《桥梁墩台定稿》PPT课件.ppt

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1、桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台1第五篇第五篇 桥梁墩台桥梁墩台第一章第一章 桥梁墩台的设计和构造桥梁墩台的设计和构造 第二章第二章 桥梁墩台计算桥梁墩台计算桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台2第一章第一章 桥梁墩台的设计和构造桥梁墩台的设计和构造第一节第一节 概概 述述桥梁墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成（图桥梁墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成（图5-1-15-1-1）。）。梁的自重及梁所承受的荷载，通梁的自重及梁所承受的荷载，通过桥台

2、、桥墩传给地基。过桥台、桥墩传给地基。第一章 第一节 概述桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台3 近年来，国内外的城市桥梁中，涌现出丰富多彩的构造形式，这近年来，国内外的城市桥梁中，涌现出丰富多彩的构造形式，这些有：（些有：（1 1）单柱式墩单柱式墩（图（图5-1-2a5-1-2a），其截面可以是圆形、矩形、多），其截面可以是圆形、矩形、多角形等，这种桥墩的外貌轻盈，视空开阔，造价经济；（角形等，这种桥墩的外貌轻盈，视空开阔，造价经济；（2 2）多柱式多柱式墩墩（图（图5-1-2b5-1-2b），其柱顶各自直接支撑上部结构的箱梁底板，柱间

3、），其柱顶各自直接支撑上部结构的箱梁底板，柱间不设横系梁，显得挺拔有力，干净利落；（不设横系梁，显得挺拔有力，干净利落；（3 3）矩形薄壁墩矩形薄壁墩（图（图5-1-5-1-2d2d，e e），这种墩常将表面作成纹理（竖向或横向纹理），从而收到），这种墩常将表面作成纹理（竖向或横向纹理），从而收到美观的效果；（美观的效果；（4 4）双叉形双叉形（图（图5-1-2g5-1-2g）和四叉形（图）和四叉形（图5-1-2h5-1-2h）；）；（5 5）T T形、形、V V形形和和X X形形（图（图5-1-2c5-1-2c、f f、i i）等，这些型式除满足结构）等，这些型式除满足结构受力的要求外，都是

4、为了达到造型美观的目的。受力的要求外，都是为了达到造型美观的目的。公路桥梁上常用的墩、台形式大体上可以归纳为两大类：公路桥梁上常用的墩、台形式大体上可以归纳为两大类：梁桥墩梁桥墩台台和和拱桥墩台拱桥墩台。第一章 第一节 概述桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台4图图 5-1-2 5-1-2 各种轻型桥墩形式各种轻型桥墩形式第一章 第一节 概述桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台5第二节第二节 梁梁 桥桥 墩墩 台台梁桥墩台从总体上可分为两种：梁桥墩台从总体上可分为两种：一种是一种是重

5、力式墩台重力式墩台。这类墩、台的主要特点是靠自身重量来平衡外力。这类墩、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，墩身、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天而保持其稳定。因此，墩身、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，小桥也往往采用重冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区，小桥也往往采用重力式墩、台。其主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也力式墩、台。其主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。较大。另

6、一种是另一种是轻型墩台轻型墩台。一般说来，这类墩台的刚度小，受力后允许在一。一般说来，这类墩台的刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形，所用的建筑材料大都以钢筋混凝土和少筋定的范围内发生弹性变形，所用的建筑材料大都以钢筋混凝土和少筋混凝土为主，但也有一些轻型墩台，通过验算后可以用石料砌筑。混凝土为主，但也有一些轻型墩台，通过验算后可以用石料砌筑。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台6一、梁桥桥墩一、梁桥桥墩桥墩按其构造可分为桥墩按其构造可分为实体桥墩实体桥墩、空心桥墩空心桥墩、柱式排架桩墩柱式排架桩墩、柔性墩

