第七章 桥梁支座、墩台与基础
桥梁工程 第七章 桥梁墩台
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
3.5 薄壁墩
钢筋混凝土薄壁墩:一种新型桥墩,截面型式
有板壁形、I形、箱形等,构造简单、轻巧、圬工 体积少。 连续刚构桥双肢薄壁墩:在墩位上有两个相互 平行的墩壁与主梁刚接的桥墩。可增加桥梁刚度, 减少主梁支点负弯矩。桥梁美观,无需设置支座, 方便施工。
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
应力重分布计算根据三项基本条件进行,即平截面假 定(截面应变按线性分布)、弹性体假定(应力、应 变关系符合胡克定律,但受拉区不参加工作)、力的 平衡条件。对于单向偏心受压的矩形截面,重分布以 后的最大压应力如图所示。
柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式,
它可以根据桥宽的需要以及地物地貌条件任意组合。
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
桥梁工程系
3.4 柔性墩
第7章 桥梁墩台
柔性排架桩墩是由单排或双排的钢筋混凝土 桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是通 过一些构造措施,将上部结构传来的水平力(制 动力、温度影响力等)传递到全桥的各个柔性墩 台,或相邻的刚性墩台上,以减少单个柔性墩所 受到的水平力,从而达到减小桩墩截面的目的。
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
设计与计算步骤:
1. 结构尺寸拟定;
2. 荷载计算;
3. 荷载最不利组合;
4. 进行强度、刚度(变形)、抗裂性、稳定
性检算等。
桥梁工程系
第7章 桥梁墩台
(一)墩身检算项目
1.截面强度(应力) ; 2.截面合力偏心距;
3.纵向及横向稳定性(墩身整体稳定性);
4.墩顶弹性水平位移。
西南交通大学-桥梁工程概论-课程习题讲解
2299
第五章 混凝土简支梁
一、选择题
1.适应于较大跨度混凝土简支梁桥的主梁截面形式为:________。
A.箱形截面
B.T形截面
C.Π形截面
D.空心板式截面
2011-6-20
第四章 桥面构造
三、简答题
B2.试根据下图中混凝土桥面铺装上的车轮荷载作用示意图简述桥 梁结构中桥面铺装层的主要作用。
• 桥面铺装的功用 – 防止车辆轮胎或履带直接磨耗行车道板 – 保护主梁免受雨水侵蚀 – 对车辆轮重的集中荷载起分布作用
9.高速公路和汽车专用公路上的桥梁必须设置人行道栏杆。( X ) 安全护栏
7
第四章 桥面构造
三、简答题
C3.在桥梁工程中,设置伸缩缝的作用是什么?
原因和作用-桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝 土收缩徐变等影响下将会发生伸缩变形。为满足桥面 按照设计的计算图式自由变形,同时又保证车辆能平 顺通过,就要在相邻两梁端之间以及在梁端与桥台或 桥梁的铰接位置上预留断缝,并在桥面设置伸缩装置。
第一章 绪论
一、选择题
5. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的________。 (A) 斜拉桥 (B) 刚构桥 (C) 结合梁桥 (D) 梁拱组合桥
梁 拱 体系 索
组合
1
第一章 绪论
2.桥梁的建筑高度是指_______ 。 A.桥面与桥跨结构最低边缘的高差; C.桥面与地面线之间的高差;
3.公路桥梁总长是指_______ 。 A.桥梁两桥台台背前缘间的距离; C.桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离;
跨 越
桥梁是供汽车、 火车、行人等跨越障碍(河流、山谷或其它线路)
的建筑工程物。
11
10
第一章 绪论
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础
在桥梁建设中,墩台和基础是至关重要的组成部分。
它们承载着桥梁的重量,并将荷载转移到地基上,以确保桥梁的稳定性和安全性。
本文将探讨桥梁墩台和基础的类型、设计原则以及施工过程。
墩台类型
墩台是桥梁上跨越支撑的构件,可以支撑梁、拱和索等桥梁结构。
根据结构形式的不同,墩台可以分为矩形、圆形、八角形、十二角形等类型。
其中,矩形墩台最为常见,因其结构简单、施工方便而被广泛采用。
基础类型
基础是用于承载桥梁荷载的构造物,通常由地基、承台、桩等组成。
根据结构形式的不同,基础可以分为浅基础和深基础两种类型。
浅基础通常采用筏板基础、简支板基础和桩基础,适用于河流、山区等地质条件良好的场所。
深基础一般采用钻孔灌注桩、静压桩和螺旋桩等,适用于地质条件复杂或土壤承载力较低的场所。
设计原则
在墩台和基础的设计中,应注意以下原则:
1.结构合理,满足桥梁受力要求,并具有良好的抗震性和可靠性;
