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1、 第一節(jié)第一節(jié) 作用及其組合作用及其組合 一、一、橋墩上的作用（一）橋墩計(jì)算中考慮的永久作用 上部構(gòu)造的恒重對(duì)墩帽或拱座產(chǎn)生的支示反力，包括上部構(gòu)造混凝土收縮，徐變影響； （2）橋墩自重，包括在基礎(chǔ)襟邊卜的土重； （3）預(yù)應(yīng)力，例如對(duì)裝配式預(yù)應(yīng)力空心橋墩所施加的預(yù)應(yīng)力； （4）基礎(chǔ)變位影響力，對(duì)于奠基于非巖石地基上的超靜定結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)考慮由于地基壓密等引起的支座K期變位的影響，并根據(jù)最終位移量按彈性理論計(jì)算構(gòu)件截面的附加內(nèi)力； （5）水的浮力，位于透水性地基上的橋梁墩臺(tái)，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)計(jì)算設(shè)計(jì)水位時(shí)水的浮力；當(dāng)驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，僅考慮低水位時(shí)的浮力；基礎(chǔ)嵌人不透水性地基的墩臺(tái)，可以不計(jì)水的浮力；
2、當(dāng)不能肯定是否透水時(shí)，則分別按透水或不透水兩種情況進(jìn)行最不利的荷載組合。 第二章第二章 橋墩的設(shè)計(jì)計(jì)算橋墩的設(shè)計(jì)計(jì)算 （二）橋墩計(jì)算中考慮的可變作用 1作用在上部構(gòu)造上的汽車荷載，對(duì)于鋼筋混凝土柱式墩臺(tái)應(yīng)計(jì)人沖 擊力，對(duì)于重力式墩臺(tái)則不計(jì)沖擊力； 2人群荷載； 3作用在上部構(gòu)造和墩身上的縱、橫向風(fēng)力； 4汽車荷載引起的制動(dòng)力； 5作用在墩身上的流水壓力； 6作用在墩身上的冰壓力； 7上部構(gòu)造因溫度變化對(duì)橋墩產(chǎn)生的水平力； 8支座摩阻力。 （三）作用于橋墩上的偶然作用 1地震力； 2船只或漂浮物的撞擊力。 二、作用的計(jì)算二、作用的計(jì)算1 上部結(jié)構(gòu)重力上部結(jié)構(gòu)重力 橋梁上部結(jié)構(gòu)重力包括橋面系、主梁
3、及其它附屬物，其傳至墩臺(tái)的計(jì)算值，由橋梁支座反力計(jì)算確定。2 橋墩自重及土重橋墩自重及土重 對(duì)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，自重包括在基礎(chǔ)襟邊上的土重。3水的浮力水的浮力 在公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）中，水的浮力對(duì)不同的土質(zhì)和不同的計(jì)算內(nèi)容有不同的規(guī)定?；A(chǔ)底面位于透水性地基上的橋梁墩臺(tái)，當(dāng)驗(yàn)算穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)水位的浮力；當(dāng)驗(yàn)算地基應(yīng)力時(shí)，可僅考慮低水位的浮力，或不考慮水的浮力?；A(chǔ)嵌入不透水性地基的橋梁墩臺(tái)不考慮水的浮力。作用在樁基承臺(tái)底面的浮力，應(yīng)考慮全部底面積。對(duì)樁嵌入不偷水地基并灌注混凝土封閉者，不應(yīng)考慮樁的浮力，在計(jì)算承臺(tái)底面
4、浮力時(shí)應(yīng)扣除樁的截面面積。當(dāng)不能確定地基是否漏水時(shí)，應(yīng)以透水或不透水兩種情況與其他作用結(jié)合，取其最不利者。4汽車荷載沖擊力汽車荷載沖擊力 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。沖擊力的計(jì)算按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范4.3.2條進(jìn)行。5汽車荷載制動(dòng)力汽車荷載制動(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。6流水壓力流水壓力 作用在橋墩上的流水壓力，可按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(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，即假定河底的流速為零，作用力的
