橋梁墩臺的類型構(gòu)造及設(shè)計計算

橋梁墩臺的類型、構(gòu)造及設(shè)計計算一、概述二、梁橋橋墩的類型與構(gòu)造三、梁橋橋臺的類型與構(gòu)造四、梁橋橋墩臺的設(shè)計與計算一、概述1、墩臺的作用與要求2、墩臺的組成3、墩臺的施工

橋墩、橋臺為橋梁的下部結(jié)構(gòu)，是橋梁的重要組成部分之一。橋梁墩臺的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載,并將它及本身自重傳給地基。橋墩支承相鄰的兩孔橋跨，居于橋梁的中間部位。橋臺居于全橋的兩端，它的前端支承橋跨,后端與路基銜接，起著支擋臺后路基填土并把橋跨與路基連接起來的作用。1、墩臺的作用與要求

橋梁墩臺除承受上部結(jié)構(gòu)的作用力外，橋墩還受到風(fēng)力、流水壓力及可能發(fā)生的冰壓力、船只和漂流物的撞擊力，橋臺還需承受臺背填土及填土上車輛荷載產(chǎn)生的附加側(cè)壓力。因此，橋梁墩臺不僅本身應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，而且對地基的承載能力`沉降量、地基與基礎(chǔ)之間的摩阻力等也都提出一定的要求。

2、墩臺的組成橋梁墩(臺)主要由墩(臺)帽、墩(臺)身和基礎(chǔ)三部分組成(圖9．1)。組成墩臺帽墩臺身基礎(chǔ)二、梁橋橋墩的類型與構(gòu)造1、實體式橋墩2、空心式橋墩3、樁柱式橋墩4、柔性橋墩5、薄壁橋墩6、框架式橋墩7、立交橋的橋墩布置于構(gòu)造特點8、高橋墩1、實體式橋墩（1）矩形墩（2）圓端形橋墩（3）圓形橋墩

