桥梁墩台的计算
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桥梁墩台径向布置桩基坐标计算每⼀处墩台的轴线都和本桩号处的切线⽅位⾓成⼀个固定夹⾓,内外侧梁板长度不等,或者梁板长度相等但是接缝内外宽度不等,这种情况下是径向布置。
与道路边桩布置⼀致。
计算思路参照⼆次偏距法。
⽰例演⽰:由图可得墩台径向布置,墩台轴线与本桩号切线⽅位⾓成90度。
①核对桥梁桩号⽴⾯图中得出桥梁全长238⽶,中⼼桩号为K0+613.248,那么桥梁起点桩号为K0+613.248-238/2=K0+494.248(238⽶包括两侧长3.5的⽿墙),那么桥梁终点桩号为K0+494.248+3.5+0.06+35+35+31.44+0.12+31.44+35+31.44+0.06+3.5=K732.248与图纸中桥梁终点桩号⼀致,说明数据⽆误。
②计算各墩台桩基中⼼线桩号单排桩:0号桥台背墙线桩号为K0+494.248+3.5=K0+497.748,根据下图桩基中⼼线桩号为K0+497.748+(1.5-(1.5+0.2+0.2)/2)=K0+498.298。
1号墩中⼼线桩号为K0+497.748+0.06+31.44=K529.248。
3号墩中⼼线桩号为K0+529.248+35+35=K0+599.248。
4号墩中⼼线桩号为K0+599.248+31.44+0.06=K0+630.748。
5号墩中⼼线桩号为K0+630.748+0.06+31.44=K0+662.248。
6号墩中⼼线桩号为K0+662.248+35=K0+697.248。
双排桩:7号桥台背墙线桩号为K0+697.248+31.44+0.06=K0+728.748,那么靠近桥梁终点的7号桥台7b桩基中⼼线桩号根据下图可得K0+728.748+(-1.5+0.1+1.7+0.9-0.5-(1.5/2))=K0+728.698。
2号墩2a#桩基中⼼线桩号为K0+494.248+3.5+0.06+31.44+35-3/2=K0+562.748。
墩台体积计算范文首先,墩台体积计算主要涉及以下几个方面的内容:1.墩子尺寸:墩子通常是建筑物地面以下的一种结构,用于支撑建筑物或桥梁等。
墩子可以有不同的形状,如方形、圆形、多边形等,其尺寸包括墩子的高度、上底面和下底面的边长或直径等。
2.台阶尺寸:台阶是用于连接不同高度地面的结构,通常用于楼梯、台子等。
台阶可分为阶梯和踏步两部分,其尺寸包括台阶的高度、踏步的长度、宽度等。
3.计算公式:墩台体积计算通常使用体积的计算公式,例如,计算一个矩形墩体的体积可以使用公式V=A×H,其中V表示体积,A表示底面积,H表示高度。
下面以一个具体的例子来说明墩台体积计算的步骤:假设有一个方形墩子,其上底面边长为4m,下底面边长为5m,高度为6m。
现在需要计算该墩子的体积。
首先计算底面积:A=上底面边长×下底面边长=4m×5m=20m²然后使用体积计算公式计算体积:V=A×H=20m²×6m=120m³所以该方形墩子的体积为120m³。
类似地,如果需要计算墩台的体积1.确定墩子和台阶的尺寸,包括墩子高度、上底面和下底面的边长或直径,以及台阶的高度、踏步的长度、宽度等。
2.计算墩子的底面积,根据墩子的形状使用相应的公式进行计算。
3.计算墩子的体积,使用体积计算公式进行计算。
4.如果存在多层台阶,需要将每个台阶的体积分别计算,并求和得到整个墩台的体积。
需要注意的是,这只是一个简单的例子,实际工程中可能会涉及更复杂的墩台形状和结构,需要根据实际情况进行具体的计算。
总结起来,墩台体积计算是建筑工程或土木工程中重要的计算内容,需要根据墩子和台阶的尺寸,使用相应的公式进行计算。
正确的墩台体积计算可以为后续的设计和施工提供准确的数据支持。
桥梁墩台径向布置桩位坐标计算首先,需要明确桥梁墩台的设计尺寸和桩位的数量。
根据桥梁建设项目的具体要求,包括桥梁长度、墩台高度、墩台宽度等参数,确定墩台的设计尺寸。
同时,确定在径向方向上需要布置的桩位数量。
