桥墩台计算规定
桥梁墩台的计算
汽车荷载的制动力是桥梁墩台承受的主要纵向水平力之一， 当汽车荷载在桥上制动或减速时，在车轮与桥面之间产生相互 作用力，此时桥面受到方向与车辆行进方向相同的力，即称制 动力，制动力可按公路桥涵设计规范中有关规定计算。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 、流支水座压、力橡及胶冰压支力座、摆动支座的底座面上。
荷载，在墩台设计计算时要进行抗震验算和必要的防护构造措施设计。
（二）荷载组合
桥梁墩台计算时，预先很难确定那一种荷载组合最不利。通常需 要对各种可能的荷载进行组合计算，满足各种不同的要求。在墩台的 计算中，尚需考虑按顺桥向(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。
作用在桥墩上的流水压力，可按公路桥涵设计规范的有关规定计算。 流水压力的合力作用点，假定在设计水位以下水深处，即假定河底的流速 为零，作用力的分布呈倒三角形。
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。
节桥梁墩台的计算
一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合
永久荷载： 恒载、土重和侧向土压力、预应力（组合式桥墩）、混凝 土收缩及徐变的影响力、水的浮力；
基本可变荷载： 汽车荷载、汽车冲击力、离心力、汽车荷载引起的
荷
侧向土压力、人群荷载、挂车或履带车荷载及其引
载
起的土侧压力；
其它可变荷载： 其它可变荷载有风力、汽车制动力、流水压力、冰压
桥梁墩台计算
12.2.1 重力式桥墩
1．作用(荷载)及其组合
在第一章总论里，已经对公路桥涵设计所用的作用（荷载）及其组合作了详细介绍，本 节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为： ·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用； ·桥墩自重，包括在基础襟边上的土重； ·预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力； ·基础变位作用，对于奠基于非岩石地基上的超静定结构，应当考虑由于地基压密等引 起的支座长期变位的影响，并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力； ·水的浮力，基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位 的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。基础嵌入不透水 性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。对桩 嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩 的截面面积。当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取 其最不利者。 桥墩计算中考虑的可变作用为：
以上所述的各种作用效应组合是对重力式桥墩而言的，对于其它型式的桥墩，则要根据 它们的构造和受力特点进行具体分析，然后参照上述的一般原则，进行个别的作用效应组合。 这里要提出注意的是：
○1 不论对于哪一种型式的桥墩，在计算中对于各种荷载组合都要满足《桥规》中所规定 的强度安全系数和结构稳定系数。
○2 桥规中还规定，在可变作用中，有些荷载不应同时考虑（见第一章表 1.15），例如在 计入汽车制动力时，就不应同时计入流水压力、冰压力和支座摩阻力等。
N ——作用于基础底面合力的竖向分力； a、b——横桥方向及顺桥方向基础底面积的边长；
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。
桥梁工程第五篇 桥梁墩台
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第二节 重力式墩台的验算
重力式墩台的验算包括截面强度验算、墩台整体稳定性验 算、基底应力和偏心距验算等。对于高度超过20m的墩台还要 验算墩台顶的弹性水平位移。
一、截面强度验算 (一)选取验算截面 (二)验算截面的内力计算
（5-2-1）