5、分布呈倒三角形。 位于涌潮河段的橋墩臺(tái)，應(yīng)考慮因涌潮潮差產(chǎn)生的水壓力和涌潮對(duì)橋墩的拍擊力。由于涌潮現(xiàn)象機(jī)理十分復(fù)雜，在設(shè)計(jì)計(jì)算前須對(duì)涌潮在橋位出現(xiàn)的規(guī)律及對(duì)結(jié)構(gòu)物的作用力大小和計(jì)算圖式進(jìn)行研究分析。7冰壓力冰壓力 嚴(yán)寒地區(qū)位于有冰棱河流或水庫(kù)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(duì)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。8船只或飄流物的撞擊力船只或飄流物的撞擊力 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(duì)
6、橋墩結(jié)構(gòu)的危害性很大，對(duì)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(wú)實(shí)際資料時(shí)可按下式估算：式中：w漂流物的重量(KN)，可根據(jù)實(shí)際調(diào)查確定； v水的流速(m/s)； T撞擊時(shí)間(s)，在無(wú)實(shí)際資料時(shí)可用了ls； g重力加速度9.81(m/s2)。船只撞擊力的作用點(diǎn)，假定在計(jì)算通航水位線上，墩臺(tái)身的寬度或長(zhǎng)度的中點(diǎn)處；當(dāng)設(shè)有與墩、臺(tái)分開(kāi)的防撞擊的防護(hù)構(gòu)造時(shí)，可不計(jì)船只撞擊力； )(kNgTWVP 海輪撞擊作用的標(biāo)準(zhǔn)值9地震力：地震力： 地震區(qū)建造的橋梁，地震力是一項(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)
7、計(jì)。 橋梁下部結(jié)構(gòu)在地震時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的震害有：受到地震力后，墩臺(tái)和基礎(chǔ)截面強(qiáng)度延性和穩(wěn)定性不夠，以致發(fā)生結(jié)構(gòu)開(kāi)裂、折斷、位移而引起落梁；地基土液化使墩臺(tái)下沉、位移、傾斜，橋梁損壞；引道、岸坡滑移下沉致使墩臺(tái)損壞，危及上部結(jié)構(gòu)等。因此，深入研究地震力對(duì)橋梁下部結(jié)構(gòu)的作用力、作用方式，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和地基處理方面進(jìn)行抗震驗(yàn)算是不可缺少的，橋梁的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算和設(shè)防可參照公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。船舶裝載量DWT(t)300050007500100002000030000橫橋向撞擊作用(kN)196002540031000358005070062100順橋向撞擊作用(kN）980012700155
8、00179002535031050三、作用布置與作用效應(yīng)組合三、作用布置與作用效應(yīng)組合（一） 梁橋橋墩計(jì)算作用布置及作用效應(yīng)組合1作用布置第一種：橋墩在順橋向承受最大豎向荷載 將荷載縱向布置在相鄰的兩孔橋跨上，這時(shí)可得到作用在橋墩上最大的汽車豎向荷載，但偏心較小。它是用來(lái)驗(yàn)算順橋向墩身強(qiáng)度和地基最大承載力，因此除了有關(guān)的永久作用下，應(yīng)在相鄰兩孔都布滿汽車和人群荷載，同時(shí)還可能作用著其它縱向力，如制動(dòng)力和溫度作用、縱向風(fēng)荷載、船只或漂浮物的撞擊作用和汽車撞擊作用等。 第二種：橋墩在順橋向承受最大偏心和最大彎矩的組合 它是用來(lái)驗(yàn)算順橋向墩身承載力和偏心距、地基承載力和偏心距以及橋墩的穩(wěn)定性，因此除
9、永久作用外，應(yīng)在相鄰兩孔的一孔上布置汽車和人群荷載，若為不等跨時(shí)，則在較大跨徑的一孔布置汽車和人群荷載，同時(shí)還可能作用著其它縱向力，如制動(dòng)力和溫度作用、支座摩阻力、縱向風(fēng)荷載、船或漂浮物的撞擊作用和汽車撞擊作用等。當(dāng)汽車荷載只在一孔橋跨上布置時(shí)，豎向荷載較小，而水平荷載引起的彎矩大，可能使墩身截面產(chǎn)生很大的合力偏心距，或者此時(shí)橋墩的穩(wěn)定性也是最不利的。 第三種：橋墩在橫橋向承受最大偏心和最大彎矩。 在橫向計(jì)算時(shí)，橋跨上的汽車荷載可能是一列靠邊行駛，這時(shí)產(chǎn)生最大橫向偏心距；也可能是多列滿載，使豎向力較大而橫向偏心較小。 2作用效應(yīng)組合作用效應(yīng)組合 順橋向作用效應(yīng)組合（雙孔布置和單孔布置分別組合）