其次,需要确定桥梁墩台的中心线位置。
通常,桥梁墩台的中心线位置是按照桥梁设计方案确定的,可以通过工程图纸或者实地勘察进行确定。
在墩台中心线上选取相应的点位作为桩位坐标的原点,建立直角坐标系。
根据墩台尺寸和设计要求,在直角坐标系中确定墩台的左右边界线和桩位的布置范围。
根据桩位数量和墩台尺寸,将墩台的布置范围等分成相应数量的段。
每个段的长度可以根据实际情况进行确定,一般建议不超过墩台宽度的1/3,以保证桩位布置的均匀性。
确定每个段的桩位坐标。
在每个段的中心位置选取一个桩位,然后在该桩位两侧等间隔布置其他桩位。
根据设计要求,可以确定桩位的间距和桩基的尺寸。
根据桩位坐标和墩台中心线位置,计算每个桩位的真实坐标。
根据墩台的中心线位置和桩位布置的横向间距,计算每个桩位的横向坐标。
而每个桩位的纵向坐标可以通过设计方案或者实际测量进行确定。
最后,对计算得到的桩位坐标进行检查和修正。
根据实际施工和测量情况,对计算得到的桩位坐标进行检查,确保布置的桩位满足设计要求和施工要求。
如果有必要,可以进行适当的调整和修正。
总结起来,桥梁墩台径向布置桩位坐标计算是一个复杂而重要的过程,需要充分考虑桥梁设计要求和施工要求。
通过正确的计算方法和严密的验证过程,可以得到符合要求的桩位坐标,保证桥梁建设的稳定性和安全性。
建筑桥梁墩台冲刷计算建筑桥梁墩台冲刷计算是一个重要的工程设计计算,它主要用于评估墩台在河流、河道或其他水体流动条件下受到的冲刷影响,并确定相应的护坡或护岸措施,以保证墩台的安全和稳定。
下面将详细介绍建筑桥梁墩台冲刷计算的相关内容。
一、冲刷机理墩台冲刷是指水流通过桥梁墩台时,由于流速过高或水流的冲击力过大,导致墩台周围土壤被冲刷,形成或加剧土壤的流失现象。
墩台冲刷主要有两种形式:基底冲刷和侧面冲刷。
基底冲刷是指水流通过墩台底部的土壤层时,由于流速过快或水流冲击力过大,使土壤颗粒被冲刷带走,导致墩台基础下陷甚至失稳。
侧面冲刷是指水流通过墩台周围土体时,由于流速过快或水流冲击力过大,使土体颗粒被冲刷带走,导致墩台侧面土体破坏、沉降或变形。
二、冲刷计算方法墩台冲刷计算一般采用两种方法:经验公式法和数值模拟法。
1.经验公式法:经验公式法是根据过去实际工程经验总结得出的一些计算公式,可以根据不同的河流水流条件和墩台参数进行冲刷计算。
常用的经验公式有降水法、分步法等。
降水法适用于流速较快、河道比较宽阔、水流较长时间作用于墩台的情况。
计算公式如下:Q=λσg^0.5其中,Q为墩台下方底面单位宽度上的冲刷率(m/s),λ为经验系数,σ为水流浸没高程(m),g为重力加速度(m/s^2)。
分步法适用于流速较慢、河道较窄、水流较短时间作用于墩台的情况。
计算步骤如下:(1)根据水流速度、墩台形状和水流方向确定冲刷机理;(2)根据砂粒的尺寸、密度和流动的渠道形状等参数,计算水流中的最大连续输沙率;(3)根据墩台底面的积水深度和水流方向计算出墩台底面单位宽度上的冲刷率。
2.数值模拟法:数值模拟法是采用计算机模拟的方法,通过建立墩台冲刷的数学模型,利用数值计算方法对水流动力学进行模拟,得出墩台冲刷的影响范围和程度。
数值模拟法可以更准确地预测水流对墩台的冲刷影响,但需要进行大量的现场数据采集和复杂的计算过程。
三、冲刷防治措施墩台冲刷防治措施的选择主要依据冲刷的机理、冲刷程度和周围环境条件等因素。
连续桥面简支梁桥墩台计算实例在进行连续桥面简支梁桥墩台计算之前,我们首先需要了解一些基本概念和计算方法。
连续桥面简支梁是指桥面梁连接在连续的墩台上,而桥墩台则是支撑桥面梁和承载荷载的结构。
在进行计算时,我们需要确定桥墩台的受力情况、计算荷载和使用适当的计算公式。
1.桥墩台的受力情况:在连续桥面简支梁中,桥墩台通常由墩台柱和墩台底座构成。
墩台柱主要受力于竖直和水平方向的荷载,而墩台底座主要受力于竖直方向的荷载。
为了保证桥墩台的稳定性和安全性,我们需要计算墩台柱和墩台底座的最大受力。
2.计算荷载:在进行连续桥面简支梁桥墩台计算时,我们需要考虑桥面梁、桥面铺装、人行道、护栏和侧线荷载等。
