第五讲桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础
一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台
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。
桥墩由墩帽、墩身和基础组成。桥台由台帽、台身、基础和
侧墙、护坡等组成。
墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支
座高度。
1. 墩帽
墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离
S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm
2. 墩身
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；
墩身侧面坡度
5号或15号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。大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台
适用于填土高度小于8~10m的桥梁。
二）拱桥的重力式墩台
墩帽上设拱座，以支承拱脚；
墩顶的宽度约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩），
1/15~1/30（混凝土墩）。重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台(三) 轻型墩台
利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台。
1．桩柱式桥墩
桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。
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。桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。桩柱式桥台常作成埋置式的。台帽上设耳墙
2. 轻型桥台
3. 钢筋混凝土薄壁墩台
4.城市立交的轻型墩台
二桥梁的基础
桥梁的基础，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。
要仔细分析地质勘察资料，拟定基础埋置深度，再经计算决定。
基底的埋置深度：在地面下或河床下至少1m ；在局部冲刷线下至少1.0 ~ 4.0m；在冻结线下（冻胀土）至少0.25m 。
1. 浅基础
当距现状地面几米的深度内有较合适的基础持力层时，可用浅基
础 , 基础的顶面一般设在地面下0.5m处，基础襟边宽15~50cm，基础
厚度h由荷载大小决定。α角小于材料的扩散角（刚性角αmax），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。
2.沉井基础
当地面上部土层的承载力较弱，且坚硬的持力层又不太深时，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。从施工上讲是一种施工方法。
3．桩基础
当地表以下土层的承载力较弱，可作为持力层的土层较厚、而又无大直径的卵石和漂石时，可以采用桩基础。桩基础由基桩和承台组成，支承在岩层或硬土层上的桩称为端承桩,支承在中等的土层之中的桩称为摩擦桩。
基桩按施工方法分为沉入桩和钻（挖）孔灌注桩两类。沉入桩用锤击沉桩法、震动沉桩法、射水沉桩法、静力压桩法、钻孔埋置法钻（挖）孔灌注桩是、钻孔、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。
承台的作用是将桥基内的多根桩的桩顶联结成刚性整体 . 承台有低桩承台、高桩承台。承台内要配筋（按规范）、混凝土标号不得低于15号，承台厚度不宜小于1.5m；基桩埋入承台的长度、桩的最小间距、边桩外侧距承台边缘的距离等都有具体规定。
三. 桥梁墩台及浅基础的设计要点
1. 荷载及其组合
编号荷载分类荷载名称组合
Ⅰ组合
Ⅱ
组合
Ⅲ
组合
Ⅳ
组合
Ⅵ
1 永久荷载
（恒载）上部结构的重力* * * * *
2 桥墩基础的重力* * * *
3 水的浮力
4 基本可变
荷载
（活载）汽车荷载的支反力* * *
5 挂车荷载的支反力*
6 人群荷载的支反力* * *
7 其他纵向风力*
首先考虑可能同时出现的荷载。 还要考虑墩身、基础和地基的工作特性
a 、墩身等承受最大竖向力时，两跨均有活载Np 。
b 、墩身等承受顺桥向最大力矩时,一跨布有活载(组合Ⅰ)，或同时布置制动力和纵向风力(组合Ⅱ)。
c 、墩身等承受横桥向最大力矩时，两跨活载偏置(组合Ⅰ)，或同时布置横向风力等(组合Ⅳ)。
用于验算墩身强度的荷载效应，要乘以荷载安全系数，并累计至墩底；用于验算地基承载力的荷载效应，不乘荷载安全系数，并累计至基底。 2. 墩身计算
墩身计算，应按桥墩结构特性进行。
重力式圬工墩身，验算抗压强度、荷载偏心距、抗剪强度；][0
o N M
e e
=∑∑=
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。 3. 刚性浅基础计算
刚性浅基础 ，稳性仅由基底土与基础的相互作用来维持。
地基土的承载力:
h
W
M
A
N ][0
max min
σσ
≤≥±=
∑∑ σmin ≤0 时， h
e b
a N
][)2
(320max σσ≤-=
∑ 这里[σ]h 是地基土的容许
承载力，是经过宽深修正、并按规范予以提高后的值；
基底的偏心距
e 0≤ηρ 规范规定了不同的η值（0.1～1.5）。 基础的整体稳定性
K e y
M N y K i
i
≥=
=
∑∑0
0 K Ti
N K i
c ≤=
∑∑μ式中: y —基础底面形心轴至接截面最大受压边缘的距离
μ —基底与地基的摩擦系数 T i —水平力总和 Ko —倾覆稳定系数 Kc —滑动稳定系数
墩台的沉降和位移，地基总沉降量， 墩顶水平位移 。
四 桩基础的设计要点 1．单桩的竖直承载力 摩擦桩的容许承载力 )(2
1][στA l U P i i +=∑
U—桩的周长（m，钻孔灌注桩按成空直径）；
A—桩底横截面面积（m2 ）；
l i—土层厚度（m）；
τi—第层土对桩壁的极限摩阻力（kPa）；
σR—桩尖土的极限承载力（kPa）。
上部“某个深度”内土层的下沉量大于桩的竖向位移，或土的下沉速度超过桩的下沉速度时，压缩土层对桩产生向下的负摩阻力 .端承（柱）桩的容许承载力
[P]=（c1A+c2Uh）Ra
式中: Ra—岩石的天然湿度的单轴极限抗压强度； A、U、—桩底的横截面面积、周长、
h —嵌入基岩深度；
c1=0.4～0.6、 c2=0.03～0.05
2．单桩在“地面”力和位移作用下的效应
桩的入土深度为h、桩的宽度为b、桩的计算宽度为b1，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x z转角φz、弯矩M z剪力Q z。
假定如下：
土体是桩的弹性介质，地基系数即 cy=my。
不考虑桩与土体间的摩擦力和粘结力；
桩为一个弹性构件，根据梁的挠曲微分方程
b myx p dy x
d EI y 14
4-=-=令51EI b m =α则上式为0544=+yx dy x d α 解微分方
程，并利用桩在地面处（y=0）的边界条件： x （y=0） = x 0， φ（y=o ）=φ0，
M （y=0）= M 0， Q （y=0）= Q 0 得出任意深度y 处的x ,
φ,M,Q 。
D EI H C EI M B A x x αααφ30120
1010+++
=12202020
2
D EI
H C EI M B A x ααφαφ+++=30
3033)(00D H C M B A x EI M α
φαα+
++= (a)
40404402)(0D H C M B A x EI Q +++=αφαα (b)
其中，A 1、B 1、C 1、D 1．．．．．．均为y 的幂级数，只要已知α和桩在地面处、y=0处、的x 0、φ0、M 0、H 0（初参数），则可用这些公式算出任意深度处桩身的位移和内力。 3. 单桩在“地面”力作用下，引起地面处的位移、桩身内力。
利用桩底ｙ＝ｈ处两个边界条件
Q h = 0 M h = -C 0φh I 0 = -k h αE I φh 其中：EI
I c k h ?=α00
单位水平力H 0=1、作用在地面处，该处的水平位移
δ0
HH 转角 δ-0
MH )()()()(1
244234432442344330
B A B A k B A B A D B D B k D B D B EI h h HH -+--+-?
=
αδ
)
()()
()(124423443244234432
0B A B A k B A B A D A D A k D A D A EI h h MH
-+--+-?=
αδ
单位力矩M 0=1作用在地面处，该处的水平位移 转角
)
()()()(1
244234432442344320B A B A k B A B A C B C B k C B C B EI h h HM
-+--+-?
=αδ
)
2442()3443()2442()3443(10B A B A kh B A B A C A C A kh C A C A EI MM -+--+-?