10、主要有：順橋向作用效應(yīng)組合（雙孔布置和單孔布置分別組合）主要有：上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+汽車荷載+人群荷載。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+汽車荷載+人群荷載+縱向風(fēng) 力+支座摩阻力（或制動(dòng)力+溫度影響力）。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+汽車荷載+人群荷載+船只撞 擊作用或漂浮物撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+汽車荷載+人群荷載+汽車撞 擊作用 橫橋向（以雙車道為例）作用效應(yīng)組合主要有：橫橋向（以雙車道為例）作用效應(yīng)組合主要有：上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔雙行汽車荷載+雙孔單
11、 邊人群荷載+橫向風(fēng)荷載+水壓力或冰壓力。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔單行汽車荷載+雙孔單 邊人群荷載+橫向風(fēng)荷載+水壓力或冰壓力。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔雙行汽車荷載+雙孔單 邊人群荷載+船只撞擊作用或漂浮物撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔雙行汽車荷載+雙孔單 邊人群荷載+汽車撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔單行汽車荷載+雙孔單 邊人群荷載+船只撞擊作用或漂浮物撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+雙孔單行汽車荷載+雙孔單 邊人群荷載+汽車撞擊作用。1、作用布置第一種組合：橋墩在順橋向承受最
12、大豎向荷載 它是用來(lái)驗(yàn)算墩身承載力和偏心距、地基承載力和偏心距，即除永久作用外，相鄰兩孔都不滿汽車荷載和人群荷載，同時(shí)還可能作用著其它縱向力，如制動(dòng)力、縱向風(fēng)荷載、溫度作用、拱圈材料收縮和徐變作用、船只撞擊作用和汽車撞擊作用；當(dāng)相鄰兩孔為等跨時(shí)，則由上部結(jié)構(gòu)重力、溫度作用和拱圈材料收縮和徐變作用引起的拱座水平推力和彎矩相抵銷。（二）拱橋橋墩的作用布置及作用效果組合（二）拱橋橋墩的作用布置及作用效果組合第二種組合：橋墩在順橋向承受最大偏心和最大彎矩的組合 它是用來(lái)驗(yàn)算順橋向墩身承載力和偏心距、地基承載力和偏心距以及橋墩的穩(wěn)定性，即除永久作用外，只在一孔上布置汽車和人群荷載，若為不等跨時(shí)，則在較大
13、跨徑的一孔布置汽車和人群荷載，同時(shí)還可能作用著其它縱向力，如制動(dòng)力、溫度作用、縱向風(fēng)荷載、拱圈材料收縮作用、船或漂浮物的撞擊作用和汽車撞擊作用等。第三種組合：橋墩在橫橋向承受最大偏心和最大彎矩。 在橫橋方向可能作用于橋墩上的外力有風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、船只或漂浮物撞擊作用、汽車撞擊作用或地震作用等。但對(duì)于公路拱橋，橫橋方向的受力驗(yàn)算一般不控制設(shè)計(jì)，除非橋的長(zhǎng)寬比特別大，或者受到地震作用、冰壓力和船只撞擊力作用時(shí)才考慮。2順橋向作用效應(yīng)組合（雙孔布置和單孔布置分別組合）主要有：上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮
14、和徐變作用+汽車荷載+ 人群荷載。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車荷載+ 人群荷載+縱向風(fēng)荷載+制動(dòng)力+溫度影響力。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車荷載+ 人群荷載+船只撞擊作用或漂浮物撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車荷載+ 人群荷載+汽車撞擊作用。 需要強(qiáng)調(diào)的是，以上各種荷載組合均應(yīng)滿足公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）中所規(guī)定的安全系數(shù)、容許偏心距和穩(wěn)定系數(shù)；而且，為使設(shè)計(jì)合理、符合實(shí)際情況，有的荷載不能同時(shí)組合。2、順橋向作用效應(yīng)組合（雙孔布置和單孔布置分別組
