简述重力式墩台和轻型桥台的特点及其工作原理
第一章桥梁墩台构造
在多孔拱桥中，为防止一孔破坏而引起其 它孔的连锁反应，每隔3-5孔应设单向推力墩。
中小跨径拱桥可采用下列形式的 单向推力墩：
(1)普通柱墩加设斜撑及拉杆的单向推力墩
这种单向推力墩是在普通墩柱上对称增设
一对预应力混凝土斜撑(图4-1-13)。
1- 立柱 2- 斜撑
V H 1 2
3- 拉杆(用预应力)
两端倾斜地加筑三角垫层，以使上部结构在桥面 形成排水横坡。
对于大跨径的桥梁，需在墩顶上设置钢筋 混凝土支承垫石(图4-1-2)，支座要放置在支承 垫石上。
15~20cm
1
1-支座
2
2-墩帽
图4-1-2 墩帽支撑垫石
顺桥向的墩帽宽度b：
b≥
f
a 2
a 2
2c1
2c2
式中：f ——相邻两跨支座的中心距；
侧墙用以连接路堤并抵挡路堤填土向两侧 的压力，当其尺寸满足规范要求时，可按U形 整体截面验算截面强度，否则按独立挡土墙验 算。
桥台两侧设有锥形护坡，锥形的坡度一般
由纵向(顺路堤方向)为1：1逐渐变至横向为1： 1.5。锥坡的平面形状为1/4椭圆。
锥坡用土夯筑而成，其表面用片石砌筑。锥 坡下缘一般与桥台前墙的下缘相齐。
河床铺砌层
支撑梁
20 20 20
60
支承梁底座(尺寸单位：cm)
5．锚碇板式桥台（锚拉式）
锚碇板结构由锚碇板、立柱、拉杆和挡土板 组成。
挡土结构包括：锚碇板、拉杆、挡土板和立 柱。
（1） 分离式
构造见图，台身与 锚碇板、挡土结构分 离，台身承受桥跨结 构传来的竖向力和水 平力，挡土结构承受 土压力。
5. 柔性排架桩墩
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。
1. 墩帽墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 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—40cm； c1一般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；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。
二）拱桥的重力式墩台墩帽上设拱座，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 。
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。
要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。
基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。
桥梁下部结构分类
桥梁下部结构分类公路桥梁下部结构可分为重力式桥墩、重力式桥台、轻型桥墩、轻型桥台。
(一)重力式墩、台主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持其稳定，因此，墩、台身比较厚实，可以不用钢筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。
它适用于地基良好的大、中型桥梁，或流冰、漂浮物较多的河流中。
主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。
拱桥重力式桥墩分为普通墩与制动墩，制动墩要能承受单向较大的水平推力，防止出现一侧的拱桥倾坍，因而尺寸较厚实;与梁桥重力式桥墩相比较，具有拱座等构造设施。
梁桥和拱桥上常用的重力式桥台为U型桥台。
缺点是桥台体积和自重较大。
此外，桥台的两个侧墙之间填土容易积水，结冰后冻胀，使侧墙产生裂缝，所以宜用渗水性较好的土夯填，并做好台后排水措施。
(二)轻型墩、台1.梁桥轻型桥墩、台(1)梁桥轻型桥墩钢筋混凝土薄壁桥墩：施工简便，外形美观，过水性良好，适用于低级土软弱的地区。
需耗费用于立模的木料和一定数量的钢筋。
柱式桥墩：外形美观，圬工体积少，而且重量较轻。
钻孔桩柱式桥墩：适合于多种场合和各种地质条件。
柔性排架桩墩：优点是用料省、修建简便、施工速度快。
主要缺点是用钢量大，使用高度和承载能力受到一定限制。