其中,桥面梁是承载车辆荷载的主要结构,所以需要特别注意桥面梁的荷载计算。
3.计算公式:-墩台柱受力计算公式:墩台柱竖直方向最大受力计算公式为Fv=P+W,其中P为上部结构竖直方向荷载,W为桥梁自重。
-墩台柱水平方向最大受力计算公式为Fh=H,其中H为水平方向荷载。
-墩台底座受力计算公式:墩台底座竖直方向最大受力计算公式为Fv=P+W+Wd,其中Wd为侧向荷载。
下面,我们以一个实例进行连续桥面简支梁桥墩台的计算。
假设我们要计算一座连续桥面简支梁的桥墩台,该桥的总长为40m,主跨长为20m,两个墩台之间的距离为10m。
墩台柱的材料是混凝土,墩台底座的材料是钢。
首先,我们需要确定桥墩台的受力情况。
在这个例子中,墩台柱主要受力于竖直和水平方向的荷载,而墩台底座主要受力于竖直方向的荷载。
接下来,我们需要计算荷载。
根据规范,我们可以计算出桥面梁、桥面铺装、人行道、护栏和侧线荷载等的荷载值。
最后,我们可以使用计算公式计算墩台柱和墩台底座的最大受力。
假设竖直方向的荷载为1000kN,桥梁自重为500kN,侧向荷载为200kN,水平方向荷载为300kN。
根据墩台柱受力计算公式,墩台柱竖直方向最大受力Fv=P+W=1000kN+500kN=1500kN。
填土内摩擦角φ=30.0000.52填土容重r=18.000台背与土的摩擦角δ=0.2618素混凝土容重Cs=24.000w =0.7854钢筋砼容重Cg=25.000tg θ=0.65桥台参数破棱体长度lo= 2.22B1=11.250破棱体面积Blo =25.02B2=10.350破棱体平面内布设活载轴重ΣG=560.00B3=7.000等代土层厚度h= 1.24B4=8.000土压力系数μ=0.30B5=0.800台帽背墙顶至底范围内土压力E=612.78H1= 3.407对台帽底的力臂 C=1.38H2= 4.800台帽背墙土压力对台身顶的弯矩M=842.72H3= 1.000H4= 1.200H5=0.750H6= 2.657土压力单宽强度q1=18.48H7= 3.407土压力单宽强度q2=44.53T0= 4.200土压力单宽强度q3=49.95T1=0.500E1=354.25T2=0.800e1= 6.94T3= 1.800E2=362.95T4= 1.600e2= 3.07T5= 3.200E3=377.92T6= 4.700e3=0.49T7=0.750M1=2456.94T8=0.750M2=1114.02T9=0.100M3=185.34T10=0.100T11=0.000TN10.350HN10.350土压力单宽强度q1=24.75HN20.350土压力单宽强度q2=29.90锥坡比n= 1.500台身部分土压力E1=142.54肋板数nl2基础部分土压力E1=218.60填土与水平面夹角β=0.0000.00e1= 2.60台背与竖直线夹角α=0.0000.00e2=0.48桥头搭板长m=8.000桥头搭板厚m=0.350支座厚度=0.059垫石厚度=0.100上部结构作用在桥台的恒载P=2526.540活载R=1086.741支座摩擦系数0.0601.台身顶台后土压力3.基础底的台后土压力6. 台身底及基础底的台后、台前土压力汇总表 表1-上部结构恒载kN 活载kN1上部恒载对台身顶弯矩M1=252.6541活载对台身顶弯矩M1=108.6742上部恒载对台身底弯矩M2=-1768.5782活载对台身底弯矩M2=-760.7193上部恒载对基础底弯矩M3=-1768.5783活载对基础底弯矩M3=-760.719下部结构恒载名称体积重力(kN)对台身顶中心力臂(m)偏心弯矩kN.m耳墙 6.92173.04-2.36-407.64背墙12.41310.36-0.65-201.73台帽上两侧当块0.6516.250.25 4.06台帽上两侧当块台帽24.30607.500.000.00搭板牛腿 1.9047.55-1.06-50.19桥头搭板9.66241.50-1.08-259.61合计1396.19-915.12名称体积重力(kN)对台身底中心力臂(m)偏心弯矩kN.m42.68768.18-2.03-1555.553.8469.12-1.65-114.0523.04414.72 1.98819.0724.58442.37 1.07471.8610.80-194.400.85-165.24横桥向两肋之间土压力49.15884.74-0.80-707.79横向肋两外侧襟边土压力24.58442.370.53235.932827.09-1015.777. 