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桥梁10-墩台基础

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桥梁10-墩台基础桥梁的桥墩、桥台及其基础构成桥梁的下部结构。它的作用是支承桥梁的上部结构并将其荷载传至地基。一、桥梁的墩台桥梁墩台主要由桥墩(台)帽、墩(台)身组成,是桥梁的主要结构。它们的基本作用在于,支承桥跨结构承受上部结构传递下来的荷载,并将其传递给基础。大体上桥梁墩台可分为重力式墩台和轻型墩台两大类。近年来,随着建筑材料科学的发展和建筑材料产品、产量的提高,桥梁下部结构的造型发生了显著的变化,改变了以往桥梁墩台粗、大、笨的情形,向着轻型、薄壁、注意造型方向发展。(1)梁桥的重力式墩台在承受外力时,墩台依靠其自身的重力及作用...

桥梁10-墩台基础
桥梁的桥墩、桥台及其基础构成桥梁的下部结构。它的作用是支承桥梁的上部结构并将其荷载传至地基。一、桥梁的墩台桥梁墩台主要由桥墩(台)帽、墩(台)身组成,是桥梁的主要结构。它们的基本作用在于,支承桥跨结构承受上部结构传递下来的荷载,并将其传递给基础。大体上桥梁墩台可分为重力式墩台和轻型墩台两大类。近年来,随着建筑材料科学的发展和建筑材料产品、产量的提高,桥梁下部结构的造型发生了显著的变化,改变了以往桥梁墩台粗、大、笨的情形,向着轻型、薄壁、注意造型方向发展。(1)梁桥的重力式墩台在承受外力时,墩台依靠其自身的重力及作用其上的重力维持稳定的,称为重力式墩台。一般由混凝土、片石、混凝土或天然石材砌筑。此类桥墩具有坚固耐用、 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 简便、取材广泛,同时对抗撞击及抗冰压力等较为有利。适用于地基良好的大、中型,或流冰、漂流物较多的河流。主要缺点是体积、自重、工程量较大,地基压力增加,相应增加了基础工程量,水中桥墩增大了阻水面积,如图7—85所示。桥墩位于桥梁的两跨之间,它的功能是支承上部结构、由墩帽、墩身和基础组成。桥台位于桥梁的两端,它的功能除支承上部结构外,还要衔接两端路提,由台帽、台身、基础、侧墙和护坡等组成。重力式桥墩按其墩身截面形式可分为:矩形、尖端形、圆端形、圆形等多种形式。对于跨河桥,选用时主要考虑对水流的导流性能,应尽量减小墩旁河床的局部冲刷和水流压力,使水流能顺畅通过桥孔,在此前提下,力求节省圬工数量和施工简便。图7—85桥梁墩、台示例侧墙台帽台身锥坡基础墩帽墩身基础路肩1、墩(台)帽墩(台)帽上安放支座(在支座垫石水平面上)将上部结构的支反力分布到墩(台)身;形成桥面横坡(可节省桥面铺装的厚度);还可以通过支座垫石调整邻跨的支座高度。墩(台)帽一般挑出墩顶5~10cm,形成滴水檐口。大跨径桥梁的墩帽和台帽的厚度不小于40cm,并设置构造钢筋。中小跨径不小于30cm,除严寒地区外,可不设构造钢筋。其构造见图7—86。墩帽的平面尺寸,必须满足桥跨结构布置支座的需要,如图7—87所示。图7—87墩帽的构造尺寸图7—86墩帽的钢筋构造2、墩身中小桥常用石砌体或混凝土(表面设构造钢筋)的实体墩,如图7—88所示。其平面形状可用圆端形或尖端形;墩顶宽度,小跨径桥梁不宜小于0.8m,中跨径桥梁不宜小于1.0m,大跨径的墩身顶宽,视上部结构类型而定。墩身侧面坡度一般为20:1~30:1。