(三)按轴心或偏心受压验算墩身各验算截面的强度 验算强度时，可按下式计算：
第一节 拱桥墩台上的作用及其效应组合 第二节 拱桥轻型桥台的计算特点
第一章 桥梁墩台的构造与设计
第一节 概 述
桥梁墩(台)是桥梁结构的重要组成部分，它主要由墩(台)帽、 墩(台)身和基础三部分组合而成(图5-1-1)。
桥梁墩、台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并通 过基础又将此荷载及本身自重传递到地基上。
(二) 拱桥是一种推力结构，拱圈传递给桥墩上的力，除了垂 直力以外，还有较大的水平推力，这是与梁桥的最大不同之 处。从抵御恒载水平力的能力来看，拱桥桥墩又可以分为普 通墩和单向推力墩两种。 为了满足结构强度和稳定的要求，普通墩的墩身可以做 得薄一些(图5-1-10a～c)，单向推力墩则要做得厚实一些(图 5-1-10d、e)。 其次，拱桥与梁桥重力式桥墩相比，拱桥桥墩以下部分 在构造上还有不同之处： 1.拱座(见图5-1-11)； 2.拱座的位置(见图5-1-12) 3.墩顶以上构造(见图5-1-10) ；
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第三节 桩柱式墩台的计算要点
一、盖梁(帽梁)计算 (一)计算图式； 桩柱式墩台通常采用钢筋混凝土构件。在构造上，桩 柱的钢筋伸入到盖梁内，与盖梁的钢筋绑扎成整体，因此 盖梁与桩柱呈刚架结构。双柱式墩台，当盖梁的刚度与桩 柱的刚度比大于5时，为简化计算可以忽略桩柱对盖梁的 弹性约束，一般可按简支梁或悬臂梁进行计算和配筋，多 根桩柱的盖梁可按连续梁计算。当跨高比l/h＞5时，可按 钢筋混凝土一般构件计算。此处l为盖梁的计算跨径，h为 盖梁的高度。当刚度比小于5时，或桥墩承受较大横向力
重力式桥台的计算与验算
、重力式墩台的验算（一）截面强度验算重力式墩台主要采用圬工材料建造，一般为偏心受压构件，根据《公路圬工桥涵设计规范》 （JTG D6—2005），其设计过程采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，采用分项系数表达式进行计算。
在不利荷载组合作用下，验算墩台各控制截面作用效应的设计值（内力） 应小于或等于结构抗力效应的设计值。
0S R （f d , a d ）s —作用效应组合设计值，按《通规》 JTGD60-2004的规定计算；R （.）—件承载力设计值函数； f d —材料强度设计值 ；a d —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。
具体的墩台截面的强度验算包括以下各项内容： （1） 选取验算截面1 ）通常选取墩台身的基础顶面与墩台身截面突变处。
2） 采用悬臂式墩台帽的墩身，除对墩台帽进行验算外，应对墩台帽交界处墩身截面进行验 算。
3） 当桥墩、桥台较高时，需沿墩台身每隔 2~3米选取一个验算截面。
（2） 验算截面的内力计算按照各种组合，分别计算各验算界面的竖向力、水平力和弯矩，得到 N 、 H 及 M ,并按下式计算各种组合的竖向力设计值：N j 0 N d式中：N j ――各种组合中最不利的设计荷载效应（竖向力）N d ――各种组合中按不同荷载算得的竖向力设计值;（3）砌体构件受压承载力计算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》相应条款的规定计算。
如果不满足要求就应根据修改墩身 截面尺寸重新验算；佗」占申工僮为也比成换強杭划工粉七方向址创址繆的韭X （ffl4.O.9）D作郦退合毛UL 仙,I?J4 爻压构旳偏丄瓯叫-轴向力”-偏心韭；”截商：IX 、全倔41豪4.0展受压构件诣心距彊扳门髯曲•殆构•肥怛心的爭社 劝吨耳向働心常卉垂轨一匹一 与设有不小于鉱IHI 岗积』那乐的期肉钢誌翡.也为抿星悄式中* «」一傾丽就定安隹系敕*皿相一稳定力担，^2-7-16所示，於稔定力矩*颱矗二旳WP ］ 送巴一作用在敬档上的姿向力肌一桥台幕砒底面電心至強心方向外隸的陋關*对惋一愉標力議，寻车摘荷载布置左吿后髓坏披体时产生的战大倾覆力矩,则诫怛谭L + E 护［知G ——各曙向力釧厳而前心时加髙］ — 希水平力對琳础此面的力背』 眄一压用在墩舍上的水準力*J ——抗傾摄锐定系独*对齟舍T 采用1/* flfrn. iiu i¥采用1■劉 组合v 采 用2.(4 )截面偏心距验算如超过表限制时，可按下式确定截面尺寸: 1)单向偏心oN dAf tmd Wei2)双向偏心N dAf tmdAe x Ae y瓦WW y 、W x —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； f tmd —构件受拉边层的弯曲抗拉强度设计值，按《圬规》表、表和表采用； ex 、ey —双向偏心时，轴向力在 x 方向和y 方向的偏心距；0—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》第条和 条。
