第四篇 桥梁墩台 山东建筑大学.

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1 第四篇 桥梁墩台 山东建筑大学

2 第一章 桥梁墩台的设计和构造 第一节 概 述 桥梁墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成（图5-1-1）。
第一章 桥梁墩台的设计和构造 第一节 概 述 桥梁墩（台）主要由墩（台）帽、墩（台）身和基础三部分组成（图5-1-1）。 梁的自重及梁所承受的荷载，通过桥台、桥墩传给地基。 山东建筑大学

3 近年来，国内外的城市桥梁中，涌现出丰富多彩的构造形式：（1）单柱式墩
第一章 第一节 概述 近年来，国内外的城市桥梁中，涌现出丰富多彩的构造形式：（1）单柱式墩 （2）多柱式墩 （3）矩形薄壁墩 （4）双叉形 （5）T形、V形和X形。 山东建筑大学 图 各种轻型桥墩形式

4 公路桥梁上常用的墩、台形式大体可归纳为两大类： 梁桥墩台 拱桥墩台
第一章 第一节 概述 公路桥梁上常用的墩、台形式大体可归纳为两大类： 梁桥墩台 拱桥墩台 山东建筑大学

5 第一章 第二节 梁桥墩台 第二节 梁 桥 墩 台 梁桥墩台总体上分为两种： 重力式墩台: 靠自身重量来平衡外力而保持其稳定;主要缺点是圬工体积较大，因而其自重和阻水面积也较大。 轻型墩台:刚度小，受力后允许在一定的范围内发生弹性变形;建筑材料大都以钢筋混凝土和少量配筋的混凝土为主(模板和钢筋成其缺点)。 山东建筑大学

6 桥墩按构造分为: 实体桥墩、空心桥墩、柱式排架桩墩、柔性墩和框架墩等五种类型。
第一章 第二节 梁桥墩台 一、梁桥桥墩 桥墩按构造分为: 实体桥墩、空心桥墩、柱式排架桩墩、柔性墩和框架墩等五种类型。 按墩身横截面形状分为: 矩形、圆形、圆端形、尖端形和各种空心墩。 （一）实体桥墩 实体桥墩按其截面尺寸和桥墩重量的不同可分为: 实体重力式桥墩 实体薄壁式桥墩（墙式桥墩) 山东建筑大学

7 第一章 第二节 梁桥墩台 图 实体重力式桥墩 图 实体薄壁桥墩 山东建筑大学

8 e0—伸缩缝宽，中小桥为2cm～5cm；大跨径桥梁可按温度变化及施工放样、安装构件可能出现的误差等决定；温度变化引起的变位为：
第一章 第二节 梁桥墩台 1. 顺桥向墩帽最小宽度b (1) 双排支座 如图5-1-7所示，b为： 式中：f—相邻两跨支座间的中心距； e0—伸缩缝宽，中小桥为2cm～5cm；大跨径桥梁可按温度变化及施工放样、安装构件可能出现的误差等决定；温度变化引起的变位为： 山东建筑大学

9 其中：l—桥跨的计算长度（因桥梁的分孔、联长、固定支座与活动支座布置不同而不同）；
第一章 第二节 梁桥墩台 其中：l—桥跨的计算长度（因桥梁的分孔、联长、固定支座与活动支座布置不同而不同）； 　　　—温度变化幅度值，可采用当地最高和最低月平均气温及桥跨浇筑完成时的温度计算决定； 　　　—材料的线膨胀系数，钢筋混凝土构造物为； 　、　—桥跨结构过支座中心线的长度； a、 —桥跨结构支座顺桥向宽度； c1—顺桥向支座边缘至墩身边缘的最小距离，见表5-1-1及图5-1-8； c2—檐口宽度，5cm～10cm。 山东建筑大学