墩身可用C15或以上的混凝土浇筑,或用浆砌块石或料石砌筑,也可用混凝土预制块砌筑。图7—88墩身钢筋构造示例3、重力式桥台的类型和构造(1)U形桥台U形桥台如图7—89所示。桥台的结构取决于路提填土高度、河床地形、基底地质和水文条件等因素。台身由用以支承桥跨结构的前墙和用以约束路堤填土的侧墙组成。桥台前墙的上端设背墙,把路提与桥跨结构隔开,背墙和桥跨结构间设伸缩缝,以维持行车平稳、舒适。U形桥台适用于填土高度小于8~10m的桥梁。其尺寸可参照图7—90拟定。图7—89图7—90前墙正面多采用10:1或20:1的斜坡,内侧采用8:1~6:1的斜坡,前墙厚度应按《桥规》通过计算确定,并不小于该截面至墙顶高度的0.4倍。台身宽度通常与路基同宽,侧面一般采用直墙。桥台长度视桥台高度和锥坡坡度而定,一般为1:1。侧墙尾端应有不小于75cm进入路堤内,以加强桥台与路基的衔接。桥台侧墙之间,台后填筑透水性好的土壤,其密度应大于路基的填土密度(>95%),以防止土质软化和冻胀。为排除积水应铺设隔水层和碎石层,将积水引至路堤内的盲沟,以防止由于积水引起的土压力增加。(2)埋置式桥台埋置式桥台是利用桥台前锥坡,将台身埋置于锥坡内,以减小桥台长度,节省圬工体积,如图7—91所示。为减小台身及基础弯距,台身 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 成后仰形式。通过台帽和耳墙与路堤衔接。埋置式桥台基础承压面较小,基底应力较大。因而适用于桥头为浅滩、地质情况较好,填土高度10m及以上中等跨度的桥梁。填土时应注意桥台前后均匀填土。图7—91埋置式桥台拱桥的重力式墩台,与梁桥的重力式墩台不同,除有竖向压力外,还有水平推力和弯矩。拱桥的重力式墩的构造,如图7—92所示。墩帽上设拱座,以支承拱脚;墩顶的宽度较大,对于等跨双向墩,约为拱跨的1/10~1/25(石砌墩),1/15~1/30(混凝土墩)。图7—92拱桥的重力式桥墩示例(3)拱桥的重力式墩台拱桥的重力式桥台,为平衡巨大的水平推力,需要较大的体积,如图7—89b、图7—93所示。为了增强桥礅的抗推力和桥台的圬工的体积,可根据具体条件,采用齿键式桥台、空腹式桥台、组合式桥台等。图7—93拱桥的重力式桥台示例为了减轻地基负担,减轻墩身重量,节省圬工用量。通常利用钢筋混凝土的强度和整体刚度,或某种支承构件(如:扶壁等),形成轻型墩台。轻型桥台自重轻、降低了对地基强度的要求。(1)空心式桥墩空心式桥墩可充分利用材料的强度,减轻墩身的重量,节省材料、降低了基底的承压应力。一般高度的空心墩比实体墩节省约20~30%的圬工体积,钢筋混凝土空心墩甚至可节省约50%的圬工体积。对于高墩,尤为显著。空心墩的截面形式如图7—94所示。空心桥墩的高度小于50m时,可采用混凝土桥墩,其壁厚不宜小于50cm,钢筋混凝土空心墩壁厚不宜小于30cm。(二)、轻型墩台高桥墩为了加强墩身的稳定,可沿桥墩高度6~10m的间距设置横隔板。从局部稳定看,当壁厚与宽度之比或壁厚与半径之比大于1/10时,空心墩也可不设横隔板。大桥常采用钢筋混凝土空心墩。壁厚较薄的钢筋混凝土空心墩,因其抵抗碰撞的能力较差,在流速较大、夹有砂石的河流,以及通航、排筏、流冰和漂流物冲击的河流中应慎用。也可采用实体与空心桥墩的组合形式,在高于最大洪水位或通航净空时采用空心墩。