桥梁墩台的计算
12.2桥梁墩台的计算12.2.1 重力式桥墩1．作用(荷载)及其组合在第一章总论里，已经对公路桥涵设计所用的作用（荷载）及其组合作了详细介绍，本节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为：·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用；·桥墩自重，包括在基础襟边上的土重；·预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力；·基础变位作用，对于奠基于非岩石地基上的超静定结构，应当考虑由于地基压密等引起的支座长期变位的影响，并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力；·水的浮力，基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。
基础嵌入不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。
作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。
对桩嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩的截面面积。
当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取其最不利者。
桥墩计算中考虑的可变作用为：·作用在上部结构的车道荷载，对于钢筋混凝土柱式墩台应计入冲击力，对于重力式墩台则不计冲击力；·人群荷载；·作用在上部结构和墩身上的纵、横向风力；·车道荷载制动力；·作用在墩身上的流水压力；·作用在墩身上的冰压力；·上部结构因温度变化对桥墩产生的附加力；·支座摩阻力。
作用于桥墩上的偶然作用为：·地震作用；·作用在墩身上的船只或漂浮物的撞击作用。
上述各种作用的计算方法可参见第一章相关内容和《桥规》（JTG D60）有关条文。
重力式桥墩的作用效应组合主要与墩身所要验算的内容有关，例如，墩身截面的强度和偏心的验算，整个桥墩的纵向及横向稳定性验算等。
建筑桥梁墩台冲刷计算
建筑桥梁墩台冲刷计算建筑桥梁墩台冲刷计算是一个重要的工程设计计算，它主要用于评估墩台在河流、河道或其他水体流动条件下受到的冲刷影响，并确定相应的护坡或护岸措施，以保证墩台的安全和稳定。
下面将详细介绍建筑桥梁墩台冲刷计算的相关内容。
一、冲刷机理墩台冲刷是指水流通过桥梁墩台时，由于流速过高或水流的冲击力过大，导致墩台周围土壤被冲刷，形成或加剧土壤的流失现象。
墩台冲刷主要有两种形式：基底冲刷和侧面冲刷。
基底冲刷是指水流通过墩台底部的土壤层时，由于流速过快或水流冲击力过大，使土壤颗粒被冲刷带走，导致墩台基础下陷甚至失稳。
侧面冲刷是指水流通过墩台周围土体时，由于流速过快或水流冲击力过大，使土体颗粒被冲刷带走，导致墩台侧面土体破坏、沉降或变形。
二、冲刷计算方法墩台冲刷计算一般采用两种方法：经验公式法和数值模拟法。
1.经验公式法：经验公式法是根据过去实际工程经验总结得出的一些计算公式，可以根据不同的河流水流条件和墩台参数进行冲刷计算。
常用的经验公式有降水法、分步法等。
降水法适用于流速较快、河道比较宽阔、水流较长时间作用于墩台的情况。
计算公式如下：Q=λσg^0.5其中，Q为墩台下方底面单位宽度上的冲刷率（m/s），λ为经验系数，σ为水流浸没高程（m），g为重力加速度（m/s^2）。
分步法适用于流速较慢、河道较窄、水流较短时间作用于墩台的情况。
计算步骤如下：（1）根据水流速度、墩台形状和水流方向确定冲刷机理；（2）根据砂粒的尺寸、密度和流动的渠道形状等参数，计算水流中的最大连续输沙率；（3）根据墩台底面的积水深度和水流方向计算出墩台底面单位宽度上的冲刷率。
