钢筋混凝土薄壁桥台设计计算与应用
钢筋混凝土薄壁桥台设计计算与应
用
【摘要】：随着交通运输业的高速发展,高速公
路建设日益广泛,桥梁在高速公路中占有很重
要作用。在跨越设计流量不大,或是立交桥通道
等小跨径桥梁中,薄壁式墩台有其较大的优越
性:薄壁桥台受力合理,工程数量少;可以满足
各种地基承载力要求,且施工中基坑开挖土方
量少;跨越能力较大,不受放坡限制,节约孔径,
充分利用桥下净跨;而且桥型轻巧美观,易于施
工等特点。本文主要对薄壁桥台进行了计算,
具体计算实例为扩大基础薄壁台。 扩大基础
薄壁桥台受力主要特点: 1、利用上部构造及
下部构造的支撑梁作为桥台的支撑,以防止桥
台向跨中移动。 2、整个构造物(扩大基础薄
壁桥台)为四铰刚构系统。 3、台身按上下铰
接支撑的简支竖梁承受水平力和竖向力。 扩
大基础薄壁桥台具体从以下几个方面进行计
算: 台在侧向土压力作用下台身作为竖梁进
行截面强度计算 在桥台作为竖梁计算时,首先,
最不利布载方式为:将荷载布置在台背的路堤
填土破坏棱体上,车辆荷载和填土对台身产生
土压力,桥台在土压力作用下产生弯矩、剪力,
以及桥梁验算截面以上上部构造和桥台自重
产生的支反力,在最不利荷载组合下,验算截面
强度,包括偏心受压强度计算、受弯截面强度验
算;其次,验算稳定性,验算偏心受压弯曲平面
内的纵向稳定、验算中心受压非弯曲平面内的
纵向稳定;第三,进行配筋验算,将桥台作为受
弯构件,承受上部台身的恒载及活载,还承受台
背土压力产生的弯矩,在最不利荷载组合下,验
算台身底部截面强度。 台在竖向荷载作用下
横桥向作为一根弹性地基短梁进行截面强度
验 WP=64 算。 薄壁桥台长度L,在 L 时,把
桥台当支承在弹性地基的短梁计算。首先,验算
地基的短梁条件,计算各种荷载作用时引起的
弯矩;其次,进行内力组合;第三,在最不利荷载
组合下,验算台身横向截面强度。 基础底面最
大压应力验算 桥台的基底应力为桥台重力引
起的应力和桥跨结构、车辆荷载引起的压应力
之和,计算得压应力之和不得超过地基土的容
许承载力。 基础在实际地基为多层土组成,如
果持力层以下地基土承载力小于持力层时,须
验算软弱层的承载力;当软弱下卧层为压缩较
高而且较厚的软粘土,或当上部结构对地基沉
降有一定要求时,除承载力满足要求外,还应验
算包括软弱下卧层的基础沉降量。 抗滑稳定
性验算,桥台抗倾覆稳定性验算以及桥台刚度
验算 基础抗滑稳定性验算是荷载作用在破坏
棱体上时,基底抗滑动稳定系数不得大于1.3,
如不满足,应布设支撑梁。 桥台抗倾覆稳定性
验算是抗倾覆力矩Mr与倾覆力矩Mo 的比值
大于1.2 时 ,抗滑稳定合乎要求。 桥台刚度验
算是在施工时,桥台抵抗土侧压力作用下桥台
发生弯曲变形的能力,具体计算为台顶位移应
满足规范要求。 在实际工作中,往往地基承载
力并不是很大,地址条件也不是很好。所以桩柱
式基础往往应用的更多一些。它具有承载力高,
稳定性好,沉降量小而均匀等特点,在深基础中
具有耗用材料少,施工简便等特点,加快施工速
度并改善劳动条件。而且能适用于不同的水文
地质和承受不同荷载性质的上部结构,因此在
薄壁台中应用更为广泛。 薄壁桥墩特点是施
工体积小、结构轻便,适用于各种地基,并且对
有流水 WP=65 或漂流物的冲击力有较好的
抵抗力。配合薄壁桥台应用,可增加薄壁桥的跨
径,使薄壁桥有更多的实用性。 锚碇板可以平
衡桥台台后巨大土压力,阻止桥台位移,在设计
薄壁式 桥台中有很大作用。 薄壁桥台尽管有
许多优点,但是也有其弊病,那就是墙身容易产
生裂缝,特别是台身较高的桥台。所以在设计中
当桥台较高的情况下,柱式桥台也应在承台之
间布设支撑梁,以增加桥台抵抗水平力的能力,