图7—94空心墩的截面形式示例a)b)c)d)e)f)g)h)桩柱式桥墩,其结构特点是由两根或多根分离的柱、盖梁、横系梁组成,如图7—95所示。当盖梁采用钢筋混凝土时,多用于跨径8~12m跨径不大的梁桥,当桥梁跨径较大或墩柱间距较大时也可采用预应力混凝土盖梁。盖梁的平面尺寸、支座垫石布置等方面的要求与桥墩帽相同。作为承重构件,它的分跨(L1、L2)、盖梁高度、截面、配筋均应由结构计算确定。悬臂端部高度不宜小于30cm,当采用预应力混凝土盖梁时,应不小于预应力锚头布置的竖向和横向最小间距。图7-95桩柱式桥墩(2)桩柱式桥墩墩柱可与单根基桩直接相接,呈桩柱式墩。当桥梁跨径较大、桥墩较高时,墩柱(圆形、矩形、倒锥台形)也可放在基础承台上,或放在桩基承台上,成为各种形状的柱式墩台。桩柱式墩在地面(冲刷线)以上的高度H>6~7m时,应设横系梁,以增强墩身的侧向刚度。墩柱的布置,宜使恒载作用下,盖梁在柱顶内外两侧的弯矩接近相等。桩柱式桥台常作成埋置式的。台前铺砌的护坡,将桩柱式桥台埋置,阻挡路提土向桥孔滑塌。台帽上设耳墙,以阻挡路提土横向滑移,耳墙的长度不可太大,按结构计算配筋。钢筋混凝土薄壁墩构造简单、结构轻巧、比重力式桥墩节省圬工约70%,同时施工简变、外形美观、导流性好,由于重量较轻还可采用预制吊装(在承台墩位处设置“杯口”)的施工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 。适用于地基承载力较弱的地区和城市立交的轻型桥墩中。钢筋混凝土薄壁墩截面应通过计算验算其结构强度。其结构形式见图7—96。(3)钢筋混凝土薄壁墩图7—96薄壁、轻型桥墩示例(4)轻型桥台桥台承受上部结构传下来的竖向反力和水平力,以及台后的土压力(静土压力、活载土压力)。轻型桥台一般由台身、耳墙、桥头护坡等组成。耳墙起着挡土和衔接路堤构成桥头护坡,桥台基础则应根据桥址处水文地质条件选择适宜的基础类型,如扩大基础或深基础。目前,轻型桥台在高速公路、城市立交桥梁中广泛采用。其共同特点是:重量轻、节省圬工体积、造型轻巧、对地基要求适应性强,但其施工较为复杂,用钢量较高。桥台与上部结构之间还应设置保证上部结构正常伸缩的伸缩缝装置。1、轻型桥台的类型与构造(a)扶壁式轻型桥台是由扶壁式挡土墙和两侧的薄壁侧墙构成(见图7—97)。一般由厚度不小于15cm(一般为15~30cm)的前墙和间距2.5~3.5m的扶壁墙组成。图7—97(b)薄壁肋板(桩柱)式埋置桥台是由肋板(桩柱)、盖梁、耳墙及基础组成(见图7—98)。它在横桥向呈框架式结构或桩柱、盖梁形式,肋板(桩柱)的位置、与盖梁的连接均可按桩柱式墩的布置考虑。它的分跨、截面、配筋均应由结构计算确定,同时还应考虑侧土压力。其主要形式有双肋(柱)、多肋(柱)、排架等。其台前设置锥坡,由于锥坡深入桥孔,但为了不压缩河道,势必要增加桥长。图7—98薄壁肋板(桩柱)式埋置桥台示例(c)支承梁轻型桥台:多用于单跨或少跨的小跨径桥梁,可在桥台之间或台与墩之间设置若干支承梁。支承梁设在冲刷线、河床铺砌线或路面以下,间距2.0~3.0m。梁与桥台之间设置锚固连接。使上部结构和支承梁共同支承桥台的台后土压力,变单悬臂结构受力为四铰支承刚构受力,使结构受力更加合理。在施工中应注意四铰刚构形成后,方可在桥台后对称填土。(d)锚定板式桥台:由于土压力对桥台台身和基础起着较大影响,特别是土质软弱地基尤为显著,致使桥台设计笨重、圬工量大。锚定板式桥台的形式,如图7—99所示。