桥墩计算

一、桥墩计算(2007-01-11 13:11:09)转载桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度，按《桥规》表5.3.1取值。

桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。

纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座摩阻力。

一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。

水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。

一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。

（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。

）桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。

同时必须按轴心受压构件进行稳定性验算。

当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。

桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。

关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，仅供参考：1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于1.0；偶然组合时取1.0。

1.0.6条基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧＤ６０－２００４４.１.６条）裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。

1.0.7条地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。

桥墩计算长度系数一、桥墩长度系数的概念桥墩长度系数是指在桥梁设计中，为了考虑桥墩在水流中的承受能力和抗倒力矩的能力，引入的一个参数。

它是桥墩长度与桥梁总长度的比值，用来衡量桥墩的相对长度。

桥墩长度系数越大，说明桥墩长度相对较长，对水流的阻力和倒力矩的影响也就越大。

二、桥墩长度系数的计算方法桥墩长度系数的计算与桥墩的几何形状有关。

一般情况下，桥墩可以分为圆形、方形、椭圆形等几种类型。

我们以圆形桥墩为例来介绍计算方法。

1. 圆形桥墩长度系数的计算在计算圆形桥墩长度系数时，我们需要知道桥墩的直径和桥梁总长度。

假设桥墩直径为D，桥梁总长度为L，则桥墩长度系数C的计算公式为：C =D / L2. 其他形状桥墩长度系数的计算对于其他形状的桥墩，如方形、椭圆形等，其长度系数的计算方法略有不同。

一般情况下，我们可以采用有限元分析等方法进行计算，得到相应的长度系数。

三、桥墩长度系数的应用桥墩长度系数在桥梁设计中起到重要的作用。

通过合理计算桥墩长度系数，可以帮助工程师评估桥墩的稳定性和抗倒力矩的能力，从而确保桥梁的安全性和可靠性。

1. 桥梁稳定性分析在进行桥梁设计时，需要考虑桥墩在水流中的稳定性。

通过计算桥墩长度系数，可以评估桥墩的相对长度，进而分析桥墩在水流冲刷下的稳定性。

如果长度系数过小，说明桥墩相对较短，可能会受到较大的水流冲击力，从而影响桥梁的稳定性。

2. 抗倒力矩设计桥墩长度系数还可以用于桥墩抗倒力矩的设计。

在水流的作用下，桥墩受到倒力矩的作用，为了保证桥梁的稳定性，需要设计合适的桥墩长度。

通过计算桥墩长度系数，可以评估桥墩的相对长度，从而确定合适的桥墩尺寸和形状，提高桥墩的抗倒力矩能力。

四、桥墩长度系数的优化设计在桥梁设计中，为了提高桥墩的稳定性和抗倒力矩的能力，我们可以进行桥墩长度系数的优化设计。

通常情况下，较大的桥墩长度系数可以提高桥墩的稳定性，但同时也会增加桥梁的建设成本。

因此，需要在满足设计要求的前提下，尽量减小桥墩长度系数，以降低工程造价。

本桥选择左幅桥2号桥墩和右幅桥3号桥墩计算1、左幅桥2号墩（非过渡墩）（一）、基本资料：1）.设计荷载：公路Ⅰ级2）.T梁（单幅5片梁，简支变连续）高：2.4m3）.跨径： 40m4）.该联跨径组合：（3×40）m5）.结构简图如下：二、水平力计算1.横向风力计算按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》附表1，取湖北省黄石市设计基本风速为V10＝20.2m/s；2.温度力计算温差按25度考虑，混凝土收缩徐变近似按温差15度考虑，计算刚度K时，偏安全的忽略支座和桩基的刚度，计算如下表：3.汽车制动力力计算（考虑2车道，一联中近似由一个非过渡墩承受）4.撞击力计算由《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》查得，六级航道内的撞击力顺桥向为100KN，横桥向为250KN，作用点位于通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。

5.桥墩及盖梁自重荷载计算三、作用组合1.支反力汇总按上述盖梁计算立面图，5片主梁从左到右依次编号为1～5，其对应盖梁顶支座反力如下表：2.墩底内力计算因墩柱与盖梁（约5：7）刚度相近，将盖梁与墩柱在横桥向做刚架计算，其中，盖梁计算书另行给出，此处只计算墩柱部分。

荷载分别计算上述“上构支反力汇总”三种活载工况及“横桥向水平风力”作用下墩底内力，计算模型及工况3计算结果如下图所示，其他见下表。

1）活载横桥向产生的墩底内力：（1）墩柱盖梁刚架模型（2）活载工况3结构弯矩图（3）工况3结构剪力图（4）工况3结构轴力图2）风力横桥向产生的墩底内力：3）墩底内力组合a．考虑顺桥向撞击力的偶然组合：对于圆形截面，纵横向内力应合并计算。

b四、墩身强度与裂缝验算1.墩底截面强度验算（36×HRB335-25）M最大时墩身截面强度验算：弯矩设计值6664.27钢筋直径25.0桩半径R(m)弯矩设计值6664.02钢筋直径25.0桩半径R(m)2.墩底截面裂缝宽度计算由于横桥向抗弯刚度较大，因此横桥向裂缝在此不做验算。