實體橋墩由一個實體結(jié)構(gòu)組成，按其截面尺寸及重量的不同又可分為實體重力式橋墩和實體輕型橋墩。實體重力式橋墩是一實體圬工墩，主要靠自身的重量（包括橋跨結(jié)構(gòu)重力）平衡外力，從而保證橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定。此種橋墩自身剛度大，具有較強(qiáng)的防撞能力，但同時存在阻水面積大的缺陷，比較適合于修建在地基承載力較高、覆蓋層較薄、基巖埋深較淺的地基上。它的外形簡單，施施工方便、圬工數(shù)數(shù)量較省。但對水水流的阻力很大，，引起局部沖刷較較大。一般用于無無水或靜水處。在在水流影響小或不不通航河流上的橋橋墩，或靠近河岸岸的橋墩、也可采采用這種形式。(l)矩形墩(2)圓端形墩它的截面是矩形兩兩端各接一個半圓圓，施工稍麻煩，，但較適合水流通通過，可減少局部部沖刷。一般用于于水流斜交角小于于15°的橋梁,是水中橋墩使用最最廣泛的一種形式式。其截面為圓形，圬圬工較多，且施工工較麻煩,但其流水特性較前前兩種形式好。一一般用于河流急彎彎、流向不固定或或與水流斜交角大大于15°的橋梁。(3)圓形墩實體橋墩由一個實實體結(jié)構(gòu)組成，按按其截面尺寸及重重量的不同又可分分為實體重力式橋橋墩和實體輕型橋橋墩。實體重力式橋墩是是一實體圬工墩，，主要靠自身的重重量（包括橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)重力）平衡外外力，從而保證橋橋墩的強(qiáng)度和穩(wěn)定定。此種橋墩自身身剛度大，具有較較強(qiáng)的防撞能力，，但同時存在阻水水面積大的缺陷，，比較適合于修建建在地基承載力較較高、覆蓋層較薄薄、基巖埋深較淺淺的地基上（1）薄壁墩的特點（2）薄壁墩的分類（3）薄壁墩的構(gòu)造5.薄壁橋墩（1）薄壁墩的特點板壁形的薄壁墩構(gòu)構(gòu)造筒單、輕巧、、圬工體積少適適用于地基承載力力較弱的地區(qū)。薄壁墩的高度一般般不大于7m，由于墩身受壓受受彎，因此要配有有適量的受力鋼筋筋和構(gòu)造鋼筋。薄壁墩與排架樁墩墩比較，圬工用量量多，但對漂流物物及流冰的抵抗能能力要強(qiáng)。（2）薄壁墩的分類板壁形（一字形））工字形箱形雙薄壁墩鋼筋混凝土薄壁墩墩截面形式有（3）薄壁墩的構(gòu)造雙薄壁墩是在墩位位上有兩個相互平平行的墩壁主梁剛剛結(jié)(或鉸結(jié))的橋墩。鋼筋混凝凝土雙薄壁墩可增增加橋梁剛度，減減少主梁支點負(fù)彎彎矩，增加橋梁美美觀。圖7-24為虎門大橋輔航道道橋，是150m+270m+150m三跨連續(xù)一剛構(gòu)橋橋兩個江中墩采用用雙薄壁墩。墩高高約30m，箱形截面,箱壁與梁內(nèi)橫隔板板聯(lián)為一體，見圖圖7-25。圖7-25虎門大橋輔航道橋橋(尺寸單位:m)(2)雙薄壁墩圖7-23板壁型薄壁墩構(gòu)造造。實體輕型橋墩可用用混凝土、漿砌塊塊石或鋼筋混凝土土材料做成，此結(jié)結(jié)構(gòu)顯著減少了圬圬工體積，但其抗抗沖沖擊力較差，，不宜用在流速大大并夾有大量泥沙沙的河流或可能有有船舶、冰、漂流流物撞擊的河流中中，一般用于中小小跨徑橋梁上墩帽是直接支承橋橋跨結(jié)構(gòu)，應(yīng)力較較集中，因此對大大跨徑的重力式橋橋墩墩帽厚度一般般不小于0.4m，中小跨梁橋也不不應(yīng)小于0.3m，并設(shè)有50～100mm的檐口。2、空心式橋墩空心橋墩有兩種形形式：一種為部分分鏤空實體橋墩，，另一種為薄壁空空心橋墩。在一些高大的橋墩墩中、為了減少污污工體積，節(jié)約材材料，減輕自重，，減少軟弱地基的的負(fù)荷，也可將墩墩身內(nèi)部做成空腔腔體、即所謂空心心橋墩。這種橋墩墩在外形上與實體體重力式橋墩并無無大的差別，只是是自重較實體重力力式的輕，因此，，它介于重力式橋橋墩和輕型橋墩之之間。3、樁（柱）式橋墩墩柱式橋墩是目前公公路橋梁中廣泛采采用的橋墩型式。。它具有線條簡捷捷、明快、美觀，，既節(jié)省材料數(shù)量量又施工方便的特特點，特別適用于于橋梁寬度較大的的城市橋梁和立交交橋。柱式橋墩一般可分分為獨柱、雙柱和和多柱等形式，它它可以根據(jù)橋?qū)挼牡男枰约暗匚锏氐孛矖l件任意組合合。柱式橋墩由承承臺、柱式墩身和和蓋梁組成，對于于上部結(jié)構(gòu)為大懸懸臂箱形截面，墩墩身可以直接與梁梁相接。4.樁(柱)式墩（1）樁(柱)式墩的特點（2）樁(柱)式墩的分類（3）樁(柱)式墩的構(gòu)造柱式橋墩是目前公公路橋梁中廣泛采采用的橋墩型式。。它具有線條簡捷捷、明快、美觀，，既節(jié)省材料數(shù)量量又施工方便的特特點，特別適用于于橋梁寬度較大的的城市橋梁和立交交橋。（1）樁(柱)式墩的特點柱式橋墩的墩身沿沿橋橫向常由1~4根立柱組成，柱身身為0.6~1.5m的大直徑圓柱或方方形、六角形等其其它形式，使墩身身具有較大的強(qiáng)度度和剛度。