它是利用埋置于路基内的锚锭板和锚杆所提供的抗拔力,平衡桥台背后的土压力,桥台本身主要承受桥跨结构传递的竖直荷载,从而使得桥台可以轻型化。其主要形式有分离式和结合式锚锭板桥台两种形式。近年来由于高分子材料的高速发展,锚杆的形式也发生了变化,出现了采用聚乙烯拉带、土工格栅或土工格室作为平衡土压力的结构物。a)分离式a)组合式图7—99(e)分离式桥台:图7—100为分离式桥台构造,其优点是可以提高桥台的承载能力和稳定性,结构轻巧,受力合理。其过渡跨可以是板式、梁式或拱式等。图7—100三、桥梁的基础桥梁的基础,是将桥梁墩、台的各种荷载传至地基。桥梁的基础的设计首先要确定基底的埋置深度和基础类型。基础根据埋置深度不同分为深基础和浅基础两大类。一般将埋置深度在5m以内的称为浅基础,适用于浅层地基具有较大承载力,可从地面用明挖法开挖基坑后,直接在基坑底面砌筑基础。当基础埋深大于5m时,需用特殊施工手段和相应的基础形式,如桩基、沉井等。1、基础埋置深度要求1、浅基础(明挖基础)当距现状地面几米的深度内有较合适的基础持力层时,可以采用如图7—101所示的浅基础。根据受力条件及构造可分为刚性扩大基础和柔性扩大基础两大类。基底的埋置深度要根据桥梁结构的特性和桥位处的水文、地质条件决定。在有冲刷的河流中,基础底面必须埋置在设计洪水下的冲刷总深度以下,并留有一定的安全值,以保证基础的稳定。基底不宜设在人工扰动过的土层中。图7—101浅基础示例ssaa)柔性基础b)刚性基础(2)地质条件要求岩石地基:当覆盖层较薄(包括风化层)时,通常将风化层彻底清除,将基础直接设置在基岩上;当覆盖层较厚时,全部清除风化层有一定困难,基础可放置在风化层内,但埋置深度按风化层的风化程度,根据承载力确定;当岩层表面倾斜时,应避免将基础的一部分置于基岩上,另一部分置于非岩石基础上,以防止基础由于不均匀沉降而发生倾斜或破坏。非岩石地基:基础埋置深度,主要由地基土的承载力确定。当土层为多层不同性质组成时,应综合比较分析,最终确定基础的埋置深度。同时应设置在地面或河底以下1.0m,以保证基础的稳定性。(3)基础尺寸拟定基础尺寸的拟定,应保证桥梁荷载能安全传递到地基上。①基础高度基底标高,应按上述埋置深度要求确定。水中基础一般不高于最低水位,在季节性河流或旱地上的基础,除按埋置深度确定外,一般不宜高出地面,以保证基础不受外力破坏。基础顶底标高确定后,即可拟定出基础高度。②基础平面尺寸基础的平面形式一般采用矩形,基底尺寸一般由地基承载力确定。为保证刚性基础在荷载作用下,沿台阶线不致发生受拉现象,扩展角应不超过圬工材料的刚性角容许值,见图7—101。ssaa)柔性基础b)刚性基础图7—101基础厚度h由荷载大小决定。如果图中的α角小于材料的扩散角(刚性角αmax),则基础内不出现弯曲拉应力和剪应力,该基础称为刚性基础。如果α≥αmax为扩展基础(柔性基础),则应配筋,成为钢筋混凝土基础。M5号以下砂浆砌筑的片石、块石和粗石料砌体αmax=30°;M5号以上砂浆砌筑的片石、块石和粗石料砌体αmax=35°;混凝土浇注基础αmax=40°。桥梁墩台基础襟边的宽度应满足《桥规》 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 。最小襟边宽度为0.2m当不满足刚性角要求时,应验算截面的抗弯和抗剪能力。(4)浅基础施工方法浅基础(明挖基础)的施工,直接从地面向下开挖基坑至基底设计标高,然后在基坑内砌筑基础。