2.施工方便,能够降低施工难度和成本;
3.经济合理,尽可能减少材料和劳动力的使用,控制成本。
施工过程
墩台和基础的施工主要包括以下步骤:
1.准备工作,包括测量、采样、试验等;
2.基础施工,根据设计要求,进行基础的浇筑、养护等;
3.墩台施工,根据设计要求,进行墩台的架设、配筋、浇筑等;
4.路面施工,将砂石、沥青等材料铺设在桥面上,形成平整的路面。
结语
墩台和基础是桥梁建设中不可或缺的组成部门,其设计和施工的质量直接影响到桥梁的稳定性和安全性。
因此,在墩台和基础的设计和施工中,应本着合理、可靠、经济的原则,以保障桥梁的长期使用和运营。
第七章桥梁支座、墩台与基础
2019/11/22
李亚东《桥梁工程概论》 第七章
公
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桥台的荷载组合:
在确定荷载最不利组合时,通常按 台后布置活载而桥上无活载(最大水平力和最大后端弯矩组 合) 桥上满布活载(最大前端弯矩) 桥上、台后同时布置活载(最大竖向力组合) 等几种不利情况,分别进行组合与验算
滑模施工:20世纪70 年代初期开始应用, 工艺要求高,不能解 决变坡问题,现很少 采用
2019/11/22
李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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三、空心高墩的施工(续)
爬模施工,从80 年代开始研制应 用,需要塔吊和 液压系统,应用 不多
2019/11/22
←翻模施工,从 90年代开始研制 应用,结构简单, 应用广泛
桥台-居于全桥的两端,前端支承着桥跨,后端与路基 衔接,起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来 的作用。还需承受台背填土及填土上车辆荷载产生的附 加侧压力。
结构型式-多种多样,发展方向是注意上、下部结构协 调一致,结构轻型、薄壁、注意造型等
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李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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盆式橡胶支座
特点-将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强橡胶。橡胶在受压后的 变形由于受到钢盆的约束,处于三向受压状态,只要钢盆不破坏, 橡胶就永远不会丧失承载力。
应用广泛-铁路桥常用的TPZ系列和公路桥常用的GPZ系列
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李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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盆式橡胶支座图片
↑GPZ系列
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各种轻型桥墩
2019/11/22
第七章 桥梁支座墩台与基础精品PPT课件
2020/10/14
《桥梁工程》第七章
1
第一节 桥梁支座
一、支座的作用和要求
• 支座-设置在桥梁的上部结构与墩台顶之间的构造物 • 作用与要求-把上部结构的各种荷载传递到墩台上,并能
够释放或约束活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素 所产生的变位,使上、下部结构的实际受力情况符合设计 的计算模式(由此理解支座可包含在上部结构中)
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《桥梁工程》第七章
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桥梁支座的布置方式
• 简支梁桥——一端固定,另一端活动(公、铁) • 连续梁桥——每联只设一个固定支座,其余为活动 • 曲线连续梁桥——支座布置会直接影响曲梁的内力分布(球面,多向) • 坡道上的桥梁——固定支座应设在较低一端(尤其对混凝土梁)
↑简支梁
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• 混凝土铰-最简单、最 廉价的中心可转动的支 座(弗莱西奈铰,圆柱 形铰),支座高度小, 构造简单,用钢量少; 但不能抵抗拉力,不能 调整高度,转动量少, 不便于更换和修理
• 应用-很少采用
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《桥梁工程》第七章