因此它只适合于在低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区河流上修建小跨径桥梁时采用。
(2)梁桥轻型桥台设有支撑梁的轻型桥台：适用于单跨桥梁，桥孔跨径6～10m，台高不超过6m.埋置式桥台：桥台所受的土压力小，桥台的体积相应的减少。
分为后倾式、肋形埋置式、双柱式、框架式等类型。
其中桩柱式桥台对于各种土壤地基都适宜。
钢筋混凝土薄壁桥台：适用于软弱地基的条件，且钢筋用量也较多。
加筋土桥台：在台后路基填土不被冲刷的中、小跨径桥梁，台高3～5m时，可采用加筋土桥台。
2.拱桥轻型桥墩、台(1)拱桥轻型桥墩带三角杆件的单向推力墩：只在桥不太高的旱地上采用。
悬臂式单向推力墩：适用于两铰双曲拱桥。
(2)拱桥轻型桥台其工作原理是，当桥台受到拱的推力后，便发生绕基底形心轴而向路堤方向的转动，此时台后的土便产生抗力来平衡拱的推力，从而使桥台的尺寸较小。
桥梁墩台组成及类型
对桥梁墩台的要求：
强度 刚度 稳定性
锥坡防护
墩台的类型
• 重力式墩台 • 轻型墩台
重力式桥墩
重力式桥墩也称为实体式桥墩，它主要靠自身的重量来平衡 外力而保持其稳定。
材料：天然石材或片石混凝土，不配钢筋
优点： 取材方便 施工简易 养护工作量小 抵抗外界不利因素的能力较强
按其截面形式 矩形桥台 U形桥台 T形桥台 耳墙式桥台 埋式桥台
•轻型墩台
适用条件：地基土质条件较差
主要特点： 自重小、节省圬工； 刚度小，受力后允许在一定的范围内发 生弹性变形； 抗冲击能力差； 以钢筋混凝土和少量配筋的混凝土为主， 也有一些轻型墩台可用石料砌筑。 外形轻巧美观，是目前公路桥梁中广泛 采用的墩台型式之一，特别是在较宽较 大的城市立交桥和高架桥中。
对桥梁墩台的要求：
强度 刚度 稳定性
锥坡防护
墩台的类型
• 重力式墩台 • 轻型墩台
重力式桥墩
重力式桥墩也称为实体式桥墩，它主要靠自身的重量来平衡 外力而保持其稳定。
材料：天然石材或片石混凝土，不配钢筋
优点： 取材方便 施工简易 养护工作量小 抵抗外界不利因素的能力较强
缺点： 工程量大 自重大
按照墩身横截面形式 矩形墩 圆端形墩 圆形墩 尖端型墩
多用于无水或旱桥处
多用于水流斜交角小于5 °
多用于水流斜交角小于15°
多用于河流急弯、流向不固定或与水流斜交角大于15°
重力式桥台
定义：重力式桥台也称实体式桥台，它主要靠自重来平衡台后土 压力。
材料：圬工材料
按其截面形式 矩形桥台 U形桥台 T形桥台 耳墙式桥台 埋式桥台
轻型桥墩 空心墩 柱式墩 柔性墩
桥梁工程概论之墩台及支座构造
桥梁工程概论之墩台及支座构造一、桥墩桥墩主要可以分为以下几类：1、重力式桥墩：是实体的圬工墩，主要靠自身的重量来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。
主要用c15或c15以上的片石混凝土浇筑，或用浆砌块石和料石，也可以用混凝土预制块砌筑。
优点是整体刚度大，抗倾覆性能以及承重性能都很好；缺点是自重大，不宜做的过大而使桥梁自重加大。
2、空心式桥墩：可采用钢筋混凝土或混凝土。
优点是节省材料，减轻桥墩的自重，施工速度快，质量好，节省模板支架；缺点是，抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差，所以不宜在有上述情况的河流中采用。
3、桩式墩：桩式墩是将钻孔桩基础向上延伸作为桥墩的墩身，在桩顶浇筑盖梁。
在墩位上的横向可以是一根或多根桩，设置一排桩时叫排桩墩。
优点是材料用量经济，施工简便，适合平原地区建桥使用；缺点是跨度不宜做的太大，一般小于13m，且在有漂流物和流速过大的河流中不宜采用。
4、柱式墩：一般由基础上的承台、柱式墩身和盖梁组成。
优点是能减轻墩身自重，节约圬工材料，比较美观，刚度和强度都较大，在有漂流物和流冰的河流中可以使用。
5、柔性墩：是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台，中墩均为柔性墩。
即墩体的整体刚度很小，在墩顶水平推力的作用下发生较大的水平位移。
优点是由于桥墩的水平推力是按各墩的刚度分配的，故分配到每个柔性墩上的水平推力很小。
6、薄壁墩主要分为钢筋混凝土薄壁墩和双壁墩以及V形墩三类。