该方法特点是施工简便、工作面大。其主要工序有:基坑开挖及围护、基坑排水、基础的砌筑和基坑回填等。2、沉井基础当地面上部土层的承载力较弱,且坚硬的持力层不太深时,可采用如图7—102所示的沉井基础。沉井基础,从结构上讲是深基础,也就是应该计入土对基础的约束作用,同时沉井也是一种施工方法,其施工一般包括:筑岛,最下节沉井的制作,最下节沉井的入土下沉,接长沉井并继续入土下沉、循环施工直至沉井的基底标高,基底处理和封底,井孔填充和顶浇注等工序。沉井基础的结构由井壁、刃角、隔墙、井孔、封底和顶板等组成,见图7—102。图7—102井壁是沉井基础的主体其作用是:作为施工时的围堰,起到挡土、隔水、提供足够的重量,克服井壁与土的摩擦阻力、施工完毕后作为墩台的基础。为满足下沉的重量和强度要求,井壁应有足够的厚度,一般为0.7~1.5m,最薄不宜小于0.4m,以便绑扎钢筋,浇注混凝土。刃脚是使沉井在下沉过程中切土和克服障碍的部分,同时兼有支承沉井重量的作用。应具有足够的强度。隔墙的作用是加强沉井的刚度、减小井壁跨度,降低井壁应力。其间距一般不大于5~6m,厚度为0.8~1.2m,要求有足够的强度,以承担上部墩台的全部荷重。沉井的埋置深度应满足《规范》第4章4.1节的规定。从结构上讲沉井是深基础,也就是应该计入土对基础的约束作用,同时沉井也是一种施工方法,其施工一般包括:筑岛,最下节沉井的制作,最下节沉井的入土下沉,接长沉井并继续入土下沉、循环施工直至沉井的基底标高,基底处理和封底,井孔填充和顶浇注等工序。3、桩基础当地表以下相当深度内土层的承载力较弱,采用浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性方面的要求时,可以采用桩基础。桩基础是桥梁深基础中最常用的基础形式。桩基础由基桩和承台组成,如图7—103所示。图7—103桩基础示例(1) 桩基础的分类:钻(挖)孔灌注桩是经钻孔(根据土层和桩径选用机具进行钻孔或挖孔)、清孔、灌注水下混凝土等工序在桩位处筑成的钢筋混凝土桩。沉桩是用锤击法、静压法或振动法将桩管沉入土中、至指定标高,在管内灌注混凝土,并随灌混凝土随拔钢管(也可不拔,将钢管留在土层中),在桩位处筑成钢筋混凝土桩(或钢管混凝土桩)。各类桩基须根据地质、水文等条件比较采用。钻(挖)孔桩适用于包括碎石类土和岩石土在内的各类土层,但在用于淤泥及可能发生流砂的土层时,宜先做试桩。挖孔桩宜用于无地下水或地下水量不多的底层。沉桩可用于粘性土、砂土以及碎石类土等。(2)基桩的构造桩身混凝土强度等级:钻(挖)孔桩、沉桩不应低于C25;管桩填心混凝土不应低于C15。钻孔桩桩径为0.8~2.5m,不宜小于0.8cm。挖孔桩直径或最小边宽度不宜小于1.2m。桩内配筋由计算确定,按桩身内力大小分段配筋,当内力计算表明不需要配筋时,应在桩顶3.0~5.0m内设置构造钢筋。桩内主筋直径不应小于16mm,每桩的主筋数量不应少于8根,其净距不应小于80mm且不大于350mm。如配筋较多,可采用束筋。组成束筋的单根钢筋直径不应大于36mm,组成束筋的单根钢筋根数,当其直径不大于28mm时不应多于3根,当其直径大于28mm时应为2根。钢筋保护层净距不应小于60mm。闭合式箍筋或螺旋筋直径不应小于主筋的1/4,且不小于8mm,其中距不应大于主筋直径的15倍且不应大于300mm。钢筋笼骨架上每2.0~2.5m设置直径16~32mm的加劲箍一道。