7、柔性墩和和框架墩框架墩等五种类型。按墩身横截面形状可分为等五种类型。按墩身横截面形状可分为矩形矩形、圆形圆形、圆端形圆端形、尖端形尖端形和各种和各种空心墩空心墩，如图，如图5-1-35-1-3所示。所示。（一）实体桥墩（一）实体桥墩实体桥墩是由一个实体桥墩是由一个实体实体结构组成。按其截面尺寸和桥墩重量的不同又结构组成。按其截面尺寸和桥墩重量的不同又可分为可分为实体重力式桥墩实体重力式桥墩(图图5-1-5)5-1-5)和和实体薄壁式桥墩实体薄壁式桥墩（墙式桥墩）（墙式桥墩）（图（图5-1-65-1-6）。它们由）。它们由墩帽墩帽、墩身墩身和和基础基础构成。构成。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程

8、第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台7图图 5-1-5 5-1-5 实体重力式桥墩实体重力式桥墩 图图 5-1-6 5-1-6 实体薄壁桥墩实体薄壁桥墩第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台81.1.顺桥向墩帽最小宽度顺桥向墩帽最小宽度b b(1)(1)双排支座双排支座如图如图5-1-75-1-7所示，所示，b b为：为：式中：式中：ff相邻两跨支座间的中心距；相邻两跨支座间的中心距；e e0 0伸缩缝宽，中小桥为伸缩缝宽，中小桥为2cm2cm5cm5cm；大；大跨径桥

9、梁可按温度变化及施工放样、跨径桥梁可按温度变化及施工放样、安装构件可能出现的误差等决定；温安装构件可能出现的误差等决定；温度变化引起的变位为：度变化引起的变位为：第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台9其中：其中：l l桥跨的计算长度（因桥梁的分孔、联长、固定支座与活动支桥跨的计算长度（因桥梁的分孔、联长、固定支座与活动支座布置不同而不同）；座布置不同而不同）；温度变化幅度值，可采用当地最高和最低月平均气温及桥跨温度变化幅度值，可采用当地最高和最低月平均气温及桥跨浇筑完成时的温度计算决定；浇筑完成时的温度计算决定；材

10、料的线膨胀系数，钢筋混凝土构造物为；材料的线膨胀系数，钢筋混凝土构造物为；、桥跨结构过支座中心线的长度；桥跨结构过支座中心线的长度；a a、桥跨结构支座顺桥向宽度；桥跨结构支座顺桥向宽度；c c1 1顺桥向支座边缘至墩身边缘的最小距离，见表顺桥向支座边缘至墩身边缘的最小距离，见表5-1-15-1-1及图及图5-1-85-1-8；c c2 2檐口宽度，檐口宽度，5cm5cm10cm10cm。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台10（2 2）单排支座）单排支座当墩上仅有一排支座时（如连续梁桥），则当墩上仅有一排支座时（

11、如连续梁桥），则b b可由下式计算（图可由下式计算（图5-1-5-1-8 8和图和图5-1-95-1-9）：）：图图 5-1-8 C 5-1-8 C值的确定（单位：值的确定（单位：cmcm）图图 5-1-9 5-1-9 单排支座墩帽尺寸图单排支座墩帽尺寸图 第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台11（3 3）不等高梁双排支座）不等高梁双排支座如图如图5-1-105-1-10所示，这时左边（低梁端）宽度应按单排支座墩宽进行设所示，这时左边（低梁端）宽度应按单排支座墩宽进行设计，而右边（高梁端）应按桥台台帽宽度进行设计。

12、计，而右边（高梁端）应按桥台台帽宽度进行设计。5-1-10 5-1-10 不等高梁桥墩帽尺寸不等高梁桥墩帽尺寸第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台12 2.2.横桥向墩帽最小宽度横桥向墩帽最小宽度B B （1 1）多片主梁）多片主梁（图（图5-1-115-1-11）桥跨结构两外侧主梁中心距（桥跨结构两外侧主梁中心距（B B1 1）+支座底板横向宽度支座底板横向宽度（a a1 1）+2+2c c2+22+2c c1 1。图图 5-1-11 5-1-11 多片主梁墩帽横桥向尺寸多片主梁墩帽横桥向尺寸 第一章 第二节 梁