=
αδ 这里参数A 、B 、
C 、
D 、………都是ｙ＝ｈ处的相应值。
代入（a ）、（b ）式，可以得出桩身的弯矩M y 、剪力Q y ，并据以进行桩身配筋。
在地面处、同时作用着M 0、H 0时，单桩在地面处的位移
x 0 = H 0 δ0HH + M 0 δ0HM φ0= -(H 0 δ0MH + M 0 δ0MM )
4.单桩在“桩顶”力作用下，引起桩顶的位移
在桩顶的水平力H=1，引起的桩顶的水平位移δHH 、转角δMH
2000003023l l EI
l MM MH HH HH
δδδδ+++= 000202l EI l MM MH MH
δδδ++=00MM MM EI
l δδ+=
计算桩顶的抗推刚度K=1/δHH
5. 群桩基础的计算 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。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l 0，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a 、竖向位移c 、转角β.
则承台底面各桩桩顶的位移为： a i = a
c i = c +x i β βi =β
桩的竖向刚度
001
1
A c EA h l pp +?+=
ξρ式中：E —桩身材料的弹性模量；
ξ—系数，摩擦桩ξ=2/3（沉入桩）、ξ=1/2（钻孔 桩），端 承桩ξ=1；
A — 入土部分桩的平均截面面积；
A 0—摩擦桩四周自地面按φ/4向下扩散至桩底处的面积，但不得超过桩底面中心距所包围的面积.
其他符号同前。
垂直于桩轴线方向发生单位位移（a i =1）时，桩顶产生的水平力（水平刚度）ρHH ：2
)
(MH MM HH MM
HH δδδδρ-=
垂直于桩轴线方向发生单位位移（a i =1）时，桩顶产生的弯矩ρMH =ρHM ：
2)(MH MM HH MH
i MH M δδδδρ-=
-= 桩顶发生单位转角（βi =1）时，桩顶产生的弯距
（转动刚度）：
2
)(MH MM HH HH
MM δδδδρ-=
沿承台底面截取座板为自由体的位移法基本方程
00=-+=-+=-M a H a P c a a aa cc βββββγγβγγγ式中： γcc =Σρpp = n ρpp
γaa =ΣρHH = n ρHH γa β=-ΣρHM =-ΣρHM γββ= n ρMM +ρPP Σk i x i 2 得出承台底面中心的位移如下：
cc
P
c γ=
2
)
(ββββββγγγγγa aa a M
H a --=
2
(）
ββββγγγγγβa aa a aa H
M --=各桩桩顶的轴向力Ni 、剪力Qi 、弯距Mi
N i =（c+βx I ）ρPP Q i = a ρHH –βρHM M i =βρMM - a ρMH 根据各桩的轴向力N i 值 H 0 =Q i
M0 =M i+Q i l0
和位移x0、φ0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M ymax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。最小桩距2.5D 、3D 、4D
桩距小于6倍桩径
五刚性深基础（沉井、管柱）的设计要点
基础底面的埋置深度大于5m，且计算深度αh < 2.5时,称为刚性深基础，
假定：地基系数 c y= m y；基础刚度视为无穷大；基础与土的摩阻力、黏结力不计。
在水平力作用下，深基础将绕其深度上某一点发生微小的转动，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。
σmax≤[σ]
h
≤p p-p a =
σ
y
刚性深基础除验算整体稳定性外，还应对其结构进行核
算 .
六柔性墩的设计要点
在多跨连续梁桥、多跨连续桥面简支梁桥，纵向抗推刚度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桩柱式墩，在纵向力H=1作用下，墩顶的纵向水平位移：
EI
l l x x 330
000+-=β顶位移l 03/3EI 小得多时，群桩基础上的柔性墩墩顶
纵向位移 .
EI
l x 330
= 柔性墩墩身的刚度 板式橡胶支座的刚度（是n 1个支座的并联刚度）
∑?=t
GA n K i 1" 整个柔性墩联合抗推刚度（串联刚度）：
K
K K K K ''+''
'?'=
某柔性墩墩身的刚度=45690kN/m ，支座刚度=11670kN/m ，柔性墩的联合抗推刚度K=9296kN/m 。其值更接近支座的刚度。
2.墩顶制动力
各墩墩顶所受制动力
T K K H i
i
iT ∑=
式中，T —全桥（或一联桥）所受的全部制动力。为一列车车队总重的10%、但不得小于 一辆重车车重的30%。 3. 桥跨结构的温度变形引起的纵向力（温度力） 温度零点O ，至该联左端的距离x 0
则各墩的温度力：
i i it S t K H ???=α
式中：t —月最高或最底平均温度与合拢温度之差； α—桥跨结构的材料的线膨胀系数；
Ｌｉ—第ｉ号墩至该联桥梁左端（参考点）的距离； Ｓｉ—第ｉ号墩至该联桥梁温度零点Ｏ的距离。 4.墩顶的地震力 5.桥台的土压力
墩顶水平位移、墩顶偏心活载弯距，也会引起墩顶纵向水平力。 桩柱式墩，可按墩顶的各种纵向水平力组合值，推求出地面处桩内的M 0、H 0，以及地面处的位移，并据以计算桩身内力和配筋。
桥梁墩台与基础工程复习题
桥梁墩台与基础工程复习题 1 —2章 1?桥墩轻型化的途径？ （1）改变建筑材料（2）采用杆系结构（3）改变结构的受力体系 2?常见的轻型桥墩有哪几个？ 空心墩，板式墩，桩柱式墩，双柱式墩及各式柔性墩等。 3?桩基础常见的分类有哪些？ 按承台的位置不同，桩基础可分为高桩承台桩基础和低桩承台桩基础；按施工方法的不同，可分为钻挖孔就地灌注桩和沉入桩；按基础的传力方式，可分为柱桩和摩擦桩。 4?桥墩的设计内容包括什么？ （1）合理选择桥墩类型和截面形状（2）确定建筑材料及圬工规格（3）确定桥墩各部分详 细尺寸 5?铁路实体墩顶帽类型？飞檐式和托盘式 6?桥墩设横向预偏心的目的？ 其目的是使桥跨自重和列车竖向活载对桥墩的压力产生向曲线内侧的力矩，以平衡列车离心 力引起的想外侧力矩。 7?桥墩力学检算内容和目的？ （1）墩身合力偏心距检算。目的：为了控制截面裂缝的开展不致过大。 （2）墩身截面应力检算。目的：保证墩身具有足够的强度。 （3）墩身受压稳定性检算。目的：防止纵向弯曲失稳而破坏。 （4）墩顶水平位移检算。目的：为保证运营时桥上线路具有足够的平稳性。 8?桥墩检算中的活载加载图示有哪些？（单孔重载，单孔轻载，双孔重载图略p30） 9.制动力的大小，方向，作用点在检算桥墩中是如何规定的？ 可将桥跨上的制动力移至支座铰中心处，并不计因移动力的作用点而产生对支座的竖向力或 力矩。因此，计算制动力对桥墩检算截面的制动力距时，就等于桥墩上制动力乘以该检算截 面至支座中心的距离。