薄壁桥台也应视土质情况酌情加厚台身厚度,
以及加强台身横向、竖向间配筋,以防止裂缝产
生。 通过以上计算,为以后的设计工作提供了
一个很好的计算方法,可以使我们计算出高度
较高的桥墩台。这种轻型结构,和其它型式的墩
台比较,薄壁桥墩台更为经济,薄壁式桥墩台在
现有的公路建设中有广泛的应用。通过本文的
计算对以后的设计工作有一定的指导和参考
价值。
薄壁墩台设计应注意的问题
薄壁墩台设计应注意的问题摘要依据现行规范要求，结合多年实际工作经验，针对我区在公路桥梁设计中采用薄壁桥台所出现的普遍问题，阐述了作者的设计体会。
关键词薄壁桥台设计引言桥梁上的墩台类型多种多样，但根据其受力特性可分为重力式墩台和轻型墩台两种。
重力式墩台的主要特点是依靠自身重量来抵御或平衡外力而保持其稳定，因此，其墩、台身比较厚实，圬工体积大，对地基承载力要求也较高，适用于单跨比较大的桥梁。
轻型墩台的主要特点的是依靠自身结构抵抗力——抗弯、抗剪等来抵御或克服外力而保持其稳定，因此，其墩、台身比较单薄，圬工体积小，对地基承载力要求相对较低，适用于单跨比较小的桥梁，近年来在我区各级公路的跨线桥、通道桥等桥梁上普遍采用。
《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》JTJ 022—85第5.3.7条规定，跨径不大于13m的梁（板）式桥，可以采用轻型桥台。
在实际设计工作中，轻型桥台也有用于跨径为16 m的梁（板）式桥。
随着高速公路、一级公路以及城市道路的大量修建，轻型墩台中的薄壁墩（台）在施工与运营中普遍出现了墩台身裂缝问题，引起了有关桥梁专家的高度关注，同时也提出了许多积极的意见和建议，对设计与施工起到很好的指导作用。
然而，由于当前设计人员普遍年龄小，缺乏设计经验，再加上工作任务重，对薄壁墩台出现裂缝重视不够，设计时难免考虑问题不周；同时，又由于现行的桥涵设计规范对薄壁墩台设计与构造要求缺乏较明确的规定，设计人员在设计中掌握的标准与尺度不统一，因此，依据现行规范要求，结合多年实际工作经验，针对我区在公路桥梁设计中采用薄壁桥台所出现的普遍问题，阐述本人的设计体会，供桥梁设计人员在实际设计工作中参考与借鉴。
1 裂缝产生的原因1.1 施工时裂缝产生的原因众所周知，伸缩自由——即没有约束的物体，在温度均匀变化时不会产生应力，当然就不会产生裂缝。
由于薄壁墩台一般为钢筋混凝土材料，先期施工完毕并部分收缩的墩台基础，对后期施工并试图收缩的台身产生约束作用，使台身产生拉应力，如若拉应力超过台身混凝土容许的最大拉应力，台身就会出现裂缝。
混凝土桥梁体系的设计与应用
混凝土桥梁体系的设计与应用混凝土桥梁体系的设计与应用桥梁是连接两地的重要交通设施，而混凝土桥梁作为其中的一种，具有高强度、耐久性好、易于施工和维护等优点，成为了现代桥梁建设中的重要选择。
本文将介绍混凝土桥梁体系的设计与应用。
一、混凝土桥梁体系的设计1. 桥梁类型混凝土桥梁根据结构形式可分为梁式桥、拱桥、索拉桥等。
其中，梁式桥是应用最广泛的一种，它由上部结构和下部结构两部分组成。
上部结构一般由桥面板、梁、支座等构成，下部结构则包括桥墩、桥台、地基等。
对于大跨径桥梁，拱桥和索拉桥则更为适用。
2. 荷载标准桥梁的荷载标准是设计师必须考虑的重要因素之一。
设计师需要根据桥梁的用途、跨度、行车速度等因素，按照相应的荷载标准进行设计。
常见的荷载标准有公路桥梁荷载标准、铁路桥梁荷载标准等。
3. 混凝土强度等级混凝土桥梁的强度等级是指混凝土的抗压强度等级。
设计师需要根据桥梁的荷载、跨度等因素，选择适合的混凝土强度等级。
一般来说，大型桥梁需要采用高强度混凝土，以确保桥梁的安全性和耐久性。