13、桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台13 （2 2）箱形梁）箱形梁（图（图5-1-125-1-12）B=B1B=B1（两边支座中心距）（两边支座中心距）+a1+2c1+2c2+a1+2c1+2c2 图图 5-1-12 5-1-12 箱形梁墩帽横桥向尺寸箱形梁墩帽横桥向尺寸 第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台14（二）空心桥墩（二）空心桥墩 在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积，节约材料，减轻自重，在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积，节约材料，减轻自重

14、，减少软弱地基的负荷，也可将墩身内部做成减少软弱地基的负荷，也可将墩身内部做成空腔体空腔体、即所谓、即所谓空心桥墩空心桥墩。这种桥墩在外形上与实体重力式桥墩并无大的差别，只是自重较实体这种桥墩在外形上与实体重力式桥墩并无大的差别，只是自重较实体重力式的轻，因此，它介于重力式桥墩和轻型桥墩之间。几种常见的重力式的轻，因此，它介于重力式桥墩和轻型桥墩之间。几种常见的空心桥墩如图空心桥墩如图5-1-145-1-14、5-1-155-1-15、5-1-165-1-16所示。所示。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台15（三

15、）柱式桥墩（三）柱式桥墩 柱式桥墩的结构特点是由分离的柱式桥墩的结构特点是由分离的两根两根或或多根立柱多根立柱（或桩柱）所组（或桩柱）所组成。它的外型美观，圬工体积少，因此是目前公路桥梁中广泛采用的成。它的外型美观，圬工体积少，因此是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式之一，特别是在较宽较大的城市桥和立交桥中。桥墩型式之一，特别是在较宽较大的城市桥和立交桥中。图图 5-1-17 5-1-17 柱式桥墩柱式桥墩（a a）单柱式；（）单柱式；（b b）双柱式；（）双柱式；（c c）哑铃式；（）哑铃式；（d d）混合双柱式）混合双柱式第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课

16、件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台16（四）柔性排架桩墩（四）柔性排架桩墩 柔性排架桩墩（图柔性排架桩墩（图5-1-185-1-18）是由）是由单排单排或或双排双排的钢筋混凝土桩与钢的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些构造构造措施，将措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到从而达到减小桩墩

17、截面减小桩墩截面的目的。因此，柔性墩可以为的目的。因此，柔性墩可以为单排桩墩单排桩墩、柱式柱式墩墩或其它或其它薄壁式桥墩薄壁式桥墩。图图 5-1-18 5-1-18 柔性排架桩墩柔性排架桩墩第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台17（五）框架墩（五）框架墩 框架墩是采用由构件组成的框架墩是采用由构件组成的平面框架平面框架代替墩身，以支承上部结构，代替墩身，以支承上部结构，必要时可做成双层或更多层的框架支承上部结构，这类较空心墩更进必要时可做成双层或更多层的框架支承上部结构，这类较空心墩更进一步的轻型结构，是以钢筋混凝

18、土和预应力混凝土建成受力体系。还一步的轻型结构，是以钢筋混凝土和预应力混凝土建成受力体系。还可以适应建筑艺术，建成可以适应建筑艺术，建成纵、横向纵、横向V V形、形、Y Y形、形、X X形、倒梯形形、倒梯形等墩身。等墩身。这些桥墩在同样跨越能力情况下缩短梁的跨径、降低梁高，使结构轻这些桥墩在同样跨越能力情况下缩短梁的跨径、降低梁高，使结构轻巧美观，但结构构造比较复杂、施工比较麻烦。巧美观，但结构构造比较复杂、施工比较麻烦。图图5-1-205-1-20示出了连续示出了连续梁桥采用梁桥采用V V形墩形墩的构造，的构造，图图5-1-215-1-21为一为一V V形框架墩的形框架墩的横断面示意图横断面