至于制动力或牵引力的方向则应使其产生的力矩与活载应力偏心力矩的方向相同，使之在检算截面产生较大的弯矩。 10?柔性墩的力学特性是什么？力学计算图示是什么样子的？ 柔性墩桥式所采取的结构措施是将简支梁桥的大部分活动支座改为固定支座，并通过桥跨把 相邻几个墩纵向串联在一起，从而达到改变制动力传递方式之目的，构成了所谓的“固定支座柔性墩”体系，这就是柔性墩桥式的主要力学特点。 11.空心墩温度应力包括哪几种？外约束温度应力，内约束温度应力 3—4章 1.桥台的构造是什么？ 台顶，台身和基础（附属建筑物：锥体填土，锥体护坡，检查台阶） 2?桥台长度的定义？ 是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道渣槽的长度 3.延长墙背法即将墙背向上延伸与换算土面相交，按斜墙背倾角a和换算土面为水平的情况计算并得出其 土压力的强度图形，这时与斜墙BC相应的压力强度图形的体积就是斜墙BC所受的土压力。4?桥台力学检算活载的加载图示有哪些？ （1）检算前端应力和偏心的活载布置（2）检算后端应力和偏心的活载布置具体图示p104 5.锚定板桥台的布置方式有几种？类型？ 布置方式：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置。类型：分开式和整体式
桥梁工程考试复习知识点总结
1.桥梁四个基本组成：上部结构，下部结构，支座和附属设施 2.下部结构：桥墩，桥台，基础 3.基本附属设施：桥面系，伸缩缝，桥梁与路堤衔接处的桥头搭版和锥形护坡 4.桥梁有梁，拱，索三大基本体系。 5.桥梁分类：1）桥梁按受力体系分类：1）梁式桥2）拱式桥3）刚构桥4）斜拉 桥5）悬索桥 6.拱式桥的主要承重结构是：拱圈或拱肋；刚构桥主要承重结构：梁（或板）与立 柱；悬索桥的承载系统：缆索，塔柱和锚定；斜拉桥由:柱，主梁，斜拉索组成 7.悬索桥形式：地锚式悬索桥，自锚式悬索桥 8.桥梁设计的基本原则：技术先进，安全可靠，适用耐久，经济合理 9.桥梁的纵断面设计包括：总跨径，桥梁的分孔，桥梁的高程，桥上桥头引道的纵 坡以及基础埋置深度 10.桥梁设计与建设的程序：1)前期工程：预可行性研究报告，可行性研究报告； 2)正式设计：初步设计，技术设计，施工图设计 11.“作用”的定义：引起桥涵结构反应的各种原因的统称 12.作用的分类：一类是直接施加于结构上的外力，另一类是以间接地形式作用于 结构上 13.永久作用：结构重力，预加应力，土的重力，土侧压力，混凝土收缩及徐变， 水的浮力，基础变位；可变作用：汽车，人群，风，冰，流水，温度；偶然作用：地震，撞击 14.汽车荷载组成：车道荷载（均布荷载，集中荷载），车辆荷载 15.当桥涵设计车道数大于2时，汽车荷载应考虑多车道折减；当桥梁计算跨径大
于150m时，应考虑计算荷载效应的纵向折减。 16.计入汽车冲击作用：钢桥，钢筋混凝土及预应力混凝土，圬工拱桥等上部结构 和钢支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座及钢筋混凝土柱式墩台；不计冲击力：重力式墩台，填料厚度（包括路面厚度）等于或大于的拱桥、涵洞以及重力式墩台 17.汽车制动力的规定：一个设计车道上的汽车制动力标准值，为布置在加载长度 上计算的总重力的10%，但公路-I级汽车制动力标准值不得小于165KN；公路—II 级不得小于90KN。多车道时要考虑横向折减，同向行驶双车道的汽车制动力标准值为一个设计车道制动力标准值的2倍；同向行驶三车道为一个设计车道的倍，同向行驶四车道为一个设计车道的倍。 18.两种极限状态：承载能力极限状态（安全性），正常使用极限状态（适用性，耐 久性） 19.永久作用在各类组合下采用标准值作为代表值；可变作用根据不同极限状态分 别采用标准值或准永久值作为代表值；偶然荷载在组合时采用标准值作为代表值。 20.桥面部分包括：桥面铺装，排水和防水设施，伸缩装置，人行道，缘石，栏杆， 灯柱。 21.桥面布置三种形式：1）双向车道布置2）分车道布置3）双层桥面布置 22.桥面铺装的作用：保护桥面板不受车辆轮胎的直接磨耗，防止主梁遭受雨水侵 蚀，并能对车辆轮重的集中荷载起一定的分布作用。 23.桥面横坡设置的三种方法：1）对于板桥或就地浇筑的肋板式梁桥，将墩台顶部 做成倾斜的再在其上盖桥面板，课节省铺装材料并减轻恒载2）对于装配式肋板式桥梁，课采用不等厚的铺装层，包括混凝土的三角垫层和等厚的路面铺装层，
桥梁墩台施工工艺全流程
桥梁墩台施工工艺全流程 1、测量放线 墩柱和台身施工前应按图纸测量定线，检查基础平面位置、高程及墩台预埋钢筋位置。放线时依据基准控制桩放出墩台中心点或纵横轴线及高程控制点，并用墨线弹出墩柱、台身结构线、平面位置控制线。测放的各种桩都应标注编号，涂上各色油漆，醒目、牢固，经复核无误后进行下道工序施工。 2、搭设脚手架 (1) 脚手架安装前应对地基进行处理，地基应平整坚实，排水顺畅。 (2) 脚手架应搭设在墩台四周环形闭合，以增加稳定性。 (3) 脚手架除应满足使用功能外，还应具有足够的强度、刚度及稳定性。 3、钢筋加工及绑扎 (1) 墩、台身钢筋加工应符合一般钢筋混凝土构筑物的基本要求，严格按设计和配料单进行，加工方法参照"桥梁钢筋加工及安装"的相关内容。 (2) 基础(承台或扩大基础)施工时，应根据墩柱、台身高度预留插筋。若墩、台身不高，基础施工时可将墩、台身钢筋按全高一次预埋到位；若墩、台身太高，钢筋可分段施工，预埋钢筋长度宜高出基础顶面1.5m左右，按50%截面错开配置，错开长度应符合规范规定和设计要求，一般不小于钢筋直径的35倍且不小于500mm，连接时宜采用帮条焊或直螺纹连接技术。预埋位置应准确，满足钢筋保护层要求。 (3) 钢筋安装前，应用钢丝刷对预埋钢筋进行调直和除锈除污处理，对基础混凝土顶面应凿去浮浆，清洗干净。 (4) 钢筋需接长且采用焊接搭接时，可将钢筋先临时固定在脚手架上，然后再行焊接。采用直螺纹连接时，将钢筋连接后再与脚手架临时固定。在箍筋绑扎完毕即钢筋已形成整体骨架后，即可解除脚手架对钢筋的约束。 (5) 墩、台身钢筋的绑扎除竖向钢筋绑扎外，水平钢筋的接头也应内外、上下互相错开。 (6) 所有钢筋交叉点均应进行绑扎，绑丝扣应朝向混凝土内侧。 (7) 钢筋骨架在不同高度处绑扎适量的垫块，以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。保护层垫块应有足够的强度及刚度，宜使用塑料垫块。使用混凝土
桥梁的墩台和基础
第五讲桥梁的墩台和基础 一桥梁的墩台（一）梁桥的重力式墩台 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。 桥墩由墩帽、墩身和基础组成。桥台由台帽、台身、基础和 侧墙、护坡等组成。 墩（台）帽上安放支座，形成桥面横披，调整邻跨的支 座高度。 1. 墩帽 墩帽宽度，顺桥方向为b：： b≥f + a0 + 2c1 + 2c2≥ 100cm 横桥方向为B B≥s + b0 + 2c1 + 2c2 f——相邻两跨支座中心的距离 S——两外侧主梁（支座）的中心距 c2---20—40cm； c1一般5—10cm 2. 墩身 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；