恒载计算8. 活载计算台后襟边土重力台身顶承担的台帽及其以上部分桥台恒载 表1-6A 台身顶承担的台帽及其以上部分桥台恒载 表1-7台前襟边土重力弯矩/kN.m842.722798.863655.87竖直力/kN 2526.542526.542526.54弯矩/kN.m 252.65-1768.58-1768.58竖直力/kN 1396.191856.992796.99弯矩/kN.m -915.12-2195.91-2195.91竖直力/kN ————2827.09弯矩/kN.m ————-1015.77竖直力/kN 1086.741086.741086.74弯矩/kN.m 108.67-760.72-760.72水平力/kN 151.59151.59151.59弯矩/kN.m206.01933.661085.2542.67641.470.9840.2264基础承载土重力活载摩阻力上部结构恒载下部结构恒载鄂尔多斯市达拉克奇贾元新格收2.台身底台后土压力肋板土压力计算宽度b= 2.40μh1r=18.48μh2r=44.53台帽部分土压力E1=354.25对台身底的力臂e1= 5.94台身部分土压力E2=362.95对台身底的力臂e2= 2.07对台身底的弯矩M1=2154.34对台身底的弯矩M2=751.074.台身底的台前土压力台前锥坡与水平面夹角β=-0.59台肋前缘与竖直方向夹角α=0.32台前与土的摩擦角δ=0.26土压力系数μ=0.2864E=142.54E的竖向分力Ev=78.54E的水平分力Eh=-118.95指向路基方向E作用点距台身底距离C= 1.60竖向分力对台身底弯矩Mv=83.77水平分力对台身底弯矩Mh=-190.325.基础底的台前土压力E1竖向分力Ev1=78.54E1水平分力Eh1=-118.95E2竖向分力Ev2=120.44E2水平分力Eh2=-182.42E1竖向分力对基础底弯矩M1v=83.77E1水平分力对基础底弯矩M1h=-309.28E2竖向分力对基础底弯矩M2v=213.42E2水平分力对基础底弯矩M2h=-88.34表1-5摩阻力151.5921摩阻力对台身顶弯矩M1=206.0142摩阻力对台身底弯矩M2=933.6583摩阻力对基础底弯矩M3=1085.250名称体积重力(kN)对台身底中心力臂(m)偏心弯矩kN.m 耳墙6.92173.04-3.16-546.07背墙12.41310.36-1.45-450.02台帽上两侧当块0.6516.25-0.55-8.94台帽24.30607.50-0.80-486.00搭板牛腿 1.9047.55-1.86-88.22桥头搭板9.66241.50-1.88-452.8112.29307.20-0.80-245.766.14153.600.5381.92承台37.60940.000.000.00合计1856.99-2195.912796.99-2195.919. 摩阻力计算台身顶承担的台帽及其以上部分桥台恒载 表1-6B 台身弯矩/kN.m842.722798.863655.87竖直力/kN 2526.542526.542526.54弯矩/kN.m 252.65-1768.58-1768.58竖直力/kN 1396.191856.992796.99弯矩/kN.m -915.12-2195.91-2195.91竖直力/kN ————2827.09弯矩/kN.m ————-1015.77竖直力/kN 1086.741086.741086.74弯矩/kN.m 108.67-760.72-760.72水平力/kN -151.59-151.59-151.59弯矩/kN.m-206.01-933.66-1085.25活载摩阻力上部结构恒载下部结构恒载基础承载土重力。