當(dāng)墩身身高度大于6~7m時，可設(shè)橫系梁加加強(qiáng)柱身橫向聯(lián)系系。（3）樁(柱)式墩的構(gòu)造柱式橋墩一般可分分為獨柱、雙柱和和多柱等形式，它它可以根據(jù)橋?qū)挼牡男枰约暗匚锏氐孛矖l件任意組合合。柱式橋墩由承承臺、柱式墩身和和蓋梁組成，對于于上部結(jié)構(gòu)為大懸懸臂箱形截面，墩墩身可以直接與梁梁相接。（2）樁(柱)式墩的分類1）單柱式墩2）雙柱式墩3）多柱式墩4）啞鈴式墩5）混合雙柱式墩樁式橋墩是將鉆孔孔樁基礎(chǔ)向上延伸伸作為橋墩的墩身身，在樁頂澆注蓋蓋梁。樁式墩在墩位的橫橫向可以是一根、、兩根或數(shù)根樁。。在一個墩臺縱向向設(shè)置一排樁時，，稱為單排樁墩。。如設(shè)置兩排時稱稱為雙排樁。排架樁墩采用鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)，蓋蓋梁截面可用矩形形或T形，等截面或變截截面。單排樁墩一般適用用于墩高不超過4~5m的中小跨梁橋。雙雙排樁墩的承載能能力和穩(wěn)定性都較較強(qiáng)，但墩身高度度不宜大于10m。排架樁墩材料用量量經(jīng)濟(jì)，施工簡單單，適合在平原地地區(qū)建橋使用，一一般跨度不大于13m。有漂流物和流速速過大的河道，樁樁墩容易受到?jīng)_擊擊和磨損，不宜采采用。4.樁(柱)式墩（1）排架樁墩柔性排架樁墩是由由單排或雙排的鋼鋼筋混凝土樁與鋼鋼筋混凝土蓋梁連連接而成。其主要要特點是，可以通通過一些構(gòu)造措施施，將上部結(jié)構(gòu)傳傳來的水平力（制制動力、溫度影響響力等）傳遞到全全橋的各個柔性墩墩臺，或相鄰的剛剛性墩臺上，以減減少單個柔性墩所所受到的水平力，，從而達(dá)到減小樁樁墩截面的目的4、柔性橋墩3.柔性墩為充分發(fā)揮橋墩的的承載(受壓)能力，可讓各墩(臺)具有不同的抗剪剛剛度，并用梁使其其連接在一起。對對多跨橋，可在其其兩端設(shè)置剛性較較大的橋臺，中間間各墩均采用柔性性墩，其順橋方向向的墩身尺寸很小小)；同時，全橋除在在一個中墩上設(shè)置置活動支座外，其其余墩臺均采用固固定支座。傳統(tǒng)的簡支梁一端端設(shè)置固定支座，，另一端為活動支支座。在順橋方向向，橋梁墩臺之間間的水平聯(lián)系被完完全隔斷，各橋墩墩單獨承擔(dān)梁上傳傳來的制動力或牽牽引力。為抵抗強(qiáng)強(qiáng)大的水平力作用用，橋墩截面不得得不做得較大，形形成“胖柱’’。理論分析和實驗表表明:作用在橋梁上的水水平力將按各墩墩臺的抗剪剛度進(jìn)進(jìn)行分配；因此，，作用在每個柔性性墩上的水平力極極小,絕大部分水平力由由橋臺承擔(dān)。這樣樣，橋墩就可以采采用柔性的單排樁樁墩、柱式墩或其其它薄壁式橋墩，，達(dá)到節(jié)省材料、、使橋墩輕型化的的目的。由于柔性墩在布置置上，只設(shè)一個活活動支座。當(dāng)橋梁梁孔數(shù)較多且橋較較長時，柔性墩固固定支座的墩頂位位移量過大而處于于不利狀態(tài),活動支座的活動量量要求也要大，剛剛性橋臺的支座所所受的水平力也大大。因此，多跨長橋采采用柔性墩時宜分分成若干聯(lián)。兩個個活動支座之間或或剛性臺與第一個個活動支座間稱為為一聯(lián)，見圖7-21。每聯(lián)設(shè)置一個剛性性墩(臺)，剛性墩宜布置在在地基較好和地形形較高的地方。一一聯(lián)長度的劃分視視地形構(gòu)造和受力力情況確定?？蚣苁綐蚨詹捎娩撲摻罨炷粱蝾A(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土等壓撓撓和撓曲構(gòu)件組成成平面框架代替墩墩身，支承上部結(jié)結(jié)構(gòu)，必要時可做做成雙層或多層的的框架5、框架式橋墩三、橋墩防撞流冰對橋墩的危害害主要表現(xiàn)在大面面積流冰對橋墩的的撞擊力和大面積積流冰堆積現(xiàn)象以以及流冰對橋墩的的磨損。對此，在在中等以上流冰河河道（冰厚大于0.5m，流水速度1m/s左右）及有大量漂漂流物的河道，應(yīng)應(yīng)在迎水方向設(shè)置置破冰棱體航運繁忙的河道，，船只往往因突發(fā)發(fā)原因引起航行失失控，或是因能見見度低造成船舶與與橋墩相撞。橋墩墩在設(shè)計中不但要要有一定抵抗船舶舶沖擊荷載的能力力，還要考慮采用用緩沖裝置和保護(hù)護(hù)系統(tǒng)，預(yù)防或改改變船只沖擊荷載載的方向或減少對對橋墩的沖擊荷載載，不使其破壞三、梁橋橋臺的的類型與構(gòu)造1.重力式橋臺2.輕型橋臺3.框架式橋臺4.組合式橋臺（l）T形橋臺1.重力式橋臺（2）矩形橋臺（3）U形橋臺（4）埋式橋臺（5）耳墻式橋臺重力式橋臺也稱實實體式橋臺，它主主要靠自重來平衡衡臺后的土壓力。。橋臺臺身多用石石砌、片石混凝土土或混凝土等圬工工材料建造，并采采用就地建造施工工方法，適合于砂砂石料來源豐宮的的橋梁工點選用。。（l）T形橋臺主要用于于鐵路橋橋，工程程量較小小，使用用廣泛,尤其適用用于較大大的橋跨跨和較高高的路路堤。