4. 抗震设计抗震设计是保证桥梁安全的重要措施之一。
设计师需要根据桥梁所处的地震区域，按照相应的抗震设防要求进行设计。
在设计过程中，需要考虑桥梁的结构形式、荷载、地基条件等因素，采用相应的抗震措施，确保桥梁在地震发生时不会发生破坏。
二、混凝土桥梁体系的应用1. 公路桥梁混凝土梁式桥是应用最广泛的公路桥梁形式。
它具有跨度大、承载能力强、施工方便等优点。
在实际应用中，设计师需要根据公路的交通量、车速等因素，按照相应的荷载标准进行设计。
同时，为了提高桥梁的抗震性能，设计师还需要采用各种抗震措施，如设置桥墩隔震、增加梁的截面尺寸等。
2. 铁路桥梁混凝土铁路桥梁具有承载能力强、耐久性好等优点。
在实际应用中，设计师需要根据铁路的行车速度、列车重量等因素，按照相应的荷载标准进行设计。
同时，为了确保铁路桥梁的平稳性和安全性，设计师还需要采用一系列的抗震措施，如设置隔震支座、加强桥墩的抗震能力等。
混凝土桥梁设计与应用实例分析
混凝土桥梁设计与应用实例分析一、混凝土桥梁的概述1、混凝土桥梁的定义混凝土桥梁是指采用混凝土作为主要构造材料，以桥墩、桥台、桥面板等构件为主体，通过各种连接方式将构件组装起来，构成跨越河流、道路、铁路等障碍物的建筑物。
2、混凝土桥梁的特点混凝土桥梁具有以下特点：（1）混凝土的强度高，能够承受较大的荷载；（2）混凝土具有良好的耐久性，能够抵御自然环境的侵蚀和破坏；（3）混凝土桥梁的施工周期短，能够快速建成；（4）混凝土桥梁的维护成本低，使用寿命长；（5）混凝土桥梁的外形美观，能够提升城市形象。
二、混凝土桥梁设计要点1、桥梁的功能设计桥梁的功能设计是指根据桥梁所处的位置、所要跨越的障碍物、所需通行的车辆种类等因素，确定桥梁的功能类型和通行能力。
2、桥梁的结构设计桥梁的结构设计是指根据桥梁的功能类型、跨度、荷载等因素，确定桥梁的结构形式、尺寸和材料等。
3、桥梁的施工设计桥梁的施工设计是指根据桥梁的结构形式、施工条件、安全性等因素，确定桥梁的施工方案和施工技术。
4、桥梁的维护设计桥梁的维护设计是指根据桥梁的使用寿命、环境条件等因素，制定桥梁的维护计划和维护措施。
三、混凝土桥梁应用实例分析1、新津河大桥新津河大桥是位于四川省成都市新津县的一座混凝土桥梁，全长约1.2公里，桥面宽度为30米，设计荷载为60吨。
该桥梁采用双塔双索面斜拉桥的结构形式，主跨长360米，两侧各有一跨长120米的主梁。
该桥梁的设计荷载充分考虑了未来城市交通发展的需求，具有较强的承载能力。
2、长江大桥长江大桥是位于江苏省南京市的一座混凝土桥梁，全长约6.7公里，桥面宽度为35.71米，设计荷载为120吨。
该桥梁采用了悬臂梁桥的结构形式，主跨长约1600米，是目前世界上跨度最长的混凝土悬臂梁桥。
该桥梁的设计荷载充分考虑了未来城市交通发展的需求，并采用了一系列先进的技术手段，具有较强的承载能力和抗风性能。
四、结语混凝土桥梁是现代城市建设中不可或缺的重要组成部分，具有较强的承载能力、耐久性和美观性。
桥台计算书
=0.127mm<0.15mm
故跨中裂缝宽度满足要求。 支座处裂缝： σss =
Ms 0.87A s h 0
=103.6Mpa
C1=1.0， C2=1.45，C3=1.0，Es=2e5，d=25 Wfk = C1 C2 C3
σ ss Es 30+d 0.28+10 ρ
=0.122mm<0.15mm
故支座处裂缝宽度满足要求。
x=
f sd A s f cd b
= 51.6 < 2������100 = 200 取 x=200
l
z = 0.75 + 0.05 h (h0 − 0.5x) =3186mm γ0 Md = 1.1x7755 = 8530.5KNm (γ0 = 1.1) fsd As z = 21182KNm γ0 Md < fsd As z 故抗弯承载力满足要求。