15、合）主要有：、順橋向作用效應(yīng)組合（雙孔布置和單孔布置分別組合）主要有：上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車 荷載+人群荷載。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車 荷載+人群荷載+縱向風(fēng)荷載+制動(dòng)力+溫度影響力。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車 荷載+人群荷載+船只撞擊作用或漂浮物撞擊作用。上部結(jié)構(gòu)重力+計(jì)算截面以上橋墩重力+浮力+混凝土收縮和徐變作用+汽車 荷載+人群荷載+汽車撞擊作用。 需要強(qiáng)調(diào)的是，以上各種荷載組合均應(yīng)滿足公路橋
16、涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）中所規(guī)定的安全系數(shù)、容許偏心距和穩(wěn)定系數(shù)；而且，為使設(shè)計(jì)合理、符合實(shí)際情況，有的荷載不能同時(shí)組合， 第二節(jié)第二節(jié) 重力式橋墩計(jì)算重力式橋墩計(jì)算 橋墩計(jì)算可按以下步驟進(jìn)行： （1）根據(jù)構(gòu)造要求和經(jīng)驗(yàn)擬定各部分尺寸； （2）計(jì)算作用在橋墩上的作用； （3）進(jìn)行作用布置與作用效應(yīng)組合，并選取截面，計(jì)算各截面的內(nèi)力； （4）驗(yàn)算墩身截面承載力和偏心距； （5）驗(yàn)算地基承載力和偏心距； （6）驗(yàn)算橋墩傾覆和滑動(dòng)穩(wěn)定性。 除此之外，還應(yīng)結(jié)合施工情況進(jìn)行必要的驗(yàn)算。如拱橋在施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的單向水平推力，可使砌體強(qiáng)度和基底土的承載能力提高，使傾覆和滑動(dòng)穩(wěn)定性系數(shù)降低
17、。一、墩身截面的內(nèi)力計(jì)算一、墩身截面的內(nèi)力計(jì)算 對(duì)于梁橋和拱橋的重力式橋墩的計(jì)算，雖然在荷載組合的內(nèi)容上稍有不同，但是就某個(gè)截面而言，這些外力都可以合成為豎向的和水平方向的合力 、 ，以及繞該截面xx軸、yy軸的總彎矩 和 ，見(jiàn)圖，然后對(duì)墩身進(jìn)行承載力驗(yàn)算。NHMxMy二、墩身截面承載力和偏心驗(yàn)算二、墩身截面承載力和偏心驗(yàn)算 橋墩驗(yàn)算截面的選擇，對(duì)矮橋橋墩，因墩身尺寸一般較大，各截面承載力往往都能滿足要求，所以通常只驗(yàn)算墩身底截面即可；對(duì)高橋橋墩，其危險(xiǎn)截面不一定在墩身底截面，應(yīng)多選幾個(gè)截面進(jìn)行驗(yàn)算，一般可相距23米取一截面。 （一）墩身截面承載力驗(yàn)算（一）墩身截面承載力驗(yàn)算 重力式墩臺(tái)主要采
18、用圬工材料建造，一般為偏心受壓構(gòu)件，截面承載力的設(shè)計(jì)驗(yàn)算采用極限狀態(tài)法。在不利效應(yīng)組合作用下，驗(yàn)算橋墩各控制截面的作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值（內(nèi)力）應(yīng)小于或等于構(gòu)件承載力的設(shè)計(jì)值，用方程式表示為：0dSR(f ,)da 當(dāng)砌體受壓構(gòu)件，在規(guī)范規(guī)定的受壓偏心距限值范圍內(nèi)的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算： cddAfN0 式中：S作用效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值，按公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTG D602004）的規(guī)定計(jì)算； R()構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值函數(shù) fd材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ad幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值，可采用幾何參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，即設(shè)計(jì)文件規(guī)定值； 0 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)于橋規(guī)規(guī)定的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)設(shè)計(jì)安全等級(jí)分別取用1.1、 1.0、0.9；
