基本信息
文件名称:2.2重力式桥墩的计算解析.ppt
文件大小:371 KB
总页数:14 页
更新时间:2025-10-10
总字数:约1.84千字
文档摘要

第二节重力式桥墩的计算

桥墩计算可按以下步骤进行:

(1)根据构造要求和经验拟定各部分尺寸;

(2)计算作用在桥墩上的作用;

(3)进行作用布置与作用效应组合,并选取截面,计算各截面的内力;

(4)验算墩身截面承载力和偏心距;

(5)验算地基承载力和偏心距;

(6)验算桥墩倾覆和滑动稳定性。

除此之外,还应结合施工情况进行必要的验算。如拱桥在施工过程中可能产生的单向水平推力,可使砌体强度和基底土的承载能力提高,使倾覆和滑动稳定性系数降低。;一、墩身截面的内力计算

对于梁桥和拱桥的重力式桥墩的计算,虽然在荷载组合的内容上稍有不同,但是就某个截面而言,这些外力都可以合成为竖向的和水平方向的合力、,以及绕该截面x—x轴、y—y轴的总弯矩和,见图,然后对墩身进行承载力验算。;(一)墩身截面承载力验算

重力式墩台主要采用圬工材料建造,一般为偏心受压构件,截面承载力的设计验算采用极限状态法。在不利效应组合作用下,验算桥墩各控制截面的作用效应组合设计值(内力)应小于或等于构件承载力的设计值,用方程式表示为:

;;m——截面形状系数,对于圆形截面取2.5;对于T形或U形截面取3.5;对于箱形

截面或矩形截面(包括两端设有曲线形或圆弧形的矩形墩身截面)取8.0;

ix、iy——弯曲平面内的截面回转半径,、;Ix、Iy分别为截面绕x轴、y

轴的惯性矩,A为截面面积;

a——与砂浆强度等级有关的系数,当砂浆强度等级大于或等于M5或为组合构件时,

a为0.002;当砂浆强度为0时,a为0.013;

βx、βy——构件在x方向、y方向的长细比,当βx、βy小于3时取3,计算砌体偏心

受压构件承载力的影响系数时,构件长细比、按下列公式计算:

式中——不同砌体材料构件的长细比修正系数;

——构件计算长度;;(二)墩身截面偏心验算

桥墩承受偏心受压荷载时,各验算截面在各种作用效应组合下偏心距:

、——竖向力在x方向、y方向的偏心距,其值??应超过表的规定。;如果承载力不满足要求,应重新验算墩身截面尺寸。;三、基础底面土的承载力和偏心距的验

(一)地基土的承载力验算

地基土的承载力一般按顺桥方向和横桥方向分别进行验算。当偏心荷载的合力作用在基底截面的核心半径以内时,应按下式验算基底应力。;式中:——应力重分布后基底最大压应力;

N——作用于基础底面合力的竖向分力;

a、b——横桥方向和顺桥方向基础底面积的边长;

——地基土的容许承载力、并按作用及使用情况计入容许承载力的提高系数;

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,;

其中:ex、ey——合力在x轴和y轴方向的偏心距。;其中:ρ——墩台基础底面的核心半径;

W——墩台基础底面的截面摸量;

A——墩台基础底面的面积;

N——作用于基底的合力的竖向分力;

∑M——作用于墩台的水平力和竖向力对基底形心轴的弯矩。;四、桥墩的整体稳定性验算

(一)抗倾覆稳定验算

扩大基础的墩台需依最不利组合,并考虑水的浮力验算;一般只考虑桥墩在顺桥方向的稳定性。应分别按最高设计水位和最低水位的不同浮力进行组合。

墩台的抗倾覆稳定性验算可按下式进行:;地基土分类;五、墩顶水平位移计算

墩顶过大的水平位移会影响桥跨结构的正常使用,?对于高度超过20m的重力式桥墩,应验算顶端水平方向的弹性位移,并使其符合规定要求。墩台顶面水平位移的容许极限值为:;谢谢大家!