f
ε1 =
T id Es As
+ 0.002 cot2 θi
t = bsin θi +ha cos θi ha = s + 6d γ0 D1d = γ0 N1d /sin θ1 =19920KN< tbs fcd ,s =70306KN（γ0 = 1.0） 故撑杆抗压承载力满足要求； （2）系杆抗拉承载力： As=169φ 20(HRB400)=53100mm2 γ0 T1d =16099KN < fsd As = 17523KN（γ0 = 1.0） 故系杆抗拉承载力满足要求； （3）斜截面抗剪承载力： γ0 Vd = 11732KN<
桥台、桥墩选择
在桥梁设计的过程中，下部结构的考虑是否得当，对工程造价、工程质量及后期使用影响较大，介绍了几种常见的桥梁下部结构形式，分析了不同结构形式的受力的特点，对桥梁墩、台的形式选择及结构设计中的一些问题进行了初步探讨。
关键词：桥梁下部结构；结构选型；设计与计算1 桥台结构型式选用1.1轻型桥台轻型桥台的特点是，台身体积较小，台身为直立的薄壁墙，台身两侧设有翼墙（用于挡土），可以将侧墙做成斜坡。
在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的土压力来保持稳定。
1.2钢筋混凝土薄壁桥台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。
这种桥台是由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成。
挡土墙由前墙和间距为2.5~3.5m的扶壁组成。
1.3埋置式桥台埋置式桥台常用形式为肋板式桥台、桩柱式桥台和框架式桥台。
是将台身埋在锥形护坡中，这样桥台所受的土压力大为减小，桥台的体积也就得到相应减小。
但是由于台前护坡是用片石（或混凝土）作表面防护的一种永久性设施，存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能，故设计时必须进行强度和稳定性验算。
2 桥墩结构型式选用2.1柱式桥墩带盖梁单排桩柱式桥墩是用能承受弯矩的盖梁来代替实体式桥墩上的墩帽，当采用群桩基础时，需在桩顶设置承台，使各桩共同受力，并通过它使柱与桩相连（一般适用于简支梁桥或先简支后连续的连续梁桥）。
2.2重力式实体桥墩靠自身恒载（包括桥垮结构恒载）来平衡外力（偏心力矩）和保证桥墩的稳定（抗倾覆稳定和抗滑稳定）。
因此污工体积较大，阻水面积增大，抗冲击力较差，不宜用在流速大并挟有大量泥沙的河流。
对地基承载力的要求高。
墩身多做成实体式的，不配钢筋，多用块石或片石混凝土砌筑。
2.3钢筋混凝土薄壁墩钢筋混凝土薄壁墩又可分为单肢薄壁墩和双肢薄壁墩两种形式。
前者墩身重量较轻，可节约污工材料，适用于地质条件较差时的简支梁桥上;后者适用于墩梁固结的连续刚构桥上（多用于互通式立交的跨线桥上）。
薄壁桥台施工方案
薄壁桥台施工方案1. 引言薄壁桥台是一种常见的桥梁结构形式，它具有重量轻、刚性好、抗震性能强等优点，因此在桥梁工程中得到广泛应用。
本文将详细介绍薄壁桥台的施工方案。
2. 施工准备2.1 施工前的勘察和设计在施工前，需要进行薄壁桥台的勘察和设计工作。
勘察工作包括地质勘察、水文勘察和地形勘察等，以获取工程所在地的相关信息。
设计工作包括结构设计和施工工艺设计，确保薄壁桥台的稳定性和安全性。
2.2 施工材料和设备的准备薄壁桥台的施工过程需要使用一些材料和设备，包括混凝土、钢筋、脚手架、起重机械等。
施工前需要准备足够的材料和设备，并对其进行检查和试验，确保其符合施工要求。
