桥墩桥台结构及计算
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；
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
重力式U型桥台设计验算
一、计算（一）结构尺寸桥台总高 H=7.200m 基底标高H1=142.800m雉墙高度 h0= 1.031m 最低水位H2=142.800m胸墙高度 h1= 5.169m 洪水水位H3=148.700m基础厚度 h2= 1.000m 河床标高H4=145.000m前墙高度 h3= 6.200m 桥台长度W0=7.100m反力位置 b0=0.300m 墩帽挑檐W1=0.050m墩帽挑檐 b1=0.050m 墩顶长度W2=7.000m墩顶宽度 b2= 1.200m 基础左右襟边宽0.500m墩帽宽度 b3= 1.300m 桥墩底长W4=8.000m基础前后襟边B1=0.500m基础长度W=9.000m桥墩底宽 B2= 1.400m基础宽度 B= 2.400m（顺桥向）假想台背与铅直面基础墙趾扩散角26.6<小于浆砌片石最大刚性角台后填土与水平面β=0（二）墙后填土参墙背填土容重γ=19（KN/m3）浮容重γw=10（KN/m3）计算内摩擦角φ=35填土与假想台背间的内摩擦角δ=φ/2=17.5襟边填土容重γ1=18（KN/m3）重力式U型桥台设计验算（三）墙体与地基桥台砌体容重γkγk =23（KN/m 3）浮容重γkwγkw =13（KN/m 3）基地摩擦系数μ=0.3（可塑状粘土）地基容许承载力[σa]=200KPa基底设置碎石垫层（透水），故（四）计算荷载台后荷载q= 3.5（KN/m 2）上部结构反力恒载P1=180（KN）活载P2=203.6（KN）二、荷载（一）桥台及上部1、桥上活载反力2、不考3、浮力（洪水位计算水位=148.700m 基础水淹高度= 1.000m 台身水淹高度= 4.900m 侧襟边水淹土厚=1.200m 前襟边水淹土1.200m3、浮力（最低水计算水位=142.800m 基础水淹高度=0.000m 台身水淹高度=0.000m 侧襟边水淹土厚=0.000m 前襟边水淹土厚=0.000m 编号铅直力N (KN)对基地中心距离（m）弯矩（KN m）10基础浮力0.000.000.0011台身浮力#REF!#REF!#REF!12侧襟边土浮力0.000.000.0013前襟边土浮力0.000.950.00#REF!#REF!（二）台背土压力1、求破裂角θ假设破裂面交与荷载内，采用相ψ=φ+α+δ=52.5A =-tanα=0tanθ=-tanψ+（（ctanφ0.58得： θ=30.262、计算破裂面交L=H×tanθ=4.201计算荷载换算为均h q =q/γ=0.184 m3、主动土压力系由桥梁通用规范cos 2（φ-α）=0.671cos 2α=1c os（α+δ）=0.954sin （φ+δ）=0.793sin （φ-β）=0.574cos （α+δ）=0.954cos （α-β）=1.000得： K=0.2464、个深度处的土1）洪水位时计算水位=148.700 m h q =0.184 m h a =1.300 m h b =5.900 m2）最低水位时计算水位=142.800 m h q =0.184 m h a =7.200 m h b =0.000 mE0=K×hq×γ0.861 （KN/m2）E1=E0+K×ha×γ34.531 （KN/m2）E0=K×hq×γ0.861 （KN/m2）E1=E0+K×ha×γE2=E1+K×hb×γw34.531 （KN/m2）6.941 （KN/m2）E2=E1+K×hb×γw21.462 （KN/m2） -2×W 3×B ×水淹土厚×10 -B1×W 0×水淹土厚×10小计计算式-B×W×基础水淹高度×10 -（B2+B3）×W0×台身水淹高度×105、桥台后填土自cos（α+δ）=0.954sin（α+δ）=0.301 1）洪水2）最低cos（α+δ）=0.954sin（α+δ）=0.301 1）洪水组合1：e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2：e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3：e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4：e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!2、最低水位时组合1：e0=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合2：e1=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合3：e2=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!组合4：e3=M/N=#REF!#REF!0.3#REF!