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橡胶支座
• 特点:构造简单、加工方便、省钢材、 造价低、结构高度小、安装方便,对 宽桥、曲线桥和斜桥均具有较好的适 应性
固定支座
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《桥梁工程》第七章
活动支座
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弧 形 钢 板
支 座 构 造
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《桥梁工程》第七章
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摇轴和辊轴支座
摇轴支座
铰轴滑板支座
铰轴支座
辊轴支座
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《桥梁工程》第七章
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新型钢支座
[精彩]第七章 桥梁支座、墩台与基础
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李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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板式橡胶支座的设计与计算
q 确定平面尺寸a、b Rmax[]
ab
q 确定厚度h
tg [tg] t
t
[tg ]
q 计算支座转角、验算支座不脱空条件 tg[tg]
q 验算支座的抗滑性能
Rmin1.4G A D t HT
← 有
RD
1.4GAD t
氟乙烯板李;亚东6《不桥梁锈工程钢概板论》 第七章
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二、支座类型和构造(续)
q 钢筋混凝土支座(较少 采用) Ø 摆柱式支座 Ø 混凝土铰
q 橡胶支座(构造简单、加 工方便、省钢材、造价低、 结构高度小、安装方便 )
Ø 板式橡胶支座(纯橡 胶、加劲橡胶)
Ø 盆式橡胶支座
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李亚东《桥梁工程概论》 第七章
活 载
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↑无活载作用
李亚东《桥梁工程概论》 第七章
作
用
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第二节 桥墩和桥台
一、墩台的作用与要求
q 主要作用-是承受上部结构传来的荷载,并将它及本身 自重传给地基。
q 桥墩-支承着相邻的两孔桥跨,居于桥梁的中间部位。 除承受上部结构的作用力外,还受到风力、流水压力及 可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力
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李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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二、桥墩的类型与构造(续)
q 桩(柱)式墩
Ø 排架桩墩:将钻 孔桩基础向上延 伸做为桥墩的墩 身,在桩顶浇注 盖梁。
Ø 柱式墩 :目前公 路桥梁中广泛采 用的桥墩形式, 特别是在桥宽较 大的城市桥和立 交桥中,采用这 种桥墩既能减轻 墩身重量,节约 圬工材料,又较 美观。
《桥梁工程概论》复习资料及答案
《桥梁⼯程概论》复习资料及答案第⼀章绪论1.桥梁的作⽤是什么?它是由哪⼏个主要部分组成的?各部分的主要作⽤是什么?桥梁是指供车辆和⾏⼈等跨越障碍(河流、⼭⾕、还晚或其他路线等)的⼯程建筑物(跨越障碍的通道)。
桥梁由上部结构(包括桥跨部分和桥⾯构造,前者指直接承受桥上交通荷载的主体部分,后者指为保证桥跨结构能正常使⽤⽽需要的各种附属结构),下部结构(包括桥墩、桥台以及墩台的基础。
是⽀承上部结构、向下传递荷载的结构物)。
和⽀座组成(连接桥跨结构和桥梁墩台,提供荷载传递途径,适应结构变位要求),2.解释以下⼏个术语:总跨径(桥梁孔径)、净跨径、计算跨度、桥长、建筑⾼度、桥渡。
桥梁结构相邻两⽀座间的距离L称为计算跨径对梁式桥,设计洪⽔位上线上相邻两桥墩(或桥台)间的⽔平间距L0,称为桥梁的净跨径。
各孔径跨径之和称为总跨径。
对梁长,两桥台侧墙或⼋字墙尾端之间的距离LT,称为桥梁全长。
桥⾯⾄桥跨结构最下缘的垂直⾼度h,称为桥梁建筑⾼度。