2.3 施工组织设计在施工前需要对施工过程进行组织设计，确定施工的时间计划、施工队伍的培训和配备、施工现场的布置等。
施工组织设计的目的是提高施工效率，确保施工质量。
3. 施工工艺3.1 基础工程施工薄壁桥台的施工首先需要进行基础工程的施工。
基础工程包括桥台底座的挖掘、桩基的施工等。
在施工过程中，需要注意挖掘和浇筑的水平度，以确保薄壁桥台的稳定性。
在基础工程施工完成后，需要进行薄壁桥台的模板安装。
模板是用来支撑混凝土浇筑的结构，需要按照设计要求进行安装。
在模板安装过程中，需要注意模板的平整度和连接的牢固性。
3.3 钢筋的布置和焊接在模板安装完成后，需要进行钢筋的布置和焊接工作。
钢筋是增加薄壁桥台刚性和抗震性能的重要组成部分。
在钢筋布置和焊接过程中，需要按照设计要求进行，同时要保证钢筋的质量和连接的牢固性。
3.4 混凝土的浇筑和养护在钢筋布置和焊接完成后，需要进行混凝土的浇筑和养护工作。
混凝土是薄壁桥台的主要材料，需要在浇筑后进行养护，以保证其强度和耐久性。
在浇筑和养护过程中，需要按照设计要求进行，同时要注意混凝土的均匀性和密实性。
在混凝土的养护期满后，需要进行薄壁桥台的拆模和修整工作。
拆模是将模板拆除，修整是对薄壁桥台表面进行修复和清理。
拆模和修整工作需要谨慎进行，以保证薄壁桥台的美观和平整度。
高架桥钢筋混凝土花瓶状薄壁墩内力计算
� � 温度 按荷 载的 最不 利组 合取 均匀 降温 2 3 由于
� � 实体 模 型 暂 无 计 算 混 凝土 收 缩 徐 变 功 能 故 � 此项 条 件 在计 算 时按 常规 降温 17 . � 5 等代 计算 结果 支座 反力 即 左侧 为 9 7 10 右 侧为 7 13 0 按均 � 根据 计 算结 果 列 出 了不 同 荷 载及 其 最 不 利组 合 布力 作 � 用在 墩 顶 根 据 模型 网 格划 分 密度 支 座作 用 (竖向 力+混 凝土 收缩 徐变 +温降 2 � 3
广场 高架 � 桥 墩高 度普 遍 为 5�6 上部 结 构 设计 空 间有 限 元软 件 进行 分 析 通 过六 面 体八 节 点 建 立桥 不宜 � 采 用梁 高 较 大的 大 跨径 � 结 构 以免 主 梁 过 于庞 大 墩 和承 台 实 体 模 型 用 梁 单 元 模 拟 桩 基 桩 土 作 用 采 影响广场 � 景观 从整体 考虑主梁 高不应大于 1.5 设计 用 节点 弹 性支 撑 利 用弹 簧 模 拟土 对 桩的 水 平 侧向 力 � 中对 斜 腹板 箱 梁断 面 与 鱼腹 式 箱梁 截 面进 行 了 比 较 和竖 向 摩 阻力 入 岩 段按 一 般支 承 约 束桩 底 各 个方 向 � 自由 度 建 模时 不考虑 钢 筋对混 凝土 应力 的影 响 模型 综合考 虑各 种因素 确定 鱼腹 式箱梁 为推 荐截面 形式 高架 桥设计 标 准桥宽 有 8 10 13.5 最小 半 径 55 匝 道桥设 计 见图 2
桥梁工程
B E
高架桥钢筋混凝土花瓶状薄壁墩内力计算
蔡纪锋
� ( 福州市规划设计研究院 福建 福州 350 00 3 )
� 摘 要 � 介绍了城市桥梁的桥墩与上部箱梁形式及其组合设计方案 着重对受力复杂的板式花瓶墩横向受力进行分析计 � 算 探讨了模型的简化计算问题 并提出了墩顶横向配筋的设计方法 关键词 � 高架桥 薄壁桥墩 计算模型 内力分析 中图分类号 � 443.2 2 文献标志码 � B 文章编号 �100 9- 7 767(2 010)0 3- 0 076- 04
更新版桩基薄壁桥台计算程序