（2）矩形橋橋臺它的形狀狀簡單，，施工方方便，但但工程量量大，目目前已較較少采用用。當(dāng)填填土不高高、橋跨跨較小且且橋面不不寬時可可考慮采采用。它的形狀狀簡單，，施工方方便，但但工程量量大，目目前已較較少采用用。當(dāng)填填土不高高、橋跨跨較小且且橋面不不寬時可可考慮采采用。（3）U形橋臺（4）埋式橋橋臺當(dāng)填土較較高時，，為減少少橋臺長長度節(jié)省省圬工，，可將橋橋臺前緣緣后退，，使橋臺臺埋入錐錐體填土土中而成成的一種種橋臺形形式。（5）耳墻式式橋臺在臺尾上上部用兩兩片鋼筋筋混凝土土耳墻代代替實體體臺身并并與路堤堤連接,借以節(jié)省省圬工。。這種橋橋臺也可可設(shè)計成成埋人式式。按結(jié)構(gòu)形形式，橋橋臺還可可分為帶帶翼墻和和不帶翼翼墻兩大大類。翼墻位于于橋臺兩兩側(cè),多采用八八字形和和一字形形，見圖圖7-30。翼墻的作作用是：：擋住橋橋臺兩側(cè)側(cè)的路基基填土，，保證橋橋頭路基基穩(wěn)定，，并引導(dǎo)導(dǎo)水流順順暢地進(jìn)進(jìn)入橋孔孔。帶翼翼墻的橋橋臺主要要用于公公路橋梁梁。重力式橋橋臺一般般由臺帽帽、臺身身(前墻、胸胸墻和后后墻)及基礎(chǔ)等等組成，，圖7-29所示。臺帽支承承橋跨，，設(shè)有支支承墊石石和排水水坡，它它一般用用鋼筋混混凝土做做成；臺臺身承托托著臺帽帽，并支支擋路堤堤填土。。它一般般用石材材或片石石混凝土土做成。。此外，橋橋臺上部部應(yīng)伸入入路堤一一定深度度，以保保證橋臺臺和路堤堤的可靠靠連接。。在路堤堤前端的的填土應(yīng)應(yīng)按一定定坡度做做成錐形形，稱錐錐體填土土。橋臺的主主要尺寸寸有橋臺臺全長、、填土高高度、埋埋置深度度及臺身身平面尺尺寸等。。臺帽的的主要尺尺寸要求求與橋墩墩類似。。2.輕型橋臺臺(l)薄壁輕型型橋臺(2)支撐梁輕輕型橋臺臺輕型橋臺臺的形式式很多，，其主要要特點是是利用結(jié)結(jié)構(gòu)本身身的抗彎彎能力來來減少圬圬工體積積而使橋橋臺輕型型化。輕型橋臺臺所用材材料大多多以鋼筋筋混凝土土或少量量配筋的的混凝土土為主。。輕型橋橋臺主要要用于公公路橋梁梁。薄壁輕型型橋臺常常用的形形式有懸懸臂式、、扶壁式式、撐墻墻式及箱箱式等，，見圖7-3。在一般情情況下，，懸臂式式橋臺的的混凝土土數(shù)量和和用鋼量量較高，，撐墻式式與箱式式的模板板用量較較高。薄薄壁輕型型橋臺的的優(yōu)點與與薄壁墩墩類同，，可依據(jù)據(jù)橋臺高高度，地地基強(qiáng)度度和土質(zhì)質(zhì)等因素素選定。。(l)薄壁輕型型橋臺單跨或孔孔跨不多多的小跨跨徑橋，，在條件件許可的的清況下下，可在在輕型橋橋臺之間間或臺與與墩間，，設(shè)置3~5根支撐梁梁。支撐撐梁設(shè)在在沖刷線線或河床床鋪砌線線以下。。梁與橋臺臺設(shè)置錨錨固栓釘釘、使上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)與支撐撐梁共同同支撐橋橋臺承受受臺后土土壓力。。此時橋橋臺與支支撐梁及及上部結(jié)結(jié)構(gòu)形成成四鉸框框架來受受力。輕型橋臺臺可采用用八字式式和一字字式翼墻墻擋土，，如地形形許可，，也可做做成耳墻墻，形成成埋置式式輕型橋橋臺并設(shè)設(shè)置溜坡坡。(2)支撐梁輕輕型橋臺臺3.框架式橋橋臺框架式橋橋臺是一一種在橫橫橋向呈呈框架式式結(jié)構(gòu)的的樁基礎(chǔ)礎(chǔ)輕型橋橋臺，它它所受的的土壓力力較小，，適用于于地基承承載力較較低、臺臺身較高高、跨徑徑較大的的梁橋。。其構(gòu)造形形式有雙雙柱式、、多柱式式、墻式式半重力力式和雙雙排架式式、板凳凳式等。。框架式橋橋臺是一一種在橫橫橋向呈呈框架式式結(jié)構(gòu)的的樁基礎(chǔ)礎(chǔ)輕型橋橋臺，它它所受的的土壓力力較小，，適用于于地基承承載力較較低、臺臺身較高高、跨徑徑較大的的梁橋。。其構(gòu)造形形式有雙雙柱式、、多柱式式、墻式式半重力力式和雙雙排架式式、板凳凳式等。。雙柱式橋橋臺見圖圖7-32，一般用用于填土土高度小小于5m的情況。。當(dāng)橋較寬寬時，可可采用多多柱式。。為了減減少橋臺臺水平位位移，也也可先填填土后鉆鉆孔。當(dāng)填土高高度大于于5m時，可采采用墻式式，見圖圖7-33。墻厚一一般為0.4~0.8m，設(shè)少量量鋼筋。。3.框架式橋橋臺臺帽可做做成懸臂臂式或簡簡支式，，需要配配置受力力鋼筋。。當(dāng)柱式式橋臺采采用鉆孔孔樁基礎(chǔ)礎(chǔ)并延伸伸做臺身身時，可可不設(shè)承承臺。對對于柱式式和墻式式橋臺一一般在基基礎(chǔ)之上上設(shè)置承承臺?？蚣苁綐驑蚺_均采采用埋置置式，臺臺前設(shè)置置溜坡。。為滿足足橋臺與與路堤的的連接，，在臺帽帽上部設(shè)設(shè)置耳墻墻，必要要時在臺臺帽上方方兩側(cè)設(shè)設(shè)置擋板板。4.