桥梁墩台与基础工程复习资料

基础：(1)按埋深分：浅基础，埋深< 5米；深基础：埋深≥5米

(2)按受力特点分：刚性扩大基础→浅基础；桩基础、沉井基础------深基础

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一、梁桥桥墩：重力墩，空心墩，柱式墩，柔性排架墩，刚构墩，薄壁墩

二、实体式桥墩(重力式)特点:

1、利用自身重量(包括桥跨结构重)平衡外力，而保证桥墩的稳定．

2、圬工结构：砖、石、砼结构，不设受力钢筋仅配构造钢筋．

3、为了减少圬工体积，墩帽有时设计成悬臂式或托盘式．

缺点：圬工体积大，自重和阻水面积大，要求地基土承载力较高

适用条件：a较大的大、中型桥梁（跨度大、受支座反力大、增加自重和稳定性）

b. 流冰、漂流物较多的河流中，因体积大不怕碰撞．

c. 砂石料方便地区，可就地取材．

三、柱式墩：构造：墩身为柱，下面配桩或刚性扩大基础，有时采用桩柱一体为桩柱式。优点：1.轻巧，圬工量小

2.必须采用钢筋砼或预应力混凝土，特别是单柱式必须采用预应力混凝土

适用条件：桥跨不大于30米，墩高不高于10米情况。

四、柔性排架墩：由柔性桩柱墩（柱式）、主梁和刚性墩台组成的一联或多联的连续铰接刚架体系，既桥梁的上、下部构成一个共同承受外力和变形的整体．将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传到全桥各柔性墩台或相邻的刚性墩台上，使其整体受力，以减少柔性墩所受到的水平力，从而达到减少墩身截面的目的．

五、拱桥桥墩与梁桥桥墩不同之处

1.拱是推力结构，它给与桥墩（台）以较大的水平推力．

2.桥墩的相对水平位移将给拱肋以较大的附加内力，所以拱桥墩台对地基的要求比静定的梁桥墩台为高．

3.梁式桥桥面与支座顶的高差就是承重结构（主梁）的建筑高度，而在上承式或下承式拱桥桥面到拱座之间还有拱上结构的高度，水平力对桥墩产生更大的弯矩。

六、拱桥桥墩

1.普通墩，重力式和柱式（桩柱式）—同梁式桥

一般不承受恒载水平推力（左右两跨相互抵消）或只承受经过相抵消后尚余的不平衡推力。

2.单向推力墩（分段墩）

Ⅰ.用于当一侧桥孔毁坏时，能承受单向的恒载水平推力，以保证另一侧不致倾塌。

Ⅱ.为了施工时拱架的多次周转。

a.悬臂墩在桩柱式墩上加一对悬臂，拱脚支承在悬臂端。当一孔坍塌时，邻孔恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩，被恒载竖直反力产生的反向弯距抵消一部分，从而减少桩拄的弯距，而能够承受拱的单向恒载推力。

b.斜撑墩在两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆，用来提高抵抗水平推力。只用于桥不太高、旱地情况。

c.重力式单向推力墩将普通墩的尺寸加大，以承受单向恒载推力。

3.交接墩（变坡墩）：当桥墩两侧的孔径不等时，恒载水平推力不平衡是，调整拱座标高位置使其在不同起拱线标高以上或将墩做成不对称形式，而使两孔推力对桥墩基底弯矩大致相等，或使恒载压力线接近墩的轴线和基底面积形心（变坡在长水位以下）

七、桥墩与梁体匹配的几种典型情况

A上部结构为T梁，空心板，下部结构多采用墩柱+盖梁，桥宽小时可采用独柱+悬臂盖梁，桥宽较大时多采用多柱+盖梁B上部结构为箱梁C城市高架桥D异形桥E曲线梁的抗扭

2-2一、梁桥桥台

1、重力式桥台a. U形桥台b.八字式或一字式桥台

2、轻型桥台a.设有支撑梁的轻型桥台

b.埋置式1.后倾式——台身重心向后，用以后填土的倾覆力矩。

2.肋板式——台身由肋板组成的框架

3.双柱式——台身由立柱组成的框架。

c.薄壁式：由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙组成，根据两侧薄壁与前墙的角度又分U形、八字形。

3、组合式：a.锚定板式（或称锚拉式）（1.分离式2.结合式）

b.过梁式：桥台与挡土墙用梁结合在一起的桥台为过梁式组合桥台。

桥台与挡土墙组合桥台

4、承拉桥台

二、拱桥桥台

①重力式：同梁式桥

②空腹式：适用于地基软弱、水位变化较小、冲刷较小的河岸。

③组合式：分两部分

前台（台身）配桩基础或沉井基础，承受拱脚传来的竖向力。

后台（后座）为普通U形桥台，承受拱脚传来的水平力。

④轻型桥台相对重力式桥台而言，适用于小跨径。允许桥台向路堤方向有微小的转动，由台后土的弹性抗力来平衡拱的推力，注意台后添土质量，严格按照规范分层夯实。

⑤齿槛式：多用于软弱地基情况。

三、组合原则

根据结构物的类型的不同，验算项目和要求的不同，选择在营运和施工中，可能出现的、同时作用的各种荷载和外力所产生的最不利状态，作为设计和验算依据，即最不利原则。

四、水的浮力

1、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。

2、基础嵌人不透水性地基的桥梁墩台不考虑水的浮力。

3、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。

4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。

五、常见的几种组合

1、最大竖向力组合（双跨布载）验算内容：墩身强度和基底最大应力

将车道荷载纵向布置在相邻两孔桥跨上，并将集中力（重轴）布置在计算墩支反力影响线最大处，不计横向分布系数（按横向分布计算各支座反力再加起来是一样的）。

2、顺桥向最大水平力组合（单跨布载）验算内容：墩身强度、基底应力、偏心距和稳定性组合：各种作用组合（组合Ⅱ）施工组合（组合Ⅳ）

将车道荷载在跨径较大的一侧，制动力、温度影响力、支座摩阻力与支座反力产生的弯矩效果要一致，对桥墩稳定性最不利。

3、横桥向最大偏心和最大弯矩组合（偏载布载）

验算内容：墩身强度、基底应力、偏心距和稳定性

组合：永久作用和汽车、人群的组合(组合Ⅰ)、各种作用组合（组合Ⅱ）、施工组合（组合Ⅳ）

汽车车道荷载布置在水流方向、风力方向的另一侧，能布几列计算几列最后取最大值。对重