19、示意图。图图5-1-225-1-22示出了连续梁桥采用示出了连续梁桥采用Y Y形墩形墩的构造。的构造。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台18 图图 5-1-20 5-1-20 连续梁桥采用连续梁桥采用V V型框架墩型框架墩 图图 5-1-21 V 5-1-21 V型框架墩横断面型框架墩横断面图图 5-1-22 Y 5-1-22 Y型框架墩型框架墩第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台19二、梁桥桥台二、梁桥桥台 梁桥桥台可分为梁桥桥台可

20、分为重力式桥台重力式桥台和和轻型桥台轻型桥台。除了这两种外，还有。除了这两种外，还有组合式组合式桥台桥台和和承拉桥台承拉桥台。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台20（一）重力式桥台（一）重力式桥台 重力式桥台的常用型式是重力式桥台的常用型式是U U型桥台型桥台，它由，它由台帽台帽、台身台身和和基础基础等三等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。片石混凝土或混凝土等圬工材

21、料建造，并用就地浇筑的方法施工。U U型型桥桥台台因因其其台台身身由由前前墙墙和和两两个个侧墙构成的侧墙构成的U U字型结构而得名。字型结构而得名。优点优点：构造简单，适用于填土：构造简单，适用于填土高度在高度在8 8至至10m10m以下或跨度稍大以下或跨度稍大的桥梁；的桥梁；缺点缺点：体积和自重大，对地基：体积和自重大，对地基要求高。要求高。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台21重力式桥台重力式桥台第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩

22、台22（二）轻型桥台（二）轻型桥台 轻型桥台的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造，它借助轻型桥台的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围，为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行强度的要求和扩大应用范围，为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。的途径。设有支撑梁的轻型桥台设有支撑梁的轻型桥台设有支撑梁的轻型桥台设有支撑梁的轻型桥台埋埋置置式式桥桥台台加加筋筋混混凝凝土土桥桥台台第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主

23、编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台231 1、设有支撑梁的轻型桥台、设有支撑梁的轻型桥台 台身为直立的薄壁墙，台身两侧有翼台身为直立的薄壁墙，台身两侧有翼墙（用于挡土）。在两桥台下部设置墙（用于挡土）。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，于是便构成四铰框架通过锚栓连接，于是便构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的土压力结构系统，并借助两端台后的土压力来保持稳定。来保持稳定。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台242 2、钢筋

24、混凝土薄壁桥台、钢筋混凝土薄壁桥台钢筋混凝土薄壁桥台钢筋混凝土薄壁桥台由扶壁式挡土墙和两由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成侧的薄壁侧墙构成 。这种桥台不仅可以减少这种桥台不仅可以减少圬工体积圬工体积40%40%50%50%，同，同时因自重减轻而减小了时因自重减轻而减小了对地基的压力。故适用对地基的压力。故适用于软弱地基的条件，但于软弱地基的条件，但其构造和施工比较复杂，其构造和施工比较复杂，并且钢筋用量多。并且钢筋用量多。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台25 3 3、加筋土桥台、加筋土桥台竖向面板后填料的竖向面

25、板后填料的主动土压力主动土压力作用到面板上，再通过拉杆将该力传递给作用到面板上，再通过拉杆将该力传递给锚定板锚定板，而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的，而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的拉拔力来平衡拉杆拉力，使整个结构处于拉拔力来平衡拉杆拉力，使整个结构处于稳定状态稳定状态 。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台264 4、埋置式桥台、埋置式桥台台身后倾，使重心落在基底截面的台身后倾，使重心落在基底截面的形心之后以平衡台后填土的倾覆力形心之后以平衡台后填土的倾覆力矩。矩。后倾

26、式桥台后倾式桥台肋形式桥台肋形式桥台第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台27埋埋置置式式桥桥台台的的共共同同缺缺点点是是，由由于于护护坡坡伸伸入入到到桥桥孔孔，压压缩缩了了河河道道，或或者者为为了了不不压压缩缩河河道道，就就要要适适当当增增加加桥桥长。长。框框架架式式桥桥台台结结构构本本身身存存在在着着斜斜杆杆，能能够够产产生生水水平平分分力力以以平平衡衡土土压压力力，加加之之基基底底较较宽宽，又又通通过过系系梁梁联联成成一一个框架体，所以稳定性较好。个框架体，所以稳定性较好。框架式桥台框架式桥台双柱式桥台双柱式桥

