梁橋橋臺計算PPT課件

1、第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第二種情況：第二種情況：汽車荷載（以車道荷載形式布載）僅布置在橋垮結構上，集中荷載布置在支座上，溫度下降，制動力向橋孔方向，并考慮臺后土側壓力。第1頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第三種情況：第三種情況：汽車荷載（以車道荷載形式布載）同時布置在橋垮結構和破壞棱體上，此時集中荷載可布置在支座上或臺后填土破壞棱體上第2頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算注意：臺后的土側壓力，一般按主動土壓力計算，大小與土的壓實程度有關。在計算橋臺前端的最大應力，向橋孔一側的偏心和橋孔方向的傾覆與滑動時，按臺后土壓力尚未壓

2、實考慮；當計算橋臺后端的最大應力，向路堤一側的偏心和向路堤方向的傾覆與滑動時，按臺后填土已經壓實考慮。第3頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第4頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算設計主要尺寸的擬定臺帽尺寸可參照梁式橋實體墩墩帽尺寸的擬定；前墻頂面寬b10.5m，任一水平截面寬度b3不宜小于該截面至墻頂高度h的0.4倍；側墻頂面寬度b10.5m,任一水平截面寬度b2，對于片石砌體不宜小于該截面至墻頂高度h的0.4倍；塊石、粗料石砌體或混凝土不宜小于該截面至墻頂高度h的0.3倍；如橋臺內填料為中、粗砂或砂礫時，上述兩項可分別相應減為0.35倍和0.3

3、0倍。計算同實體重力式橋墩第5頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第6頁/共23頁第四節(jié)第四節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算四、帶支承梁的梁橋輕型橋臺計算要點結構特點：上部結構與臺帽錨固，下部設支撐橫梁，利用上部結構和下面的支撐橫梁作為橋梁墩臺間的上下水平支撐，使墩臺、橋跨結構、支撐橫梁形成一個整體四鉸剛構體系共同受力（四鉸框架結構）第7頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第8頁/共23頁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算計算內容：將橋臺（順橋向）視作上、下端鉸支，在側向土壓力作用下臺身作為豎梁進行截面強度驗算；將橋臺（包括基礎）在豎

4、向荷載作用下橫橋向作為一根彈性地基上的短梁進行截面強度驗算；驗算地基土容許承載力。第9頁/共23頁（一）橋臺臺身作為豎梁的強度驗算驗算內容：在臺后土壓力作用下臺身強度驗算荷載的布置：橋上無汽車荷載，臺后填土破壞棱體上有車輛荷載。計算模型：簡支豎梁第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第10頁/共23頁以單位橋臺寬度進行驗算。1、驗算截面處的豎向力N 橋跨結構恒載在單位寬度橋臺上的支點反力N1 單位寬度臺帽的自重N2 驗算截面以上單位寬度臺身的自重N3第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算321NNNN第11頁/共23頁2、土壓力計算E 最不利荷載組合：橋上無車輛荷載，臺背填土破

5、壞棱體上有車輛荷載； 土壓力由兩部分組成： 臺后填土本身ET; 破壞棱體上車輛荷載引起的土壓力Ec;即：E= ET+ Ec第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第12頁/共23頁1單位臺寬填土引起的土壓力ET壓力圖形：三角形分布計算公式：第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算245tanH21E0222T土壓力著力點自計算土層底面算起，C=H/3第13頁/共23頁2單位臺寬由車輛荷載引起的土壓力Ec壓力圖形：均勻分布計算公式：0BLGh第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算245tanHL020)245tan(02hHEc土壓力著力點自計算土層底面算起，hHhHHC23

6、3第14頁/共23頁3、臺身內力計算1計算圖式計算跨徑的確定： 臺身受彎的計算跨徑H1： 受剪的計算跨徑取H0第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算2c2dHH01第15頁/共23頁2內力計算： 計算截面彎矩M時，軸力N的影響可忽略不計，跨中截面彎矩為P1對應計算跨徑H1填土產生的土壓力強度P2臺后破壞棱體上車輛荷載的等代土層產生的土壓力強度第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算211212HP161HP81M第16頁/共23頁2內力計算 剪力跨徑為H0下端支點剪力最大。P1對應計算跨徑H0填土產生的土壓力強度P2臺后破壞棱體上車輛荷載的等代土層產生的土壓力強度第二節(jié)第二節(jié) 橋

7、臺的設計與計算橋臺的設計與計算0102HP31HP21Q第17頁/共23頁（二）橋臺在本身平面內的彎曲驗算計算思路（假定）： 在橫橋方向把橋臺連同翼墻和基礎視作一根支撐在彈性地基上的有限長梁，計算在自身平面內的彎矩，驗算其抗彎強度。 計算中認為橋臺和基礎自重引起地基梁的彎曲在施工過程中已完成，不產生彎矩。 上部結構的結構重力和汽車荷載均作為均布、連續(xù)、對稱荷載作用于彈性地基梁上，在梁的中點產生最大彎矩：第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算2/L2/L2/L2/L2/LB12/LB12D4CBABccBaP)mkN/(M第18頁/共23頁第19頁/共23頁a地基梁變形系數P作用橋臺上的均布荷載（橋垮結構均布重力與計為 均布的車道荷載）A,B,C,D雙曲函數值B1,L/2當X=B1,X=L/2的按aX查得的函數值aL4時的橋臺為支承在彈性地基上的有限長梁。第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第20頁/共23頁a地基梁變形系數K0地基土的彈性抗力系數；b地基梁寬度，即橋臺基礎順橋向寬度；E地基梁（橋臺）彈性模量；I橋臺（包括基礎）順橋向豎剖面慣性矩，假定整個地基梁的I值不變。第二節(jié)第二節(jié) 橋臺的設計與計算橋臺的設計與計算第21頁/共23頁注意：