况考虑水的浮力。浮力。二、桥墩稳定性验算二、桥墩稳定性验算第8页/共17页第九页，共17页。10第9页/共17页第十页，共17页。11第10页/共17页第十一页，共17页。12三、相邻三、相邻(xin ln)墩台均匀沉降差墩台均匀沉降差 当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基当墩台建筑在地质情况复杂、土质不均匀及承载力较差的地基(dj)上，以及相上，以及相邻跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时，均应计算其沉邻跨径差别悬殊而需计算沉降差或跨线桥净高需预先考虑沉降量时，均应计算其沉降。降。 在多层土上的墩台基础，其最终沉降量可用分层总和法计算。在多层土上的墩台基础，其最终沉降量可用分层总和法计算。 桥规规定相邻墩台均匀沉降差，不应使桥面形成大于桥规规定相邻墩台均匀沉降差，不应使桥面形成大于2%0的纵坡。对于超静的纵坡。对于超静定结构，桥梁墩台间的均匀沉降差除应满足桥面纵坡要求，还应满足结构的受力要定结构，桥梁墩台间的均匀沉降差除应满足桥面纵坡要求，还应满足结构的受力要求。求。第11页/共17页第十二页，共17页。13四、基础底面土的承载力和偏心四、基础底面土的承载力和偏心(pinxn)(pinxn)距验算距验算 1.1.基底基底(j d)(j d)土的承载土的承载力验算力验算0e kWMANmax0e kacNx2max kbcNy2max顺桥向横桥向 其中: 地基容许承载力提高(t go)系数 k 3222110hkbkmbmbmbmb101022取，取，AW第12页/共17页第十三页，共17页。142.2.基底偏心基底偏心(pinxn)(pinxn)距距验算验算 为了使恒载基底应力分布比较均匀，防止基底最大压应力与最小压应为了使恒载基底应力分布比较均匀，防止基底最大压应力与最小压应力相差过大，导致基底产生不均匀沉陷和影响桥墩的正常使用，故在设计力相差过大，导致基底产生不均匀沉陷和影响桥墩的正常使用，故在设计时，应对基底合力偏心距加以限制时，应对基底合力偏心距加以限制(xinzh)，在基础纵向和横向，其计算，在基础纵向和横向，其计算的荷载偏心距应满足表的荷载偏心距应满足表5-2-3的要求。的要求。NMe0第13页/共17页第十四页，共17页。15恒载、土重和台后侧向土压力、预应力（组合式桥墩）、混凝土收缩(shu su)及徐变的影响力、水的浮力；永久永久(yngji)(yngji)作用：作用：汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车荷载引起的侧向土压力、人群荷载；汽车制动力(dngl)、不考虑风力、流水压力、冰压力、支座摩阻力；在超静定结构中尚需考虑温度变化的影响力；偶然作用：偶然作用：地震力（不考虑船只或漂流物撞击力）可变作用：可变作用：第五节 桥台计算一、重力式桥台的计算1. 作用在桥台上的荷载桥台的计算荷载与桥墩计算中荷载基本相同，包括：第14页/共17页第十五页，共17页。162. 作用(zuyng)效应组合车辆荷载沿顺桥向的三种(sn zhn)布置方案，即：a)仅在桥跨结构上布置荷载；b)仅在台后破坏棱体上布置车辆荷载；c)在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载。 重力式桥台的计算与验算内容与重力式桥墩相似，包括验算台身截面强度、地基应力以及桥台稳定性等，但对于(duy)桥台只需作顺桥方向的验算，故桥台在进行荷载布置及组合时，只考虑顺桥方向。第15页/共17页第十六页，共17页。17第16页/共17页第十七页，共17页。