桥梁工程主要工程量计算(带公式)
本桥共有四种桥墩形式，分别是柱式、空心、薄壁和墙式桥墩。

其中，空心墩是最难计算的。

接下来，我们将从易到难，逐一说明各种桥墩的工程量计算公式。

对于1、2、3号柱式桥墩，每个墩柱直径均为1.8m。

因此，柱式桥墩的总工程量等于每个墩柱的总长与墩柱截面积的乘积。

每个墩柱的截面积可以通过四分之π乘以直径的平方来计算。

1号墩柱均长9.0m、2号墩柱均长10.m、3号墩柱均长17.0m，每个墩均有3个墩柱。

因此，1、2、3号柱式桥墩的
总工程量为274.8（m3）。

5、6号薄壁桥墩由两个带圆角的扁矩形柱组成，每个扁
矩形柱的外框尺寸均为12.85m和 1.80m，截面积相等。

因此，薄壁桥墩的总工程量等于各个扁矩形柱的总长与扁矩形柱截面积的乘积。

每个扁矩形柱的截面积可以通过计算中间大矩形面积、长边两个长矩形面积、短边两个短矩形面积和一个圆形面积来得出。

5、6号薄壁桥墩的总工程量为2868.5（m3）。

7号墙式桥墩的截面形状为……（此处缺失）。

在图纸上，钢筋的长度通常以米为单位，直径则以毫米为单位标出。

那么，如何计算钢筋的重量呢？已知钢筋的长度，如果能根据钢筋的直径推算出每米重量，那么就能计算出整根钢筋乃至整个结构的钢筋重量了。

钢筋的直径和每米重量之间有什么关系呢？答案是：直径的平方乘以0.617，就是每米公斤重。

例如，钢筋直径为
φ12mm，每米重量就是1.2×1.2×0.617=0.888kg。

桥墩课程设计计算桥墩课程设计计算设计资料上部结构为5孔20m 装配式混凝土简支梁,桥面净宽11m.下部结构采用双柱式圆柱墩。

墩柱及桩身尺寸构造见图，墩柱直径130cm,混凝土C30,f cd =13.8MPa,主筋RB335，f sd =280 MPa,灌注桩直径150cm, 混凝土C20, f cd =13.8MPa,主筋HRB335，f sd =280 Mpa 。

墩顶每片梁梁端设400⨯400mm 板式橡胶支座一个，台顶每片梁梁端设四氟版活动支座一个，板式橡胶支座摩阻系数f=0.05,滑板支座最小摩阻系数f=0.03,一般情况取0.05。

桥台上设橡胶伸缩缝。

盖梁、墩身构造均采用C30混凝土，4c 3.010MPa E =⨯，系梁采用C25混凝土，MPa 102.84C⨯=E ，主筋采用HRB335级钢筋，4C2.110MPa E =⨯，箍筋采用R235级钢筋，MPa 102.04C⨯=E 。

每片边梁自重 每片中梁自重 一孔上部结构每个支座支反力(kN)（kN ） (kN) 总重(kN)1、5号梁2、3、4号梁2706.18 边梁支座中梁支座26.6 27.46 265.47 270.05 一、荷载计算 （一）、恒载计算：墩柱上部恒载值由上知：(1)上部构造恒载，一孔重：2706.18kN; (2)盖梁自重（半根自重）：5304.29kN;(3)横系梁重:kN 8425.6250.12.1=⨯⨯⨯; (4)墩柱自重:墩柱自重：21.31225398kN 4π⨯⨯⨯=; （二）、活载计算荷载布置及行驶情况参考前面计算，数值直接取用。

1、汽车荷载(1)单孔单车时120255.28kN 0255.28255.28kN B ,B ,B ===+=相应得制动力为：[]2010.50.752380.751033.6kN T %=⨯⨯+⨯⨯=<90kN所以单孔单车时得制动力取为：T=90kN(2)双孔单车时1276.28kN 255.28kN 76.28255.28332.06kNB ,B ,B ===+= 相应得制动力为：[]22010.50.752380.751049.35kN 90kNT %=⨯⨯⨯+⨯⨯=<取双孔单车制动力为：T=90kN 。