以桥梁为主体包括桥头引线、导流堤等跨越河流、深⾕、低洼地带的全部建筑物称桥渡3.按照⼒学特性(体系)划分,桥梁有哪些基本类型?各类桥梁的受⼒特点是什么?按受⼒特性分,桥梁可分为梁桥、拱桥、悬索桥三种梁桥中,梁作为承重结构,主要是以其抗弯能⼒来承受荷载的。
在竖向荷载作⽤下,其⽀座反⼒也是竖直的;简⽀的梁部结构只受弯剪,不承受轴向⼒。
拱桥的主要承重结构是具有外形的拱圈。
在竖向荷载作⽤下,拱圈主要承受轴向压⼒,但也受弯受剪。
在拱趾处⽀撑⼒除了竖向反⼒外,还有较⼤的⽔平推⼒悬索桥在在竖向荷载下,其索受拉,锚碇处会承受较⼤的竖向(向上)和⽔平(向河⼼)⼒第⼆章桥梁⼯程的规划与设计1.什么是桥梁的净空(限界)?它有什么⽤途?桥梁净空(bridge clearance)包括桥⾯净空和桥下净空。
在净空界限范围内不得有桥跨结构的构件或其他建筑物侵⼊,以保证⾏车安全。
桥⾯净空指保证车辆⾏⼈安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。
第七章 支座与墩台
第七章支座与墩台第一节支座一、支座构造分类由于桥梁跨径、支座反力、支座允许转动与位移的不同,选用的支座材料的不同,支座是否满足防震、减震要求的不同,桥梁支座有许多类型。
常用支座类型有:板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球形钢支座、减隔震支座等。
1.板式橡胶支座由数层薄橡胶片与薄钢板镶嵌、粘合、压制而成。
上部结构的竖向荷载通过固定在桥跨结构的上支座板转递给支座。
无固定支座与活动支座之分。
有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移。
有良好的弹性,以适应梁端的转动。
2.盆式橡胶支座盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。
具有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,能将上部结构的反力可靠地传递给墩台。
盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。
由聚四氟乙烯板与钢板间的滑动提供水平位移量。
由承压橡胶块承受荷载,并依靠其变形保证桥跨结构在支点处的转角。
支座的布置及要求:根据梁桥的结构体系以及桥宽,支座在纵、横向的布置方式则不同。
安放支座,应使上部结构的支点位置与下部结构的支座中线对中;要正确地确定支座所承受的荷载和活动支座的位移量。
特殊设计的支座:一般包括:大吨位的球形钢支座、拉力支座和抗震支座。
二、支座特点及变形要求一)梁桥支座特点支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间,其作用是将桥跨结构上的各种荷载反力传递到墩台上,同时保证桥跨结构所要求的位移和转动,使上、下部结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。
作用在支座上的竖向力有结构自重的反力、活荷载的支点反力及其影响力。
在计算汽车荷载支座反力时,应计入冲击影响力。
当支座可能出现上拔力时,应分别计算支座的最大竖向力和最大上拔力。
正交直线桥梁的支座,一般仅需计入纵向水平力。
斜桥和弯桥的支座,还需要考虑由于汽车荷载的离心力或其它原因如风力等产生的横向水平力。
汽车荷载产生的制动力,应按照公路桥涵设计规范要求,根据车道数确定。
刚性墩台各种支座传递的制动力,按规范中的规定采用。
其中,规定每个活动支座传递的制动力不得大于其摩阻力;当采用厚度相等的板式橡胶支座时,制动力可平均分配至各支座。
桥梁墩台与基础课件
桥梁墩台与基础
3. 柔性墩
§ 柔性墩是改变桥梁的受力体系,使墩台由单独承受某种 荷载变为与其它墩台和梁组成共同的受力体系,以达到 轻型化的目的。
§ 将若干个称为柔性墩的小截面桥墩和一个称刚性墩(台) 通过桥跨结构用固定支座连接起来,从而使每个柔性 墩顶增加一个水平约束。
桥梁墩台与基础
1. 空心墩
§ 30 m 以上的高墩, 如将实体墩身改 为厚壁式空心墩身, 可节省圬工20 % ~30 % ,
§ 墩身高在50 m 以上时可用钢筋混 凝土空心墩,节省圬工可达50 % 。
§ 近年来滑动模板工艺的大量使用为 空心墩施工创造了良好的条件。
桥梁墩台与基础
2. 桩柱式桥墩
§ 桩柱式桥墩(排架式桩墩):
桥梁墩台与基础
(二)、重力式桥墩种类
§ 重力式桥墩按其墩身截面形式可分为: 矩形墩、圆形墩、圆端形墩和尖端形墩四种。
桥梁墩台与基础
重力式桥墩—1).矩形桥墩
§ 1). 矩形桥墩 § 矩形桥墩对水流阻碍较大, 易引起较大的墩周河床的
局部冲刷。但外形简单,施工方便,圬工数量较省。 § 一般用于无水的旱桥、栈桥和水流较小的跨谷桥。
Ø 简单的流线形截面:使流水顺畅,减少阻水作用 Ø 矩形截面,便于施工:无水谷架桥或其他旱桥
桥梁墩台与基础
桥梁破冰棱和桥墩防船撞设施
对于受冰压力影响的桥墩,还应考虑设置破冰棱
破冰棱
桥墩防船撞设施
桥梁墩台与基础
