一、桥台构造
二、桥台上的作用
三、桥台作用效应经合原则
四、实体(重力式)桥台设计
五、实体(重力式)桥台计算
(二)作用计算
1、永久作用计算
(2)土的重力及土侧压力
①桥台和挡土墙考虑主动土压力,台前和墙前可考虑静土压力。
②静土压力标准值:
③主动土压力标准值
a、土层特性无变化且无汽车荷载时
b、土层特性无变化但有汽车荷载,在β=0°时按下式计算)
c、当β=0°时,破坏棱体破裂面与竖直线间的夹角θ的正切
值可按下式计算
2、可变作用计算
(3)流水压力
作用在桥墩上的流水压力,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;
位于涌潮河段的桥墩台,应考虑因涌潮潮差产生的水压力和涌潮对桥墩的拍击力。
(4)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(流冰压力)等。
3、偶然作用计算
(1)船只或漂流物的撞击力
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
(2)地震力
地震力是一项危害性大的偶然荷载,在墩台设计计算时要进行抗震验算和必要的防护构造措施设计。
桥梁下部结构在地震时可能会出现的震害有:墩台、基础截面强度延性和稳定性不够,以致发生结构开裂、折断、位移而引起落梁;地基土液化使墩台下沉、位移、倾斜;引道、岸坡滑移下沉致使墩台损坏。
三、作用效应组合
进行墩台荷载效应组合时,尚需考虑按顺桥向和横桥向的最不利布载
(一)梁桥重力式桥墩作用效应组合
1、第一种组合:桥墩各截面可能产生最大竖向力(验算墩身强度和基底最大应力)
将车道均布荷载沿纵向布置在相邻的两孔桥跨上,并且将集中荷载(重轴)布置在计算桥墩处。如下图a:
2、第二种组合:桥墩各截面在顺桥方向可能产生最大偏心和最大弯矩(验算顺桥方向墩身强度、基底应力、偏心和桥墩稳定性)
车道荷载仅在一孔桥跨(相邻两跨的较大跨)上布置,且有其它水平荷载(如风力、船撞力、流水压力等)作用于墩身,这时竖向力较小,而水平荷载引起的弯矩大,可能使墩身截面产生很大的合力偏心距(如上图b)
3、第三种组合:桥墩各截面在横桥方向可能产生最大偏心和最大弯矩(验算横桥方向墩身强度、基底应力、偏心和桥墩稳定性)
在横向计算时,桥跨上的汽车荷载可能是一列或几列靠边行驶,这时可能产生最大横向偏心距;也可能是多列满载,使竖向力较大而横向偏心较小(如下图c)。
方案设计师-
桥台横向布置计算方式针对设计方法中桥台横向布置的计算方式进行说明,不同桥台此处的设置均一致。界面如下:
纵桥向侧边布置
此项下有三个选项,分别是平行于布孔线处路线切向、平行于轮廓线切向、垂直于背墙前缘线。
指的是桥台侧边边缘线的布置形式。① 平行于布孔线处路线切向
② 平行于轮廓线切线,如果左右轮廓线不平行,取得是平均值。
③ 垂直于背墙前缘线
指定台宽:
此项是指定桥台横桥向宽度,若此处填一个非零数字则下面的“台宽按桥宽方向设计”、“内侧边距轮廓线/路线距离”、“台宽取整级别”等选项自动隐藏,以填写的数字为桥台宽度;若数值为零,则按此项下列表中的其他参数值进行设置。
台宽为“0”时选项
台宽为非“0”时选项
此选项下有两个修饰符,用来指定桥台宽度方向的参考线。F:道路设计线法向方向,指桥台的宽度参考线方向为道路设计线法向方向,X:背墙前缘线方向,指桥台的宽度参考线方向为背墙前缘线方向。
台宽按桥宽方向设计
此项主要应用于斜桥且桥梁位于变宽或圆曲线上的,若勾选此项,台宽按桥宽方向设计,即桥梁宽度的投影方向,否则按布孔线方向设计。如果双幅桥,也需要勾选,不然会创建到路线中间,桥台会偏离轮廓线和上部结构。
外侧按上构包络
此项是指,桥台外侧根据上构的宽度来确定桥台的横向宽度,若勾选此项则外侧边距轮廓线的距离选项自动隐藏。当存在预制梁布梁宽度比轮廓线宽的时候宜勾选此项设计,此时程序自动根据上构的梁顶宽设计桥台宽度。
外侧边距轮廓线距离
此项是用来定义桥台外侧边距轮廓线的距离,伸出轮廓线为正,缩进为负,此项下有两个修饰符,用来指定距离的方向。F:道路设计线法向方向,指距离的参考线方向为道路设计线法向方向,X:背墙前缘线方向,指距离的参考线方向为背墙前缘线方向。例:参数为[F]100指桥台宽度沿道路设计线法向方向超出轮廓线500mm。
内侧边距轮廓线/路线距离
此项适用于半幅桥台内侧的定位,其意义同外侧边距轮廓线距离。此项下有两类修饰符,分别是距离方向和参考线名称,距离方向同外侧边距轮廓线距离,参考线名称的修饰符有两个:W:轮廓线,表示桥台内侧的位置外伸或内缩的参考线为路线轮廓线;Z:路线,表示桥台内侧的位置外伸或内缩的参考线为路线设计线。例:参数为[F,W]-500,表示桥台内侧的位置沿道路设计线法向方向比轮廓线内缩500mm。
台宽取整级别
此项是指桥台宽度取整的级别,单位毫米。此项下有两个修饰符,用来指定取整级别的距离方向参考线,F:道路设计线法向方向,指距离的参考线方向为道路设计线法向方向,X:背墙前缘线方向,指距离的参考线方向为背墙前缘线方向。
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