(一) 设计资料1、总体情况结构重要性系数γ0 = 1.0桥梁计算跨径l =12.4m环境类别Ⅱ类2、地震资料桥梁抗震设防类别:C 类地震动峰值加速度 A =0.05gξ =0.053、汽车荷载汽车荷载等级:公路Ⅱ级汽车荷载提高或折减系数1行驶方向:双向行驶设计车道数2车道折减系数1桥台传递的制动力比例0.54、上部构造一孔上部结构重力1000kN上部结构混凝土强度等级C50上部结构跨中处延米结构重力G =13.6kN/m 上部结构跨中截面惯矩I c =0.03m 45、桥台尺寸桥梁斜度0 °桥台横桥向正宽度6m桥台横桥向斜宽度 6.000 m 背墙高度0.842m 背墙顶宽度0.4m 置搭板背墙高0.31m 置搭板背墙宽0.25m 台帽高度0.6m 台帽宽度 1.45m 台帽支撑宽度0.8m 台帽前缘帽檐0.31m 台身高度 2.5m 台身厚度0.8mK666+666小桥单排桩薄壁桥台计算阻尼比承台高度1m承台顺桥向宽度 1.6m台身前缘与承台前缘垂直距离0.2m横桥向桩基根数n桩 =2桥台桩径 d = 1.2m桥台桩长15m桩基承载类型摩擦桩6、桥头搭板搭板长度8m搭板宽度6m搭板厚度0.3m7、支座数据支座中心与背墙前缘线正距离0.32m支座种类：板式橡胶支座(与混凝土接触)支座摩擦系数μ =0.3支座+垫石高度0.2m8、地基及填土桥梁工程场地类别Ⅱ类场地地基土的比例系数m =5000kN/m4台后土的重力密度γ =19kN/m3台后土的内摩擦角φ =35°9、建筑材料桥台混凝土的重力密度30kN/m3台身混凝土强度等级C30台身主筋种类HRB335台身主筋直径25mm台身主筋中心至混凝土表面的距离0.06m桩基混凝土强度等级C30桩基主筋种类HRB335桩基主筋直径25mm桩基主筋中心至混凝土表面的距离0.08m10、其他计算数据是否考虑支撑梁作用不考虑构件计算长度系数(台身)2构件计算长度系数(桩基)0.711、技术标准与设计规范1)中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)2)中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)3)中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)4)中华人民共和国行业推荐性标准《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01—2008)(二) 竖向恒载计算1、恒载重力计算1)上部构造恒载反力竖向力P1 =500kN对台身中心偏心距e1 =0.23m对承台中心偏心距e1' =0.43m2)桥台背墙重竖向力P2 =60.6 +23.9 =84.6kN对台身中心偏心距e2 =-0.29m ，-0.615m对承台中心偏心距e2' =-0.09m ，-0.415m3)桥台台帽重竖向力P3 =156.6kN对台身中心偏心距e3 =-0.015m对承台中心偏心距e3' =0.185m4)桥台台身重竖向力P4 =360.0kN对承台中心偏心距e4 =0.2m5)桥台承台重竖向力P5 =288.0kN6)承台上土重竖向力P6 =171.0 +33.6 =204.6kN对承台中心偏心距e6 =-0.5m ，-0.67m7)桥头搭板反力按跨径为搭板长度的0.7倍的简支梁计算竖向力P7 =151.2kN对台身中心偏心距e7 =-0.615m对承台中心偏心距e7' =-0.415m2、恒载对各截面所产生的垂直力及弯矩1)对台身底截面竖向力PⅠ恒 = P1+P2+P3+P4+P7 =1252.4kN弯矩MⅠ恒 = P1e1+P2e2+P3e3+P7e7 =-12.6kN·m2)对承台底截面竖向力P