桥墩、台组成—3.锥体护坡
§ 为了加强桥台与路基的连接,桥台两侧一般设有锥 体填土。
§ 台尾上部还应嵌入路基内一定长度d′;台身高度和 长度d 取决于桥头路基和锥体填土的高度。
桥梁工程基础桥梁墩台与基础PPT课件
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6.1.2 桥墩的构造与设计
• 在公路梁桥和拱桥中,重力式桥墩使用较为普遍。但随着桥梁事业的发展,轻型桥 墩也得到了广泛的应用。不论是梁桥或拱桥,其桥墩墩帽构造上虽有差别,但其他 部分构造外形基本相同。因此,这里重点介绍梁桥桥墩构造,而对拱桥桥墩只简述 其构造不同部分。
1.梁桥重力式桥墩
2.梁桥轻型桥墩
3.拱桥桥墩
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双柱式墩台破冰体构造图
继续
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❖空 心 墩
空心式桥墩
• 空心桥墩有两种形式:①基本为实体重力型结构,但为了减少圬工数量,在截面和自
重已经足够承担及平衡外力的条件下,镂空中心部分。②采用薄壁钢筋混凝土的空格
型墩身,四周壁厚只有30cm左右。空心墩的主要目的是:削减墩身的自重,或地震
时有较小的惯性力,或减轻软弱基底的负荷。
(2)柱式桥墩 (3)柔性排架桩墩
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(2)柱式桥墩
• 墩身由分离的两根或多根立柱(或桩柱)所组成,是公路桥梁 中采用较多的桥墩形式之一。柱式桥墩一般常在灌注桩的 顶部浇一承台,在承台上设立柱,然后在立柱上再浇一盖 梁,立柱的数量可根据桥宽和构造要求确定,一般采用2~ 4根,其直径为60~150cm,目前我国较多采用的形式为 钻孔灌注桩双柱式桥墩,即桩和柱直接连接,当墩身高度 大于1.5倍的横向桩距时,通常在桩柱之间布置横系梁,以 增加墩身的侧向刚度。
墩台基础
(3)桩(柱)式墩的构造
柱式桥墩的墩身沿桥横向常由1~4根立柱组成,柱身为0.6~1.5m 的大直径圆柱或方形、六角形等其它形式,使墩身具有较大的强度和 刚度。当墩身高度大于6~7m时,可设横系梁加强柱身横向联系。
柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式,它可以根据桥宽 的需要以及地物地貌条件任意组合。柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖
三 、梁桥桥台的类型与构造
1.重力式桥台 2.轻型桥台 3.框架式桥台 4.组合式桥台
1.重力式桥台
重力式桥台也称实体式桥台,它主要靠自重来平衡台 后的土压力。桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等 圬工材料建造,并采用就地建造施工方法,适合于砂石料 来源丰宫的桥梁工点选用。
(l)T形桥台
(2)矩形桥台 (3)U形桥台
第七章 桥梁墩台
第一节 桥梁墩台
一、 概述 二 、梁桥桥墩的类型与构造 三 、梁桥桥台的类型与构造 四 、梁桥桥墩台的设计与计算
一、 概述
1、墩台的作用与要求 2、墩台的组成 3、墩台的施工
1、墩台的作用与要求
桥墩、桥台为桥梁的下部结构,是桥梁的构传来的荷载,并将它 及本身自重传给地基。
(l)滑升摸板
滑升模板一般由内外两圈模板构成,在其间浇筑墩壁混凝 土。模板高l~1.5m,安置在支架上。支架连接到埋在墩壁混凝 土中的顶杆上。顶杆与支架间设有千斤顶。利用千斤顶将支架 连同模板顶起。滑升模板以墩身为支架,不需要搭设脚手架。 混凝土的浇筑可随模板缓慢滑升连续不断地进行。每天浇筑高 度可达5~6m,速度较快。滑升模板可用于直坡墩身,也可用于 斜坡墩身。其构造示意见图7-26。
翼墙位于桥台两侧,多采用八字形和一字形,见图 7-30。
翼墙的作用是:挡住桥台两侧的路基填土,保证桥 头路基稳定,并引导水流顺畅地进入桥孔。带翼墙的桥 台主要用于公路桥梁。
桥梁墩台与基础
桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础1.桥墩的分类及组成有哪些?答:组成:墩台帽、墩台身和基础三部分。
分类:重力式墩台、轻型墩台2.简述扩大基础力学检算的主要项目?答:主要检算项目有:基底应力检算、基底偏心检算、基底倾覆、滑动稳定性检算3.纵横向预偏心桥墩各适用什么情况?为什么?答:1)横向:适用于曲线桥;为了适应曲线的线路,各孔梁常布置成折线,这就使相邻两孔梁之间的缝隙内窄外宽,梁的端部和桥墩横向中心线不平行,平面上梁端支座斜交放在支承垫石上;2)纵向:适用于不等跨桥;为了减少桥墩在荷载作用下的偏心力矩,通常将大跨梁的支座中心布置在离桥墩中心线较近的地方,使桥墩中心线与梁缝中心线错开一定的纵向距离形成纵向偏心。