2.数值模拟法：数值模拟法是采用计算机模拟的方法，通过建立墩台冲刷的数学模型，利用数值计算方法对水流动力学进行模拟，得出墩台冲刷的影响范围和程度。
数值模拟法可以更准确地预测水流对墩台的冲刷影响，但需要进行大量的现场数据采集和复杂的计算过程。
三、冲刷防治措施墩台冲刷防治措施的选择主要依据冲刷的机理、冲刷程度和周围环境条件等因素。
第4章 桥梁墩台的抗震计算1
主要内容第四章桥梁抗震设计
《铁路工程抗震设计规范》的适用范围：
位于常水位水深超过5m的桥墩，应计入地震动水压力对抗震检算内容及方法抗震验算规定
3）建筑材料容许应力的修正系数，应符合下表的规定。
桥墩地震作用计算
图中，
h——基础底面位于地面以下或一般冲刷线以下的深度(m)。
（二）地震力计算公式
β——
根据场地类别和地震动参数区划确定的地震动反应谱特
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
185.1261.8418.990.6261.8418.990.62
⎡⎢⎢
=⎢⎢⎣桥梁抗震设计实例
桥梁抗震设计实例
地基变形引起的各质点水平位移
桥梁抗震设计实例桥梁抗震设计实例。
第十三章桥梁墩台冲刷计算
桥台最大冲刷深度，应结合桥位河床特征、压缩程度等情况，分析、计算比较后确定。
§13.4 桥下河槽最低冲刷线
桥下河槽最低冲刷线：
非岩性河床天然基础墩台埋深
最低冲刷线高程
桥墩的最低冲刷线高程Hmin（ m）为： 桥台的最低冲刷线高程Hmin（ m）为： 上式中h为桥台所在位置的平均水深。
防护桥墩周围冲刷的方案和辅助措施。采用在桥墩中开缝或在墩周围设护圈作为控制冲刷深度的措施。清水试验表明，仅用开缝的方法能减少冲刷深度20％，而开缝结合使用护圈则可进一步减小冲刷深度。
桥台冲刷
一 桥台绕流的水流结构
桥台冲刷
一 桥台绕流的水流结构 桥台上下游的流速分布如下：
பைடு நூலகம்台冲刷
一 桥台绕流的水流结构
桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系
桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系
一般冲刷深度与局部冲刷深度的区别：
1、一般冲刷深度是从设计水位至一般冲刷线的最大深度 2、局部冲刷深度是从一般冲刷线至冲刷坑底的最大深度
《公路桥位勘测设计规范》JTGC30-2002 推荐的65-1，65-2修正后的新公式
墩台基底最小埋置深度
1、在确定桥梁墩台基础埋置深度时，应根据桥位河段具体情况，取河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷的不利组合，作为确定墩台基础埋深的依据。 2、非岩石河床墩台基底埋深安全值，可按表7.6.2确定 3、岩石河床墩台基底最小埋置深度可按规范附录C确定。
一、非粘性土河槽 基本假定：当河槽断面流速等于冲止流速时，桥下一般冲刷随即停止，且一般冲刷深度达到最大，由此有，
非粘性土河槽 非粘性河滩 粘性土河床
64-1公式3个：
2）64-1修正式
桥涵水文-6桥梁墩台冲刷及基础埋置深度
桥涵水文Hydrology of Bridge and Culvert桥梁墩台冲刷计算及基础埋深第六章（桥涵水力计算）第一节桥下一般冲刷计算第二节桥墩局部冲刷计算第三节桥台冲刷计算第四节基础埋深计算为了使设计洪水在桥下安全通过，不但要有足够的桥孔长度和桥梁高度，而且桥梁墩台基础还必须有足够的埋置深度。
桥下冲刷直接影响着桥墩台的基础埋置深度，要保证桥梁安全，就必须将墩台基础放置在可靠的地基上。
进行冲刷计算的目的是要找最大冲刷深度，决定不被冲走的地基面的标高。
一、桥下冲刷的组成1.自然演变冲刷z定义：河床在水力作用及泥沙运动等因素的影响下，自然发育过程造成的冲刷现象，称为河床自然冲刷。
z常见自然演变冲刷现象：河床逐年下切、淤积、边滩下移、河湾发展变形及截弯取直、河段深泓线摆动及一个水文周期内，河床随水位、流量变化而发生的周期性变形，以及人类活动(如河道整治、兴修水利等）都会引起河床的显著变形，桥位设计时都应予考虑。
z计算方法：关于河床自然演变冲刷深度，目前尚无成熟的计算方法，一般多通过调查或利用桥位上、下游水文站历年实测断面资料统计分析确定。
对于各种河床的自然演变冲刷，在河流动力学和河道整治的有关书籍中，有一些计算方法可供参考。
但由于影响河床演变的因素很多，又极其错综复杂，难以得到可靠的计算结果。