四周应设置突出的定位措施(定位钢筋、定位混凝土块等)。底部的主筋宜稍向内弯折,作为导向。沉桩采用预制钢筋混凝土或预应力混凝土桩,有方桩、圆桩和空心管桩。常用直径为0.400~0.8m,管壁厚度不宜小于80mm。桩身配筋应按运输、沉入和使用各阶段内力要求通长配筋。桩两端或接桩区箍筋或螺旋筋的间距需加密,其值可取40~50cm。钢筋混凝土预制桩的分节长度应根据施工条件决定,尽量减少街头数量。接头强度不应低于桩身强度,接头法兰盘不应突出于桩身之外,在沉桩时和使用过程中接头不应松动和开裂。桩端嵌入非饱和状态强风化岩的预应力混凝土敞口管桩,应采用有效的预防渗水软化桩端持力层的措施。当河床岩层有冲刷时,钻孔桩有效深度应考虑岩层最低冲刷标高。(3)桩的布置和间距基桩布置可采用单排式或多排式,多排式可采用对称布置或梅花形、环形布置。对于锤击、静压沉桩,桩端处的中距不得小于桩径(或边长)的3倍,对于软土地基宜适当加大;对于振动沉入砂土内的基桩,桩端处的中距不得小于桩径(或边长)的4倍。在承台底面处的中距均不得小于桩径(或边长)的1.5倍。对于钻(挖)孔桩的中距不应小于桩径(或边长)的2.5倍;支承或嵌固在基岩上的沉桩中距,不宜小于桩径(或边长)的2.5倍。支承或嵌固在基岩上的钻(挖)孔桩中距,不得小于1.5倍扩底直径或扩底直径加1.0m,取较大者。为避免承台边缘与桩身之间距离过近,而发生破裂。边桩(或角桩)外侧距承台边缘的距离,对于直径(或边长)小于1.0m的桩,不得小于0.5倍桩径(或边长),并不小于25cm;对于直径(或边长)大于1.0m的桩,不得小于0.3倍的桩径(或边长),并不小于50cm。(4)承台的构造及与基桩的连接承台的作用是将桥基内的多根桩顶联结成刚性整体,即在荷载作用下承台只发生刚体位移(横向位移a、竖向位移c、转角β),各桩几何位置产生相应的变位。承台底面标高应满足《桥规》(JTGD63—2007)第5.1.3条的规定。承台顶面标高一般应在最低水位线以下,无水时在地面以下。承台的平面尺寸和形状,应根据墩台底部的尺寸、形状,以及基桩的平面布置确定,一般采用矩形和圆端形。承台的厚度应保证其具有足够的强度和刚度,宜为桩直径的1.0倍及以上,且不小于1.5m,混凝土强度等级不应低于C25。当桩顶直接埋入承台连接时,应在每根桩的顶面上设1~2层钢筋网。当桩顶主筋伸入承台时,承台在桩身混凝土顶端平面内须设置一层钢筋网,在每米内(按每一方向)设钢筋网1200~1500mm2,钢筋直径采用12~16mm,钢筋网应通过桩顶且不应截断。承台的顶面和侧面应设置表面钢筋网,每个面在两个方向的截面积均不宜小于400mm2/m,钢筋间距不应大于400mm。当采用横系梁加强桩之间的整体性时,横系梁的高度可取为0.8~1.0倍桩的直径,宽度可取0.6~1.0倍桩的直径。混凝土强度等级不应低于C25。纵向钢筋不应少于横系梁截面面积的0.15%;箍筋直径不应小于8mm,其间距不应大于400mm。当桩顶直接埋入承台连接:当桩径(或边长)小于0.6m时,埋入长度不应小于2倍桩径(或边长;当桩径(或边长)为0.6~1.2m时埋入长度不应小于1.2m;当桩径(或边长)大于1.2m时,埋入长度不应小于桩径(或边长)。桩顶主筋伸入承台连接:桩身嵌入承台内的深度可采用100mm;伸入承台内的桩顶主筋可做成喇叭形(与垂直线夹角大约为15o)。伸入承台内的主钢筋长度,光圆钢筋不应小于30倍钢筋直径(设弯钩),带肋钢筋不应小于35倍钢筋直径(不设弯钩)。