一、概述
桥梁墩台的作用：遭受桥跨布局传来的荷载，通过底子传给地基；桥梁墩台必须具有充足的强度和稳固性。
桥梁墩台的范例：
①重力式桥墩、桥台
②轻型桥墩、桥台
桥梁墩台的构成：墩（台）帽、墩（台）身和底子三部分构成。
本章重要先容墩（台）帽和墩（台）身的相干知识，底子部分在此不再赘述。
桥梁墩台的一样平常构造及有关规定：
1.1桥梁墩台帽尺寸的订定
1.1.1梁式桥的实体墩(台)帽
墩(台)帽厚度一样平常不小于40厘米,中小桥梁也不应小于30厘米,并应有5～10厘米的檐口,墩(台)帽可用15号、20号钢筋混凝土或混凝土做成。
1)墩(台)帽平面尺寸
(1)顺桥向墩帽最小宽度
式中：
f：相邻两跨支座间的中心距
e0：伸缩缝宽
a、a′：支座底板顺桥向宽度
c2：顺桥向支座边沿至墩台身边沿最小间隔
c1：檐口宽度
e1、e1′：梁端至支座中心线的长度
支座边沿到墩（台）身边沿的最小间隔(厘米)
当采取钢筋混凝土悬臂式墩(台)帽时,最小间隔为支座至墩(台)帽边沿的间隔。
《桥规》对这个最小间隔所作的规定，目标是：
①为了克制支座太过靠近墩身侧面边沿而导致的应力会合；
②为了进步混凝土的局部抗压强度以及思量施工偏差和预留锚栓孔的要求。
(2)横桥向墩帽最小宽度B
B=两边主梁中心距+支座底板横向宽度+2c2横桥向支座边沿至墩台身边沿最小间隔+2c1檐口宽度
(3)顺桥向台帽最小宽度b
b≥e0+e1+a/2+c1+c2
(4)横桥向台帽最小宽度B
由桥面宽度、接线路基宽度等决定。
2）实体墩、台帽顶支座下钢筋网的设置
墩、台帽顶支座下应设置钢筋网
二、桥墩
2.1梁桥重力式桥墩
重力式桥墩由：墩帽、墩身、底子三部分构成。
2.1.1墩帽
常采取的质料：C20混凝土、φ8钢筋等。
同一座桥梁，若相邻两孔支座高度差别，加设混凝土垫石调解高程。
2.1.2墩身
常采取15号片石混凝土或浆砌块石及料石等。
《桥规》规定重力式桥墩墩身顶宽：小跨径桥不宜小于80厘米；中等跨径桥不宜小于100厘米；大跨径桥视上部构造而定。
重力式桥墩可计划为实心墩、空心墩。墩身附近采取30：1或20：1（纵、横向）的侧坡，小跨径桥可做成竖直的。在一些高大的桥墩中，为镌汰圬工体积、节省质料或减轻自重、低落基底承压应力，可计划为空心桥墩。
2.1.3底子
设置在天然地基上的桥墩底子采取15号或15号以上片石混凝土，也可采取浆砌块石。若采取桩基或沉井，应根据具体环境举行计划。
沉井桥墩
2.1.4重力式桥墩的特点和实用范围
靠自身的重量来均衡外力，包管桥墩的强度和稳固性。常用圬工质料制作，实用于地基精良的大、中型桥梁。
2.2拱桥重力式桥墩
2.2.1拱座
梁桥桥墩的顶面要设置传力的支座，且支座距顶面保持肯定的间隔；而无支架吊装的拱桥桥墩则在其顶面的边沿设置呈倾斜面的拱座，直接遭受由拱圈传来的压力。故无铰拱的拱座总是计划成与拱轴线成正交的斜面。
2.2.2拱座的位置
当桥墩两侧孔径相称时，拱座设置在拱桥起拱线标高上，偶然思量桥面的纵坡，两侧起拱线
标高可以略有差别。
2.2.3墩顶以上的构造
对于实腹式拱桥，墩顶以上部分通常做成与侧墙平齐的情势。