19、 Nd 軸向力設(shè)計(jì)值； A構(gòu)件截面面積，對(duì)于組合截面按強(qiáng)度比換算； fcd 砌體或混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，對(duì)于組合截面應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)層軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 構(gòu)件軸向力的偏心矩e和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)。1111yx22)33113(1111yxxxyxmxxieiexe（）22)33113(1111xyyyxymyyieieye（）式中： 、 分別為x方向和y方向偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)； x、y分別為x方向、y方向截面重心至偏心方向的截面邊緣的距離； ex、eY軸向力在 x方向、y方向的偏心距， ， ，其值不應(yīng)超過(guò)規(guī)范規(guī)定及下圖所示在x方向、y方向的規(guī)定值，其中Myd、Mxd分別為
20、繞x軸、y軸的彎矩設(shè)計(jì)值。xydydxNMe/dxdyNMe/ m截面形狀系數(shù)，對(duì)于圓形截面取2.5；對(duì)于T形或U形截面取3.5；對(duì)于箱形 截面或矩形截面（包括兩端設(shè)有曲線形或圓弧形的矩形墩身截面）取8.0； ix、iy彎曲平面內(nèi)的截面回轉(zhuǎn)半徑， 、 ；Ix、Iy分別為截面繞x軸、y 軸的慣性矩，A為截面面積； a與砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)砂漿強(qiáng)度等級(jí)大于或等于M5或?yàn)榻M合構(gòu)件時(shí)， a為0.002；當(dāng)砂漿強(qiáng)度為0時(shí)，a為0.013； x、y構(gòu)件在x方向、y方向的長(zhǎng)細(xì)比，當(dāng)x、y小于3時(shí)取3，計(jì)算砌體偏心 受壓構(gòu)件承載力的影響系數(shù)時(shí)，構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比、按下列公式計(jì)算： 式中 不同砌體材料構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比
21、修正系數(shù)； 構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度；AIixxYyIiAyxil5 . 30 xyil5 . 300l長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比修正系數(shù)砌體材料類別混凝土預(yù)制塊砌體或組合構(gòu)件1.0細(xì)料石、半細(xì)料石砌體1.1粗料石、塊石、片石砌體1.3構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度 0.5l0.7l1.0l2.0l構(gòu)件及兩端約束情況L0直桿兩端固結(jié)0.5L一端固結(jié)，一端為不移動(dòng)的鉸0.7L兩一端均為不移動(dòng)的鉸1.0L一端固定，一端自由2.0L（二）墩身截面偏心驗(yàn)算 橋墩承受偏心受壓荷載時(shí)，各驗(yàn)算截面在各種作用效應(yīng)組合下偏心距： 、 豎向力在x方向、y方向的偏心距，其值不應(yīng)超過(guò)表的規(guī)定。 ydxdMeNxdydMeNxeye作用組合偏