其共同特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同，但是在纵桥向的长度很小。
其优点是，可以节省材料，减轻桥墩的自重，同时双壁墩可以增加桥墩的刚度，减小主梁支点负弯矩，增加桥梁美观；V形墩可以间接的减小主梁的跨度，使跨中弯矩减小，同时又具有拱桥的一些特点，更适合大跨度桥的建造。
二、桥台桥台基本上可以分为以下几类：1、重力式桥台也称实体式桥台，主要靠自重来平衡台后的土压力。
桥台台身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并采用就地建造的方法。
关于桥墩、桥台的问题及解析
关于桥墩、桥台的问题及解析一、桥墩及桥台的受力？解析：桥墩的受力：它承受上部结构传来的竖直力、水平力和弯矩外，还要承受风力、流水压力、波浪力（在海洋环境中）以及可能发生的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。
桥台的受力：它承受着上部结构传递的竖直力、水平力的同时，还需挡土护岸、承受台后填土及填土上荷载产生的侧向土压力。
二、桥墩及桥台的分类解析：桥墩的分类1、桥墩类型按力学特点分类1、重力式墩台（1）梁桥重力式墩：矩形墩、圆端形墩、圆形墩、尖端形桥墩（2）拱桥重力式墩：普通墩、单向推力墩2、轻型型墩台空心墩、桩柱式桥墩及双柱式桥墩、各式柔性墩2、桥台类型1、重力式桥台：按形状——矩形桥台、U形桥台、T形桥台、耳墙式桥台、矩形埋式及十字埋式等2、轻型桥台：（梁式）桩柱式、锚定板式桥台（拱式）八字形、U形桥台、Ⅱ形、E形、靠背式框架桥台、组合式、空腹式、齿槛式、再补充一种形式叫拼装式墩台。
三、桥墩及桥台的区别解析：桥梁的支承结构为桥台与桥墩。
桥台是桥梁两端桥头的支承结构，是道路与桥梁的连接点。
桥墩是多跨桥的中间支承结构，桥台和桥墩都是由台(墩)帽、台(墩)身和基础组成。
桥墩桥墩一般系指多跨桥梁中的中间支承结构物。
它除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力、及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。
桥台设置在桥梁两端，除了支承桥跨结构外，它又是衔接两岸接线路堤的构筑物；既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上车辆荷载所产生的附加土侧压力。
因此，桥梁墩台不仅自身应有足够的强度、刚度和稳定性，而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩阻力等也都提出一定的要求，避免在上述荷载作用下产生危害桥梁整体结构的水平、竖向位移和转角位移。
桥台重力式桥台的类型：重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同，有多种形式。
常用的类型有U形桥台，埋置式桥台，八字式和一字式桥台等。
重力式桥台在铁路桥上还有T形桥台，十字形桥台等其它型式。
桥梁墩台施工技术讲义
高速铁路（客运专线）桥梁墩台施工技术讲义第一部分桥梁墩台基本知识桥墩台就是支承桥跨结构并将恒载和车辆荷载传至地基的建筑物。
一、桥墩桥墩一般由顶帽、墩身及基础三部分组成（一）桥墩类型桥墩类型很多，大体可分为重力式桥墩和轻型桥墩两大类。
1、重力式桥墩重力式桥墩的主要特点：其墩身是截面较大的实体，一般用混凝土、砌石的等圬工材料建造。
其优点是坚固耐用、施工方便、养护工作量小，可以就地取材，同时对船筏、漂流物的撞击、磨损以及抵抗冰压力的作用较为有利。
其缺点是工程量大，自重大，使地基压力增加，墩身尺寸大，相应增加了基础的工程数量，在水中的桥墩阻水面积也大。
重力式桥段按其墩身截面形式，可分为矩形桥墩、圆端形墩、圆形墩和尖端形墩四种。
（1）矩形桥墩矩形桥墩外形简单、施工方便，圬工数量较省。
但对水流的阻力较大；桥墩附近容易引起较大的河床冲刷。
一般用于无水的旱桥和水流较小的跨谷桥。
墩身截面中间部分为矩形，两端为圆形。
半圆形对水流阻碍较小，使水流顺畅通过桥孔，可减小水流对桥墩四周考核床的冲刷和水流压力。
但施工较矩形复杂，一般用于常年有水河流。
这种类型桥墩在铁路桥梁中应用最多。
（3）圆形桥墩（4）尖端形桥墩，施工较麻烦，使用较少2、轻型桥墩轻型桥墩型式很多，而且都有各自的特点和使用条件，选用时必须根据桥位处的地形、地质、水文和施工条件综合确定。