对于空腹式拱桥，墩顶以上部分通常采取立柱加盖梁式、横墙式或超过式。
重力式桥墩
钢筋混凝土重力式桥墩
2.3梁桥轻型桥墩
①梁桥轻型桥墩的常见范例
钢筋混凝土薄壁桥墩、柱式桥墩、柔性排架桩墩等。此中柱式桥墩由分离的两根或多根立柱（或桩柱）所构成，是公路桥梁中采取较多的桥墩型式之一。
②轻型桥墩的特点
靠质料的强度来均衡外力，刚度较小，一样平常用钢筋砼制作，实用于地基较差的桥位。梁桥轻型桥墩重要是为了减轻地基负担，减轻墩身重量，节省圬工质料。
梁桥轻型桥墩
柱式桥墩：墩身由分离的两根或多根立柱（桩柱）构成。
2.4拱桥轻型桥墩
拱桥轻型桥墩，一样平常是为共同钻孔灌注桩底子的桩柱式桥墩。
拱桥桩柱式桥墩一样平常采取单排桩，跨径在40～50米以上的高墩，可采取双排桩，在桩顶设置承台，与墩柱联成团体。假如柱与桩直接毗连，则应在连合处设置横系梁。
拱桥是有推力的布局，常用桥墩型式有：
平凡墩：除遭受竖向荷载外，一样平常不遭受恒载程度推力，假如相邻跨径差别时，可遭受少量不均衡的程度推力。
制动墩：能遭受单向的恒载程度推力。
拱桥轻型桥墩
带斜杆的单向推力墩和悬臂式单向推力墩
三、桥台
桥台重要有重力式桥台、轻型桥台两类。
3.1重力式桥台
重力式桥台：靠自重来均衡台后填土的土压力，台身多由圬工质料制作。
分类：U型台、八字台等。
构成：台帽、台身、底子。
常用的重力式桥台为U型桥台：台身为前墙和两个侧墙构成的U字型布局。
由于拱桥桥台尚须遭受程度推力，在布局尺寸上比梁桥桥台大。
布局尺寸：前墙与侧墙按肯定比例放坡，台身与路基同宽，各部尺寸均须满意构造及受力要求，具体可拜见《桥规》及《墩台与底子》之规定。若桥台较宽，须按挡土墙盘算其受力。
台后填土：须分层夯实，透水性好，压缩性小的砂性土，并做好台后排水步伐。
重力式桥台
3.2轻型桥台
轻型桥台：利用钢筋砼布局的抗弯本领、团体刚度和质料强度遭受外力，力图镌汰圬工体积而使桥台轻型化，节流质料，低落对地基强度的要求，实用于地质不好或软地皮基。
3.2.1梁桥轻型桥台
分类：肋板式桥台、桩柱式桥台、埋置式桥台、钢筋混凝土薄壁桥台、加筋土桥台。
构成：由台帽、台身、底子三根本部分构成，别的部分由桥台范例决定。
3.2.2拱桥轻型桥台
拱桥轻型桥台利用台后填土的抗力来均衡拱推力，实用于小跨径拱桥。
①分类：组合式桥台、空腹式桥台、齿槛式桥台。
②拱桥轻型桥台的构成
组合式桥台：由台身和后座构成。
空腹式桥台：由前墙、后墙、底子板及撑墙构成。
齿槛式桥台：由前墙、侧墙、底板及撑墙构成。
组合式桥台：台身底子遭受竖向力，一样平常采取桩基或沉井底子；拱的程度推力由后座基底的摩阻力及台后的土侧压力均衡。后座基底标高低于拱脚下缘标高。台身与后座间应密切贴合，并设置沉降缝，以顺应两者的不匀称沉降。
空腹式桥台：前墙遭受拱圈传来的荷载，后墙支承台后的土压力，在前、后墙之间设置撑墙，作为传力构件。对后墙起到扶壁、对底子起到加劲作用。空腹可以是敞口的，也可以是封闭的。一样平常在软地皮基、河床无冲刷或冲刷轻微、水位变革小的河道上采取。