Ⅱ恒 = P 1+P 2+P 3+P 4+P 5+P 6+P 7 =1744.9kN弯矩M Ⅱ恒 = P 1e 1'+P 2e 2'+P 3e 3'P 4e 4+P 6e 6+P 7e 7' =129.9kN·m(三) 水平土压力计算1、台后填土自重引起的土压力土的内摩擦角φ =35 °桥台与竖直面的夹角α =0 °填土表面与水平面的夹角β =0 °台背与填土间的摩擦角δ =φ/2 =17.5 °主动土压力系数μ0.2461主动土压力标准值 E = B μγH 2/2土的重力密度γ =19kN/m 3桥台的计算宽度 B = 6.000m①对台身底截面计算土层高度H 1 = 3.942m 主动土压力E 1 =218.0kN自计算土层底面算起土压力的着力点C 1 = H 1/3 = 1.314m 弯矩M EⅠ = E 1C 1 =286.5kN·m②对承台底截面计算土层高度H 2 = H 1 = 3.942m 主动土压力E 2 = E 1 =218.0kN自计算截面算起土压力的着力点C 2 = C 1+ 1.0 = 2.314m 弯矩M EⅡ = E 2C 2 =504.5kN·m2、汽车荷载引起的土压力桥台与竖直面的夹角α =0 °土的内摩擦角φ =35 °台背与填土间的摩擦角δ =φ/2 =17.5 °ω = α+δ+φ=52.5 °破坏棱体破裂面与竖直线间夹角θtan θ ==0.5835填土高度H =3.942m破坏棱体长度l 0 = H(tan α+tan θ) = 2.300m破棱体上作用轴数 2 轴车道系数2车轮的总重力∑G =560.0kN桥台横向全宽 B = 6.000m土的重力密度γ =19.0kN/m3车辆荷载等代均布土层厚度h = ∑G/(Bl0γ) = 2.136m主动土压力系数μ =0.2461主动土压力标准值 E =BμγHh①对台身底截面计算土层高度H1 = 3.942m汽车引起的主动土压力E1' =236.2kN自计算土层底面算起土压力的着力点C1' = H1/2 = 1.971m弯矩M eⅠ' = E1'C1' =465.6kN·m②对承台底截面计算土层高度H2 = H1 = 3.942m汽车引起的主动土压力E2' = E1' =236.2kN自计算截面算起土压力的着力点C2' = C1'+ 1.0 = 2.971m弯矩M eⅡ' = E2'C2' =701.8kN·m(四) 汽车荷载计算1、汽车荷载反力计算车道荷载的均布荷载标准值q K =7.9kN/m车道荷载的集中荷载标准值P K =157.2kN车道系数2桥梁计算跨径l =12.4m汽车荷载反力P汽 = (q K l/2+1.2P K)*车道系数 =474.9kN 对台身中心偏心距e1 =0.23m对承台中心偏心距e1' =0.43m汽车荷载对台身底截面产生的弯矩MⅠ汽 =109.2kN·m 汽车荷载对承台底截面产生的弯矩MⅡ汽 =204.2kN·m2、汽车冲击力计算上部结构跨中处的单位长度质量m c =G/g =1386.3kg/m上部结构混凝土的弹性模量E c =#######N/m2上部结构跨中截面惯矩I c =0.03m4桥梁计算跨径l =12.4m结构基频 f ==8.83Hz冲击系数当f＜1.5Hz，μ=0.05当1.5Hz≤f≤14Hz，μ=0.1767lnf-0.0157当f＞14Hz，μ=0.45μ =0.369汽车冲击力P 冲 =μP 汽 =175.3kN汽车冲击力对台身底截面产生的弯矩M Ⅰ冲 =40.3kN·m汽车冲击力对承台底截面产生的弯矩M Ⅱ冲 =75.4kN·m(五) 汽车荷载制动力、支座摩阻力计算1、汽车荷载制动力计算车道荷载的均布荷载标准值q K =7.9kN/m 