桥梁墩台—计算

2.基底土承载力验算
当基底只承受轴心荷载时：
p
N A
fa
（1）
当基底单向偏心受压，承受竖向力N、弯矩M共同作用时，除满足上式外，
尚应符合下列条件：
pmax
N A
Mቤተ መጻሕፍቲ ባይዱW
R fa
（2）
当基底双向偏心受压，承受竖向力N和绕x轴弯矩Mx与绕y轴弯矩My共同作 用时，除满足第（1）式外，尚应满足下列条件：
fd ―材料强度设计值 ; ad ―几何参数设计值，可采用几何参数标准值，即设计文件规定值。
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墩台截面的承载力验算包括：
1）验算截面的选取；
•验算截面
2）验算截面的内力计算；
墩台身的基础顶面 墩台身截面突变处 与墩台帽交界处的墩身截面
高墩
3）承载能力极限状态验算：按轴心或偏心受压构件验算墩身各截面的 承载能力。对于砌体以及混凝土截面，要分别采用《圬规》相应条款 4.0.4~4.0.8的规定计算。如果不满足要求就应根据4.0.10修改墩身截面尺 寸重新验算；
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2.桥墩验算组合
验算墩身强度和基底 最大应力：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
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验算墩身强度，基底应 力、偏心及桥墩的稳定 性：按顺桥向上可能产 生的最大偏心和最大弯 矩的情况进行组合。
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验算横桥向的墩身强度、基底应力、偏心及桥墩的稳定性：按横 桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合
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流水压力 作用在桥墩上的流水压力，可按通用规范规定计算。流水压力的合力作 用点，假定在设计水位先以下0.3倍水深处，即假定河底的流速为零， 作用力的分布呈倒三角形；
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冰压力 严寒地区位于有冰棱河流或水库中的桥梁墩台，应根据当地冰棱的具体 情况及墩台形状计算冰压力。冰压力有竖向和水平向作用力，主要是水 平向作用力。竖向力是由冰层水位升降而对桥梁墩台产生的作用；水平 向作用力包括因风和水流作用于大面积冰层而产生的静压力、冰堆整体 推移产生的静压力、河流流冰产生的动压力等。
4）截面偏心距验算
验算截面在各种组合下的偏心距，均不应超过《圬规》表4.0.9的限值；
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4）截面偏心距验算
如超过表4.0.9限制时，可按下式确定截面尺寸：
单向偏心 ：
0 Nd
Aftmd Ae 1
W
双向偏心 ：
0 Nd
Aex
Aftmd Aey
1
Wy Wx
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Wy 、Wx―双向偏心时，构件x方向受拉边缘绕y轴的截面弹性抵抗矩和构件y 方向受拉边缘绕x轴的截面弹性抵抗矩，对于组合截面应按弹性模量比换算为 换算截面弹性抵抗矩；
ftmd ―构件受拉边层的弯曲抗拉强度设计值，按《圬规》表3.3.2、表3.3.3-4和
表3.3.4-3采用；
ex、ey―双向偏心时，轴向力在x方向和y方向的偏心距 ；
φ―砌体偏心受压构件承载力影响系数或混凝土轴心受压构件弯曲系数，分别 参见《公路圬工桥涵设计规范》第4.0.6条和4.0.8 条。
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3.桥台验算组合
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7.2.3 重力式桥墩的验算内容
1.截面承载能力极限状态验算
重力式桥墩一般为受压构件，据《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005），采 用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按承载力极限状态设计时，应满足：
0S R( fd , ad )
S―作用效应组合设计值，按《通规》JTGD60-2004的规定计算； R(.) ―构件承载力设计值函数；
船只或漂流物撞击力，施工荷载和地震力
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2.永久作用
桥墩、台自重： 应包括基础襟边上的土重；注意墩台身在水下和土中部分自重的计算方法， 应根据地基土的性质综合考虑；
水的浮力： 位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应计算设计水位时水的不 利浮力；当验算地基应力时，仅考虑低水位时的有利浮力或不及浮力；基 础位于不透水性地基的墩台，可以不计水的浮力；当不能肯定是否透水时、 则分别按透水或不透水两种情况进行计算，取最不利的进行组合；水对水 下墩台或土的固体颗粒的浮力作用，可用墩台圬工的浮容重或土的浮容重 来反映。
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7.2.2 墩台上的作用组合
1.组合时注意事项
桥梁墩台计算时，预先很难确定哪一种荷载组合最不利； 根据不同的验算内容选择各种可能的最不利荷载组合； 在墩台的计算中，需考虑按顺桥向(与行车的方向平行)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； 所有荷载中，汽车荷载的变动对荷载组合起着支配作用； 前述作用并不是在设计使用期内同时出现的，因此与上构一样，不 同作用组合参照规范要求进行。
pmax
N A
Mx Wx
My Wy
R
fa
（3）
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3.基底应力验算
pmax
2N 3da
2N
3(
b 2
eo
)a
b―偏心方向基础底面的边长； a―垂直于b边基础底面的边长； d―N作用点至基底受压边缘的距离； eo―N作用点距截面重心的距离。
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3.可变作用
汽车荷载冲击力： 钢筋混凝土桩柱式墩台及其它轻型墩台，在计算汽车荷载时应计入冲击 力。但对于重力式实体墩台，冲击力的作用衰减很快，因此，验算时可 不计冲击影响；
汽车荷载制动力： 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（铰或滚轴中心）或滑动支座、橡胶支座、摆动 支座的底座面上；
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第七章 桥梁墩台—计算
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7.2.1 墩台上的作用
1.墩台上的作用
永久作用 基本可变作用 其它可变作用 偶然作用
上部构造恒载产生的支撑反力 土重及侧向土压力 预应力(组合式桥墩) 基础变位影响力 水的浮力
汽车荷载(冲击力) 人群荷载
作用于上部构造和墩身上的纵、横向风力 汽车制动力 墩身上的流水压力和冰压力 上部构造因温度变化对桥墩产生的水平力 支座摩阻力
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侧向土压力： 主动土压力 静止土压力 被动土压力
桥台土压力计算时，采用哪种土压力，应根据桥台位移及压力传播 方式而定。梁式桥台承受的水平压力主要是台后滑动土体（及滑动土 体上的荷载）所产生的侧压力，它使桥台发生向河心的移动。因此， 梁桥桥台的侧土压力，一般按主动土压力计算。当桥台刚度很大，不 可能产生微量移动，滑动土体不可能形成时，可按静止土压力计算。