組合式橋橋臺為使橋臺臺輕型化化，橋臺臺本身主主要承受受橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)傳來來的豎向向力和水水平力，，而臺的的土壓力力由其它它結(jié)構(gòu)來來承受，，形成組組合式橋橋臺。組合的方方式很多多，如橋橋臺與錨錨定板組組合、橋橋臺與擋擋土墻組組合，橋橋臺與梁梁及擋土土墻組合合`框架式的的組合，，橋臺與與重力式式后座組組合等。。4.組合式橋橋臺（1）錨定板板式橋臺臺（2）框架式式組合橋臺（3）橋臺與與擋土墻墻組合橋臺（5）承拉橋橋臺（1）錨定板板式橋臺臺錨定板式式橋臺。。它有分分離式和和結(jié)合式式兩種形形式。分離式是是臺身與與錨定板板、擋土土結(jié)構(gòu)分分開，臺臺身主要要承受上上部結(jié)構(gòu)構(gòu)傳來的的豎向力力和水平平力，錨錨定板結(jié)結(jié)構(gòu)承受受土壓力力。錨定定板結(jié)構(gòu)構(gòu)由錨定定板、立立柱、拉拉桿和擋擋土板組組成、見見圖7-34(a)。橋臺與錨錨定板結(jié)結(jié)構(gòu)之間間預(yù)留空空隙，上上端設(shè)伸伸縮裝置置；橋臺臺與錨定定板結(jié)構(gòu)構(gòu)的基礎(chǔ)礎(chǔ)分離，，互不影影響，使使受力明明確，但但結(jié)構(gòu)復(fù)復(fù)雜,施工不方方便。（1）錨定板板式橋臺臺結(jié)合式錨錨定板式式橋臺的的構(gòu)造見見圖7-34(b)，它的錨錨定板結(jié)結(jié)構(gòu)與臺臺身結(jié)合合在一起起，臺身身兼做立立柱或擋擋土板。。作用在臺臺身的所所有水平平力假定定均由錨錨定板的的抗拔力力來平衡衡，臺身身僅承受受豎向荷荷載。結(jié)合式結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、施工工方便、、工程量量較省，，但受力力不很明明確,若臺頂位位移量計計算不準(zhǔn)準(zhǔn)，可能能會影響響施工和和運營。。錨定板可可用混凝凝土或鋼鋼筋混凝凝土制作作。立柱柱和擋土土板通常常采用鋼鋼筋混凝凝土。五、墩臺臺的設(shè)計計與計算算1、橋梁墩墩臺的設(shè)設(shè)計步驟驟與內(nèi)容容2、荷載的的種類與與計算3、荷載組組合1、橋梁墩墩臺的設(shè)設(shè)計步驟驟與內(nèi)容容2、荷載的的種類與與計算1、恒載和和水的浮浮力3、汽車荷荷載沖擊擊力4、汽車荷荷載的制制動力5、流水壓壓力及冰冰壓力6、船只或或漂流的的幢擊力力7、地震力力2、側(cè)向土土壓力主動土壓壓力被動土壓壓力靜止土壓壓力1、恒載和和水的浮浮力橋梁上部部結(jié)構(gòu)恒恒載傳至至墩臺的的計算值值，由橋橋梁支座座反力計計算確定定。對于于墩臺臺在水下下和土中中部分自自重的計計算方法法，要根根據(jù)地基基土的性性質(zhì)加以以考慮公路橋梁梁設(shè)計規(guī)規(guī)范中，，在考慮慮水的浮浮力時，，對不同同的土質(zhì)質(zhì)和不同同的計算算內(nèi)容容作了不不同的規(guī)規(guī)定。位位于透水水性地基基上的墩墩臺，在在驗算穩(wěn)穩(wěn)定時，，應(yīng)采用用設(shè)計計高水位位的浮力力；在驗驗算地基基應(yīng)力時時，僅考考慮低水水位時的的浮力，，或不考考慮水水的浮力力?；A(chǔ)礎(chǔ)嵌入不不透水性性地基的的墩臺，，可不考考慮水的的浮力。。當(dāng)?shù)鼗欠穹裢杆次炊〞r，，按透水水與不透透水，以以最不利利荷載組組合計算算。水對水水下墩墩臺或或土的的固體體顆粒粒的浮浮力作作用，，可用用墩臺臺圬工工的浮浮容重重或土土的浮浮容容重來來反映映。圬圬工的的浮容容重等等于圬圬工容容重減減去水水的容容重，，土的的浮容容重可可以以根據(jù)據(jù)土質(zhì)質(zhì)資料料得到到不同同的物物理指指標(biāo)，，如天天然容容重、、天然然含水水量、、比重重或飽飽和和容重重等計計算。。2、側(cè)向向土壓壓力橋臺土土壓力力計算算時，，采用用哪種種土壓壓力，，應(yīng)根根據(jù)橋橋臺位位移及及壓力力傳播播方式式而定定。梁梁式橋橋臺承承受的的水平平壓力力主要要是臺臺后滑滑動土土體（（及滑滑動土土體上上的荷荷載））所產(chǎn)產(chǎn)生的的側(cè)壓壓力，，它使使橋臺臺發(fā)生生向河河心的移動動。因此，，梁橋橋橋臺臺的側(cè)側(cè)土壓壓力，，一般般按主主動土土壓力力計算算。當(dāng)當(dāng)橋臺臺剛度度很大大，不不可能能產(chǎn)生生微量量移動動，滑滑動土土體不不可能能形成成時，，可按按靜止止土壓壓力計計算。。主動土土壓力力被動土土壓力力靜止土土壓力力3、汽車車荷載載沖擊擊力鋼筋混混凝土土樁柱柱式墩墩臺，，以及及其它它輕型型墩臺臺，在在計算算汽車車荷載載時應(yīng)應(yīng)計入入沖擊擊力。。但對對于重重力式式實體體墩臺臺，沖沖擊力力的作作用衰衰減很很快，，因此此，驗驗算時時可不不計沖沖擊影影響。。