《橋臺(tái)的計(jì)算》ppt課件

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1、第十七橋臺(tái)的計(jì)算(了解)一、作用在橋梁墩臺(tái)上的荷載及組合荷載恒載、土重和側(cè)向土壓力、預(yù)應(yīng)力（組合式橋墩）、混凝土收縮及徐變的影響力、水的浮力；永久荷載：汽車荷載、汽車沖擊力、離心力、汽車荷載引起的側(cè)向土壓力、人群荷載、掛車或履帶車荷載及其引起的土側(cè)壓力；基本可變荷載：其它可變荷載有風(fēng)力、汽車制動(dòng)力、流水壓力、冰壓力、支座摩阻力；在超靜定結(jié)構(gòu)中尚需考慮溫度變化的影響力；其它可變荷載：偶然荷載：船只或漂流物撞擊力，施工荷載和地震力；總之，在墩臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，應(yīng)根據(jù)墩臺(tái)的受力與工作階段，給出可能同時(shí)作用荷載的組合，以確定出最不利的受力狀態(tài)。（一）荷載的計(jì)算?橋梁上部

2、結(jié)構(gòu)恒載傳至墩臺(tái)的計(jì)算值，由橋梁支座反力計(jì)算確定。對于墩臺(tái)在水下和土中部分自重的計(jì)算方法，要根據(jù)地基土的性質(zhì)加以考慮?公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中，在考慮水的浮力時(shí)，對不同的土質(zhì)和不同的計(jì)算內(nèi)容作了不同的規(guī)定。位于透水性地基上的墩臺(tái)，在驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)高水位的浮力；在驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，僅考慮低水位時(shí)的浮力，或不考慮水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的墩臺(tái)，可不考慮水的浮力。當(dāng)?shù)鼗欠裢杆炊〞r(shí)，按透水與不透水，以最不利荷載組合計(jì)算。?水對水下墩臺(tái)或土的固體顆粒的浮力作用，可用墩臺(tái)圬工的浮容重或土的浮容重來反映。圬工的浮容重等于圬工容重減去水的容重，土的浮容重可以根據(jù)土質(zhì)資

3、料得到不同的物理指標(biāo)，如天然容重、天然含水量、比重或飽和容重等計(jì)算。1、恒載和水的浮力2、側(cè)向土壓力主動(dòng)土壓力被動(dòng)土壓力靜止土壓力橋臺(tái)土壓力計(jì)算時(shí)，采用哪種土壓力，應(yīng)根據(jù)橋臺(tái)位移及壓力傳播方式而定。梁式橋臺(tái)承受的水平壓力主要是臺(tái)后滑動(dòng)土體（及滑動(dòng)土體上的荷載）所產(chǎn)生的側(cè)壓力，它使橋臺(tái)發(fā)生向河心的移動(dòng)。因此，梁橋橋臺(tái)的側(cè)土壓力，一般按主動(dòng)土壓力計(jì)算。當(dāng)橋臺(tái)剛度很大，不可能產(chǎn)生微量移動(dòng)，滑動(dòng)土體不可能形成時(shí)，可按靜止土壓力計(jì)算。圖2-7-11臺(tái)前溜坡的土壓力計(jì)算圖式3、汽車荷載沖擊力鋼筋混凝土樁柱式墩臺(tái)，以及其它輕型墩臺(tái)，在計(jì)算汽車荷載時(shí)應(yīng)計(jì)入沖擊力。但對于重力式實(shí)

4、體墩臺(tái)，沖擊力的作用衰減很快，因此，驗(yàn)算時(shí)可不計(jì)沖擊影響。沖擊力的計(jì)算按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。4、汽車荷載的制動(dòng)力汽車荷載的制動(dòng)力是橋梁墩臺(tái)承受的主要縱向水平力之一，當(dāng)汽車荷載在橋上制動(dòng)或減速時(shí)，在車輪與橋面之間產(chǎn)生相互作用力，此時(shí)橋面受到方向與車輛行進(jìn)方向相同的力，即稱制動(dòng)力，制動(dòng)力可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定計(jì)算。在計(jì)算梁式橋墩臺(tái)時(shí)，制動(dòng)力可移至支座中心（鉸或滾軸中心）或滑動(dòng)支座、橡膠支座、擺動(dòng)支座的底座面上。5、流水壓力及冰壓力作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。流水壓力的合力作用點(diǎn)，假定在設(shè)計(jì)水位以下1/3水深處，即假定河底的流

5、速為零，作用力的分布呈倒三角形。嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫中的橋梁墩臺(tái)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乇獾木唧w情況及墩臺(tái)形狀計(jì)算冰壓力。冰壓力有豎向和水平向作用力，主要是水平向作用力。豎向力是由冰層水位升降而對橋梁墩臺(tái)產(chǎn)生的作用；水平向作用力包括因風(fēng)和水流作用于大面積冰層而產(chǎn)生的靜壓力、冰堆整體推移產(chǎn)生的靜壓力、、河流流冰產(chǎn)生的動(dòng)壓力等。6、船只或漂流的幢擊力船只或漂流物的撞擊力，雖是橋梁墩臺(tái)的偶然荷載，但是對橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對于通航河道或有漂流物的河流中的墩臺(tái)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮船只或漂流物的撞擊力。漂流物的撞擊力，在無實(shí)際資料時(shí)可按下式估算7、地震力在地震區(qū)建造的橋梁，地震

6、力是一項(xiàng)十分重要和危害性大的偶然荷載，在墩臺(tái)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要進(jìn)行抗震驗(yàn)算和必要的防護(hù)構(gòu)造措施設(shè)計(jì)。（二）荷載組合橋梁墩臺(tái)計(jì)算時(shí)，預(yù)先很難確定那一種荷載組合最不利。通常需要對各種可能的荷載進(jìn)行組合計(jì)算，滿足各種不同的要求。在墩臺(tái)的計(jì)算中，尚需考慮按順橋向(與行車的方向平行)和橫橋向分別進(jìn)行，故在荷載組合時(shí)也需按縱向及橫向分別計(jì)算。在所有荷載中，車輛荷載的變動(dòng)對荷載組合起著支配作用。驗(yàn)算墩身強(qiáng)度在用在墩身截面的合力偏心矩橋墩的穩(wěn)定性因此，需根據(jù)不同的驗(yàn)算內(nèi)容選擇各種可能的最不利荷載組合。圖2-7-13產(chǎn)生最大豎向荷載時(shí)的外力組合?橋墩圖2-7-14橋梁橫向布載情況１）橋

7、墩在順橋向承受最大豎向荷載的組合?？砂垂窐蛄涸O(shè)計(jì)規(guī)范中所列的組合?、組合???的內(nèi)容組合。２）橋墩在順橋向承受最大水平荷載的組合。可按公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范中所列的組合??、組合IV的荷載內(nèi)容組合。３）橋墩承受最大橫橋方向的偏載、最大豎向荷載?？砂垂窐蛄涸O(shè)計(jì)規(guī)范中的組合I、II、III、IV荷載內(nèi)容組合。４）橋墩在施工階段的受力驗(yàn)算。按組合V進(jìn)行驗(yàn)算。５）需要進(jìn)行地震力驗(yàn)算的橋墩，還要按組合VI進(jìn)行驗(yàn)算。各種不同的荷載組合，均應(yīng)滿足公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范中所規(guī)定的強(qiáng)度安全系數(shù)、容許偏心距和穩(wěn)定系數(shù)。?橋臺(tái)橋臺(tái)的荷載組合方法和橋墩相似，也須針對驗(yàn)算項(xiàng)目及驗(yàn)算截面的位置按公

8、路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行可能的