27、台第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台28 桥桥台台本本身身主主要要承承受受桥桥跨跨结结构构传传来来的竖向力和水平力。的竖向力和水平力。台台后后的的土土压压力力由由其其他他结结构构来来承承受受，形成组合式的桥台。形成组合式的桥台。桥桥台台由由轻轻型型桥桥台台支支承承上上部部结结构构，台台后后设设挡挡土土墙墙承承受受压压力力的组合式桥台。的组合式桥台。框架式桥台框架式桥台桥台与挡土墙组合式桥台桥台与挡土墙组合式桥台（三）、组合式桥台（三）、组合式桥台第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社

28、课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台29（四）承拉桥台（四）承拉桥台在在梁梁桥桥中中，根根据据受受力力的的需需要要，要要求求桥桥台台具具有有承承压压和和承承拉拉的的功功能能，在在桥桥台台构造和设计中，必须满足受力要求。构造和设计中，必须满足受力要求。第一章 第二节 梁桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台30第三节第三节 拱拱 桥桥 墩墩 台台拱桥墩台同梁桥墩台一样，也分为两大类型，一类是重力式墩台，另拱桥墩台同梁桥墩台一样，也分为两大类型，一类是重力式墩台，另一类是轻型墩台，其作用原理与梁桥墩台大致相同。一类是轻型墩台，

29、其作用原理与梁桥墩台大致相同。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台31一、拱桥桥墩一、拱桥桥墩（一）重力式桥墩（一）重力式桥墩 拱桥桥墩可以分为拱桥桥墩可以分为普通墩普通墩和和单向推力墩单向推力墩两种。两种。普通墩普通墩:承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，一般不承受恒载承受相邻两跨结构传来的垂直反力外，一般不承受恒载水平推力，只承受经过相互抵消后尚余的不平衡推力。水平推力，只承受经过相互抵消后尚余的不平衡推力。单向推力墩又称制动墩单向推力墩又称制动墩，它的主要作用是：在它的一侧的桥孔因，它的主要作用是：在它的一侧的

30、桥孔因某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力，以保证某种原因遭到毁坏时，能承受住单侧拱的恒载水平推力，以保证其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。其另一侧的拱桥不致遭到倾坍。当施工时为了拱架的多次周转，或者当缆索吊装设计的工作跨径当施工时为了拱架的多次周转，或者当缆索吊装设计的工作跨径受到限制时为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为受到限制时为了能按桥台与某墩之间或者按某两个桥墩之间作为一个施工段进行分段施工，在此情况下也要设置能承受部分恒载一个施工段进行分段施工，在此情况下也要设置能承受部分恒载单向推力的制动墩。单向推力的制动墩。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人

31、民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台32普普 通通 墩墩单向推力墩单向推力墩第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台33（二）轻型桥墩（二）轻型桥墩 1.1.柱式桥墩柱式桥墩拱桥桥墩上所用的轻型桥墩，一般为配合钻孔灌注桩基础的桩柱式桥墩拱桥桥墩上所用的轻型桥墩，一般为配合钻孔灌注桩基础的桩柱式桥墩.从外从外形上看，它与梁桥上的桩柱式桥墩非常相似。形上看，它与梁桥上的桩柱式桥墩非常相似。主要差别是：在梁桥墩帽上主要差别是：在梁桥墩帽上设置支座设置支座，而在拱桥墩顶部分则，而在拱桥墩顶部分则设置拱

