西华大学桥梁工程第25讲 双柱式桥墩的设计计算

本讲要点

1、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

2、柱式桥墩的计算

3、双柱式桥墩计算算例

为了您的美好前途，请认真听讲，谢谢！土木工程系黄林

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

(一)荷载的计算

1、恒载和水的浮力

桥梁上部结构恒载，由桥梁支座反力计算确定

位于透水性地基上的墩台，根据验算项目确定

2、侧向土压力

主动土压力被动土压力静止土压力桥台计算3、汽车荷载冲击力

钢筋混凝土桩柱式墩台，轻型墩台—应计入冲击力重力式实体墩台—可不计冲击影响

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(一)荷载的计算

4、汽车荷载的制动力

制动力是桥梁墩台承受的主要纵向水平力之一

5、流水压力及冰压力

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

6、船只或漂流的幢击力

7、地震力一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

(二)荷载组合

在墩台的计算中，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。

桥

墩一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

(二)荷载组合１) 桥墩在顺桥向承受最大竖向荷载的组合２) 桥墩在顺桥向承受最大水平荷载的组合

３) 桥墩承受最大横桥方向的偏载、最大竖向荷载４) 桥墩在施工阶段的受力验算

５) 地震力验算的桥墩

桥墩一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

(二)荷载组合桥台

桥台的荷载组合方法和桥墩相似。活载可以布置在桥

跨结构上，也可布置在台后一、作用在桥梁墩台上的荷载及组合

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

重力式墩台强度

偏心矩

稳定

圬工结构

轻型桥墩、柱式桥墩：钢筋混凝土结构

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图式

构造上盖梁与桩柱刚接，呈刚架结构

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

计算模式

1、盖梁的计算双柱式墩台，盖梁刚度/桩柱线刚度>5时，双柱式简化为简支梁或悬臂梁，多柱式简化连续梁计算。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。

车辆横向对称布置：杠杆原理法

车辆横向不对称布置：偏心压力法

二、柱式桥墩的计算

《公预规》8.2.1

《公预规》8.2.3: 按简支梁计算的盖梁，其计算跨径应取l c 和

1.15l n 两者较小者，其中l c

为盖梁支承中心之间的距离，l n 为盖梁的净跨径。在确定盖梁的净跨径时，圆形截面柱可换算为边长等于0.8倍直径的方形截面柱.土木工程系黄林8.2 双柱式桥墩的设计计算

1、盖梁的计算

内力计算盖梁控制截面: 支点和跨中截面

支点负弯矩：活载偏心布置

跨中正弯矩：活载对称布置

扭矩：纵向水平力、活载偏心

桥台的盖梁: 一般可不考虑背墙与盖梁的共同受力

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。

二、柱式桥墩的计算

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

2、墩台柱的计算

外力计算内力计算配筋计算

在最不利的内力组合之后，按钢筋混凝土偏心受压构件，先配筋再作验算。

桥墩桩柱: 恒载(上部结构的恒载反力、盖梁桩柱的自重)；活载(设计荷载进行不利加载); 恒载、活载等组合求最不利的荷载

桥台桩柱: 上述各力+台后土压力、活载引起的水平土压力及主动土压力等。二、柱式桥墩的计算

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

8.2 双柱式桥墩的设计计算

例：图示桥墩，简支梁桥梁体计算跨径19.5m，净-7m,

计算盖梁活载(公路-II级)内力。

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8.2 双柱式桥墩的设计计算

解: (1)计算可变荷载横向分布系数

计算方法：荷载对称布置时用杠杆法,非对称布置时用偏心压力法

a. 单车列，对称布置

b. 双车列，对称布置

c. 单车列，非对称布置

d. 双车列，非对称布置

(2)计算支座可变荷载反力的最大值：顺桥向加载

(3)计算各梁支点反力：综合横桥向、顺桥向加载

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