墩身侧面坡度 5号或15号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。大桥常采用钢筋混凝土空心墩3. U形桥台 适用于填土高度小于8~10m的桥梁。 二）拱桥的重力式墩台
墩帽上设拱座，以支承拱脚； 墩顶的宽度 约为拱跨的1/10~1/25（石砌墩）， 1/15~1/30（混凝土墩）。 重力式桥台、齿键式桥台、组合式桥台 (三) 轻型墩台 利用钢筋混凝土的强度和整体刚度，或某种支承构件，形成墩台 。
1．桩柱式桥墩 桩柱式桥墩，由柱、盖梁、横系梁组成，用于跨径不大（ 8~12m）的梁桥。盖梁高度一般为盖梁宽度的0.8 ~ 1.2倍。 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。桩柱式墩， H大于7m时，应该设横系梁。桩柱式桥台常作成埋置式的。台帽上设耳墙 2. 轻型桥台 3. 钢筋混凝土薄壁墩台 4.城市立交的轻型墩台 二桥梁的基础 桥梁的基础，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。
桥梁墩台与基础知识点
1.桩基础的组成和分类？组成：①就地灌注钢筋混凝土桩的构造。②预制钢筋混凝土桩及预应力混凝土桩。③钢桩及木桩。分类： 高桩承台或是低桩承台，摩擦桩或是柱桩，钻孔桩或是打入桩。 2.桩的平面布置方式？桩与承台的连接？布置方式：①行列式。②梅花式。桩与承台的连接：桩与承台联结有两种方式，钢筋混凝 土桩多采用桩顶主筋伸入承台，而木桩和预应力混凝土桩主要采用桩顶直接伸入承台方式。 3.桩基础的力学计算图示及检算内容？力学计算图示：p155页。检算内容：①检算单桩轴向承载力。②检算桩身材料强度。③桩基 承载力计算。④检算墩顶水平位移。 4.桥台种类？组成？种类：⑴重力式桥台①矩形桥台与U形桥台②T形桥台③埋式桥台④耳墙式桥台⑵轻型桥台①梁桥轻型桥台（桩 柱式桥台，锚定板式桥台）②拱桥轻型桥台（八字型，U型，背撑式桥台，靠背式框架桥台）③拱桥的其他形式桥台（组合式桥台，空腹式桥台，齿槛式桥台）组成：桥台主体由台顶台身和基础三部分组成，此外尚有锥体填土锥体护坡和检查台阶等附属建筑物 5.桥台定位控制点及横向定位线？桥台定位控制点是胸墙中心，桥台的横向定位线是胸墙线的平面投影 6.桥台长度？如何确定？桥台长度是指胸墙前缘到台尾的长度，也是道砟槽的长度 7.地基系数的含义及计算方法？含义：使单位面积的土产生单位压缩时所需施加的力，或者说，土产生单位压缩时，土对构件在单 位面积上的土抗力（kPa/m）。计算方法：假定地基系数为常数（Cy=K），假定地面处地基系数为零，地面以下随深度按比例增加（Cy=my），假定地基系数呈抛物线变化（Cy=my?）等。我国采用了Cy=my的假设，其中m为比例系数。由于地基系数采用的比例系数为m，故常称“m”法。竖向地基系数Co,对非岩石类土，当入土深h≤10m，按Co=10Mo计当入土深h>10m时，其中Mo为竖向地基系数Co的比例系数。当桩底或基底土层为岩石时，Co则不随入土深h改变，而与基底岩石强度有关。 8.桩在土面处的柔度，及桩顶柔度的概念及计算方法？桩在土面处作用有单位力Qo=1或Mo=1时，引起桩在土面处的变位 §QQ§MQ,§QM,§MM称桩在土面处的柔度。计算方法：p159。p160，p161。桩顶柔度的概念：桩顶柔度是指在桩顶处作用单位力或单位力矩时，桩顶产生的位移或转角。 9.单桩的破坏形式，单桩轴向允许承载力确定方法？单桩的破坏形式：轴向屈曲破坏，土层整体剪切破坏，刺入式破坏。确定方法： 静载试验法，经验公式法，理论公式法，静力触探法，动力公式法，波动方程法。 10.桥台所受荷载？土压力种类及计算？桥台离心力及制动力计算？荷载：①垂直恒载：包括线路设备、桥跨自重压力、台顶和台身 自重、基础自重、覆土自重。②列车活载及其影响力：包括桥跨活载支座反力、台顶垂直活载、桥跨及台顶的列车制动力或牵引力、曲线桥上的离心力，列车横向摇摆力以及台后路基填土因垂直活载引起的活载土压力③填土土压力：包括台后填土、基础后填土、前墙及其基础加宽部分以及台前填土所产生的土压力等④其他：如风力、水浮力等 11.土压力：⑴恒载土压力①台背直墙部分主动土压力②斜墙部分主动土压力③基础部分的土压力④前墙及其基础加宽部分的主动土 压力⑵活载土压力。计算：p100、101、102曲线桥的桥台须计及梁上及台顶传来的离心力，台上离心力按式（2～3）进行计算，其作用点仍在轨顶以上2m梁上离心力计算方法与桥墩同台顶部分的制动或牵引力扔按竖向荷载的10%计算，作用点按移至轨底计算。对台后填土部分活载所产生的制动力或牵引力，因考虑到该力可经过钢轨传至填土破坏棱棱柱体以外的路基上，故规定可不予计算。其他与桥墩相同。 12.重力式桥台检算内容？特点？内容：台身截面应力检算、偏心检算、受压稳定检算、台顶水平位移检算及基础和地基的检算。特 点：①桥台受填土压力和活载土压等侧向主力的作用，再加上桥台竖向荷载较大，使主力组合对结构的影响较大，因此主力组合常可能控制应力和稳定性的检算，主力加附加力组合也可能控制偏心检算，这样就使桥台检算中会有主力组合，也有主力加附加力组合，而不像直线上桥墩常为主力加附加力组合控制设计，一般须计及主力加附加力组合。②由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。③桥台检算的活载布置情况较桥墩复杂，下面介绍几种常见的图示，检算前端应力和偏心的活载布置，检算后端应力和偏心的活载布置④直线桥台只需考虑主力及主力加纵向附加力的组合，曲线桥台则还需增加主力加横向附加力的组合。 13.为什么对桥台进行前后端分别检算？由于桥台结构的形状在纵向和受力都是不对称的，此外，制动力或牵引力的方向可以指向桥 孔，也可以向路堤，因此桥台可能在检算截面前端产生最大应力或偏心，也可能在后端产生最大应力和偏心，故需按前端、后端两种情况分别进行应力和偏心的检算。 14.锚定板桥台的受力机理及布置原则是什么？锚定板桥台就是借住锚定板和锚杆所提供的抗拔力来平衡桥台台背上作用的侧压力。 这样就改变了靠桥台自重抵抗台后土压力的受力体系，从而达到了轻型化的目的。原则：长拉杆布置，中拉杆布置，短拉杆布置15.轻型桥台的类型及构造特点是什么？特点：①利用上部结构及下部的支撑梁作为桥台的支撑，以防止桥台向跨中移动②整个构造 物成为四铰刚构系统③除台身按上下铰接支承的简支竖梁承受水平压力外，桥台还应作为弹性地基上的梁加以验算。 16.梁桥及拱桥轻型桥台的检算内容有哪些？梁桥：①桥台（顺桥向）在侧向土压力作用下台身作为竖梁进行截面强度验算②桥台（包 括基础）在竖向荷载作用下横桥向作为一根弹性地基短梁进行截面强度验算③基础底面下地基应力验算。拱桥：①台身截面强度验算②基底应力验算③稳定性验算
桥梁墩台基础工程课程设计