10 当墩上仅有一排支座时（如连续梁桥），则b可由下式计算（图5-1-8和图5-1-9）：
第一章 第二节 梁桥墩台 （2）单排支座 当墩上仅有一排支座时（如连续梁桥），则b可由下式计算（图5-1-8和图5-1-9）： 图 单排支座墩帽尺寸图 图 C值的确定（单位：cm） 山东建筑大学

11 如图5-1-10所示，这时左边（低梁端）宽度应按单排支座墩宽进行设计，而右边（高梁端）应按桥台台帽宽度进行设计。
第一章 第二节 梁桥墩台 （3）不等高梁双排支座 如图5-1-10所示，这时左边（低梁端）宽度应按单排支座墩宽进行设计，而右边（高梁端）应按桥台台帽宽度进行设计。 不等高梁桥墩帽尺寸 山东建筑大学

12 桥跨结构两外侧主梁中心距（B1）+支座底板横向宽度（a1）+2c2+2c1。
第一章 第二节 梁桥墩台 2. 横桥向墩帽最小宽度B （1）多片主梁（图5-1-11） 桥跨结构两外侧主梁中心距（B1）+支座底板横向宽度（a1）+2c2+2c1。 图 多片主梁墩帽横桥向尺寸 山东建筑大学

13 （2）箱形梁（图5-1-12） B=B1（两边支座中心距）+a1+2c1+2c2 图 5-1-12 箱形梁墩帽横桥向尺寸
第一章 第二节 梁桥墩台 （2）箱形梁（图5-1-12） B=B1（两边支座中心距）+a1+2c1+2c2 图 箱形梁墩帽横桥向尺寸 山东建筑大学

14 在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积，节约材料，减轻自重，减少软弱地基的负荷，也可将墩身内部做成空腔体、即所谓空心桥墩。
第一章 第二节 梁桥墩台 （二）空心桥墩 在一些高大的桥墩中，为了减少圬工体积，节约材料，减轻自重，减少软弱地基的负荷，也可将墩身内部做成空腔体、即所谓空心桥墩。 山东建筑大学

15 （a）单柱式；（b）双柱式；（c）哑铃式；（d）混合双柱式
第一章 第二节 梁桥墩台 （三）柱式桥墩 柱式桥墩由分离的两根或多根立柱（或桩柱）所组成。外型美观，圬工体积少，桥梁中应用广泛。 图 柱式桥墩 （a）单柱式；（b）双柱式；（c）哑铃式；（d）混合双柱式 山东建筑大学

16 第一章 第二节 梁桥墩台 （四）柔性排架桩墩 柔性排架桩墩由单排或双排的钢筋混凝土桩与钢筋混凝土盖梁连接而成。其主要特点是，可以通过一些构造措施，将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传递到全桥的各个柔性墩台，或相邻的刚性墩台上，以减少单个柔性墩所受到的水平力，从而达到减小桩墩截面的目的。因此，柔性墩可以为单排桩墩、柱式墩或其它薄壁式桥墩。 图 柔性排架桩墩 山东建筑大学

17 第一章 第二节 梁桥墩台 （五）框架墩 框架墩是采用由构件组成的平面框架代替墩身，以支承上部结构，是较空心墩更进一步的轻型结构，是以钢筋混凝土和预应力混凝土建成受力体系。还可以适应建筑艺术，建成纵、横向V形、Y形、X形、倒梯形等墩身。 山东建筑大学

18 图 5-1-20 连续梁桥采用V型框架墩 图 5-1-21 V型框架墩横断面
第一章 第二节 梁桥墩台 图 连续梁桥采用V型框架墩 图 V型框架墩横断面 山东建筑大学 图 Y型框架墩

19 梁桥桥台可分为重力式桥台和轻型桥台,还有组合式桥台和承拉桥台。
第一章 第二节 梁桥墩台 二、梁桥桥台 梁桥桥台可分为重力式桥台和轻型桥台,还有组合式桥台和承拉桥台。 山东建筑大学