轻型桥墩主要有桩柱式、双柱式、空心墩、柔性墩等。
（1）空心桥墩重力式（实体）桥墩的缺点是结构粗笨，墩身及基础的圬工量大，墩身材料强度难于充分发挥和利用。
为减轻重量，节省圬工的目的。
空心墩的横截面多为圆形，便于滑模施工，也有圆端形和矩形。
（2）柱状式桥墩和双柱式桥墩柱状式桥墩亦称排架式桥墩，双柱式桥墩亦称刚架式桥墩。
（3）柔性桥墩桥墩即高且细、在桥式布置上采取了一定的结构措施，使柔性墩承受较小的纵向水平力。
1、顶帽常见的顶帽型式有飞檐式和托盘式两种。
顶帽的作用：一是安放桥梁支座，直接支承桥跨结构，承受很大的支承反力，并将桥跨结构传来的集中力均匀地分散给墩身，故要求顶帽有一定的厚度；其二为架梁施工和养护维修提供必要的工作面。
桥梁工程 习题及答案二
第十一章桥梁墩台的构造与设计填空题：1.桥梁墩台与基础统称为桥梁下部结构。
2.桥梁墩台一般由墩(台)帽(或拱座)、墩台身和基础三部分组成。
3.桥梁墩台，总体上可以分为重力式墩台和轻型墩台两种。
4.梁桥桥墩按其受力特点可分为刚性墩和柔性墩。
5.桥梁墩台基础的种类一般包括有刚性扩大基础、桩基础及沉井基础等。
6.常用的轻型桥台有八字形桥台、U字形桥台、背撑式桥台等几种类型。
7.拱桥的组合式桥台由前台和后座两部分组成。
选择题：1.重力式桥台的主要特点是依靠（B ）来平衡外力而保持其稳定。
A. 台后土压力B. 自身重量C. 台内填土D. 锥坡填土2.现浇混凝土桥台一般根据当地气候及施工条件，每隔（A ）设置一道伸缩缝。
A.5~10mB.2mC.随便设置D.15~20m3.墩台发生不均匀沉降时，桥跨结构内会产生附加内力的是( D )A. 简支梁桥B. 单悬臂梁桥C. 双悬臂梁桥D. 连续梁桥4.下列中不属于轻型桥台的是（C ）A.八字形桥台B.一字形桥台C.重力式桥台D.耳墙式桥台判断题：1.重力式墩台适用于任何地基的大、中跨径桥梁。
（×）2.重力式桥墩墩身的顶宽，对小跨径桥不宜小于80cm；对中跨径桥不宜小于100cm。
（√）3.框架墩的典型的结构形式是钢筋混凝土V形墩和Y形墩。
（√）4.拱桥桥墩的墩帽顶面的边缘应设置水平面拱座。
（×）5.在拱桥墩顶应全部设置支座。
（×）6.轻型桥台对地基的承载力要求比较高。
（×）简答题：1.桥梁墩台一般由哪三部分组成，各自的作用是什么？答：桥梁墩台一般由墩台、墩身和基础三部分组成。
墩台是指梁桥墩台顶端的承力与传力构件部分，它通过支座承托着上部结构，承受很大的竖向支承反力，并将支座传来的集中力分散给墩台。
墩身是桥梁墩台的结构主体。
墩身指墩帽(或拱座)以下、基础顶面以上的构造部分，它是一个承受压弯联合作用的构件。
基础是桥梁墩台直接与地基接触的最下构件部分，它的作用是保证桥梁墩台安全埋入土层之中，并将桥梁的全部作用传至地基。
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简述重力式墩台和轻型桥台的特点及其工作原理重力式墩台和轻型桥台是两种常见的桥梁支撑结构，它们在工程中起到支撑和传递桥梁荷载的作用。
它们的特点和工作原理有以下几点：
重力式墩台：
1. 特点：重力式墩台是一种采用重力原理来抵抗桥梁荷载的结构。
它通常由混凝土或钢筋混凝土构成，通过大体积和重力作用，使其具有较高的抗倾覆和抗滑移能力。
2. 工作原理：重力式墩台通过自身的重量和桥墩内部的重力墩台墩
碾压桩或锚杆来抵抗荷载。
墩台底部通常采用扩大基础面积的设计，以增加抗倾覆和抗滑移的能力。
轻型桥台：
1. 特点：轻型桥台是一种相对较轻的结构，通常由钢材或预制混凝
土构成。
相比于重力式墩台，轻型桥台具有更轻、更灵活的特点，适用于较小荷载和较短跨径的桥梁。
2. 工作原理：轻型桥台通过梁的弯曲和剪切来传递荷载。
桥台通常
由桥台墩和梁组成，桥梁荷载通过桥面板传递到桥台墩上，再通过梁传递到桥台梁。
轻型桥台的设计需要考虑到桥台墩和梁的强度和刚度，以确保荷载能够平稳传递。
总结起来，重力式墩台通过自身的重量和墩内的重力墩台墩碾压桩或锚杆来抵抗荷载，适用于较大荷载和较长跨度的桥梁。
轻型桥台则通过梁的弯曲和剪切来传递荷载，适用于较小荷载和较短跨度的桥梁。
这两种桥台都是桥梁工程中常见的支撑结构，根据实际需求选择适合的结构形式可以提高桥梁的安全性和经济性。