32、座设置拱座。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台342 2、斜撑墩、斜撑墩 在在采采用用轻轻型型桥桥墩墩的的多多孔孔拱拱桥桥中中，每每隔隔3 35 5孔孔应应设设单单向向推推力力墩墩。当当桥桥墩墩较较矮矮或或单单向向推推力力不不大大时时，可可采采用用轻轻型型的的单单向向推力墩。推力墩。特特点点:在在普普通通墩墩的的墩墩柱柱上上，从从两两侧侧对对称称地地增增设设钢钢筋筋混混凝凝土土斜斜撑撑和和水水平平拉拉杆杆，用来提高抵抗水平推力的能力用来提高抵抗水平推力的能力.优优点点:阻阻水水面面积积小小，并并可可节节约约圬圬工

33、工体体积积。为为了了提提高高构构件件的的抗抗裂裂性性，可可以以采采用用预预应力混凝土结构。应力混凝土结构。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台353.3.悬臂墩悬臂墩 在桩柱式墩上加一对悬臂，拱脚支承在悬臂端。当一孔坍塌时，邻孔在桩柱式墩上加一对悬臂，拱脚支承在悬臂端。当一孔坍塌时，邻孔恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩，被恒载竖直反力产生的反向弯矩恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩，被恒载竖直反力产生的反向弯矩抵消一部分，从而减小桩柱身的弯矩，而能够承受拱的单向恒载推力。抵消一部分，从而减小桩柱身的弯矩，而能够承受拱的单

34、向恒载推力。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台36二、拱桥桥台二、拱桥桥台拱拱桥桥桥桥台台要要承承受受来来自自拱拱圈圈的的推推力力、竖竖向向力力及及弯弯矩矩，又又要要承承受受台台后后土土的的侧侧压压力力，从从尺尺寸寸上上看看，拱拱桥桥桥桥台台一一般般较较梁梁桥桥要要大大。根根据据桥桥址址具具体体条条件件可可选选用用不不同同的的构构造造型型式式，可可分分为为重重力力式式桥桥台台、轻轻型型桥桥台台、组组合合式式桥桥台台、空腹式桥台和齿槛式桥台空腹式桥台和齿槛式桥台等。等。重力式桥台重力式桥台轻型桥台轻型桥台第一章 第

35、三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台37组合式桥台组合式桥台齿槛式桥台齿槛式桥台空腹式桥台空腹式桥台第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台38（一）重力式桥台（一）重力式桥台常用的重力式桥台为常用的重力式桥台为U U型桥台型桥台（图（图5-1-405-1-40），它由），它由台帽台帽、台身台身和和基基础础三部分组成。三部分组成。U U型桥台的台身是型桥台的台身是由前墙和平行于行车方向的两侧由前墙和平行于行车方向的两侧翼墙构成，其水平截面呈翼墙构成，

36、其水平截面呈U U字型字型。U U型桥台常采用锥形护坡与路堤连型桥台常采用锥形护坡与路堤连接，锥坡的坡度根据坡高、地形接，锥坡的坡度根据坡高、地形等确定。等确定。U U型桥台的型桥台的优缺点优缺点与梁式与梁式桥中的桥中的U U型桥台相同，在结构构造型桥台相同，在结构构造上除在台帽部分有所差别外，其上除在台帽部分有所差别外，其余部分也基本相同。余部分也基本相同。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台39（二）轻型桥台（二）轻型桥台八字形八字形U U型桥台型桥台工作原理工作原理:当桥台受到拱的推当桥台受到拱的推力后，便发

37、生绕基底形心轴而力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来平衡拱的推的土便产生抗力来平衡拱的推力，由于土参与提供部分抗力，力，由于土参与提供部分抗力，从而使桥台的尺寸大大地小于从而使桥台的尺寸大大地小于实体重力式桥台。实体重力式桥台。必须验算由于必须验算由于拱脚位移拱脚位移而在拱而在拱圈内产生的不利附加内力的影圈内产生的不利附加内力的影响。响。注意保证台后的注意保证台后的填土质量填土质量，并，并做好台后填土的防护工作。做好台后填土的防护工作。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第