沖擊擊力的的計算算按公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范進(jìn)進(jìn)行。。4、汽車車荷載載的制制動力力汽車荷荷載的的制動動力是是橋梁梁墩臺臺承受受的主主要縱縱向水水平力力之一一，當(dāng)當(dāng)汽車車荷載載在橋橋上制制動或或減速速時，，在車車輪與與橋面面之間間產(chǎn)生生相互互作用用力，，此時時橋面面受到到方向向與車車輛行行進(jìn)方方向相相同的的力，，即稱稱制動動力，，制動動力可可按公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范中中有關(guān)關(guān)規(guī)定定計算算。在在計算算梁式式橋墩墩臺時時，制制動力力可移移至支支座中中心（（鉸或或滾軸軸中心心）或或滑動動支座座、橡橡膠支支座、擺動支支座的的底座座面上上。5、流水水壓力力及冰冰壓力力作用在在橋墩墩上的的流水水壓力力，可可按公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范的的有關(guān)關(guān)規(guī)定定計算算。流流水壓壓力的的合力力作用用點，，假定定在設(shè)設(shè)計水水位以以下1/3水深處處，即即假定定河底底的流流速為為零，，作用用力的的分布布呈倒倒三角角形。。嚴(yán)寒地地區(qū)位位于有有冰棱棱河流流或水水庫中中的橋橋梁墩墩臺，，應(yīng)根根據(jù)當(dāng)當(dāng)?shù)乇獾牡木唧w體情況況及墩墩臺形形狀計計算冰冰壓力力。冰冰壓力力有豎豎向和和水平平向作作用力力，主主要是是水平平向作作用力力。豎豎向力力是由由冰層層水位位升降降而對對橋梁梁墩臺臺產(chǎn)生生的作作用；；水平平向作作用力力包括括因風(fēng)風(fēng)和水水流作作用于于大面面積冰冰層而而產(chǎn)生生的靜靜壓力力、冰堆整整體推推移產(chǎn)產(chǎn)生的的靜壓壓力、、、河流流流冰冰產(chǎn)生生的動動壓力力等。。6、船只只或漂漂流的的幢擊擊力船只或或漂流流物的的撞擊擊力，，雖是是橋梁梁墩臺臺的偶偶然荷荷載，，但是是對橋橋墩結(jié)結(jié)構(gòu)的的危害害性很很大，，對于于通航航河道道或有有漂流流物的的河流流中的的墩臺臺，設(shè)設(shè)計時時應(yīng)考考慮船船只或或漂流流物的的撞擊擊力。。漂流物物的撞撞擊力力，在在無實實際資資料時時可按按下式式估算算在地震震區(qū)建建造的的橋梁梁，地地震力力是一一項十十分重重要和和危害害性大大的偶偶然荷荷載，，在墩墩臺設(shè)設(shè)計計計算時時要進(jìn)進(jìn)行抗抗震驗驗算和和必要要的防防護(hù)構(gòu)構(gòu)造措措施設(shè)設(shè)計。。7、地震震力橋梁墩墩臺計計算時時，預(yù)預(yù)先很很難確確定那那一種種荷載載組合合最不不利。。通常常需要要對各各種可可能的的荷載載進(jìn)行行組合合計算算，滿滿足各各種不不同的的要求求。在在墩臺臺的計計算中中，尚尚需考考慮按按順橋橋向(與行車車的方方向平平行)和橫橋橋向分分別進(jìn)進(jìn)行，，故在在荷載載組合合時也也需按按縱向向及橫橫向分分別計計算。。（二））荷載載組合合在所有有荷載載中，，車輛輛荷載載的變變動對對荷載載組合合起著著支配配作用用。驗算墩墩身強(qiáng)強(qiáng)度在用在在墩身身截面面的合合力偏偏心矩矩橋墩的的穩(wěn)定定性１）橋橋墩在在順橋橋向承承受最最大豎豎向荷荷載的的組合合?？煽砂垂窐驑蛄涸O(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范中中所列的組組合、組合合的內(nèi)容容組合合。２）橋橋墩在在順橋橋向承承受最最大水水平荷荷載的的組合合?？煽砂垂窐驑蛄涸O(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范中中所列的組組合、組合合IV的荷載載內(nèi)容容組合合。３）橋橋墩承承受最最大橫橫橋方方向的的偏載載、最最大豎豎向荷荷載。。可按按公路路橋梁梁設(shè)計計規(guī)范中的的組合合I、II、III、IV荷載內(nèi)內(nèi)容組組合。。４）橋橋墩在在施工工階段段的受受力驗驗算。。按組組合V進(jìn)行驗驗算。。５）需需要進(jìn)進(jìn)行地地震力力驗算算的橋橋墩，，還要要按組組合VI進(jìn)行驗驗算。。各種不不同的的荷載載組合合，均均應(yīng)滿滿足公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范中中所規(guī)規(guī)定的的強(qiáng)度度安全全系數(shù)數(shù)、容容許偏偏心距距和穩(wěn)穩(wěn)定系系數(shù)。。因此，，需根根據(jù)不不同的的驗算算內(nèi)容容選擇擇各種種可能能的最最不利利荷載載組合合。橋墩