《桥梁墩台与基础工程》课程设计任务书 一、课程设计目的 该课程设计就是为了更好的掌握桥梁墩台与基础的一般设计方法,使其具备初步的独立设计能力;掌握如何综合考虑上部结构、水文、地质条件来进行一般墩台基础设计能力;提高综合运用所学的理论知识独立分析与解决问题的能力;培养学生在综合性与实践性方面能力,以期能独立地、系统地完成一个工程设计的全过程。 二、课程设计题目 某简支梁桩柱式墩、台设计 三、课程设计内容与要求 (一)课程设计内容 1、设计荷载标准 公路Ⅰ级,人群荷载—3、5KN/m2。 公路Ⅱ级,人群荷载—3、0KN/m2。 2、桥面净空 5梁式:净7+2×1、0m。 6梁式:净9+2×1、0m。 3、上部构造 注:冲击系数为1+μ=1、3
4、水文地质资料(a) (1) 土层天然容重 (kN /m3) 桩侧摩阻力 (kPa) 液性指数孔隙比 中砂20、5 60 粘性土19、5 65 0、4 0、8 中砂厚度 (m) (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3、0 4、0 4、5 5、0 5、5 6、0 (2)水文资料 墩帽盖梁顶标高:246m,常水位:242、5m,河床标高:240、5m,一般冲刷线:238、5m,局部冲刷线:235、2m。 水文地质资料(b) (1)地质资料 标高20、00以上桩侧土为软塑亚粘土,各物理性质指标为:容重γ =18、5kN/m3,土粒比重Gs=2、70,天然含水量w=21%,液限w L=22、7%,塑限w p=16、3%;标高20、00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土,其物理性质指标为:容重γ =19、5kN/m3,土粒比重Gs=2、70,天然含水量w=17、8%,液限w L=22、7%,塑限w p=16、3%。 (2)水文资料 墩帽盖梁顶标高:127m,常水位:125m,河床标高:122、00m,一般冲刷线:120、00m,局部冲刷线:118、00m。 5、主要材料 (1)盖梁与墩身均采用C30混凝土; (2)承台与桩基采用C25混凝土; (3)主筋采用335 HRB级钢筋; 箍筋采用235 R级钢筋。 (二)课程设计成果要求 (1)设计成果完整,计算数据准确,图表规范。 (2)墩台基础结构构造图,图纸一律用铅笔绘制,幅面采用3号图纸(A3) (3)计算书一律采用A4纸用碳素笔书写。 四、课程设计时间安排 1、盖梁及桩柱尺寸拟定; (用时0、5天) 2、盖梁内力计算; (用时1、5天) 3、墩柱内力计算; (用时1天) 4、桩的内力计算; (用时1天) 5、绘制墩柱与桩的构造图(用A3纸画); (用时0、5天) 6、答辩及资料整理。(用时0、5天) 五、参考文献 1、公路桥涵地基与基础设计规范; 2、墩台设计手册; 3、桥梁墩台与基础工程; 4、桥梁工程。 《桥梁墩台与基础工程》课程设计指导书 第一部分盖梁及桩柱尺寸拟定 盖梁就是柱式桥墩的墩帽,一般用20-30号的钢筋混凝土就地浇筑,也有用预制安装或预应力混凝土的。
桥梁工程重点考试知识点总结
桥梁的基本组成部分有哪些？各组成部分的作用如何？ 有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时，跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功 能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构并传递荷载与基础。桥台位于河道两岸，一端与路堤相接防止路堤滑塌，承受土压力，另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。 名词解释 1)建筑高度：指桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。 2)桥下净空高度：指设计洪水位或通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离。 3)桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差或为桥面与桥下线路路面之间的高差。 4)设计洪水频率：是由有关技术标准规定作为桥梁设
计依据的洪水频率。 5)净跨径:对于梁桥是指设计洪水位上相邻两个桥 墩或桥墩与桥台之间的净距离；对于拱桥是指两拱脚截面最低点之间的水平距离。 6)计算跨径: 对于有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心的距离，用l表示;对于拱桥,是指相邻两拱脚截面形心点之间的水平距离 7)标准跨径:对于梁桥，是指两相邻桥墩中心线之间的距离，或桥墩中心线至桥台台背前缘之间的距离；对于拱桥，则是指净跨径，用b l表示。 8)桥梁全长: 指桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙 后端点之间的距离，对于无桥台的桥梁为桥面系行车道的全长. 9)设计洪水位: 桥梁设计中按规定的设计洪水频率 计算所得的高水位 10)刚架桥：桥跨结构(梁或板)和墩台整体相连的桥梁称为刚架桥。 桥梁按照结构体系分类，各种类型的受力特点是什么？ 答:有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥。 梁式桥：梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥：主要承重结构是拱肋或拱圈，以承
(完整版)桥梁工程知识点
桥梁,它的上部结构由主梁、拉索和索塔组成。是一种桥面体系以主梁承受轴向力或承受弯距为主,支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。2.斜拉桥... 1桥梁组成及概念 1）上部结构是指桥跨结构，是横越空间的部分，通常包括桥跨结构和桥面结构，作用是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。 2）下部结构是桥梁支座一下的支撑结构，包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础，是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。 3）跨度也叫跨径或者计算跨径。对梁式桥是指俩相邻墩台支座间的距离，是桥梁结构计算分析的必需数据，对于多跨桥梁，最大跨度叫主跨。 4）净跨径对于梁式桥，设计洪水水位线以上相邻俩桥墩间的水平净距，各孔净跨径之和称为总跨径，又称孔径。 5）标准跨径公路桥梁对梁式桥是指俩桥墩中线间距离或者桥墩中线至桥台背前缘的距离。铁路桥梁是指计算跨径。 6）桥下净空高度设计通航水位（桥下线路路面）与桥梁结构最下缘标高之间的垂直距离，其值应根据通航、通车及排洪要求确定。 7）桥梁建筑高度桥面（铁路桥梁的轨底）到桥梁结构下缘底的距离。公路桥面或铁路轨底标高减去设计洪水水位标高，再减去通航或排洪所要求的梁底净空高度为桥梁的容许建筑高度。桥梁建筑高度不得大于桥梁容许建筑高度。 8）桥台指的是位于桥梁两端并与路基相连接的支承上部结构和承受桥头填土侧压力的构造物。 