四、地基1、洪水水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/6=8.64组合1：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!2、最低水位时A=B×W=21.6Wz=W×B2/12=32.4组合1：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合2：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合3：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!组合4：σmax=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!σmin=N/A+M/Wz=#REF!#REF!200.00 KPa#REF!五、抗滑1、洪水水位时组合1：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!2、最低水位时组合1：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合2：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合3：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合4：Ks=μN/H=#REF!#REF! 1.3#REF!组合1：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!2、最低水位时组合1：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e0)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合2：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e1)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合3：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e2)=#REF!#REF! 1.5#REF!组合4：K0=Ny/M=y/e0=B/(2e3)=#REF!#REF! 1.5#REF!七、处理略。
9 桥梁墩台
轻型墩（台） ：刚度小，受力后允许在一定范围内发生弹性变形
材料：钢筋砼或少筋砼
各种轻型 桥墩形式
重力式桥墩
X形和V形轻型桥墩
弧形箱梁圆墩方案
弧形箱梁矩形桥墩方案
9.1.2.2桥墩
一、 实体重力式桥墩
力学特点 主要靠自身的重力（包括桥跨结构的重力） 来平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。
优点 自身刚度大，具有较强的防撞能力。
缺点
圬工数量大、自重大，要求地基的承载力较 高，阻水面积也较大
适用
荷载较大的大、中型桥梁，地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深 较浅的地基上。流冰、漂浮物较多的河流中。在砂石料方便的地区、 小桥也往往采用重力式桥墩。
减少单个柔性墩所受到的水平力，从而减小桩墩截面的目的 适用
低浅宽滩河流、通航要求低和流速不大的水网地区修建小跨径桥时采用
要求墩高<5～7m，跨径<16m的梁式桥
由于柔性墩在布置上只设一个活动 支座，当桥梁孔数较多且桥较长时， 柔性墩一般布设在两端具有刚性较 柔性墩固定支座的墩顶位移量过大 大桥台的多跨桥中，同时，在全桥 且处于不利状态，活动支座的活动 除一个中墩上设置活动支座外，其 量要求大，刚性桥台的支座所受的 余墩台均采用固定支座 水平力也大，因此，多跨长桥采用 柔性墩时宜分成若干联
桩（柱）式桥墩 柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式。特别适用于桥梁宽度较 线条简捷、明快、美观 大的城市桥梁和立交桥；目前公路桥梁中广泛采用。 节省材料数量 施工方便 相对刚度较大 特点 适用性广 可与桩基配合使用 柱间空间小 易于阻滞漂流物 圆形 截面 矩形 盖梁 组成 墩柱 适用 宜用于水深不大的浅基础或高桩承台上采用 广泛用于城市、公路、中小跨径铁路旱桥上 避免用于深水、深基础及漂浮物多，有木筏的河道
桥梁的上部结构,下部结构,基础,墩台构造和设计
2．梁式拱上建筑 特点：桥梁造型轻巧美观，减小拱上重量和地基 承压力，以便获得更好的经济效果。大跨径混凝 土拱桥一般都采用梁式腹孔拱上建筑。
学习情景二：桥梁下部构造
本次课标题：桥梁墩台构造
一、桥墩构造 二、桥台构造
一、桥墩构造 （一）梁桥桥墩 1. 重力式桥墩 1）组成： （1）墩帽： 一般用不低于20号的混凝土浇筑，四周应挑出 墩身约5cm～10cm作为滴水。对于大跨径的桥梁 ，需在墩顶上设置钢筋混凝土支承垫石，支座要 放置在支承垫石上。
（二）桥梁的主要尺寸和术语 净跨径： ——梁桥指设计洪水位上相邻两个桥墩（
或桥台）之间的净距离。拱式桥指每孔 拱跨两个拱脚最低点之间的水平距离。 总跨径： ——多孔桥梁中各孔净跨径的总和。
计算跨径： ——对于有支座的桥梁指桥跨结构两个支
座中心之间的距离。拱桥指两拱脚截面 形心点之间的水平距离。 标准跨径： ——指相邻两桥墩中线之间的距离。或桥 墩中线至桥台台背前缘之间的距离。