4.桥梁墩台的作用:承受上部结构的荷载,并且通过基础将此荷载及其本身的重量传到地基上5.确定基础方案主要的取决因素:工程性质、水文地质条件、荷载特性、桥梁结构形式及使用要求、材料的供应和施工技术6.方案选择的原则:力争做到使用上安全可靠,施工技术上简便可行,经济上合理。
7.重力式桥墩的主要特点:依靠自身巨大的重量和材料的受压性能来抵抗外荷载,维持自身的稳定,自身截面积较大;具有坚固耐久、抗震性能好,对于偶然荷载有较强的抵抗能力,施工简便,养护工作量小的优点,适用于地基良好的大中型桥梁或流水、漂浮物较多的河流中。
8.梁桥重力式墩截面形式:答:1)矩形墩:截面是矩形,外形简单,施工方便,圬工数量较省,但对水流阻力甚大,引起局部冲刷较大。
一般用于无水或者静水中,或用于高桥墩最高水位以上部分。
2)圆端形墩:截面是矩形两端各接一个半圆。
施工稍复杂,但比较适合水流通过,可减少局部冲刷。
用于水流与桥轴法线小于15°的情况,是铁路跨河桥中最广泛使用的一种形式。
3)圆形墩:截面为圆形,流水特性较前两种形式好。
用于桥轴法线与水流大于15°或者流向不定的河流中,由于截面为圆形,各方向具有相同的抵抗矩。
桥梁支座墩台基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程第七章 桥Fra bibliotek支座、墩台与基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
总之,桩基础是深基础方案的首选形式,它耗 用材料少,施工简便,适应性强。但当上层软 弱土层很厚,桩底不能达到坚实土层时,就需 使用较多、较长的桩来传递荷载,这时桩基础 的稳定性稍差,沉降量也较大;当覆盖层很薄 时,桩的稳定性也可能会存在问题。
基础埋置在土层内深度虽较浅,但在水下部分较深, 如深水中的桥墩基础,称为深水基础。浅置基础最为 简单,也最常用;当需要设置深基础时,则常采用桩 基础或沉井基础,特殊桥位也可能采用其他大型基础 或组合形式。桥梁基础的分类见表7.1。
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
第三节 桥梁基础
第三节 桥梁基础
桥梁工程
第七章 桥梁支座、墩台与基础
(3)按基础传力方式分类 按基础的传力方式,桩基础可分为柱桩与摩擦桩。 柱桩是将桩尖通过软弱的覆盖层以后再嵌人坚硬的岩
面,荷载由桩尖直接传到基岩中,桩像柱子一样受力 (图7.42(a))。 摩擦桩是当基岩埋藏很深,桩尖不可能达到时,荷载 通过位于覆盖层中的桩壁与土壤间的摩阻力和桩的端 部的支承力共同承受的桩基础,见图7.42(b)。 柱桩承载力较大,较安全可靠,基础沉降也小,但若 岩层埋置很深,就需要采用摩擦桩。由于柱桩和摩擦 桩在土中的工作条件不同,它们与土共同作用的特点 也就不一样,因此在设计计算时所采用的方法和有关 参数也不一样。
第七章 桥梁支座、 墩台与基础
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2019/9/2
李亚东《桥梁工程概论》 第七章
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桥墩的荷载组合:
(3)按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进 行组合。它是用来验算横桥向的墩身强度、基底应力、偏心及桥 墩的稳定性。
铁路:在相邻两跨 布置空车以产生横 向摇摆力,而竖向 力又不大,称为双 孔轻载(也称双孔 空车)
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墩帽构造
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← 圆 形 墩 墩 帽
← 挑 臂 式 墩 帽 14
二、桥墩的类型与构造(续)
q 空心式桥墩-实体墩向轻型化发展的一种较好的结构 型式,尤其适用于高桥墩。
Ø 材料-混凝土空心墩(<50m)和钢筋混凝土空心墩 Ø 截面-圆形,圆端形,长方形等数种 Ø 特点-充分利用材料强度,可节省材料,减轻桥墩自重,进
Ø 常用类型有矩形桥台、U形桥台、T形桥台、埋式桥台等。
矩形
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U形
埋式
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耳墙式
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T形桥台一般构造
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1.台帽;2.道碴槽;3.后墙;4.基础;5.锥体; 6.路堤;7.前墙;8.胸墙;9.托盘。
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带翼墙的桥台
许范围之内 q 基础类型-根据埋置深度,分为浅置基础和深基础