在岸边或桥孔始尽端介于桥梁与路基连接处的支撑结构物。它起着支撑上部结构和连接两岸道路同时还要挡住桥台背后填土的作用。桥台具有多种形式，主要分为重力式桥台、轻型桥台、框架式桥台、组合式桥台、承拉桥台等。 1.桥梁分类 1）按工程规模公路分为特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞；铁路分为特大桥、大桥、中桥、小桥。 2）按结构体系划分最基本的有梁桥、拱桥、索桥。 （1）梁式桥包括简支梁、悬臂梁、连续梁。受力特点为在竖向荷载作用下支座处只产生竖向反力，梁部结构只受弯、剪，不受轴向力。 （2）拱桥在竖向荷载作用下，支座处产生竖向、水平反力和弯距。 （3）悬索桥又称吊桥，其缆索跨过塔顶锚固于河岸上，是桥的承重结构，其桥面系通过吊杆悬挂于缆索上。缆索，塔和锚碇构成桥的受力主体。 3.桥梁设计的内容和基本原则 1）桥梁设计的内容包括：①选择桥位②确定桥梁必须的长度和高度③选择合理的桥梁结构形式并拟定桥跨及墩台基础的施工方案④对桥跨、墩台、基础进行结构式设计，确定桥梁各部分的合理尺寸，保证桥梁在强度、刚度、稳定性三方面的要求。2）桥梁设计的基本原则适用、经济、安全、美观 3）要求①适用上的要求②经济上的要求③结构和构造上的要求④美观上的要求⑤技术先进⑥环境保护和可持续发展⑦安全上的要求 4.桥梁设计的程序 前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告，设计阶段包括初步设计，技术设计和施工图设计。 5.桥梁设计荷载 1）铁路桥梁设计荷载按其性质和发生的几率分为主力、附加力和特殊荷载。组合时应进行“最不利荷载组合” 。仅考虑主力与一个方向的附加力组合；根据各种结构的不同组合，应将材料基本容许应力和地基容许承载力乘以不同的提高系数。对预应力混凝土结构中的强度和抗裂性计算，应采用不同的安全系数。 2）公路桥梁设计荷载分为永久作用、可变作用和偶然作用。公路桥涵结构设计应考虑结结构可能同时出现的作用，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合设计。 6.桥面铺装即行车道铺装，他是车轮直接接触的部分，作用是保护属于主梁真整体部分的桥面板，防止车轮轮胎直接磨耗行车道班，保护车俩免受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中荷载起分布作用。 7.伸缩缝为使车辆平稳通过并满足桥面的变形，需要在梁端与桥台背墙、俩相邻梁端之间设置伸缩缝，伸缩缝处还要设置伸缩缝装置。 二．混凝土简支梁桥 1.先张法预应力混凝土是指在灌注混凝土前利用张拉台座等设备先张拉预应力钢筋使其达到设计应力后，临时锚固在台座上，随后灌注混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，通过钢筋与混凝土之间的粘结力将预应力传给混凝土。 2.后张法预应力混凝土是指先灌筑梁体混凝土，并在混凝土中预留管道，待混凝土达到一定强度后，在管道中穿进预应力钢筋进行张拉，张拉至设计应力后，在钢筋俩端用锚具锚固，阻止预应力钢筋回缩，然后撤去张拉设备，在孔道内压浆，封端。 3.桥面板力学模型在实践中常见的桥面板受力图式：单向板、悬臂板和绞接悬臂板三种。 4.钢筋混凝土简支梁设计与计算方法 （一）结构尺寸的拟定1）主梁高度2)梁肋厚度3）梁肋间距4）道砟槽板 (二)道砟槽板的计算1）计算荷载2）内力计算3）荷载组合4）钢筋配置 （三）主梁的计算1）荷载及荷载组合2）内力计算及配筋
桥梁墩台与基础工程复习资料
基础：(1)按埋深分：浅基础，埋深< 5米；深基础：埋深≥5米 (2)按受力特点分：刚性扩大基础→浅基础；桩基础、沉井基础------深基础 2-1 一、梁桥桥墩：重力墩，空心墩，柱式墩，柔性排架墩，刚构墩，薄壁墩 二、实体式桥墩(重力式)特点: 1、利用自身重量(包括桥跨结构重)平衡外力，而保证桥墩的稳定． 2、圬工结构：砖、石、砼结构，不设受力钢筋仅配构造钢筋． 3、为了减少圬工体积，墩帽有时设计成悬臂式或托盘式． 缺点：圬工体积大，自重和阻水面积大，要求地基土承载力较高 适用条件：a较大的大、中型桥梁（跨度大、受支座反力大、增加自重和稳定性） b. 流冰、漂流物较多的河流中，因体积大不怕碰撞． c. 砂石料方便地区，可就地取材． 三、柱式墩：构造：墩身为柱，下面配桩或刚性扩大基础，有时采用桩柱一体为桩柱式。优点：1.轻巧，圬工量小 2.必须采用钢筋砼或预应力混凝土，特别是单柱式必须采用预应力混凝土 适用条件：桥跨不大于30米，墩高不高于10米情况。 四、柔性排架墩：由柔性桩柱墩（柱式）、主梁和刚性墩台组成的一联或多联的连续铰接刚架体系，既桥梁的上、下部构成一个共同承受外力和变形的整体．将上部结构传来的水平力（制动力、温度影响力等）传到全桥各柔性墩台或相邻的刚性墩台上，使其整体受力，以减少柔性墩所受到的水平力，从而达到减少墩身截面的目的． 五、拱桥桥墩与梁桥桥墩不同之处 1.拱是推力结构，它给与桥墩（台）以较大的水平推力． 2.桥墩的相对水平位移将给拱肋以较大的附加内力，所以拱桥墩台对地基的要求比静定的梁桥墩台为高． 3.梁式桥桥面与支座顶的高差就是承重结构（主梁）的建筑高度，而在上承式或下承式拱桥桥面到拱座之间还有拱上结构的高度，水平力对桥墩产生更大的弯矩。 六、拱桥桥墩 1.普通墩，重力式和柱式（桩柱式）—同梁式桥 一般不承受恒载水平推力（左右两跨相互抵消）或只承受经过相抵消后尚余的不平衡推力。 2.单向推力墩（分段墩） Ⅰ.用于当一侧桥孔毁坏时，能承受单向的恒载水平推力，以保证另一侧不致倾塌。 Ⅱ.为了施工时拱架的多次周转。 a.悬臂墩在桩柱式墩上加一对悬臂，拱脚支承在悬臂端。当一孔坍塌时，邻孔恒载单向推力对桩柱身产生的弯矩，被恒载竖直反力产生的反向弯距抵消一部分，从而减少桩拄的弯距，而能够承受拱的单向恒载推力。 b.斜撑墩在两侧对称地增设钢筋混凝土斜撑和水平拉杆，用来提高抵抗水平推力。只用于桥不太高、旱地情况。 c.重力式单向推力墩将普通墩的尺寸加大，以承受单向恒载推力。 3.交接墩（变坡墩）：当桥墩两侧的孔径不等时，恒载水平推力不平衡是，调整拱座标高位置使其在不同起拱线标高以上或将墩做成不对称形式，而使两孔推力对桥墩基底弯矩大致相等，或使恒载压力线接近墩的轴线和基底面积形心（变坡在长水位以下） 七、桥墩与梁体匹配的几种典型情况 A上部结构为T梁，空心板，下部结构多采用墩柱+盖梁，桥宽小时可采用独柱+悬臂盖梁，桥宽较大时多采用多柱+盖梁B上部结构为箱梁C城市高架桥D异形桥E曲线梁的抗扭
2017级桥梁墩台与基础试卷(A)