12.2桥梁墩台的计算12.2.1 重力式桥墩1.作用(荷载)及其组合在第一章总论里,已经对公路桥涵设计所用的作用(荷载)及其组合作了详细介绍,本节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为:·上部结构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及徐变作用;·桥墩自重,包括在基础襟边上的土重;·预加力,例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力;·基础变位作用,对于奠基于非岩石地基上的超静定结构,应当考虑由于地基压密等引起的支座长期变位的影响,并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力;·水的浮力,基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台,当验算稳定时,应考虑设计水位的浮力;当验算地基应力时,可仅考虑低水位的浮力,或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
作用在桩基承台底面的浮力,应考虑全部底面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者,不应考虑桩的浮力,在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
当不能确定地基是否透水时,应以透水或不透水两种情况与其他作用组合,取其最不利者。
桥墩计算中考虑的可变作用为:·作用在上部结构的车道荷载,对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力,对于重力式墩台则不计冲击力;·人群荷载;·作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力;·车道荷载制动力;·作用在墩身上的流水压力;·作用在墩身上的冰压力;·上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力;·支座摩阻力。
作用于桥墩上的偶然作用为:·地震作用;·作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。
上述各种作用的计算方法可参见第一章相关内容和《桥规》(JTG D60)有关条文。
重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关,例如,墩身截面的强度和偏心的验算,整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。
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。
其次,拱桥重力式桥墩与梁桥的除了有共同点之外,也还存在一些差异。
例如拱桥不设活动支座因而没有支座摩阻力;但它要计及各种作用在拱座处产生的水平推力和弯矩。
下面将按梁桥和拱桥分别列出它们可能的作用效应组合。
(1)梁桥重力式桥墩1)第一种组合。
按在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力的情况进行组合。
它是用来验算墩身强度和基底最大应力。
因此,除了有关的永久作用外,应在相邻两跨满布可变作用的一种或几种(图12.32a)。
仅在验算稳定时考虑);N gk , N Qk 支点反力影响线求得; Fbk 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荷载作用力。