22、心矩限制值基本組合0.6s偶然組合0.7s 受壓構(gòu)件偏心矩限制受壓構(gòu)件偏心矩限制 當(dāng)豎向力的偏心距e超過(guò)上表的偏心距限值時(shí)，構(gòu)件承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：?jiǎn)蜗蚱?01tmddAfNAeW雙向偏心 01tmddyxyxAfNAeAeWW如果承載力不滿足要求，應(yīng)重新驗(yàn)算墩身截面尺寸。式中：Nd軸向力設(shè)計(jì)值； A構(gòu)件截面面積，對(duì)于組合截面應(yīng)按彈性模量比換算為換算截面面積； W單向偏心時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣的彈性抵抗矩，對(duì)于組合截面應(yīng)按彈性模 量比換算為換算截面彈性抵抗矩； wx 、wy雙向偏心時(shí)，構(gòu)件x方向受拉邊緣繞y軸的截面彈性抵抗矩和構(gòu)件y方 向受拉邊緣繞x軸的截面彈性抵抗矩，對(duì)于組合截面應(yīng)按彈性模量
23、比換 算為換算截面彈性抵抗矩； 構(gòu)件受拉邊層的彎曲抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； e單向偏心時(shí)，軸向力偏心距； ex 、ey雙向偏心時(shí)，軸向力在x方向和Y方向的偏心距； 砌體偏心受壓構(gòu)件承載力影響系數(shù)或混凝土軸心受壓構(gòu)件彎曲系數(shù)。tmdf三、基礎(chǔ)底面土的承載力和偏心距的驗(yàn)三、基礎(chǔ)底面土的承載力和偏心距的驗(yàn)（一）地基土的承載力驗(yàn)算（一）地基土的承載力驗(yàn)算 地基土的承載力一般按順橋方向和橫橋方向分別進(jìn)行驗(yàn)算。當(dāng)偏心荷載的合力作用在基底截面的核心半徑以內(nèi)時(shí)，應(yīng)按下式驗(yàn)算基底應(yīng)力。 maxminNMAW 當(dāng)設(shè)置在基巖上的橋墩基底上的合力偏心距超出核心半徑時(shí)，其基底的一邊將會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，由于不考慮基底承受拉應(yīng)力，故需
24、按基底應(yīng)力重分布重新驗(yàn)算基底最大壓應(yīng)力，其驗(yàn)算公式如下：順橋方向 橫橋方向 max2xNac max2yNbc基底應(yīng)力重分布墩身截面強(qiáng)度驗(yàn)算式中： 應(yīng)力重分布后基底最大壓應(yīng)力； N 作用于基礎(chǔ)底面合力的豎向分力； a、b橫橋方向和順橋方向基礎(chǔ)底面積的邊長(zhǎng)； 地基土的容許承載力、并按作用及使用情況計(jì)入容許承載力的提高系數(shù)； CX順橋方向驗(yàn)算時(shí)，基底受壓面積在順橋方向的長(zhǎng)度， ； CY橫橋方向驗(yàn)算時(shí)，基底受壓面積在橫橋方向的長(zhǎng)度， ； 其中：ex、ey合力在x軸和y軸方向的偏心距。max 3()2xxbce3()2yyace（二）基底偏心距驗(yàn)算（二）基底偏心距驗(yàn)算 為了使恒載基底應(yīng)力分布比較均勻，
25、防止基底最大壓應(yīng)力與最小壓應(yīng)力相差過(guò)大，導(dǎo)致基底產(chǎn)生不均勻沉降和影響橋墩的正常使用，故在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)基底合力偏心距加以限制，在基礎(chǔ)縱向和橫向，其計(jì)算的荷載偏心距應(yīng)滿足下表要求。WA0MeN其中：墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的核心半徑； W 墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的截面摸量； A墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的面積； N作用于基底的合力的豎向分力； M作用于墩臺(tái)的水平力和豎向力對(duì)基底形心軸的彎矩。四、橋墩的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算四、橋墩的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（一）抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算（一）抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算 擴(kuò)大基礎(chǔ)的墩臺(tái)需依最不利組合，并考慮水的浮力驗(yàn)算；一般只考慮橋墩在順橋方向的穩(wěn)定性。應(yīng)分別按最高設(shè)計(jì)水位和最低水位的不同浮力進(jìn)行組合。 墩臺(tái)的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)