石家庄铁道大学四方学院2019-2020学年第2学期 2017 级本科班期末考试试卷(A) 课程名称：桥梁墩台与基础工程 考试时间100 分钟 考试性质（学生填写）：正常考试（ ）缓考（ ）补考（ ）重修（ ）提前修读（ ） 注意：请将答案全部写在答题纸上，按照试题顺序并标清题号。 一、选择题（1分×10=10分） 1、锚定板桥台是通过（C ）途径实现墩台的轻型化。 A 、改变建筑材料 B 、采用杆系结构 C 、改变结构的受力体系 D 、无法确定 2、下列哪种桥梁基础为浅置基础（A ） A 、扩大基础 B 、桩基础 C 、沉井基础 D 、管柱基础 3、哪项不是浅平基的特点（D ） A.稳定性好 B.施工简单 C 承受较大荷载 D.不能用于桥梁和涵洞施工 4、作用于桩侧的摩擦力方向，取决于桩侧土的相对位，当桩的沉降大于地基沉降时称为(D)表面摩擦力。反之，地基土的沉降大于桩沉降时称为( )表面摩擦力。 A.正，正 B.负，正 C.负，负 D.正，负 5、以下说法错的选项是(B ) —————————————————— 密 ———— 封 ———— 线 ———— 内 ———— 答 ———— 题 ———— 无 ———— 效 ———————————— 学 号 ： 考试号 ： 姓 名： 班 级：
A.气压沉箱根据施工方法可分为就地灌注和浮运式两类。 B.重锤夯击是，土层含水率可以过高。 C.处理湿陷性黄土地基有灰土垫层、石灰土桩、重锤夯实等。 D.冻土冻结延续时间可分为季节性冻土和多年冻土两类。 6、桩基设计中的初参数方程表示了（B ）之间的关系。 A桩顶处与土面位置处的内力和变形 B土面位置处与土面下任意位置处的内力和变形 C桩顶处与土面下任意位置处的内力和变形 D桩顶、土面与土面下任意位置处的内力和变形 7、出现轴向屈曲破坏时，桩的承载力取决于（C） A桩底支撑阻力B装侧摩擦力C桩身自身材料D桩底支撑力 8、哪类沉井不属于按下沉方式分类（D） A空气幕沉井 B浮式沉井 C筑岛沉井 D阶梯式沉井 9、当为摩擦桩桩群，且其桩距小于（D ）桩径时，除检算单桩容许承载力外，还必须考虑群桩作用的影响，应检算群桩的承载力及沉降。 A 1倍 B 3倍 C 4倍 D 6倍 10、按照规范规定，对于相邻的两孔简支梁桥不等跨时，其中一跨不小于16米时，梁的最小梁缝值为（C ）。 A、60mm B、80mm C、100mm D、120mm 二、填空题（20分，每空1分） 1、根据截面形式将重力式墩分为：____、、和。 2、定出墩台位置常用的计算方法是和。 3、关于摩擦桩，从沉降的角度看，单桩和群桩中各桩承受相同荷载N时，单桩沉降比群桩（大或者小）。 4、实体桥墩检算中常用的活载图式有：、、 和。 5、桥台台顶的组成：、和。 6、对于简支梁桥桩基础的设置主要取决于，铁路简支梁桥在中等以上跨度时皆为，公路桥多采用。
桥梁墩台简介
桥梁墩台 桥梁墩台是桥墩和桥台的合称，是支承桥梁上部结构的建筑物。桥台位于桥梁两端，并与路堤相接，兼有挡土作用；桥墩位于两桥台之间。桥梁墩台和桥梁基础统称为桥梁下部结构。 中国周代以前，在河中堆集石块供涉水。秦代在咸阳渭水上架了一座用石柱作桥墩的横桥，“广六丈，南北三百八十步，六十八间，七百五十柱，百二十二梁”(《三辅黄图》)。唐代长安中桥“岁为洛水冲注，……李德昭创意积石为脚,锐其前以分水势,自是更无漂损”（《中国石桥》），这种类端桥墩形式沿用至今。近代，墩台由石砌向混凝土浇筑发展。同时，随着桥梁技术的发展，有些桥梁的桥墩桥台成为桥梁上部结构的组成部分。例如T型刚构桥、斜腿刚构桥的上部结构同桥梁墩台的上部是连为一体的；悬索桥锚索的锚固部分一般是同桥台结合在一起的；开启桥的衡重部分常设置在桥墩台体之内；斜拉桥的索塔架往往包括基础以上的墩身部分等。 在墩台工程方面，中国古代有创造性的成就，你想知道吗？ 近代,各种类型混凝土墩台和预制装配式墩台逐步向机械化拼装施工方向发展。随着施工装备的改进和施工技术的提高，桥梁墩台深水施工，峡谷中高墩台建造，以及受复杂应力的空间结构的墩台建造，不断获得发展。国内外对中等跨径桥梁多采用施工便捷、圬工量省的排架桩柱式桥墩。美国路易斯安那州跨越庞恰特雷恩湖的大桥全长约39公里，有跨径为25.6米的基本桥孔1526个，其中1500余座双桩柱
（直径为1.64米的桩节段用12根预应力钢丝束串联）桥墩在15个月内完成,全桥在26个月内完成,创世界最长桥快速施工的记录。 一、桥墩 由帽盖（顶帽、墩帽）和墩身组成。帽盖是桥墩支承桥梁支座或拱脚的部分，其作用是把桥梁上部结构荷载传给墩身，并加强和保护墩身顶部。桩柱式墩的桩柱靠帽盖联结为整体。墩身是桥墩承重的主体结构，其作用是把桥梁上部结构荷载传给桥梁基础和地基。 1.实体墩也称重力式墩，依靠自身重量保持稳定的桥墩。它的整体性和耐久性好。实体墩的墩身常用抗压强度高的石料砌筑或混凝土浇筑。当墩身较大时，可在混凝土中掺入不超过墩身体积25％的片石，以节省水泥。实体墩也可用预制的块件在工地砌筑，各块件用高强度钢丝束串联施加预应力。砌筑时，块件要错缝。用这种方法建造的实体墩又称为装配式桥墩。 2.薄壁墩用钢筋混凝土制作的实体薄壁桥墩或空心薄壁桥墩。实体薄壁桥墩适用于中小跨径桥梁。空心薄壁桥墩多用于大跨径桥和高桥墩桥。 3.柱式墩在基础上灌筑混凝土单柱或双柱、多柱所建成的墩。中国通常采用两根直径较大的钻孔桩作基础，在其上面建立柱作成双柱墩，并在两柱之间设横系梁以增加刚度。此外，也常用单桩单柱墩。 4.排架桩墩由单排桩或双排桩组成的桥墩。一排桩的桩数一般同上部结构的主梁数目相等。将各桩顶联系一起的盖梁可用混凝土制作。这种桥墩所用的桩尺寸较小，因此通常称这种桥墩为柔性桩墩。
2009桥梁墩台与基础工程试卷A
石家庄铁道学院2009-2010学年第1学期 2006级本科班期末考试试卷（A） 课程名称：桥梁墩台与基础工程任课教师：考试时间：120 分钟学号：姓名：班级： 考试性质（学生填写）：正常考试（）缓考补考（）重修（）提前修读（） 注：所有题目均按顺序做在答题纸上 一、填空题（共23分） 1．桥梁中常用的三大基础是、、。 2．桥墩计算中常用的荷载组合有、、。活载加载图式有、、、。3．重力式桥墩力学检算的主要内容有、、、等。 4．桥台在结构及受力上是不对称的，因此其检算分为与检算。 5．单桩的破坏模式有、、。 6．常用的围堰形式有、、、等。 二、简答题（共32分） 1.铁路桥梁在曲线上布置时，梁和桥台各有几种布置方法？各是什么？偏角法定墩位三要素是什么？其定义各是什么？(8分) 2. 简述扩大基础力学检算的主要项目？(5分) 3. 画出柔性墩计算图式，并说明其中各符号的含义。(5分) 4. 简述钻孔灌注桩施工中护筒的作用、泥浆护壁的原理及作用？(6分) 5. 沉井施工中出现下沉困难和沉井偏斜时各如何处理？写出具体措施。(5分) 6. 简述地基系数的物理意义。(3分)
三、计算题（共35分） 1. 试计算单线、直线上16m 等跨度铁路简支梁桥（梁全长16.5m ，梁缝10cm ），在进行“双孔重载”活载布置时，检算墩所受到的列车产生的水平力取值为多少（支座一端为固定支座、另一端为滚动支座）？（10分） 2. 某桥梁基础如2题图所示，基底为土层，[σ0]=300kPa ，基础材料为混凝土。已知基底荷载N=1000kN ，M=1200kN·m ，检算该基础的尺寸是否符合强度要求。(15分) 3. 某单排桩基础,单桩桩身刚度为EI ，露出地面长度为l ，地面处桩的柔度系数为QQ δ， QM MQ δδ=，MM δ。试推求在3题图示荷载作用下，单桩桩顶的水平位移△为多少?（10 分） 2题图 3题图 四、平时成绩（共10分）