（一）桥梁的组成 1. 上部结构（又称桥跨结构） ——当路线遇到障碍而中断时跨越
跨越障碍的建筑物。 作用：承受车辆荷载，并将车辆荷
载及其自重通过支座传给墩台。
2. 下部结构（桥墩和桥台）： ——支承桥跨结构并将恒载和车辆等活载 传至地基的建筑物。 （1）桥台：设置在桥梁两端。 作用：除起支承桥跨结构作用外，还与路 堤相衔接，以抵御路堤土侧压力，防止填 土的滑塌。
2. 截面尺寸 （1）主梁 梁高一般取（ ～ ）L，梁肋宽一般为150～180mm
（2）横隔梁
梁高一般取主梁高度的3/4，
梁肋宽一般为120～160mm，
作成上宽下窄内宽外窄的
楔形。
（3）翼缘板
宽度比主梁中距小20mm，
桥台计算书 (1)
桥台计算书设计：葛翔复核：审核：xiangxiang目录112U型桥台计算1 计算依据与基础资料标准及规范标准?上部构造形式：预制后张法预应力混凝土简支空心板 ?下部构造形式：重力式U型桥台?设计荷载：城市－A级?结构重要性系数：规范?《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）?《公路桥梁设计通用规范》JTG D60-2015（简称《通规》）?《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012（简称《预规》）?《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007） 主要材料1）混凝土：桥台台帽、背墙采用C30混凝土，侧墙C25混凝土，台身、扩大基础C25片石混凝土，容重均采用24 kN /m 3；3）钢筋：采用HRB400，sk 400MPaf =，5S E 2.010MPa =⨯；采用HPB300，sk 300MPa f =，5S E 2.110MPa =⨯。
图1-1桥台一般构造图（单位：cm）假设台背铅直，基础墙趾扩散角=tan-1（50/100）=<混凝土最大刚性角40o 满足要求，台后填土与水平面夹角β=0。
墙背填土容重γ=19KN/m3,s计算内摩擦角Φ=40o。
桥台c25混凝土容重γ=24KN/m3,k基底摩擦系数μ=,地基容许承载力[σ]=2500Kpa。
人群荷载q=3kN/m2，=，上部构造反力--恒载标准值p1=。
上部构造反力--活载标准值p22 荷载计算桥台及上部结构的荷载计算桥上部反力表上部构造荷载自重恒载计算计算桥台自重与台内填土重力及其对基础底中心的偏心弯矩，首先计算各部分重力及其对基础底前趾点“A”弯矩；由上表可知，桥台及台内填土重合计：；桥台及台内填土对A点弯矩合计：；则桥台及台内填土对基础底中心力臂为：桥台及桥台内填土对基础底偏心弯矩：台后土压力台后土压力按JTG D60-2015规范条计算，式中：γ——土容重，γ=19KN/m3；B ——桥台计算宽度，B=； H ——桥台计算高度，H=7m ；h ——破棱体范围内车辆荷载的等代均布土厚度； μ——主动土压力系数。
桥台挡块混凝土计算公式
桥台挡块混凝土计算公式
桥墩的形状是圆形计算公式=墩R²×π×墩高即盖梁以下桩基系梁以上。
混凝土方量计算可参照以上公式。
一般是桥墩的形状是圆形计算公式=墩R²×π×墩高锥形按公式计算就可以。
墩水平截面是正方形和矩形构成。
墩身高1400段是正方体，体积为450×450×1400；墩顶高600段是单曲线的四棱体，因为图纸没有给出棱线的曲率，只能近似计算，其方法是将高600段分为三个200高的倒四棱台，计算其一再乘3。
预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积，以实体积计算。
预制空心构件按设计图尺寸扣除空心体积，以实体积计算。
预制空心板梁，凡采用橡胶囊做内模的，考虑其压缩变形因素，可增加混凝土数量，当梁长在16m以内时，可按设计计算体积增加7%，若梁长大于16m时，则增加9%计算。
【曲线桥桥墩桥台的计算方法】桥台和桥墩
【曲线桥桥墩桥台的计算方法】桥台和桥墩曲线桥桥墩、桥台的计算方法所有的曲线桥都有偏心距E ，有的还有横向预偏心（暂用F 表示），直线桥一般没有（特殊情况除外），所以曲线桥桥墩、桥台计算是桩基、承台、墩身、托盘、顶帽、牛腿、下锚平台都要偏移E+F的距离（E 、F 图纸上备注的单位都是cm ，计算时要注意），但是支撑垫石只偏移E 的距离。
图1图2一、桥墩的计算算出墩中心偏移E+F后的坐标、方位角→以墩中心的坐标、方位角为基准计算其它需要放样点的坐标。
计算时，可采用莉萨公式或程序，也可采用孙队长编的那套计算程序，如何使用程序再此不再详述，请教测量队人员。
举例1：SD1K2+085 乔村中桥1#墩康营1. 15SD1K2+0851. 15中心说明：1#墩在S D 1K 1+891.28~SD 1K 2+619.24段圆曲线上，1#墩左偏偏心距E =12cm、向左横向预偏心40cm ，计算时请注意桩、承台、墩中心均向曲线外侧偏移52cm (即：向线路前进方向的左侧偏移52cm ) 。
二、桥台的计算桥台计算采用台前、台尾中心点连线计算（图1、图2），以台前中心点（即胸墙线中心）为基准点、以台前中心点指向台尾中心点的方向为方位角需放样点的坐标。
计算太焦立交桥南台为例。
太焦立交桥南台前：SD1K1+225.64，南台尾：SD1K1+210.34。