齿槛式桥台：基底面积较大，可支承肯定的垂直压力；底板下的齿槛可以增长摩擦和抗滑的稳固性；台背做成斜挡板，利用反面的原状土和前墙反面的新填土，共同均衡拱的程度推力；前墙与后墙之间的撑墙可以进步布局的刚度。
四、桥墩盘算
4.1荷载及其组合
4.1.1恒载
1、上部构造的恒重对墩帽或拱座产生的支承反力
2、桥墩自重
3、预应力
4、底子变位影响力
5、水的浮力
4.1.2活载
1、根本可变荷载
①汽车荷载（钢筋混凝土墩台计入打击力，重力式墩台不计打击力）
②挂车荷载
③人群荷载
2、其他可变荷载
①作用于上部构造和墩身上的纵、横向风力
②汽车荷载引起的制动力
③墩身上的流冰压力
④墩身上的冰压力
⑤上部构造因温度变革对桥墩产生的程度力
⑥支座摩阻力
3、偶尔荷载
①地动力
②作用于墩身上的船只或漂泊物的撞击力
4.1.3荷载组合
1、梁桥重力式桥墩
①组合1：按桥墩各截面上大概产生最大竖向力的环境举行组合.
用来验算墩身强度和基底最大应力。
《桥规》中的组合Ⅰ或组合Ⅲ。
②组合2：按桥墩各截面在顺桥方向上大概产生最大偏爱和最大弯矩的环境举行组合。
用来验算墩身强度、基底应力、偏爱及桥墩的稳固性。
《桥规》中的组合Ⅱ。
③组合3：按桥墩各截面在横桥方向上大概产生最大偏爱和最大弯矩的环境举行组合。
用来验算横桥方向的墩身强度、基底应力、偏爱及桥墩的稳固性。
《桥规》中的组合Ⅱ、组合Ⅳ。
2、拱桥重力式桥墩
①顺桥方向的荷载及其组合
对于平凡桥墩为相邻两孔的永世荷载，在一孔或跨径较大的一孔满布根本可变荷载的一种或几种，其他可变荷载中的汽车制动力、纵向风力、温度影响力等，并由此对桥墩产生不均衡程度推力、竖向力和弯矩。
对于单向推力墩，只思量相邻两孔中跨径较大一孔的永世荷载作用力。
②横桥方向的荷载及其组合
在横桥向作用于桥墩上的外力有风力、流水压力、冰压力、船只或漂泊物撞击力或地动力等。对于公路桥梁横桥方向的受力验算一样平常不控制计划。
4.2重力式桥墩盘算
圬工桥墩墩身强度验算
对于较矮的桥墩一样平常验算墩身的底截面和墩身的突变处截面；对于较高的桥墩，由于伤害截面不肯定在墩身底部，应沿竖向每隔2～3米验算一个截面。
4.2.1盘算步调:
①内力盘算
将作用于每个截面上的外力按顺桥方向和横桥方向分别举行荷载组合，以求得相应的纵向力、程度力和弯矩。
②抗压强度的验算
对于轴心受压和偏爱受压的桥墩，可按《桥规》有关公式举行验算，假如不满意要求，应修改墩身截面尺寸，重新验算。
③偏爱距的验算
桥墩遭受偏爱受压荷载时，偏爱距不得高出规定的容许值。
④抗剪强度验算
当拱桥相邻两孔的推力不相称时，验算拱座底截面的抗剪强度。
4.2.2墩顶程度位移验算
高度高出20米的重力式桥墩应验算墩顶程度方向的弹性位移。
《桥规》规定墩顶端程度位移的容许限值为：
l：相邻墩台间最小跨径长度，以米计。跨径小于25米按25米计。
4.2.3底子底面土的承载力和偏爱距的验算
1、底子底面土的承载力验算
顺桥向：
横桥向：
式中:
σmax：应力重分布后基底最大压应力
N：作用于底子底面协力的竖向分力
a、b：横桥方向温和桥方向底子底面积的边长
[σ]：地基泥土的容许承载力