目前在实际的工作中，主要是通过实地调查或参考类似河流的观测资料，结合河段的特点和整治规划，估计建桥后可能发生的河床变形，作为桥梁墩台的自然（演变）冲刷，进行设计。
具体做法，可以参阅《公路工程桥涵水文勘测设计规范》。
2.一般冲刷建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，从而引起桥下流速的增大，水流携沙能力也随之增大，造成整个桥下断面的河床冲刷。
这一冲刷过程，称为桥下断面的一般冲刷。
3.局部冲刷水流因受墩台阻挡，在墩台附近发生的冲刷现象叫局部冲刷。
在桥墩的前缘与两侧形成冲刷坑。
三种冲刷交织在一起，同时进行。
计算时假定它们独立地相继进行，可分别计算，最后叠加。
6-桥梁墩台冲刷计算讲解
n
n
宽浅式河渠：
R
A
bh
h
h
b 2h 1 2 h
b
v
1
21
h3i2
n
q
Av
(1
h)
1
21
h3i2
1
51
h3i 2
n
n
qmax
1 n
5
h3 max
i
1 2
5
qmax q
hmax h
3
5
qmax q
hmax h
3
又因为： q Qs
Lj
Ay Ly h Ly
Aj Lj h Lj
5
5
n
当V >V0，
hb K K1B10.6
V0 V0
V V0
V0 V0
K1——河床颗粒的影响系数，
K1 0.8
1
0.45
1 0.15
d d
式中：V0——河床泥沙起动流速(m/s)
V0
0.0246
hP d
0.14
332d 10 hP
0.72
d
V0′——墩前泥沙始冲流速(m/s)，
4
h1
64-2简化式：hp
1.04
Ad
Q2 Qc
0.90
Bc
1
0.66
Bcg
hcm
2. 河滩部分
5
hP
Q1
Btj
htm htq
VH 1
5
3
6
三、粘性土河床的一般冲刷
粘性土： d 0.05mm
IL
W0 WP WL WP
W0 WP IP
桥梁下部结构验算
群荷载、冲击力、离心力的一种或几种 + 制动力、摩阻力、温度作用、流水压力、
竖密岩石地基
流冰压力、风压力的一种或几种+偶然作
用中的船只或漂流物的撞击力；
岩石，密实的碎石土，密实的
（VI）恒载+地震力
砾、粗、中砂，老粘性土，
[σ0]≥300kPa 的一般粘性土 中密的碎石土，中密的砾、粗、
中砂，200kPa≤[σ0] <300 kPa 的一般粘性土
12.2 桥梁墩台的计算
12.2.1 重力式桥墩
1．作用(荷载)及其组合
在第一章总论里，已经对公路桥涵设计所用的作用（荷载）及其组合作了详细介绍，本 节仅结合桥墩计算所应考虑的内容予以阐述。
桥墩计算中考虑的永久作用为： ·上部结构的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力，包括上部构造混凝土收缩及徐变作用； ·桥墩自重，包括在基础襟边上的土重； ·预加力，例如对装配式预应力空心桥墩所施加的预加力； ·基础变位作用，对于奠基于非岩石地基上的超静定结构，应当考虑由于地基压密等引 起的支座长期变位的影响，并根据最终位移量按弹性理论计算构件截面的附加内力； ·水的浮力，基础底面位于透水性地基上的桥梁墩台，当验算稳定时，应考虑设计水位 的浮力；当验算地基应力时，可仅考虑低水位的浮力，或不考虑水的浮力。基础嵌入不透水 性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。作用在桩基承台底面的浮力，应考虑全部底面积。对桩 嵌入不透水地基并灌注混凝土封闭者，不应考虑桩的浮力，在计算承台底面浮力时应扣除桩 的截面面积。当不能确定地基是否透水时，应以透水或不透水两种情况与其他作用组合，取 其最不利者。 桥墩计算中考虑的可变作用为：
的活载布置计算的，故产生的拱脚弯矩很小，可以忽略不计；
M t ， M t′ ——温度变化引起的拱脚弯矩；
第五讲桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础一 桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的，称为重力 式墩台。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。
桥台由台帽、台身、基础和 侧墙、护坡等组成。
墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支座高度。