南台在曲线上（HY ：SD1K0+707.00，YH ：SD1K1+606.54，R=550m），桥台中心南台前向左横向预偏心E=10cm，南台尾横向预偏心E=0，（即南台前向线路前进方向左侧偏移10cm ，南台尾不偏移）。
计算步骤：计算台前台尾偏移E 后的中心坐标（南台前：SD1K1+225.64，X1=4118.088，Y1=49390.485，南台尾：SD1K1+210.34，X2=4132.239，Y2=49396.303）→计算两点连线的方位角，得α=22-20-57.76→用辛普森程序计算需放样点的坐标。
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的影响力； 偶然荷载：船只或漂流物撞击力，施工荷载和地震力；
总之，在墩台设计计算过程中，应根据墩台的受力与工作阶段，给 出可能同时作用荷载的组合，以确定出最不利的受力状态。
（一）荷载的计算
1、恒载和水的浮力
•桥梁上部结构恒载传至墩台的计算值，由桥梁支座反力计算确定。对于 墩台在水下和土中部分自重的计算方法，要根据地基土的性质加以考虑
四、桥台的类型与构造
重力式桥台
轻型桥台
类 框式桥台 型 组合式桥台
承拉式桥台
（一）重力式桥台
1、重力式桥台类型 埋式桥台
U型桥台 八字式和一字式桥台
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，并采用就地建造施工 方法
2、结构构造与
Rd结 构 抗 力 效 应 函 数 ；
m 材 料 或 砌 体 的 安 全 系 数 ， 按 <<公 路 砖 石 及 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 >>表 3.0.1-2 采 用 ； ak结 构 的 几 何 尺 寸 ； R j材 料 或 砌 体 的 极 限 强 度 ， 按 <<公 路 砖 石 及 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 >>第 2.0.5 条 采 用 。
三、桥墩防撞
流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流 冰堆积现象以及流冰对桥墩的磨损。对此，在中等以上流冰河道（冰厚 大于0.5 m，流水速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方 向设置破冰棱体
航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见 度低造成船舶与桥墩相撞。桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击 荷载的能力，还要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲 击荷载的方向或减少对桥墩的冲击荷载，不使其破坏
轴中心）或滑动支座、橡胶支座、摆动支座的底座面上。
5、流水压力及冰压力
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1/3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。
３）桥墩承受最大横桥方向的偏载、最大竖向荷载。可按公路桥梁设计规 范中的组合I、II、III、IV荷载内容组合。
４）桥墩在施工阶段的受力验算。按组合V 进行验算。
５）需要进行地震力验算的桥墩，还要按组合VI进行验算。
各种不同的荷载组合，均应满足公路桥涵设计规范中所规定的强度安全 系数、容许偏心距和稳定系数。
1）在桥跨结构上布置车辆荷载，温度下降，制动力（向桥孔方向），并考 虑台后土侧压力(考虑最大弯矩组合)；
2）在台后破坏棱体上布置车辆荷载，温度下降，并考虑台后土侧压力(考虑 最大水平力与最大反向弯矩组合)；
3）在桥跨结构上和台后破坏棱体上都布置车辆荷载（当桥台尺寸较大时， 还要考虑在桥跨结构上、台后破坏棱体上和桥台上同时都布置活载的情 况），温度下降，制动力（向桥孔方向），并考虑台后土侧压力(考虑最 大竖向力组合)。
载）所产生的侧压力，它使桥台发生向河心的移动。因此，梁桥桥台的
侧土压力，一般按主动土压力计算。当桥台刚度很大，不可能产生微量移 动，滑动土体不可能形成时，可按静止土压力计算。
EAy12BH2sin1
EAx12BH2cos1
图2-7-11 台前溜坡的土压力计算图式
பைடு நூலகம்
E' 1 H2' B
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3、汽车荷载冲击力
Sd(s o slQ)Rd(Rm j ,ak)
Sd 荷 载 效 应 函 数 ； Q荷 载 在 结 构 上 产 生 的 效 应 ；
结s o 构 的 重 要 性 系 数 ， 按 < < 公 路 砖 石 及 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 > > 第 3 . 0 . 1 条 采 用 ； 荷s l 载 安 全 系 数 ， 按 < < 公 路 砖 石 及 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 > > 采 用 ； 荷 载 组 合 系 数 ， 按 <<公 路 砖 石 及 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 >>表 3.0.1-1 采 用 ；