26、算可按下式進(jìn)行： 橋墩穩(wěn)定性驗(yàn)算011KMMK傾穩(wěn)（二）抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算（二）抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算 墩、臺(tái)的抗滑移穩(wěn)定驗(yàn)算，可按下式進(jìn)行：022KTPfK地基土分類摩檫系數(shù)f軟塑性土0.25硬塑性土0.30砂性土、粘砂土、半干硬的粘土0.300.40砂類土0.40碎石類土0.50軟質(zhì)類土0.400.60硬質(zhì)類土0.600.70 在墩臺(tái)抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)分別按最高設(shè)計(jì)水位和最在墩臺(tái)抗傾覆、抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)分別按最高設(shè)計(jì)水位和最低水位的不同浮力進(jìn)行組合。低水位的不同浮力進(jìn)行組合。 五、墩頂水平位移計(jì)算五、墩頂水平位移計(jì)算 墩頂過(guò)大的水平位移會(huì)影響橋跨結(jié)構(gòu)的正常使用， 對(duì)于高度超過(guò)20m的
27、重力式橋墩，應(yīng)驗(yàn)算頂端水平方向的彈性位移，并使其符合規(guī)定要求。墩臺(tái)頂面水平位移的容許極限值為：Ly5 . 0式中：L相鄰墩臺(tái)間的最小跨徑，以米計(jì)?？鐝叫∮?5M時(shí)仍以25M計(jì)算； Y 墩臺(tái)頂水平位移值(mm)，它的數(shù)值應(yīng)包括墩臺(tái)水平方向的彈性位移和 由于地基不均勻沉降而產(chǎn)生的水平位移值的總和。地基不均勻沉降所 產(chǎn)生的水平位移值，可通過(guò)計(jì)算不均勻沉降引起的傾斜角求得。 計(jì)算時(shí)可認(rèn)為墩臺(tái)身相當(dāng)于一個(gè)固定在基礎(chǔ)頂面的懸臂梁，不考慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算時(shí)可認(rèn)為墩臺(tái)身相當(dāng)于一個(gè)固定在基礎(chǔ)頂面的懸臂梁，不考慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)墩、臺(tái)頂位移的約束作用，而引起水平彈性位移的荷載為制動(dòng)力、風(fēng)力及偏心的豎墩、臺(tái)頂位移的約束作用
28、，而引起水平彈性位移的荷載為制動(dòng)力、風(fēng)力及偏心的豎向支反力等。由于將墩臺(tái)視為固定在基礎(chǔ)頂面的懸臂梁，完全忽略了上部結(jié)構(gòu)對(duì)墩向支反力等。由于將墩臺(tái)視為固定在基礎(chǔ)頂面的懸臂梁，完全忽略了上部結(jié)構(gòu)對(duì)墩臺(tái)頂?shù)募s束作用，所以結(jié)果是偏大的。臺(tái)頂?shù)募s束作用，所以結(jié)果是偏大的。 重力式墩臺(tái)帽一般可不進(jìn)行驗(yàn)算，支座墊石下的局部承壓應(yīng)力與支座計(jì)算的有重力式墩臺(tái)帽一般可不進(jìn)行驗(yàn)算，支座墊石下的局部承壓應(yīng)力與支座計(jì)算的有關(guān)內(nèi)容相同。采用懸臂式帽的重力式墩臺(tái)，懸臂墩臺(tái)帽需配受力鋼筋，懸臂部分按關(guān)內(nèi)容相同。采用懸臂式帽的重力式墩臺(tái)，懸臂墩臺(tái)帽需配受力鋼筋，懸臂部分按懸臂梁計(jì)算。有關(guān)施工時(shí)的特殊受力，可按實(shí)際情況驗(yàn)算。懸臂梁計(jì)算。有關(guān)施工時(shí)的特殊受力，可按實(shí)際情況驗(yàn)算。 第三節(jié)第三節(jié) 樁柱式橋墩計(jì)算要點(diǎn)樁柱式橋墩計(jì)算要點(diǎn)一、蓋梁計(jì)算一、蓋梁計(jì)算 力學(xué)圖示：力學(xué)圖示： 雙柱式墩：當(dāng)蓋梁的剛度與樁柱的剛度比大與5時(shí)，可忽略樁柱對(duì)蓋梁的約束，近似按雙懸臂梁計(jì)算。對(duì)多柱式或多樁式橋墩，可按多跨連續(xù)梁計(jì)算。 計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算內(nèi)容： 1、恒載及其內(nèi)力計(jì)算； 2、活載及其內(nèi)力計(jì)算； 3、施工吊裝荷載及其內(nèi)力計(jì)算； 4、荷載組合及內(nèi)力包絡(luò)圖； 5、配筋計(jì)算。二、樁身計(jì)算二、樁身計(jì)算 分剛性和柔性兩種分剛性和柔性兩種
第二章第二章橋墩的計(jì)算