车道荷载的集中荷载标准值P K =157.2kN 一个设计车道总重力的10%25.5kN <90kN一个设计车道的制动力标准值90.0kN同向行驶车道系数2多车道的制动力T =180.0kN 桥台支座传递的制动力T' =0.5T =90.0kN2、支座摩阻力计算支座摩擦阻系数μ =0.30上部构造恒载反力W =500kN支座摩阻力标准值F =μW =150.0kN3、制动力或摩阻力对各截面所产生的弯矩计算根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.3.6条，支座传递的制动力不应大于其摩阻力。
结构设计知识：钢筋混凝土箱梁桥梁结构的设计与计算
结构设计知识：钢筋混凝土箱梁桥梁结构的设计与计算钢筋混凝土箱梁桥梁结构的设计与计算随着经济发展和城市建设的不断推进，桥梁作为城市重要的交通建设工程之一，也得到了越来越多的关注和重视。
在众多桥梁结构中，钢筋混凝土箱梁桥梁结构因其优良的抗弯、抗剪能力和较强的耐久性，被广泛应用于高速公路、城市道路等场所。
本文将从钢筋混凝土箱梁桥梁结构的设计和计算两个方面进行详细阐述。
一、结构设计1.材料的选用在钢筋混凝土箱梁桥梁结构的设计中，材料的选用是首要问题。
一般来说，梁的上下翼缘应采用C50以上的混凝土，而配筋应符合相关要求，同时要考虑到加固筋的最大孔隙率。
而箱梁的主体部分选用C35以上的混凝土，内部加筋可以采用Q345等牢固钢材。
2.桥梁的结构类型钢筋混凝土箱梁桥梁结构在结构类型方面可分为简支梁、连续梁和钢混组合梁三种类型。
对于简支梁和连续梁，选用时需要考虑桥梁横向刚度的要求，对于较长的桥梁，建议采用连续梁结构；对于较短的桥梁，如道路桥梁，基本上都可以选择使用简支梁结构。
3.桥梁的结构尺寸在进行钢筋混凝土箱梁桥梁结构设计时，需要根据桥梁所处场所、承载能力和使用要求等因素来确定桥梁的结构尺寸。
其中，梁的高度、上下翼缘宽度、箱梁壁厚、纵向和横向加筋等都需要适当控制。
在此基础上，在考虑到钢筋混凝土箱梁桥梁整体的受力特点，逐步完成整个桥梁的结构设计。
二、结构计算1.立柱的计算在钢筋混凝土箱梁桥梁的结构计算中，箱梁内部采用立柱承载的结构形式，而立柱则是桥梁结构的重要组成部分。
立柱按照受力状态可分为压力柱和拉力柱，通过对应的计算方法，计算出立柱的承载能力和受力状态。
2.梁的受力计算桥梁中梁的受力计算是整个结构设计过程的重点。
梁的受力状态需要根据桥梁的荷载、支座和箱梁等因素来进行分析，其中弯矩、剪力和轴力是梁受力中需要特别关注的三个方面。
在梁的整体计算中，需要先分析梁的静力特性、计算梁的内力分布，再分别进行翼缘加强和箱梁加强的计算，最终将各个分项计算结果进行综合，得出梁的受力状态和结构合理性的评价结果。
桥墩桥台结构及计算
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。
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
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 16,17,19 16 流 水 压 力 15,17 17 冰 压 力 15,16 18 温 度 影 响 力 19 支 座 摩 阻 力 15 注：荷载号与公路桥梁设计规范中编号一致。
四、桥台的类型与构造
重力式桥台
轻型桥台 类 型 框式桥台 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
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