Ø 浅置基础:埋深较浅(一般小于5m),扩大基础 Ø 深基础(深水基础 ):桩基础,沉井,沉箱,管柱等 q 基础选型-取决于地质条件、水文条件、荷载特性、桥梁结构型 式及使用要求,以及材料的供应和施工技术等因素 q 重要性-隐蔽工程,控制施工进度,造价比例 q 桥梁结构的整体性
q 桥台-居于全桥的两端,前端支承着桥跨,后端与路基 衔接,起着支挡台后路基填土并把桥跨与路基连接起来 的作用。还需承受台背填土及填土上车辆荷载产生的附 加侧压力。
q 结构型式-多种多样,发展方向是注意上、下部结构协 调一致,结构轻型、薄壁、注意造型等
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Ø 薄壁轻型桥台:常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等 Ø 支撑梁轻型桥台(适于小跨度桥,略)
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30四、Βιβλιοθήκη 台的类型与构造(续)q 框架式桥台-在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥 台,它所受的土压力较小,适用于地基承载力较低、 台身较高、跨径较大的梁桥。其构造型式有双柱式、 多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。
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五、墩台的设计与计算(续)
2、墩台的验算内容
q 设计过程-选定墩台型式及拟定各部分尺寸;然后计算各项外力 和进行最不利荷载组合,选取验算截面和验算内容;计算各截面 的内力,进行配筋和验算。
q 验算要求 Ø 墩台本身:强度,稳定性及偏心 Ø 扩大基础:基底应力、整体稳定性 Ø 高桥墩:墩顶弹性水平位移 Ø 超静定桥梁结构:基底沉陷量
第七章 桥梁支座、墩台与基础
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第一节 桥梁支座
一、支座的作用和要求
q 支座-设置在桥梁的上部结构与墩台之间的结构物 q 作用与要求-把上部结构的各种荷载传递到墩台上,
并能够适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因 素所产生的变位,使上、下部结构的实际受力情况符 合设计的计算图式 q 按变位分类-固定支座与活动支座(多向、单向) q 按材料分类-简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、 橡胶支座等
双柱框架式
墙式
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四、桥台的类型与构造(续)
q 组合式桥台-桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向 力和水平力,而台的土压力由其它结构来承受,形成 组合式桥台。
↓
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锚 定 板 式 桥 台
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五、墩台的设计与计算
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二、基础的类型与构造
1、浅置基础
q 刚性扩大基础,又称明挖 基础,直接在墩台下开挖 基坑修建而成
q 平面形状-常为矩形,也 有其它形式
q 立面形状-可为单层或多 层台阶,与地基承载力及 上部荷载大小等有关
q 襟边:20cm~50cm q 刚性角:30 ~ 45
q 按结构形式,桥台还可分为带翼墙和不带翼墙两大类。 翼墙位于桥台两侧,多采用八字形和一字形,翼墙的 作用是:挡住桥台两侧的路基填土,保证桥头路基稳 定,并引导水流顺畅地进入桥孔。带翼墙的桥台主要 用于公路桥梁。
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四、桥台的类型与构造(续)
q 轻型桥台-利用结构本身的抗弯能力来减少圬工体积而 使桥台轻型化。主要用于公路桥。
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二、支座类型和构造(续)
q 钢筋混凝土支座(较少 采用) Ø 摆柱式支座 Ø 混凝土铰
q 橡胶支座(构造简单、加 工方便、省钢材、造价低、 结构高度小、安装方便 )
Ø 板式橡胶支座(纯橡 胶、加劲橡胶)
Ø 盆式橡胶支座
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板式橡胶支座的设计与计算
q 确定平面尺寸a、b Rmax[]