其他可變荷載不同時組合表

表2-7-2編號荷

載

名

稱不與該荷載同時參與組合的荷載號141516171819風(fēng)

力汽

車

制

動

力流

水

壓

力冰

壓

力溫

度

影

響

力支

座

摩

阻

力-16,17,1915,1715,16-15

注：荷載號與公路橋梁設(shè)計規(guī)范中編號一致。橋臺的的荷載載組合合方法法和橋橋墩相相似，，也須須針對對驗算算項目目及驗驗算截截面的的位置置按公公路橋橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)規(guī)范進(jìn)進(jìn)行可可能的的荷載載組合合。由由于活活載可可以布布置在在橋跨跨結(jié)構(gòu)構(gòu)上，，也可可布置置在臺臺后，，在確確定荷荷載最最不利利組合合時，，下列列幾種種加載載情況況可作作參考考1）在橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)上上布置置車輛輛荷載載，溫溫度下下降，，制動動力（（向橋橋孔方方向）），并并考慮慮臺后后土側(cè)側(cè)壓力力(考慮最最大彎彎矩組組合)；2）在臺臺后破破壞棱棱體上上布置置車輛輛荷載載，溫溫度下下降，，并考考慮臺臺后土土側(cè)壓壓力(考慮最最大水水平力力與最最大反反向彎彎矩組組合)；3）在橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)上上和臺臺后破破壞棱棱體上上都布布置車車輛荷荷載（（當(dāng)橋橋臺尺尺寸較較大時時，還還要要考慮慮在橋橋跨結(jié)結(jié)構(gòu)上上、臺臺后破破壞棱棱體上上和橋橋臺上上同時時都布布置活活載的的情況況），，溫度度下降降，制制動力力（向向橋孔孔方向向），，并考考慮臺臺后土土側(cè)壓壓力(考慮最大豎豎向力組合合)。二、橋梁梁墩臺的計計算與驗算算重力式墩臺臺強(qiáng)度偏心矩穩(wěn)定圬工結(jié)構(gòu)輕型橋墩、、柱式橋墩墩：鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)（一）、重重力式墩臺臺1、截面強(qiáng)度度驗算重力式墩臺臺主要采用用圬工材料料建造，一一般為偏心心受壓構(gòu)件件，截面強(qiáng)強(qiáng)度的設(shè)計計驗算采用用分項安全全系數(shù)的極極限狀態(tài)法法。在不利利荷載組合合作用下，，驗算墩臺臺各控制截截面荷載效效應(yīng)的設(shè)計計值（內(nèi)力力）應(yīng)小于于或等于結(jié)結(jié)構(gòu)抗力效效應(yīng)的設(shè)計計值，以方方程表示為為驗算截面墩臺身的基基礎(chǔ)頂面墩臺身截面面突變處墩臺帽及墩墩臺帽交界界處墩身截截面高墩驗算截面的的內(nèi)力計算算按照各種組組合，分別別計算各驗驗算截面的的豎向力、、水平力和和彎矩，得到并按下下式計算各各種組合的的豎向力設(shè)設(shè)計值及相相應(yīng)偏心矩矩:強(qiáng)度驗算截面偏心距距驗算橋墩承受偏偏心受壓荷荷載時，各各驗算截面面在各種組組合的偏心心距應(yīng)小于于<<公路磚石及及混凝土橋橋涵設(shè)計規(guī)規(guī)范>>表3.0.2-1的容許值。。如果超過過時，可按按下式確定定截面尺寸寸2、墩臺的穩(wěn)穩(wěn)定驗算縱向撓曲穩(wěn)穩(wěn)定穩(wěn)定驗驗算受壓構(gòu)件縱縱向彎曲系系數(shù)，中心心受壓墩臺臺的值可查查閱<<公路磚石及及混凝土橋橋涵設(shè)計規(guī)規(guī)范>>表3.0.3-2，偏心受壓壓時，彎曲曲平面內(nèi)的的縱向彎曲曲系數(shù)按按下下式計算：：抗傾覆穩(wěn)定定驗算抗滑移穩(wěn)定定驗算基礎(chǔ)底面與與地基土之之間的摩擦擦系數(shù)，其其值為0.25～0.7，可根據(jù)土土質(zhì)情況參參照<<公路橋涵地地基與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范范>>采用；在墩臺抗傾傾覆、抗滑滑移穩(wěn)定性性驗算時，，應(yīng)分別按按最高設(shè)計計水位和最最低水位的的不同浮力力進(jìn)行組合合。3、墩臺頂水水平位移計計算水平位移的的規(guī)定對于高度超超過20的重力式墩墩臺及輕型型墩臺，應(yīng)應(yīng)驗算頂端端水平方向向的彈性位位移，并使使其符合規(guī)規(guī)定要求。。墩臺頂面面水平位移移的容許極極限值為（二）、柱柱式橋墩的的計算1、蓋梁的計計算計算圖式外力計算內(nèi)力計算配筋驗算計算模式樁柱式墩臺臺通常按鋼鋼筋混凝土土構(gòu)件設(shè)計計。在構(gòu)造造上，樁柱柱的鋼筋伸伸入蓋梁內(nèi)內(nèi)，與蓋梁梁的鋼筋綁綁扎成整體體，因此蓋蓋梁與樁柱柱剛結(jié)呈剛剛架結(jié)構(gòu)。。