桥梁墩台与基础工程重点
1.轻型井点法降低地下水工作原理：基坑开挖前在基坑周围打入井点管和集水总管组成管路系统，并与泵浦系统相连接强制 抽水，使井点管周围一定范围内的水位下降，形成降水漏斗，基坑周围井点管相互影响使坑底形成一个连续的疏干区。井底达到不透水层称为完全井，未达到称为非完全井，地下水有压力的是承压井，地下水无压力的是无压力井。井点降水法具有下列优点:施工简便,操作技术易于掌握;适应性强,可用于不同几何图形的基坑;降水后土壤干燥,便于机械化施工和后续工作工序的操作;井点作用下土层固结,土层强度增加,边坡稳定性提高;地下水通过滤水管抽走,防止了流砂的危害; 节省支撑材料,减少土方工程量等。井点降水法已成为目前在含水透水位土层实施的一种行之有效的方法。 2. 浅基础施工：1.基础的定位（1.直接丈量法2.三角网交会法）2.旱地浅基础施工（1.基坑开挖及坑壁围护2.基坑排水） 3. 水中浅基础施工（1.改河截流法2.围堰施工） 3. 围堰施工一般要求：1.围堰顶高度应高出施工期间可能出现的最高水位不小于0.5~0.7m 2.修筑围堰将压缩河道过水面积， 使流速增大引起对围堰和河床的集中冲刷，同时堵塞河道影响通航，因此要求河床断面压缩一般不超过流水断面积的30% 3.堰内面积应满足基础施工需要的工作面，一般围堰坡脚距离基坑边缘的宽度，需根据土质和坑深酌定，但不应小于1m 4. 围堰结构应能承受施工期间产生的土压力，水压力以及其他可能发生的荷载，具有一定的强度和稳定性。 4. 桩是一种埋入土中，截面尺寸比其长度小得多的细长基础构件。桩基础的优点：承载力高，沉降变形小，稳定性好，变水 下作业为水上作业，适用于机械化施工和适应各种复杂的土质条件。普遍采用钻孔灌注桩。单根桩称为基桩，若干根桩通过顶端的承台板结成整体的承力结构就成为桩基础。 5. 按土对桩的支撑力性质分为:摩擦桩和柱桩。按施工方法分：沉入桩和就地灌注桩。沉桩的方法：锤击沉桩法，振动沉桩 法，压入法，射水沉桩法，钻孔插入法，旋入法等。 6. 桩基础分类：高桩承台基础和低桩承台基础。自由长度是高桩承台上面部分桩身露出在地面线或局部冲刷线以上的桩长。 7. 桩的布置原则：1.桩的中距及边桩外侧与承台边缘的距离应符合规范要求2.应使群桩所围面积形心尽量与外荷载合力作用 点重合或接近3.一般采用均匀布置，当承受较大弯矩时，为使各桩受力均匀，也可不等矩布置4.在满足桩矩要求情况下，应尽可能将桩布置在承台外围，以增加桩基础的整体基础。 8.桩基础施工：1.埋设护筒2.泥浆制备3.钻孔4.清孔5.钢筋骨架组装和吊安6.灌注水下混凝土。护筒作用：保护孔口不坍， 固定桩位钻孔时起导向作用，隔离地面水并保持护筒内水位高度，保护孔壁不坍。泥浆作用：增大孔内向外的静力压力，并在孔壁形成一层泥皮，隔断孔内外水流起着护壁作用，用作悬浮钻渣，润滑钻头，减少钻进阻力。 9.敦帽的构造要求：1、需采用强度等级C25以上的钢筋混凝土修筑2、支座下面应设置用Φ8~Φ10的 70*70mm~100*100mm的钢筋网，钢筋网横桥向要宽于2倍支座底垫板宽，顺桥向可以等于墩冒宽3、调整桥墩的高度用支撑垫石调整4、应设置不小于3%的排水坡。梁板式桥墩帽厚度大跨径不小于400mm，中小跨径不小于300mm，挑檐一般取50到100mm。摩擦桩荷载传递和破坏的规律：首先产生摩阻力；首先摩阻力达到极限值；首先摩阻力破坏. 10.入度：一次锤击下桩的入土深度。连续锤击时承载力高（e1
桥梁工程基础知识点整理.2017
桥梁工程基础知识点整理 桥梁组成及作用 上部结构，跨越结构 支座，支撑上部结构，并传递荷载于桥梁墩台上，保证桥跨结构具有预计的位移功能 桥墩，与桥台是支撑桥跨的结构 桥台，桥梁与路堤衔接的结构物，其两端一般做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌，用来保证桥台与桥堤的衔接，并保证桥头路堤的稳定 基础，将荷载传至地基 计算跨径l,相邻两支座中心的距离 标准跨径l b，两桥墩中线间距离或桥墩中线与台背前缘间距离 净跨径l0，设计水面相邻两桥台间净距 桥梁总长L，梁式桥两桥台侧墙或八字墙尾端间距离 桥下净空H，设计水位或设计通航水位与桥跨结构最下缘之间高差 桥梁建筑高度h，桥面至桥跨结构最下缘之间高差 桥梁分类 按用途，公路桥，铁路桥，公铁两用，农用桥，人行桥，水运桥，管线桥 按长度和跨径，特大桥，大桥，小桥，涵洞 按建材，木桥，圬工桥，钢筋混凝土桥，预应力混凝土桥，钢桥，结合梁桥 按跨越障碍，跨河桥，立交桥，高架桥 按受力，梁式桥，拱桥，钢架桥，悬索桥，斜拉桥，组合结构桥 桥梁结构基本体系及受力特点 梁式桥，支座只产生竖向反力，桥跨结构承受弯矩和剪力，受弯为主 拱桥，在竖向荷载作用下存在水平反力，主拱以受拉为主，同时承受弯矩和剪力 钢架桥，梁和墩台刚性连接，柱脚处有水平反力和支承弯矩，梁主要受弯，但弯矩比简支梁小，梁柱刚节点易产生裂缝 悬索桥，缆索受拉 桥梁设计基本原则，安全，适用，经济，美观（顺序不可换）
桥梁建设基本程序，前期工作阶段，设计阶段 前期工作各自任务 预可行性报告编制，在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性 可行性报告编制，着重研究工程上和投资上的可行性 初步设计主要内容 进一步开展水文，勘测工作，以获得更详细的水文资料，地形图和工程地质资料，拟定桥梁结构主要尺寸，估算工程数量和主要材料用量，提出施工方案的意见和编制设计概算施工图设计主要内容 详细结构分析计算，配筋计算，验算并确保结构各构件强度，刚度，稳定和裂缝等各种技术指标满足规范要求，绘制施工详图，编制施工组织设计和施工图预算 公路桥梁设计的作用分类 永久作用，在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计 可变作用，在结构设计基准期内其值随时间而变化，或其变化与平均值相比不可忽略不计偶然作用，在结构设计基准期内不一定出现，一旦出现其量值很大且持续时间较短 永久作用类型，结构自重，桥面铺装等 可变作用类型，汽车荷载，汽车荷载冲击力，汽车离心力，汽车引起的土侧压力 偶然作用类型，地震作用，船舶或漂流物撞击作用 桥梁结构设计状况 按承载能力极限状态计算的作用效应组合 按正常使用极限状态计算的作用效应组合 作用组合类型及计算公式 基本组合，偶然组合 短期效应组合，长期效应组合 桥面构造及其作用 桥面铺装，防止车辆轮胎直接磨损属于主梁整体部分的行车道板，防止主梁遭受雨水侵蚀，并对车辆轮重的集中作用起一定分布作用 防水层，将透过铺装层渗下的雨水汇集于排水系统排出 排水系统，迅速排除路面积水，保证行车安全 伸缩缝，保证在气温变化，混凝土收缩徐变及荷载作用等因素影响下，桥跨结构能够按静力图示自由变形，并保证车辆平稳通过 人行道，栏杆，护栏与灯柱 桥面铺装结构类型 碎（砾）石，沥青表面处理，水泥混凝土，沥青混凝土 桥面纵横坡设置目的，以利用雨水迅速排除，防止或减少雨水对铺装层渗透，从而保护桥面板延长桥梁使用寿命，通常设置双向 防水层类型 沥青涂胶下封层 涂刷高分子聚合物涂料 铺装沥青或改性沥青防水卷材及浸渍沥青的无纺土工布