cx：顺桥方向验算时，基底受压面积在顺桥方向的长度
cy：横桥方向验算时，基底受压面积在横桥方向的长度
ex、ey：协力在X轴和Y轴方向的偏爱距
2、基底偏爱距验算
在底子的纵向和横向，盘算荷载偏爱距应满意规定。
式中：
ρ：墩台底子底面的核心半径
W：墩台底子底面的截面模量
A：墩台底子底面的面积
N：作用于基底协力的竖向分力
∑M：作用于墩台的程度力和竖向力对基底形心轴的弯矩
4.2.4桥墩的团体稳固性验算
1、颠覆稳固性验算
式中：
M稳：稳固力矩
M倾：颠覆力矩
∑Pi：作用于基底竖向力的总和
(piei)：作用于桥墩上各竖向力与它们到基底形心轴间隔的乘积
(Tihi)：作用于桥墩上各程度力与它们到基底间隔的乘积
x：基底截面重心0至偏爱方向截面边沿的间隔
e0：全部外力的协力的竖向分力对基底重心的偏爱距
2、滑动稳固性验算
式中：
∑Pi：作用于基底各竖向力的总和
∑Ti：作用于桥墩上各程度力的总和
f：底子底面与地基土之间的摩擦系数求得的颠覆与滑动稳固系数K0、Kc均不得
小于规定的最小值。
4.3桩柱式桥墩盘算
桩柱式桥墩的盘算包罗盖梁和桩身。
4.3.1盖梁盘算
桩柱式桥墩的盖梁，对双柱式桥墩，当盖梁的刚度与桩柱的刚度比大于5时，一样平常忽略桩柱对盖梁的弹性束缚，近似地按双悬臂梁盘算；对于多柱式或多桩式桥墩，近似地按多跨连续梁盘算；当桥墩遭受较大横向力时，则盖梁应作为横向刚架的一部分举行验算。
盖梁盘算内容：
1、恒载及其内力盘算
2、活载及其内力盘算
3、施工吊装荷载及其内力盘算
4、荷载组合及其内力包络图
5、配筋盘算
4.3.2桩身盘算
桩墩一样平常分为刚性桩墩和柔性桩墩两种。刚性桩墩的盘算方法与重力式桥墩相似；柔性桩墩必要从整个桥梁体系的分析来确定各桥墩的受力。
柔性桩墩（多跨铰接刚架）的盘算：
1、根本假定
1）柔性桩墩作为下端固结、上端铰结的超静定梁；
2）作用于墩顶的竖向力、不均衡弯矩以及由温度力、制动力等程度力所引起的墩顶位移，先分别举行力学分析，然后举行内力跌加，不计这些力的相互作用影响。
3）盘算制动力时，各墩台受力按墩顶抗推刚度分配，在盘算土压力时，如设有实体刚性墩台，则由岸墩遭受土压力，并假定此时各个桩顶所受到的程度力将经各支座直接转达到对岸，为对岸土抗力均衡，别的个柔性墩均不思量受力。
4）盘算温度变形时，桩墩对梁产生的弹性拉伸或压缩影响忽略不计，而只计桩墩顶部程度力对桩墩所引起弯矩的影响。
2、盘算步调
1）抗推刚度的盘算
Ki=1/δi
①当墩柱下端固定在底子或承台顶面时
δi=li3/3EI
②当思量桩侧土的弹性抗力时，
δi按桩底子公式盘算。
式中δi：单位程度力作用在第i柔性墩顶产生的程度位移（m/KN）
li：第i柔性墩柱下端固着处到墩顶的高度（m）
I：墩身横截面对形心轴的惯性矩（m4）
2）墩顶制动力的盘算
HiT=KiT/∑Ki
HiT：作用在第i墩台的制动力（KN）
T：全桥或第一联遭受的制动力（KN）
墩顶程度位移δiT为：δiT=HiT/Ki
3）梁的温度变形引起的程度力盘算
各墩顶由温度引起的程度位移为：δit=αtxi
各排架桩顶所受的温度力：Hit=Kiδit