墩帽是直接支承桥跨结构，应力较集中，因此对大跨径的重力式桥墩 墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～
100mm的檐口。
支座边缘到墩（台）身边缘最小距离
表 2-1-13
方向
顺桥向
横
桥
向 (m)
跨径
(m)
圆弧形端头（自支座边角量起）
矩形端头
大
桥
0.25
0.25
0.40
（四）组合式桥台
第二节 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
薄壁轻型桥台 （二）轻型桥台
支承梁型桥台 钢筋混凝土轻型桥台，其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能
力来减少圬工体积而使桥台轻型化。
（三）框架式桥台 框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置土
中，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
6、船只或漂流的幢击力
船只或漂流物的撞击力，虽是桥梁墩台的偶然荷载，但是对桥墩结构的 危害性很大，对于通航河道或有漂流物的河流中的墩台，设计时应考虑船 只或漂流物的撞击力。
漂流物的撞击力，在无实际资料时可按下式估算
P WV (k N) gT
7、地震力 在地震区建造的桥梁，地震力是一项十分重要和危害性大的偶然荷
•公路桥梁设计规范中，在考虑水的浮力时，对不同的土质和不同的计算内 容作了不同的规定。位于透水性地基上的墩台，在验算稳定时，应采用设 计高水位的浮力；在验算地基应力时，仅考虑低水位时的浮力，或不考虑 水的浮力。基础嵌入不透水性地基的墩台，可不考虑水的浮力。当地基是 否透水未定时，按透水与不透水，以最不利荷载组合计算。
•桥墩
因此，需根据不同的验算内容选择各种可能的最不利荷载组合。
图2-7-13 产生最大竖向荷载时的外力组合
图2-7-14 桥梁横向布载情况
１）桥墩在顺桥向承受最大竖向荷载的组合。可按公路桥梁设计规范中所 列的组合、组合的内容组合。
２）桥墩在顺桥向承受最大水平荷载的组合。可按公路桥梁设计规范中所 列的组合、组合IV的荷载内容组合。
•水对水下墩台或土的固体颗粒的浮力作用，可用墩台圬工的浮容重或土的
浮容重来反映。圬工的浮容重等于圬工容重减去水的容重，土的浮容重可
以根据土质资料得到不同的物理指标，如天然容重、天然含水量、比重或
饱和容重等计算。 主动土压力
2、侧向土压力
被动土压力 静止土压力
桥台土压力计算时，采用哪种土压力，应根据桥台位移及压力传播方式 而定。梁式桥台承受的水平压力主要是台后滑动土体（及滑动土体上的荷
二、 桥梁墩台的计算与验算
强度 重力式墩台 偏心矩
稳定
圬工结构
轻型桥墩、柱式桥墩：钢筋混凝土结构
（一）、重力式墩台 1、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，截面强 度的设计验算采用分项安全系数的极限状态法。在不利荷载组合作用下， 验算墩台各控制截面荷载效应的设计值（内力）应小于或等于结构抗力 效应的设计值，以方程表示为
墩台身的基础顶面 •验算截面 墩台身截面突变处
墩台帽及墩台帽交界处墩身截面 高墩
•验算截面的内力计算
按照各种组合，分别计算各验算截面的竖向力、水平力和弯矩，N、H M
得到并按下式计算各种组合的竖向力设计值及相应偏心矩:
Nj s o slN
e0
M N
•强度验算
Nj ARaj /m
1 (eo )m
y
其他可变荷载不同时组合表
表 2-7-2
编号
荷载名称
不与该荷载同时参与组合的荷载号
14
风
力
15
汽车制动力
16
流水压力
17
冰
压
力
18
温度影响力
19
支座摩阻力
注：荷载号与公路桥梁设计规范中编号一致。
16,17,19
15,17 15,16
15
•桥台
桥台的荷载组合方法和桥墩相似，也须针对验算项目及验算截面的位置按 公路桥涵设计规范进行可能的荷载组合。由于活载可以布置在桥跨结构上， 也可布置在台后，在确定荷载最不利组合时，下列几种加载情况可作参考
实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构 重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定。此种桥墩自身刚度大， 具有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建 在地基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上。
实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结构 显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大 量泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小 跨径桥梁上