桥梁工程主要工程量计算桥梁工程的主要工程量计算涉及到桥梁的各个部分，其中包括桥墩、桥台、桥面、护栏等，下面我将对一些主要工程量的计算方法进行说明。

1.桥墩和桥台的工程量计算：-桥墩的体积计算公式：V=π*h*(a1+a2+√(a1*a2))，其中V为桥墩的体积，h为桥墩的高度，a1和a2分别为桥墩上底面和下底面的宽度。

-桥台的体积计算公式：V=l*w*h，其中V为桥台的体积，l为桥台的长度，w为桥台的宽度，h为桥台的高度。

2.桥面的工程量计算：-常用的桥面结构是挂篮梁，其工程量计算需要考虑梁段的长度、宽度和高度，以及每个梁段的数量来确定。

-挂篮梁的工程量计算公式：V=l*w*h*n，其中V为挂篮梁的体积，l 为梁段的长度，w为梁段的宽度，h为梁段的高度，n为梁段的数量。

3.护栏的工程量计算：-护栏主要包括护栏板和护栏柱两部分，其工程量计算需要考虑护栏板和护栏柱的长度和数量。

-护栏板的工程量计算公式：L=n*l，其中L为护栏板的长度，n为护栏板的数量，l为单根护栏板的长度。

-护栏柱的工程量计算公式：L=n*l，其中L为护栏柱的长度，n为护栏柱的数量，l为单根护栏柱的长度。

另外，桥梁工程中还有一些其他工程量计算，如浆砌石、钢筋等，这里仅列举了一些主要的工程量计算方法。

在实际工程中，需要根据具体的桥梁设计要求和施工方案进行详细的工程量计算。

需要注意的是，不同的桥梁类型和结构形式可能会有不同的工程量计算方法，所以在具体的工程量计算过程中，需要根据相关规范和设计要求进行具体的计算。

此外，还需要考虑材料的浪费和损耗等因素，以及施工过程中可能需要进行的修补和调整。

因此，在进行桥梁工程量计算时，应充分考虑实际情况和相关参数来确定最终的工程量。

圆端形桥墩工程量计算过程及方法
基础体积计算：
一、根据三视图可以判断底面为2个正四棱柱，根据柱体体积计算公式可以得出，V=V1+V2=（长×宽×高）+（长×宽×高）=（××1）+（××1）=立方米
二、墩身体积计算：根据三视图和课本92页圆端形桥墩墩身体积拆分方法，可以认为墩身是由一个横卧的梯形柱和两个半圆台组成，根据计算方法V 梯=（侧面梯形面积×T形柱的厚度）=（+）×6÷2×=立方米。

圆台体积V=1/3（S上+S下+2S上×S下））×h=（××+××+2S上×S下）×6=立方米。

所以总体积=+=方
三、托盘体积计算：
根据三视图和课本94页，圆端形桥墩托盘体积拆分方法，可以认为托盘是一个纵卧的梯形柱和两个半斜圆柱，根据体积计算方法V梯=（侧面梯形面积×T形柱的厚度）=（+）×÷2×=立方米。

根据斜圆柱体积计算公式=圆底面×斜圆柱高=×××=，所以托盘体积=+=。

桥梁墩、台的计算一、桥梁墩、台水平力分配的计算（一）单联连续梁桥的计算现在设计的中小跨径桥梁，上部结构一般都是简支变连续或桥面连续，因此桥梁墩、台水平力分配的计算主要是研究制动力和温度力，在多孔连续梁桥上的分配。

大家都知道制动力和温度力在桥上各墩、台间的分配，是按照各墩、台的刚度进行的，道理很简单，但要操作计算，首先必须解决三个问题，即桥梁墩、台的刚度计算和冻土的地基比例系数及温度的取值。

1、桥台的刚度：按规范要求桥台都设计有搭板，有搭板的桥台，给它取个名字，叫搭板式桥台，其受力情况有了很大改善。

桥台的搭板一般长度为（5-10）米，宽12米左右，厚度（0.25-0.35）厘米。

加上搭板上路面基层及路面约有100多吨重。

搭板都是现浇的，它同路基间的摩擦系数可取0.4，能产生的摩擦力按2 /3计算也有近30吨。

这可以平衡桥台受的制动力和台后土压力。

桥台在外力作用下的变形和支座的变形比较是微小的，因此可以认为桥台是刚性的。

在东北地区控制桥梁墩台设计为冬天降温，冬天整个桥台包括搭板和路基冻在一起死死的，完全可以视桥台是刚性的。

这就使桥台刚度的计算非常简化，只计桥台上支座的刚度。

王伯惠总工编著的”柔性墩台梁式桥设计”一书，那时桥台没有搭板，为了计算桥台的刚度，论证了很大篇幅。

2、桥墩刚度的计算，有两个方法：（1）简化计算法适用于冬季各墩冻冰或冻土情况基本一样的桥梁，可视墩柱为嵌于地面处的悬臂梁来计算桥墩的刚度。

墩柱刚度公式K z=N/Y d式中：Y d-- 墩柱悬臂梁的挠曲变形;墩柱等截面Y d=L3/3EI墩柱变截面Y d=1/3EI*[L3+L13*(N1-1)+L23*(N2-N1)]式中：L、L1、L2--分别为从地面处起的第一段、第二段和第三段柱长;I、I1、I2-- 分别为对应三段柱的惯矩; E-墩柱混凝土弹性模量;N-- 一个桥墩的墩柱数。