ab
q 确定厚度h
tg [tg] t
t
[tg ]
q 计算支座转角、验算支座不脱空条件 tg[tg]
q 验算支座的抗滑性能
Rmin1.4G A D t HT
1、墩台的设计荷载及其组合
桥墩的荷载组合: (1)最大竖向力组合。用来验算墩身强度和
基底最大应力。
铁 公
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桥墩的荷载组合:
(2)按桥墩各截面在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。用来验算墩身强度,基底应力、偏心及桥墩的稳定 性。
铁
公
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二、桥墩的类型与构造(续)
q 薄壁墩
Ø 钢筋混凝土薄壁墩:一种新型桥墩,截面型式有板壁形、I形、 箱形等,构造简单、轻巧、圬工体积少。
Ø 连续刚构桥双薄壁墩:在墩位上有两个相互平行的墩壁与主梁 刚接的桥墩。可增加桥梁刚度,减少主梁支点负弯矩,增加桥 梁美观,省去支座,方便施工。
q 按功能分类-常规支座、特殊支座(减震支座、拉力 支座等)
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桥梁支座的布置方式
q 简支梁桥——一端固定,另一端活动(公、铁) q 连续梁桥——每联只设一个固定支座,其余为活动 q 曲线连续梁桥——支座布置会直接影响曲梁的内力分布 q 坡道上的桥梁——固定支座应设在较低一端
桥墩图片(续)
菱柱体桥墩
刚构桥桥墩
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桥墩图片(续)
圆柱桥墩
异形桥墩
悬臂桥墩
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三、空心高墩的施工
q 方法-滑升模板、翻升模板、爬升模板等。这些施工方法的共同 特点是:模板依附于已浇筑完成的墩壁上,并随着墩身的逐步加
而也能减少基础工程量。施工速度快(钢滑动模板施工 ), 质量好,节省模板支架
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铁 路 圆 形 空 心 墩 构 造
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刚清 构水 )河
桥 空 心 高 墩 ( 连 续
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二、桥墩的类型与构造(续)
q 柔性墩-是桥墩轻型化的途径之一,它是在多跨桥的 两端设置刚性较大的桥台,中墩均为柔性墩。同时, 在全桥除在一个中墩上设置活动支座外,其余墩台均 采用固定支座
二、桥墩的类型与构造
q 常见型式-重力式墩、空心式墩、柔性墩、桩(柱) 式墩、薄壁墩等。
q 重力式桥墩(实体式桥墩)
Ø 特点:靠自身的重量来平衡外力而保持其稳定,圬工量大 Ø 组成:墩帽,墩身,(基础) Ø 截面:矩形墩、圆端形墩、圆形墩等 Ø 材料:天然石材,片石混凝土或混凝土块 Ø 应用:在中、小跨桥梁,尤其是铁路桥梁中常被采用
Ø 铸钢支座
• 平板支座
• 弧形支座
• 摇轴支座
• 辊轴支座
Ø 特种钢支座
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弧 形 钢 板 支 座 构 造
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球形支座图片
1 上支座板;2 下支座板;3 球冠钢衬
板;4 球面聚四氟乙烯板;5 平面聚四
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少采用
三、空心高墩的施工(续)
爬模施工, 从80年代开 始研制应用, 需要塔吊和 液压系统, 应用不多
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←翻模施工,
从90年代开
始研制应用,
结构简单,
应用广泛
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四、桥台的类型与构造
q 重力式桥台(实体式桥台)
Ø 主要靠自重来平衡台后的土压力。桥台台身多用石砌、片石 混凝土或混凝土等圬工材料建造
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公
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桥台的荷载组合:
q 在确定荷载最不利组合时,通常按 Ø 台后布置活载而桥上无活载(最大水平力和最大后端弯矩组 合) Ø 桥上满布活载(最大前端弯矩) Ø 桥上、台后同时布置活载(最大竖向力组合) 等几种不利情况,分别进行组合与验算