对于大直径灌注桩,当采用一柱一桩时,可设置横系梁或桩与柱直接连接。管桩与承台连接时,伸入承台内的纵向钢筋如采用插筋,其数量不应少于4根,直径不小于6mm,锚入承台长度不宜少于35倍钢筋直径,插入管桩顶填心混凝土长度不宜小于1.0m。横系梁的主钢筋应伸入桩内,其长度不小于35倍钢筋直径。桥梁桩基的施工与建筑桩基相同。四、桥梁墩台及浅基础的设计 要点 综治信访维稳工作要点综治信访维稳工作要点2018综治平安建设工作要点新学期教学工作要点医院纪检监察工作要点 (1)荷载及其组合桥梁墩台的荷载除承受上部结构传递的荷载外,还应考虑直接受到的自重、风力、水的浮力、土压力、流水压力、冰压力、以及地震力、船只或漂浮物的撞击力和基础变位的影响力等。根据《桥规》的荷载组合规定进行计算。各种荷载作用下,应以对墩身、基础承载力最不利受力情况,考虑可能同时出现的荷载计算。考虑墩台的活荷载时,应考虑墩身、基础和地基的工作特性,以不同的车辆布载方式进行计算。(1)为墩身等承受最大竖向力时的荷载布置,两跨均有活载Np。它用来验算墩身强度和基底最大应力。(2)为墩身等承受顺桥向最大力矩及相应的竖向力时的荷载布置,一跨布有活载,或同时布置制动力和纵向风力。(3)为墩身等承受横桥向最大力矩及相应的竖向力时的荷载布置,两跨活载偏置,或同时布置横向风力等。(4)在计算地震力荷载组合时,只计地震力与所有恒载的组合,同时考虑水的浮力。梁桥桥墩荷载组合表基础结构设计的作用及其效应组合,应按《桥规》(JTGD63—2007)第1.0.5条采用各种荷载效应累计:(2)墩身计算墩身应按桥墩结构特性进行。对于重力式圬工墩身,要验算其抗压强度、荷载偏心距e0=ΣM/ΣN≤[e0]、抗剪强度;对于高度大于20m的重力式墩还应验算其稳定性问题。对于钢筋混凝土墩台、盖梁,应按其静力图式验算。对于墩身强度应按承载能力极限状态法,按《桥规》(JTGD62—2004)采用;三、刚性浅基础计算基础的稳定性桥梁墩台设计计算除进行承载能力验算外,还应进行桥梁墩台的抗倾覆稳定性和抗滑动稳定性验算。其计算图示见图7—106。图中a)为立面,b)为单向偏心情况下的平面,c)为双向偏心情况下的平面。抗倾覆稳定和抗滑动稳定均以稳定系数的形式表示。图7—106a)立面b)单向偏心c)双向偏心抗倾覆稳定性:四、桩基础的设计要点对于桩基础,假定承台以上的荷载全部由桩承受。对于桥台土压力可自填土前的原地面起算。在软土和软弱地基土层较厚、持力层较好的地基中,桩基计算应考虑路基填土荷载或地下水位下降等因素一起的负摩阻力的影响。桩的计算(2)单桩在“地面”力和位移作用下的效应图7—109所示的桩的入土深度为h,桩的宽度为b,桩的计算宽度为b1{桩受水平力后,桩对土的挤压宽度,圆柱b1=0.9(d+1),其他桩的计算宽度见规范}。桩在地面(y=0)处,受到水平力H0和力矩M0,以及水平位移x0和转角φ0的作用,而使桩的各个不同深度z处,即y=z处,产生水平位移x2(方向为正)转角φ2(逆时针方向为正),弯矩Mz(左侧纤维受拉为正),剪力Qz(顺时针为正)。图7—109桩基计算图式3、单桩在“地面”力作用下,引起地面处的位移、桩身内力这里参数A、B、C、D……都是y=h处的相应值。规范JTJ024-85附录六的附表6.9中列出了这些公式。规范JTJ024-85附录六的附表6.11中给出了,相应于桩底换算深度h=αh=αy为不同值时,计算δ0HH、δ0HM=δ0MH、δ0MM用的系数。