N1=EI/EI1; N2=EI/EI2（2）按弹性桩计算墩柱刚度公式K z=N/Y x式中：Y x=Y0h+Y0m*H+Z0h*H+Z0m*H2+Y dY0h--单位力产生的地面处位移;Y0m--单位弯矩产生的地面处位移;Z0h--单位力产生的地面处转角;Z0m--单位弯矩产力的地面处转角;H=L+L1=L2其他符号的意义同前。

桥梁主要工程量计算公式说明一、桥墩本桥桥墩，共有多种形式，1、2、3号墩为柱式桥墩，4号墩为空心桥墩，5、6号桥墩为薄壁桥墩，7号桥墩为墙式桥墩，共四种形式。

各种桥墩工程量计算均不同，其中以空心墩最难。

考虑到你的诚意，下面从易到难，分别逐一说明。

㈠1、2、3号柱式桥墩各墩墩柱直径均为1.8m，所以柱式桥墩总的工程量，是柱墩柱总长与墩柱截面积的乘积。

每根墩柱截面积：为四分之π乘以直径的平方，即：3.1416*1.8*1.8/4（m2）。

1、2、3号墩柱总长：1号墩柱均长9.0m、2号墩柱均长10.m、3号墩柱均长17.0m，每个墩均有3个墩柱，故墩柱总长为：3*9.0+3*10.0+3*17.0（m）。

1、2、3号柱式桥墩总的工程量，即为：（3*9.0+3*10.0+3*17.0）*3.1416*1.8*1.8/4=274.8（m3）㈡5、6号薄壁桥墩每座薄壁桥墩，是由两个带圆角的扁矩形柱组成，每个扁矩形柱外框尺寸均为12.85m和1.80m、截面积均相等。

所以薄壁桥墩总的工程量，为各个扁矩形柱总长与扁矩形柱截面积的乘积。

1）每个扁矩形柱截面积扁矩形柱截面形状，详见下图。

每个扁矩形柱截面面积，为中间大矩形面积（12.45*1.40）+长边两个长矩形面积（2*12.45*0.20）+短边两个短矩形面积（2*1.40*0.20）+一个圆形面1285180124520202014020积（3.1416*0.20*0.20），即：12.45*1.4+2*12.45*0.2+2*1.4*0.2+3.1416*0.2*0.2（m 2）2）5、6号薄壁桥墩的各个扁矩形柱的总长 5号墩高32.0m 、6号墩高32.0m ，则两墩各个扁矩形柱的总长为2*（32.0+30.0）=2*62.0（m ）3）薄壁墩与0号块连接根部斜撑增加的工程量每座墩增加4*12.85*0.3*0.3/2（m 3），两座墩共增加2*(4*12.85*0.3*0.3/2) （m 3）综上所述，5、6号薄壁桥墩总的工程量为： 2*62.0*(12.45*1.40+2*12.45*0. 20+2*1.4*0.2 +3.1416*0.2*0.2）+2*(4*12.85*0.3*0.3/2) =2868.5（m 3） ㈢7号墙式桥墩墙式桥墩的截面形状为其截面积为：12.0*2.0+3.1416*2.0*2.0/4（m 2） 桥墩高为：6.0m7号墙式桥墩的总工程量为：6.0*（12.0*2.0+3.1416*2.0*2.0/4）=162.8（m3）㈣4号空心桥墩4号墩截面形状为：4号墩总高度为：24.0m1）空心墩外廓总体积为：24.0*14.0*3.0（m3）2）空心墩空心体积空心墩中间段（20m高）三个矩形空心体积为3*20.0*3.6*1.8（m3）空心墩两端（2m高）上下六个棱台的体积每个棱台体积计算公式为：V＝h [ab＋a1b1+ (aa1bb1)1/2]/3，其中a=3.6m、b=1.8m、a1=2.4m、b1=0.6m，则6个棱台体积为：6*2.0*（3.6*1.8+2.4*0.6+sqrt(3.6*1.8*2.4*0.6)）/3（m3）3）4号空心墩总工程量为：24.0*14.0*3.0－3*20.0*3.6*1.8－6*2.0*（3.6*1.8+2.4*0.6+sqrt(3.6*1.8*2.4*0.6)）/3=575.3（m3）二、盖梁钢筋混凝土盖梁，只在4、7号墩设有。