图5・56 嫌帽构造尺寸.1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b ： ： b±f + do + 25 + 2C 2 M 100cm横桥方向为B BNs + bo + 25 + 2C 2 f ——相邻两跨支座中心的距离 S ----- 两外侧主梁（支座）的中心距 C2 20一40cm ：c 1 一般5—10cm2・墩身平面形状可用圆端形或尖端形；墩顶宽度，小跨径桥梁不宜 小于0. 8m,中跨径桥梁不宜小于1.0m ；栗线中轴矩形垫支 2CM0-B/2墩身侧面坡度5号或15号以上的混凝土浇筑或用浆砌块石或料石砌筑, 也可用混凝土预制块砌筑。
大桥常采用钢筋混凝土空心墩 3. U形桥台适用于填土高度小于8"10m的桥梁。
图5-57 U形桥台图5・58埋章置桥台二）拱桥的重力式墩台图6・4—9墩帽上设拱座，以支承拱脚；墩顶的宽度约为拱跨的1/10^1/25 （石砌墩），1/15^1/30 （混凝土墩）。
重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台（三）轻型墩台利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台。
ffl 5・59 桩柱式桥嫩1.桩柱式桥墩桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（8"12m）的梁桥。
盖梁高度一般为盖梁宽度的0. 8 ' 1.2 倍。
柱的布置，宜使恒载作用下，盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。
桩柱式墩，H大于7m时，应该设横系梁。
桩柱式桥台常作成埋置式的。
台帽上设耳墙2.轻型桥台3.钢筋混凝土薄壁墩台4 •城市立交的轻型墩台二桥梁的基础桥梁的基础，将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。
桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。
桥梁墩台的计算
配筋验算
盖梁的配筋验算方法与钢筋混凝土梁配筋类同，根据弯矩包络图配 置受弯钢筋，根据剪力包络图配置斜筋和箍筋。在配筋时，还应计算各 控制截面扭矩所需要的箍筋及纵向钢筋。
2、墩台柱的计算 外力计算
桥墩桩柱的恒载有上部结构的恒载反力、盖梁的重量，以及桩柱的自 重；桩柱承受的活载按设计荷载进行不利加载计算，最后经恒载、活载等 组合，可求得最不利的荷载。桥墩的水平力有支座摩阻力和汽车制动力等。 桥台桩柱（包括双片墙式台身）除上述各力之外还有台后土压力、活 载引起的水平土压力及溜坡的主动土压力等。土压力的计算宽度及溜坡主 动土压力的计算方法，见第二节和<<公路桥涵设计通用规范>>的有关规定。 内力计算 配筋计算
3、墩台顶水平位移计算 水平位移的规定 对于高度超过20的重力式墩台及轻型墩台，应验算顶端水平方向的弹 性位移，并使其符合规定要求。墩台顶面水平位移的容许极限值为
y 0.5 L
（二）、柱式桥墩的计算 1、盖梁的计算 计算图式 外力计算 内力计算 配筋验算
计算模式 桩柱式墩台通常按钢筋混凝土构件设计。在构造上，桩柱的钢筋 伸入盖梁内，与盖梁的钢筋绑扎成整体，因此盖梁与桩柱刚结呈刚架结 构。双柱式墩台，当盖梁的刚度与桩柱的线刚度比大于5时，为简化计 算可以忽略节点不均衡弯矩的分配及传递，一般可按简支梁或悬臂梁进 行计算和配筋，多根桩柱的盖梁可按连续梁计算，当盖梁计算跨径与梁 高之比，对简支梁小于2，对连续梁小于2.5时，应按<<公路钢筋混凝土 及预应力混凝土桥涵设计规范>>附录六作为深梁计算。当线刚度比小于 5时，或桥墩承受较大横向力时，盖梁应作为横向刚架的一部分予以验 算。 外力计算 作用在盖梁上的外力主要考虑上部结构恒载支反力、盖梁自重及活 载。最不利活载加载，首先可根据所计算盖梁处上部结构支反力影响线 确定活载最大支反力，其次是根据盖梁内力影响线决定活载最不利横向 布置。 盖梁在施工过程中，荷载的不对称性很大，各截面将产生较大的内 力，因此应根据当时的架桥施工方案，作出最不利荷载工况。 构件吊装时，视具体情况，构件重力应乘以动力系数1.2或0.85。
桥梁墩、台计算
桥梁墩、台的计算一、桥梁墩、台水平力分配的计算（一）单联连续梁桥的计算现在设计的中小跨径桥梁，上部结构一般都是简支变连续或桥面连续，因此桥梁墩、台水平力分配的计算主要是研究制动力和温度力，在多孔连续梁桥上的分配。