图12.33中的符号意义如下:G ——桥墩自重;Q ——水的浮力(gk′——相邻两孔拱脚处因结构自重产生的竖向反力;N ——与车道荷载及人群荷载产生的H Qk 最大值相对应的拱脚竖向反力,可按N ——由桥面处制动力F bk 引起的拱脚竖向反力,即lhF N bk =,其中h 为桥Fbk ;H gk ,——不计弹性压缩时在拱脚处由结构自重引起的水平推力; H gk 和相面至拱脚的高度,为拱的计算跨径(图12.33b)l gkH ′gk ,∆——由结构自重产生弹性压缩所引起的拱脚水平推力,方向与H ∆gkH ′gk H ′反;H Qk ——在两孔中较大的一孔上由车道荷载及人群荷载所引起的拱脚最大水H Fbk ——在拱脚处的水平推力,按两个拱脚平均分配计算,即相邻平推力;制动力引起2bkF H =Fbk ; H t ,——温度变化引起在拱脚处的水平推力(图示方向为温度上升,降温时则方向相反);H r ,——拱圈材料收缩引起的拱脚水平拉力; ,——结构自重引起的拱脚弯矩; ——由车道荷载及人群荷载引起的拱脚弯矩,由于它是按达到最大值时的活载布置计算的,故产生的拱脚弯矩很小,可以忽略不计;,——温度变化引起的拱脚弯矩;,——拱圈材料收缩引起的拱脚弯矩;——墩身纵向风力;2)横桥向的作用及其组合。
在横桥力、它们式的桥墩,的强计入2. 重力式桥墩验算组合的t H ′rH ′gk M gkM ′Qk M Qk H t M t M ′r M r M ′WL F 制设计。
以上所的构造和受力特点进行具体分析,这里要提出注意的是:○1不论对于哪一种型度安全系数和结构稳定系数。
○2桥规中还规定,在可变作用中H Σ表示)以及绕该截面x —x 轴和y —y M 和M Σ表示),如图12.35所示。
(1)桥墩墩身强度验算对于较用x Σ算内容和计算方法基本相同,均应满足变处y 截面;对于较高的桥墩,底部 个截面上的外力应按顺桥方向和横桥方向分别进行作用效应组合,,这时应沿竖向每隔2~3米验算一个截面,其步骤如下:图12.34 墩身底截面强度验算1)内力计算。
作用于每以求得相应的竖向力N Σ、水平力H Σ和弯矩M Σ。
2)截面强度的验算。
轴心受压心受压对于和偏的桥墩,可按《桥规》(JTJ022-85)第3.0.02条中有关公式进行验算。
如果不满足要求时,就应修改墩身截面尺寸,重新验算。
3)偏心距e 的验算。
桥墩承受偏心受压荷载时,其偏心距NMe ΣΣ=不得超过《桥规》0(JTJ022-85)表3.0.2-1中规定的容许值。
抗震验算时,截面偏心距应小于或等于2.4倍的验算。
当拱桥相邻两孔的推力不相等时,常常要验算拱座底截面的抗剪强度桥跨结构的正常使用,对于高度超过20m 的重力式桥墩应验算截面核心半径。
4)抗剪强度的。
当构件为通缝受剪时,可按桥规中有关公式验算。
如果是采用无支架吊装的双曲拱桥时,以及在裸拱情况下卸落拱架时,都应按照该阶段的作用效应组合进行这项验算。
(2)墩顶水平位移的验算墩顶过大的水平位移会影响墩顶水平方向的弹性位移。
桥规规定墩顶端水平位移的容许极限值为:l 5.0≤∆ (12.3)式中:3方向l ∆(1顺桥方向横桥方向式中:max σN a 、 [b σ]——顺桥方向验算时,基底受压面积在顺桥方向的长度,即x c ⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=x x e b c 23; y c ——横桥方向验算时,基底受压面积在横桥方向的长度,即⎟⎠⎞⎜⎝⎛−=y y e b c 23;x e 、——合力在x 轴和y 轴方向的偏心距。
y e 2)基底偏心距验算。
为了使基底恒载应力分布比较均匀,防止基底最大压应力max σ与最小压应力min σ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,在设计时,应对基底合力偏心距加以限制,在基础纵向和横向,其计算的荷载偏心距应满足表12-2的要求。