38、五篇 桥梁墩台40背撑式桥台背撑式桥台第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台41（三）组合式桥台（三）组合式桥台 组合式桥台由组合式桥台由台身台身和和后座后座两部分组成。台身基础承受两部分组成。台身基础承受竖向力竖向力，一般采，一般采用用桩基桩基或或沉井沉井基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台后基础；拱的水平推力则主要由后座基底的摩阻力及台后的土侧压力来平衡。的土侧压力来平衡。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台42（四）齿槛式

39、桥台（四）齿槛式桥台结构特点：结构特点：基底面积较大，可以支承一定的基底面积较大，可以支承一定的垂直压力；垂直压力；底板下的齿槛可以增加磨擦和抗底板下的齿槛可以增加磨擦和抗滑的稳定性；滑的稳定性；台背做成斜挡板，利用它背面的台背做成斜挡板，利用它背面的原状土和前墙背面的新填土，共同平原状土和前墙背面的新填土，共同平衡拱的水平推力；衡拱的水平推力；前墙与后墙板之间的撑墙可以提前墙与后墙板之间的撑墙可以提高结构的刚度；高结构的刚度；齿槛的宽度和深度一般不小于齿槛的宽度和深度一般不小于50cm50cm。这种桥台适用于软土地基和路。这种桥台适用于软土地基和路堤较低的中小跨径拱桥。堤较低的中小跨径拱桥。

40、第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台43（五）空腹式桥台（五）空腹式桥台空腹式桥台空腹式桥台:前墙前墙、后墙后墙、基础板基础板和和撑撑墙墙等部分组成。等部分组成。前墙承受拱圈传来的荷载，后墙支承台后前墙承受拱圈传来的荷载，后墙支承台后的土压力。在前后墙之间设置撑墙的土压力。在前后墙之间设置撑墙3 34 4道，道，作为传力构件，并对后墙起到扶壁，对基作为传力构件，并对后墙起到扶壁，对基础板起到加劲作用。础板起到加劲作用。第一章 第三节 拱桥墩台桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁

41、系第五篇 桥梁墩台44E N D桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台45第二章第二章 桥梁墩台计算桥梁墩台计算第一节第一节 作用及其效应组合作用及其效应组合 一、桥墩计算中的作用一、桥墩计算中的作用（一）永久作用（一）永久作用 1.1.上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩、徐变影响；凝土收缩、徐变影响；2.2.桥墩自重，包括在基础襟边上的土重；桥墩自重，包括在基础襟边上的土重；3.3.预应力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预应力；预应力，例如对装配式预

42、应力空心桥墩所施加的预应力；4.4.基础变位影响力。基础变位影响力。5.5.水的浮力。水的浮力。第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台46（二）可变作用（二）可变作用1、作用在上部结构上的汽车荷载，对于钢筋混凝土、作用在上部结构上的汽车荷载，对于钢筋混凝土柱式墩应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲柱式墩应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲击力；击力；2、人群荷载；、人群荷载；3、作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；、作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；4、汽车荷载引起的制动力；、汽车荷载引起的制动力；5、

43、作用在墩身上的流水压力；、作用在墩身上的流水压力；6、作用在墩身上的冰压力；、作用在墩身上的冰压力；7、上部结构因温度变化对桥墩产生的水平力；、上部结构因温度变化对桥墩产生的水平力；8、支座摩阻力。、支座摩阻力。第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台47（三）偶然作用（三）偶然作用1)1)地震作用；地震作用；2)2)作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击力。二、作用效应组合二、作用效应组合 为了找到控制设计的为了找到控制设计的最不利组合最不利组合，通常需要对各种可能的组，通常需要

44、对各种可能的组合分别进行计算，并且在对汽车荷载作用效应计算时还需按纵向合分别进行计算，并且在对汽车荷载作用效应计算时还需按纵向及横向的及横向的最不利位置布载最不利位置布载。在桥墩计算中，一般需验算墩身截面。在桥墩计算中，一般需验算墩身截面的承载能力、墩身截面上的合力偏心距及其稳定性。为此需根据的承载能力、墩身截面上的合力偏心距及其稳定性。为此需根据不同的验算内容选择各种可能的最不利作用效应组合。下面将分不同的验算内容选择各种可能的最不利作用效应组合。下面将分别叙述梁桥和拱桥桥墩可能出现的组合。别叙述梁桥和拱桥桥墩可能出现的组合。第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交