墩顶发生的程度位移为：δi=δiT+δit
相应的程度力为：Hi=Kiδi=HiT+Hit
4）由于墩顶产生的程度位移δi、竖向力N引起墩内弯矩而产生的水昭雪力
HN=-5Nδi/4li
5）由于墩顶偏爱弯矩M0而产生的水昭雪力
HM0=-1.5M0/li
作用在一个墩顶的各项程度力盘算完成后，便可根据最倒霉荷载环境举行组合，柱墩按柱顶处的程度力、竖向力及弯矩验算各截面强度和稳固性。排架应思量桩侧土的弹性抗力，按弹性地基梁法举行内力盘算和截面强度、稳固性、桩的入土深度等项目标验算。别的，柔性排架墩在横桥向是一个多跨刚架，横桥向程度荷载不大，一样平常不控制计划，可不作验算。
五、桥台盘算
5.1重力式桥台的盘算
5.1.1重力式桥台的盘算特点
盘算重力式桥台所思量的荷载与重力式桥墩盘算根本一样，差别的是：对于桥台需计入车辆荷载引起的土侧压力，而不计纵、横向风力、流水压力、冰压力、船只或漂泊物的撞击力。别的，桥台的强度、偏爱距和稳固性的验算也与桥墩根本雷同，但只作顺桥方向的验算。
5.1.2重力式桥台盘算的荷载组合
1、梁桥重力式桥台的荷载组合
车辆荷载的摆设：
1）车辆荷载仅摆设在台后填土的粉碎棱体上
2）车辆荷载仅摆设在桥跨布局上
3）车辆荷载同时摆设在桥跨布局和粉碎棱体上。
台后的土侧压力，一样平常按主动土压力盘算，巨细与土的压实程度有关。
2、拱桥重力式桥台的荷载组合
车辆荷载的摆设：
1）桥上满布车辆荷载，使拱脚程度推力到达最大值；
2）在台后粉碎棱体上摆设车辆荷载。
台后的土侧压力，一样平常按主动土压力盘算，巨细与土的压实程度有关。
5.2桩长盘算
5.2.1盘算步调
1、利用上部盘算结果，盘算单桩桩顶外力P；
2、假定桩长L，盘算单桩容许承载力[P]；
3、比力单桩桩顶外力P与单桩容许承载力[P]的巨细：
①若满意[P]≥P，且相差不大时，可确定计划桩长为假定桩长L；
②若不满意[P]≥P，则加长桩长或加大桩径，重新举行试算，确定计划桩长L；
③若满意[P]≥P，但相差较大时，可减短桩长或减小桩径，重新举行试算，确定计划桩长L；
5.2.1盘算公式
[P]=1/2（ULτP+AσR）
式中：
[P]：单桩轴向受压容许承载力（KN）
当按钻孔桩桩周土的极限摩阻力τi值盘算时，在局部冲刷线以下时，桩身重力的1/2作为外力思量。
U：桩的周长（m）按成孔直径盘算
L：桩在局部冲刷线以下的有效长度（m）
τP：桩壁土的均匀极限摩阻力(Kpa)
A：桩底横截面面积(m2)，采取计划直径
σR：桩尖处土的极限承载力（Kpa）
τp=∑τiLi/L
n：土层的层数
Li：承台底面或冲刷线以下各土层厚度（m）
τi：与Li对应的各土层与桩壁的极限摩阻力(Kpa)
[σ0]：桩尖处土的容许承载力（Kpa）
h：桩尖的埋置深度（m）
h的盘算值不大于40米，当大于40米时，按40米盘算。
k2：地面土容许承载力（Kpa）
γ2：桩尖以上土的容重（KN/m3）
λ：修正系数
m0：清底系数
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