簡支梁（板）橋的橋墩設(shè)計(jì)計(jì)算方法

1、簡支梁（板）橋的橋墩設(shè)計(jì)計(jì)算方法表1 墩身底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值上部結(jié)構(gòu)墩帽與墩身汽車荷載人群荷載Rl（kN)Rr（kN)自重（kN)縱向偏心彎矩（kNm）橫向偏心彎矩（kNm）1、上部結(jié)構(gòu)每孔上部結(jié)構(gòu)自重NG1 n片主梁重量 + 橋面鋪裝重量 +人行道、欄桿及緣石重量自重反力 Rl = Rr = 0.5 NG12、墩帽和墩身自重3、汽車荷載及人群荷載兩跨有荷載，在右跨左支點(diǎn)處設(shè)集中荷載Pk左反力 Rl=20.5qkl0 右反力Rr=20.5qkl0+21.2Pk順橋向偏心彎矩橫橋向偏心彎矩人群荷載作用下的左右反力公路橋墩活載布置圖式4、風(fēng)荷載橫橋向：上部結(jié)構(gòu)、墩帽及墩身風(fēng)荷載及產(chǎn)生的彎矩順橋向

2、：墩帽及墩身風(fēng)荷載及產(chǎn)生的彎矩5、縱向力汽車荷載制動(dòng)力：加載長度上總重力的10%，但公路-I級汽車荷載 的制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值不得小于165kN。制動(dòng)力對墩身底縱向彎矩 = 制動(dòng)力 對墩身底力臂表2 墩身底風(fēng)荷載和制動(dòng)力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載制動(dòng)力上部墩帽墩身橫向力（kN)84.9570.3073.681橫向彎矩（kNm)641.1701.91810.477縱向力（kN)6.49777.959165縱向彎矩（kNm)40.606232.3631076.46墩身驗(yàn)算（1）受壓承載力驗(yàn)算0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) Nd 豎向力設(shè)計(jì)值；kN 受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)（考慮偏心率和長細(xì)比） A 墩身截面面積（墩底）; m2

3、fcd 砌體或混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa。墩身驗(yàn)算（2）偏心距驗(yàn)算 ex橫橋向的偏心距 = 橫橋向彎矩/豎向力； ey縱橋向的偏心距 = 縱橋向彎矩/豎向力 s截面重心至偏心方向截面邊緣距離；s=R/cos =arctg(ex/ey） 荷載組合組合1：順橋向可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩不計(jì)橫向風(fēng)荷載彎矩組合2：橫橋向可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩不計(jì)縱向風(fēng)荷載彎矩豎向力最大（1.2NG）偏心最大（1.0NG）組合3：順橋向可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩不計(jì)橫向風(fēng)荷載彎矩組合4：橫橋向可能產(chǎn)生的最大偏心和最大彎矩不計(jì)縱向風(fēng)荷載彎矩基底應(yīng)力驗(yàn)算荷載組合I：永久荷載、汽車荷載、人群荷載組合；荷載組合I

4、I：除上述荷載外，尚計(jì)入風(fēng)荷載和制動(dòng)力。每個(gè)荷載組合時(shí)，地基土的承載力可按縱橋向和橫橋向分別計(jì)算。表3 基底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值上部結(jié)構(gòu)墩帽墩身基礎(chǔ)汽車荷載人群荷載豎向力（kN)縱向偏心彎矩（kNm）橫向偏心彎矩（kNm）表4 基底風(fēng)荷載和制動(dòng)力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載制動(dòng)力上部墩帽墩身橫向力（kN)84.9570.3073.681橫向彎矩（kNm)縱向力（kN)6.49777.959165縱向彎矩（kNm)抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算K0 抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)； y 基底截面重心軸至截面最大受壓邊緣的距離；e0 所有外力合力對基底重心的偏心距。 荷載組合II縱向受力驗(yàn)算抗滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算 Kc 抗滑動(dòng)穩(wěn)定系數(shù)； 基礎(chǔ)底面

5、與地基土之間的摩擦系數(shù)；Ni 豎向力總和；Ti 水平力總和。荷載組合II縱向受力驗(yàn)算習(xí)題梁橋上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m，計(jì)算跨徑29.5m，雙車道凈寬7m，兩邊人行道寬各1.0m。每孔上部結(jié)構(gòu)自重4583.868kN，墩帽墩身自重2043.300kN，基礎(chǔ)自重560.400kN。公路I級汽車荷載，人群荷載3.0kN/m2。制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值165kN，其對墩身底彎矩為1076.46kNm。習(xí)題答案（1）公路-I級汽車荷載均布荷載 qk=10.5kN/m 集中荷載 Pk=278kN左反力 Rl=0.5210.529.5=309.750kN右反力 Rr=309.750+21.2278=976.950kN縱向

6、偏心彎矩 M=（976.950-309.750）（0.5/2）=166.800kNm橫向偏心彎矩 M=（976.950+309.750）0.55=707.690kNm（2）人群荷載 Rl=Rr=3.0 1 29.520.5=88.5kN一、內(nèi)力計(jì)算表1 墩身底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值上部結(jié)構(gòu)墩帽與墩身汽車荷載人群荷載Rl（kN)2291.934309.75088.5Rr（kN)2291.934976.95088.5自重（kN)2043.300縱向偏心彎矩（kNm）166.800橫向偏心彎矩（kNm）707.690表2 墩身底風(fēng)荷載和制動(dòng)力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載制動(dòng)力上部墩帽墩身橫向力（kN)84.9570

7、.3073.681橫向彎矩（kNm)641.1701.91810.477縱向力（kN)6.49777.959165縱向彎矩（kNm)40.606232.3631076.46二、墩身驗(yàn)算 組合1（不計(jì)橫向風(fēng)荷載） 豎向力 縱向彎矩 橫向彎矩 偏心距 ex=Md,t/Nd=990.766/9952.222=0.0996m=99.6mm ey=Md,l/Nd=1498.557/9952.222=0.151m=151mm組合2（不計(jì)縱向風(fēng)荷載） 豎向力 縱向彎矩 橫向彎矩 偏心距 ex=Md,t/Nd=1565.903/9952.222=0.157m=157mm ey=Md,l/Nd=1439.155

8、/9952.222=0.145m=145mm組合3（不計(jì)橫向風(fēng)荷載） 豎向力 縱向彎矩 橫向彎矩 偏心距 ex=Md,t/Nd=990.766/8626.788=0.1148m=114.8mm ey=Md,l/Nd=1498.557/8626.788=0.1737m=173.7mm組合4（不計(jì)縱向風(fēng)荷載） 豎向力 縱向彎矩 橫向彎矩 偏心距 ex=Md,t/Nd=1565.903/8626.788=0.1815m=181.5mm ey=Md,l/Nd=1439.155/8626.788=0.1668m=166.8mm表3 基底豎向荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值上部結(jié)構(gòu)墩帽墩身基礎(chǔ)汽車荷載人群荷載合計(jì)豎向力（kN)4583.8682043.300560.4001286.700177.000縱向偏心彎矩（kNm）166.800橫向偏心彎矩（kNm）707.690表4 基底風(fēng)荷載和制動(dòng)力效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載制動(dòng)力合計(jì)上部墩帽墩身橫向力（kN)8