45、通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台48（一）梁桥重力式桥墩（一）梁桥重力式桥墩第一种组合：按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。第一种组合：按桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。第二种组合：按桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心和最大第二种组合：按桥墩各截面在顺桥方向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。弯矩的情况进行组合。第三种组合：按桥墩各截面在横桥方向可能产生最大偏心和最大弯第三种组合：按桥墩各截面在横桥方向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。矩的情况进行组合。图图 5-2-1 5-2-1 桥墩上纵向布载情况桥墩上纵向布载

46、情况 图图5-2-2 5-2-2 桥墩上横向布载情况桥墩上横向布载情况第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台49（二）拱桥重力式桥墩（二）拱桥重力式桥墩1.1.顺桥方向的作用及其效应组合顺桥方向的作用及其效应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、温度影响力等，并由此对桥墩产生不平衡水平推力、竖向向风力、温度

47、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（图力和弯矩（图5-2-3a5-2-3a）。对于单向推力墩则只考虑相邻两孔中跨径）。对于单向推力墩则只考虑相邻两孔中跨径较大一孔的永久作用效应。较大一孔的永久作用效应。图图 5-2-3 不等跨拱桥桥墩受力情况不等跨拱桥桥墩受力情况第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台502.2.横桥向的作用及其效应组合横桥向的作用及其效应组合 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、

48、或地震力等。但是对于公路桥梁，横桥方向的受只或漂浮物撞击力、或地震力等。但是对于公路桥梁，横桥方向的受力验算一般不控制设计。力验算一般不控制设计。以上所述的各种作用效应组合是对重力式桥墩而言的，对于其它型式以上所述的各种作用效应组合是对重力式桥墩而言的，对于其它型式的桥墩，则要根据它们的构造和受力特点进行具体分析，然后参照上的桥墩，则要根据它们的构造和受力特点进行具体分析，然后参照上述的一般原则，进行个别的作用效应组合。这里要提出注意的是：述的一般原则，进行个别的作用效应组合。这里要提出注意的是：第一，不论对于哪一种形式的桥墩，均应按承载能力极限状态的设计第一，不论对于哪一种形式的桥墩，均应按

49、承载能力极限状态的设计要求，进行作用效应的组合。要求，进行作用效应的组合。第二，桥规第二，桥规11中还规定，有些可变作用实际上不可能同时出现中还规定，有些可变作用实际上不可能同时出现或是同时参与组合的概率比较小，不应同时考虑其作用效应的组合。或是同时参与组合的概率比较小，不应同时考虑其作用效应的组合。第二章 第一节 作用及其效应组合桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出版社 课件制作：湖南大学土木学院桥梁系第五篇 桥梁墩台51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 对于梁桥和拱桥重力式桥墩的计算，虽然在作用效应组合的内容上对于梁桥和拱桥重力式桥墩的计算，虽然在作用效应组合的内容

50、上稍有不同，但是就某个截面而言，这些外力都可以合成为竖向和水平方稍有不同，但是就某个截面而言，这些外力都可以合成为竖向和水平方向的合力（用和表示）以及绕该截面向的合力（用和表示）以及绕该截面x xx x轴和轴和y yy y轴的弯矩（用和表示）轴的弯矩（用和表示），如图，如图5-2-45-2-4所示。因此，它们的验算内容和计算方法基本相同。下面将所示。因此，它们的验算内容和计算方法基本相同。下面将叙述重力式桥墩的一般计算程序。叙述重力式桥墩的一般计算程序。图图 5-2-4 5-2-4 墩身底截面强度验算墩身底截面强度验算 第二章 第二节 重力式桥墩计算与验算桥梁工程第二版，邵旭东主编 人民交通出