0e表12.2 墩台基础合力偏心距的限值荷载情况地基条件合力偏心距 备 注桥墩e 0≤0.1ρ墩台仅受恒载作用非岩石地基桥台e 0≤0.75ρ对于拱桥墩台,其恒载合力作用点应尽量保持在基底中线附近。
非岩石地基 e 0≤ρ 石质较差的岩石地基e 0≤1.2ρ(II)、(IV)恒载 + 车道荷载、人群荷载、冲击力、离心力的一种或几种 + 制动力、摩阻力、温度作用、流水、流冰、风力的一种或几种组合;恒载 + 车道荷载、人群荷载、冲击力、离心力的一种或几种 + 制动力、摩阻力、温度作用、流水压力、流冰压力、风压力的一种或几种+偶然作用中的船只或漂流物的撞击力;竖密岩石地基e 0≤1.5ρ建筑在岩石地基上的单向推力墩,当满足强度和稳定性要求时,合力偏距不受限制。
岩石,密实的碎石土,密实的砾、粗、中砂,老粘性土, [σ0]≥300kPa 的一般粘性土 e 0≤2.0ρ中密的碎石土,中密的砾、粗、中砂,200kPa ≤[σ0] <300 kPa的一般粘性土e 0≤1.5ρ(VI)恒载+地震力密、中密的细砂、粉砂,100kPa ≤[σ0] <200 kPa 的一般粘性土e 0≤1.2ρ新近沉积粘性土,软土,松散的砂、 填土,[σ0] <100 kPa的一般粘性土e 0≤1.0ρ注:ρ=W/A ; e 0=∑M/N其中: ρ——墩台基础底面的核心半径;W ——相当于墩台基础底面应力较小边缘的截面抵抗矩;A ——墩台基础底面的面积;N ——作用于基底的合力的竖向分力;∑M ——作用于墩台的水平力和竖向力对基底形心轴的弯矩。
(II )、(IV )、(VI )为《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)中的荷载组合编号。
(4)桥墩的整体稳定性验算在设计中,除了满足地基强度和合力偏心距不超过容许值以外,还须就以下两个方面对桥墩整体稳定性进行验算。
1) 倾覆稳定性验算。
抵抗倾覆的稳定系数可按下式验算(图12.36)式中:M 稳——稳定力矩; M 倾——倾覆力矩;i F Σi i e F i i h H 乘积;x 0e 所有外力的合力R 力对基底重心的偏心距。
2) 按下式验算:i式中:i F Σ——各竖向力的总和(包括水的浮力); i H Σ——各水平力的总和;μf ——基础底面(圬工)与地基土之间的摩擦系数,若无实测值时可参照表12.3选取。
上述求得的倾覆与滑动稳定系数K 0和K c 均不得小于表12. 4中所规定的最小值。
最后还要注意的是在验算倾覆稳定性和滑动稳定性时,都要分别按常水位和设计洪水位两种情况考虑水的浮力。
表12. 3 基底摩擦系数地基土分类摩擦系数μf软塑粘土 0.25 硬塑粘土0.30 砂粘土、粘砂土、半干硬粘土 0.30~0.40 砂土类 0.40 碎石类土 0.50 软质岩土 0.40~0.60 硬质岩土0.60~0.70表12. 4 抗倾覆和抗滑动的稳定系数编号 作用组合验算项目 稳定系数 抗倾覆 1.5 1(I )恒载(不含混凝土收缩徐变、基础变位及水的浮力)+ 车道荷载、人群荷载、冲击力、离心力中的一种或几种组合抗滑动 1.3抗倾覆2(II)、(IV )恒载 + 车道荷载、人群荷载、冲击力、离心力的一种或几种 + 制动力、摩阻力、温度力、流水、流冰、风力的一种或几种组合;恒载 + 车道荷载、人群荷载、冲击力、离心力的一种或几种 + 制动力、摩阻力、温度力、流水压力、流冰压力、风压力的一种或几种+偶然作用中的船只或漂流物的撞击力;抗滑动1.3抗倾覆3(V )施工阶段验算抗滑动1.2 抗倾覆1.24(VI)恒载+地震力抗滑动1.1注:1、若组合编号1中恒载包括由混凝土收缩、徐变和水的浮力效应时,则应采用组合编号2的稳定系数; 2、(I )、(II )、(IV )、(V )、(VI )为《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)中的荷载组合编号。
12.2.2 桩柱式桥墩计算特点桩柱式桥墩的计算包括盖梁和桩身两个部分。
1.盖梁设计桩柱的钢筋伸入到盖梁内,与盖梁的钢筋绑扎或焊接成整体,盖梁与桩柱刚接呈刚架结构。