大家都知道制动力和温度力在桥上各墩、台间的分配，是按照各墩、台的刚度进行的，道理很简单，但要操作计算，首先必须解决三个问题，即桥梁墩、台的刚度计算和冻土的地基比例系数及温度的取值。
1、桥台的刚度：按规范要求桥台都设计有搭板，有搭板的桥台，给它取个名字，叫搭板式桥台，其受力情况有了很大改善。
桥台的搭板一般长度为（5-10）米，宽12米左右，厚度（0.25-0.35）厘米。
加上搭板上路面基层及路面约有100多吨重。
搭板都是现浇的，它同路基间的摩擦系数可取0.4，能产生的摩擦力按2 /3计算也有近30吨。
这可以平衡桥台受的制动力和台后土压力。
桥台在外力作用下的变形和支座的变形比较是微小的，因此可以认为桥台是刚性的。
在东北地区控制桥梁墩台设计为冬天降温，冬天整个桥台包括搭板和路基冻在一起死死的，完全可以视桥台是刚性的。
这就使桥台刚度的计算非常简化，只计桥台上支座的刚度。
王伯惠总工编著的”柔性墩台梁式桥设计”一书，那时桥台没有搭板，为了计算桥台的刚度，论证了很大篇幅。
2、桥墩刚度的计算，有两个方法：（1）简化计算法适用于冬季各墩冻冰或冻土情况基本一样的桥梁，可视墩柱为嵌于地面处的悬臂梁来计算桥墩的刚度。
墩柱刚度公式K z=N/Y d式中：Y d-- 墩柱悬臂梁的挠曲变形;墩柱等截面Y d=L3/3EI墩柱变截面Y d=1/3EI*[L3+L13*(N1-1)+L23*(N2-N1)]式中：L、L1、L2--分别为从地面处起的第一段、第二段和第三段柱长;I、I1、I2-- 分别为对应三段柱的惯矩; E-墩柱混凝土弹性模量;N-- 一个桥墩的墩柱数。
N1=EI/EI1; N2=EI/EI2（2）按弹性桩计算墩柱刚度公式K z=N/Y x式中：Y x=Y0h+Y0m*H+Z0h*H+Z0m*H2+Y dY0h--单位力产生的地面处位移;Y0m--单位弯矩产生的地面处位移;Z0h--单位力产生的地面处转角;Z0m--单位弯矩产力的地面处转角;H=L+L1=L2其他符号的意义同前。
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桥墩按偏心受压构件考虑进行计算，先必须确定桥墩的计算长度，按《桥规》表5.3.1取值。
桥墩外力应考虑纵向水平力及其弯矩、横向风力（高墩）、地震力（纵横向、7级设防）、竖直力及其弯矩。
纵向水平力包括制动力引起的水平力、温度引起的水平力、收缩徐变引起的水平力、地震力引起的水平力、支座
摩阻力。
一般情况下（无地震力），纵向水平力对桥墩截面影响较大，横向水平力影响较小。
水平制动力、温度力，收缩徐变力均按支座和桥墩合成刚度在各墩台分配，然后组合后与摩阻力组合比较，取最不利情况为桥墩水平力。
一般情况下取支座产生的摩阻力为最不利情况，此时计算出的配筋较为保守，偏于安全。
（关于摩阻力组合的问题，新规范没有进行明确规定，桥梁通新版对摩阻力进行判断组合或者强制组合，当按判断组合进行计算的时候，取制动力、温度力、收缩徐变力进行组合与摩阻力进行比较，取较小者进行配筋，当按强行组合进行计算的时候，取摩阻力为水平力。
）桥墩截面按偏心受压构件必须验算正截面强度，按《桥规》5.3.5～5.3.9条公式进行计算。
同时必须按轴心受压
构件进行稳定性验算。
当计算桩柱式桥墩时，柱顶受板式橡胶支座弹性约束。
桩柱可换算为两端铰接的轴心受压等截面直杆，计算可参
考《连续桥面简支梁墩台计算实例》第一节第九款。
关于墩台下部构造验算时的荷载组合问题，新版《地基规范》总则里面对荷载组合进行了明确规定，摘录如下，
仅供参考：
1.0.5条基础结构按承载能力极限状态设计时，结构重要性系数γ0，不低于主体结构的采用值，且不小于
1.0；偶然组合时取1.0。
1.0.6条基础结构进行强度验算时，作用效应按承载能力极限状态两种组合进行（ＪＴＧＤ６０－２００
４４.１.６条）
裂缝宽度验算时，作用效应按正常使用极限状态的短期效应组合采用。
1.0.7条地基（包括桩基）承载力验算时，传至基础或承台底面的作用效应主要按正常使用极限状态的短期效应组合采用，但应计入汽车冲击系数，且可变作用的频遇值系数均取１.０。
考虑偶然组合时，偶然荷载的分项系数
取1.0。
1.0.8条计算基础沉降时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态的长期期效应组合采用。
该组合仅包括直接施加结构上的永久荷载（仅指结构自重）和可变荷载（仅指汽车和人群荷载）引起的效应。
同时可参
考《桥梁墩台的计算》讲义（见附页）中内容进行计算。