4、单桩在“桩顶”力作用下,引起桩顶的位移图7—110五、群桩基础的计算这里,只介绍多排、竖直、对称、桩底置于非岩石类土或基岩面上的高桩承台的计算。如图7—111所示。这是由12根桩组成的群桩基础,承台底面高出地面的高度为l0,在承台底面作用着由荷载引起的外力M、N、P,使承台底面中心产生了水平位移α、竖向位移c、转角β(α、c以坐标轴方向为正、β以顺时针方向为正)。图7—111将桩在地面处的作用力:H0=Qi、M0=Mi+Qil0及位移x0、Φ0(由7—204、7—205式得出),代入(7—197)和(7—198)式,得出各桩任意深度的内力My、Qy,并据以配筋。由计算可知,最大弯距Mymax大约在地面以下(1.5~1.7)/α处,在4/α以下桩身内力My、Qy均可认为等于零。钻孔桩应按内力大小分段配筋,还规定了桩内主筋、箍筋、加劲箍的最小用量。桩身强度、稳定性及裂缝宽度验算方法,按照现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62—2004)相关章节计算。对于9根桩或以上的多排摩擦桩,在桩端平面内桩矩小于6倍桩径时,桩群应作为整体基础验算桩底平面处土的承载力。在桩端平面以下有软土层或软弱地基时,应验算该土层的承载力。如桩基为端承装或桩端平面内桩的中距大于桩径(或边长)的6倍时,桩基的总沉降量可取单桩的沉降量。在其它情况下按《规范》(JTGD63—2007)第4.3.4条的规定按墩台基础计算群桩的沉降量,并计入桩身的压缩量。五、刚性深基础(沉井、管柱)的设计要点当αh≤2.5的桩基础和沉基础,称为刚性深基础,如图7—110所示。刚性深基础,应该计入周围土体对基础的约束作用,同时假定:地基系数随深度正比增加,cy=m·y;基础刚度与土体相结视为无穷大;基础与土的摩阻力、粘结力可以不计。这样,在水平力作用下,深基础将绕其深度上某一点(设其在地面下的深度z0)发生微小的转动,使基础两侧的土体产生水平土抗力,基底土体产生竖向土抗力。基底座落在岩石地基上,并嵌入一定深度的深基础,基础的旋转中心与基底中心相吻合,基础两侧的土体产生水平土抗力、基底岩石,产生竖向土抗力如图7—111所示。图7—112非岩石地基刚性深基础图7—113岩石地基刚性深基础刚性深基础(例如沉井),除了验算整体稳定性外,还应对其结构各部位、按施工过程、使用阶段、承载力极限状态的要求进行核算,并应满足相关的构造要求。七、柔性墩的设计要点在多跨连续梁桥、多跨连续桥面简支梁桥,由于采用板式橡胶支座和轻形墩或桩柱式墩,它们的纵向抗推刚度或墩与支座的联合抗推刚度比较小,在纵向(顺桥向)力作用下,墩顶(支座顶面)可以随上部结构纵向位移,这类桥墩被称为柔性墩。(1)柔性墩台的抗推刚度多跨柔性墩的桥梁中,纵向力H=1作用在墩顶处,而引起整个桩柱变位如图7—115所示。桩柱式墩,在纵向力H=1作用下,墩顶的纵向水平位移:图7—114柔性墩桥式示例图7—115柔性墩结构计算图式(2)墩顶制动力(3)桥跨结构的温度变形引起的纵向力(温度力)图7—116柔性墩的温度力计算示例
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分类:建造师考试
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