20 U型桥台因其台身由前墙和两个侧墙构成的U字型结构而得名。
第一章 第二节 梁桥墩台 （一）重力式桥台 重力式桥台的常用型式是U型桥台，它由台帽、台身和基础等三部分组成。台后的土压力主要靠自重来平衡，故桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。 U型桥台因其台身由前墙和两个侧墙构成的U字型结构而得名。 优点：构造简单，适用于填土高度在8至10m以下或跨度稍大的桥梁； 缺点：体积和自重大，对地基要求高。 山东建筑大学

21 第一章 第二节 梁桥墩台 重力式桥台 山东建筑大学

22 第一章 第二节 梁桥墩台 （二）轻型桥台 轻型桥台的体积轻巧、自重较小，一般由钢筋混凝土材料建造，它借助结构物的整体刚度和材料强度承受外力，从而可节省材料，降低对地基强度的要求和扩大应用范围，为在软土地基上修建桥台开辟了经济可行的途径。 加筋混凝土桥台 设有支撑梁的轻型桥台 埋置式桥台 山东建筑大学

23 第一章 第二节 梁桥墩台 1、设有支撑梁的轻型桥台 台身为直立的薄壁墙，台身两侧有翼墙（用于挡土）。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁，上部结构与桥台通过锚栓连接，于是便构成四铰框架结构系统，并借助两端台后的土压力来保持稳定。 山东建筑大学

24 2、钢筋混凝土薄壁桥台 钢筋混凝土薄壁桥台 由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成 。
第一章 第二节 梁桥墩台 2、钢筋混凝土薄壁桥台 钢筋混凝土薄壁桥台 由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成 。 这种桥台不仅可以减少圬工体积40%～50%，同时因自重减轻而减小了对地基的压力。故适用于软弱地基的条件，但其构造和施工比较复杂，并且钢筋用量多。 山东建筑大学

25 第一章 第二节 梁桥墩台 3、加筋土桥台 竖向面板后填料的主动土压力作用到面板上，再通过拉杆将该力传递给锚定板，而锚定板则依靠位于板前且具有一定抗剪能力的土体所产生的拉拔力来平衡拉杆拉力，使整个结构处于稳定状态 。 山东建筑大学

26 台身后倾，使重心落在基底截面的形心之后以平衡台后填土的倾覆力矩。
第一章 第二节 梁桥墩台 4、埋置式桥台 后倾式桥台 台身后倾，使重心落在基底截面的形心之后以平衡台后填土的倾覆力矩。 山东建筑大学 肋形式桥台

27 埋置式桥台的共同缺点是，由于护坡伸入到桥孔，压缩了河道，或者为了不压缩河道，就要适当增加桥长。
第一章 第二节 梁桥墩台 埋置式桥台的共同缺点是，由于护坡伸入到桥孔，压缩了河道，或者为了不压缩河道，就要适当增加桥长。 双柱式桥台 框架式桥台结构本身存在着斜杆，能够产生水平分力以平衡土压力，加之基底较宽，又通过系梁联成一个框架体，所以稳定性较好。 框架式桥台 山东建筑大学

28 桥台由轻型桥台支承上部结构，台后设挡土墙承受压力的组合式桥台。 框架式桥台
第一章 第二节 梁桥墩台 （三）、组合式桥台 桥台由轻型桥台支承上部结构，台后设挡土墙承受压力的组合式桥台。 框架式桥台 桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力。 台后的土压力由其他结构来承受，形成组合式的桥台。 山东建筑大学 桥台与挡土墙组合式桥台

29 在梁桥中，根据受力的需要，要求桥台具有承压和承拉的功能，在桥台构造和设计中，必须满足受力要求。
第一章 第二节 梁桥墩台 （四）承拉桥台 在梁桥中，根据受力的需要，要求桥台具有承压和承拉的功能，在桥台构造和设计中，必须满足受力要求。 山东建筑大学