雙柱式墩墩臺，當(dāng)蓋蓋梁的剛度度與樁柱的的線剛度比比大于5時，為簡化化計算可以以忽略節(jié)點點不均衡彎彎矩的分配配及傳遞，，一般可按按簡支梁或或懸臂梁進(jìn)進(jìn)行計算和和配筋，多多根樁柱的的蓋梁可按按連續(xù)梁計計算，當(dāng)蓋蓋梁計算跨跨徑與梁高高之比，對對簡支梁小小于2，對連續(xù)梁梁小于2.5時，應(yīng)按<<公路鋼筋混混凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土橋涵設(shè)設(shè)計規(guī)范>>附錄六作為為深梁計算算。當(dāng)線剛剛度比小于于5時，或橋墩墩承受較大大橫向力時時，蓋梁應(yīng)應(yīng)作為橫向向剛架的一一部分予以以驗算。外力計算作用在蓋梁梁上的外力力主要考慮慮上部結(jié)構(gòu)構(gòu)恒載支反反力、蓋梁梁自重及活活載。最不不利活載加加載，首先先可根據(jù)所所計算蓋梁梁處上部結(jié)結(jié)構(gòu)支反力力影響線確確定活載最最大支反力力，其次是是根據(jù)蓋梁梁內(nèi)力影響響線決定活活載最不利利橫向布置置。蓋梁在施工工過程中，，荷載的不不對稱性很很大，各截截面將產(chǎn)生生較大的內(nèi)內(nèi)力，因此此應(yīng)根據(jù)當(dāng)當(dāng)時的架橋橋施工方案案，作出最最不利荷載載工況。構(gòu)件吊裝時時，視具體體情況，構(gòu)構(gòu)件重力應(yīng)應(yīng)乘以動力力系數(shù)1.2或0.85。內(nèi)力計算公路橋梁樁樁柱式墩臺臺的蓋梁通通常采用雙雙懸臂式，，計算時控控制截面選選取在支點點和跨中截截面。為了了得到活載載最不利橫橫向布置，，可先作出出控制截面面的內(nèi)力影影響線，活活載通過上上部結(jié)構(gòu)的的支點間接接傳遞至蓋蓋梁頂面，，然后通過過活載橫向向布置，就就能得到活活載最不利利橫向布置置系數(shù)，并并根據(jù)最大大活載支反反力便能獲獲得最不利利活載內(nèi)力力。在蓋梁梁內(nèi)力計算算時，可考考慮樁柱支支承寬度對對削減負(fù)彎彎矩尖峰的的影響。橋橋墩臺沿縱縱向的水平平力及當(dāng)蓋蓋梁在沿橋橋縱向設(shè)置置兩排支座座時，上部部結(jié)構(gòu)活載載的偏心力力對蓋梁將將產(chǎn)生扭矩矩，應(yīng)予以以考慮。橋橋臺的蓋梁梁計算，一一般可不考考慮背墻與與蓋梁的共共同受力，，此時背墻墻僅起擋土土墻作用。。必要時也也可考慮背背墻與蓋梁梁的共同受受力，蓋梁梁按L形截面計算算。橋臺耳耳墻視為單單懸臂固端端梁，水平平方向承受受土壓力及及活載水平平壓力。配筋驗算蓋梁的配筋筋驗算方法法與鋼筋混混凝土梁配配筋類同，，根據(jù)彎矩矩包絡(luò)圖配配置受彎鋼鋼筋，根據(jù)據(jù)剪力包絡(luò)絡(luò)圖配置斜斜筋和箍筋筋。在配筋筋時，還應(yīng)應(yīng)計算各控控制截面扭扭矩所需要要的箍筋及及縱向鋼筋筋。2、墩臺柱的的計算外力計算橋墩樁柱的的恒載有上上部結(jié)構(gòu)的的恒載反力力、蓋梁的的重量，以以及樁柱的的自重；樁樁柱承受的的活載按設(shè)設(shè)計荷載進(jìn)進(jìn)行不利加加載計算，，最后經(jīng)恒恒載、活載載等組合，，可求得最最不利的荷荷載。橋墩墩的水平力力有支座摩摩阻力和汽汽車制動力力等。橋臺樁柱（（包括雙片片墻式臺身身）除上述述各力之外外還有臺后后土壓力、、活載引起起的水平土土壓力及溜溜坡的主動動土壓力等等。土壓力力的計算寬寬度及溜坡坡主動土壓壓力的計算算方法，見見第二節(jié)和和<<公路橋涵設(shè)設(shè)計通用規(guī)規(guī)范>>的有關(guān)規(guī)定定。內(nèi)力計算配筋計算在最不利的的內(nèi)力組合合之后，按按鋼筋混凝凝土偏心受受壓構(gòu)件，，先配筋再再作驗算。。3、墩臺頂部部位移在不考慮樁樁基變位影影響時，等等截面橋墩墩，由于墩墩頂承受彎彎矩（M）、水平力力（T）及沿墩高高梯形分布布的水平荷荷載（見圖圖2-7-17）所引起的的墩頂位移移可按下式式計算：M作用在墩頂頂?shù)膹澗兀ǎ∕pa）（包括制制動力和恒恒、活載偏心等等引起的彎彎矩）；T作用在墩頂頂?shù)乃搅αΓ↘N）；q1由于風(fēng)力等等沿墩高均均勻分布的的水平外力力（KN）；q2由于風(fēng)力和和其他水平平外力沿墩墩高成三角角形分布的的水平荷載（（墩頂為零零，基礎(chǔ)頂頂面為q2）（KN）；I、E橋墩截面材材料的截面面慣性矩（（m4）、抗壓彈彈性模量（Mpa）；H橋墩高度。。（三）、柔柔性墩的計計算要點柔性墩是由由鋼筋混凝凝土柔性排排架樁墩、、梁和剛性性墩臺組成成的一聯(lián)或或多跨連續(xù)續(xù)的鉸接剛剛架體系，，在縱向水水平力作用用下，一聯(lián)聯(lián)的各柔性性墩頂具有有相同的水水平位移。。為了簡化化計算，可可把雙固定定支座布置置的柔性墩墩視為下端端固結(jié)，上上端有水平平約束的鉸鉸接支承的的超靜定梁梁，如圖2-7-18a）。當(dāng)已知知柔性墩的的頂端橋跨跨結(jié)構(gòu)作用用的豎向力力和墩頂彎彎矩，墩頂頂位移可預(yù)預(yù)先求出，，將墩頂水水平反力作作為多余未未知力求解解，即可計計