第七章_桥梁支座、墩台与基础

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1、2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章1第七章第七章 桥梁支座、墩台与基础桥梁支座、墩台与基础2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章2第一节第一节 桥梁支座桥梁支座一、支座的作用和要求一、支座的作用和要求 q 支座支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间的结构物q 作用与要求作用与要求把上部结构的各种荷载传递到墩台上，并能够适应活载、温度变化、混凝土收缩与徐变等因素所产生的变位，使上、下部结构的实际受力情况符合设计的计算图式q 按变位分类按变位分类固定支座与活动支座（多向、单向）q 按材料分类按材料分类简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座等 q 按功能分类按功能分类常规支座、特殊支

2、座（减震支座、拉力支座等）2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章3桥梁支座的布置方式桥梁支座的布置方式q 简支梁桥简支梁桥一端固定，另一端活动（公、铁）一端固定，另一端活动（公、铁）q 连续梁桥连续梁桥每联只设一个固定支座，其余为活动每联只设一个固定支座，其余为活动q 曲线连续梁桥曲线连续梁桥支座布置会直接影响曲梁的内力分布支座布置会直接影响曲梁的内力分布q 坡道上的桥梁坡道上的桥梁固定支座应设在较低一端固定支座应设在较低一端简支梁简支梁连续梁连续梁曲线梁曲线梁2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章4q 简易支座简易支座指在梁底和墩台顶面之间设置垫层（油毛毡、石棉板或铅板等）来支承

3、上部结构。仅适于跨度10m以下的公路桥和4m以下的铁路板桥 q 钢支座钢支座靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的 铸钢支座铸钢支座 平板支座 弧形支座 摇轴支座 辊轴支座 特种钢支座特种钢支座 二、支座类型和构造二、支座类型和构造2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章5弧形钢板支座构造弧形钢板支座构造2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章6球形支座图片球形支座图片1 上支座板；2 下支座板；3 球冠钢衬板；4 球面聚四氟乙烯板；5 平面聚四氟乙烯板；6 不锈钢板 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章7二、支座类型和构造（续）二、支座类型和构造（续）q 钢筋混凝

4、土支座钢筋混凝土支座（较少采用） 摆柱式支座 混凝土铰 q 橡胶支座橡胶支座（构造简单、加工方便、省钢材、造价低、结构高度小、安装方便 ）板式橡胶支座板式橡胶支座（纯橡胶、加劲橡胶） 盆式橡胶支座盆式橡胶支座2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章8盆式橡胶支座盆式橡胶支座q 特点特点将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强橡胶。橡胶在受压后的变形由于受到钢盆的约束，处于三向受压状态，只要钢盆不破坏，橡胶就永远不会丧失承载力。q 应用广泛应用广泛铁路桥常用的TPZ系列和公路桥常用的GPZ系列 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章9盆式橡胶支座图片盆式橡胶支座图片GPZ系列TPZ系列2022年

5、6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章10三、支座的受力与变位分析三、支座的受力与变位分析 q 受力受力 竖向力自重和活载反力（负反力问题）竖向力自重和活载反力（负反力问题） 水平力纵向水平力、横向水平力（尤其对斜、弯桥水平力纵向水平力、横向水平力（尤其对斜、弯桥 ）q 变位变位 纵向和横向水平位移纵向和横向水平位移 梁端转角梁端转角q 反力和变位的组合反力和变位的组合q 验算验算强度（拉、压应力，抗剪）强度（拉、压应力，抗剪）稳定（脱空，倾覆，滑移）稳定（脱空，倾覆，滑移） 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章11板式橡胶支座的设计与计算板式橡胶支座的设计与计算q 确定平面尺寸a、bq

6、确定厚度hq 计算支座转角、验算支座不脱空条件q 验算支座的抗滑性能maxabRtgttgtgttgtgTDHtGAR4 . 1mintGARDD4 . 1无活载作用有活载作用2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章12第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台一、墩台的作用与要求一、墩台的作用与要求q 主要作用主要作用是承受上部结构传来的荷载，并将它及本身自重传给地基。q 桥墩桥墩支承着相邻的两孔桥跨，居于桥梁的中间部位。除承受上部结构的作用力外，还受到风力、流水压力及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力q 桥台桥台居于全桥的两端，前端支承着桥跨，后端与路基衔接，起着支挡台后路基填土并把桥跨与

7、路基连接起来的作用。还需承受台背填土及填土上车辆荷载产生的附加侧压力。q 结构型式结构型式多种多样，发展方向是注意上、下部结构协调一致，结构轻型、薄壁、注意造型等 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章13二、桥墩的类型与构造二、桥墩的类型与构造q 常见型式常见型式重力式墩、空心式墩、柔性墩、桩（柱）式墩、薄壁墩等。q 重力式桥墩重力式桥墩（实体式桥墩）（实体式桥墩） 特点特点：靠自身的重量来平衡外力而保持其稳定，圬工量大 组成组成：墩帽，墩身，（基础） 截面截面：矩形墩、圆端形墩、圆形墩等 材料材料：天然石材，片石混凝土或混凝土块 应用应用：在中、小跨桥梁，尤其是铁路桥梁中常被采用20

8、22年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章14墩帽构造墩帽构造挑挑臂臂式式墩墩帽帽 圆圆形形墩墩墩墩帽帽 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章15二、桥墩的类型与构造（续）二、桥墩的类型与构造（续）q 空心式桥墩空心式桥墩实体墩向轻型化发展的一种较好的结构型式，尤其适用于高桥墩。 材料材料混凝土空心墩（50m）和钢筋混凝土空心墩 截面截面圆形，圆端形，长方形等数种 特点特点充分利用材料强度，可节省材料，减轻桥墩自重，进而也能减少基础工程量。施工速度快（钢滑动模板施工 ），质量好，节省模板支架2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章16铁路圆形空心墩构造铁路圆形空心墩构造清水河桥空心高

9、墩（连续刚构）清水河桥空心高墩（连续刚构）2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章17二、桥墩的类型与构造（续）二、桥墩的类型与构造（续）q 柔性墩柔性墩是桥墩轻型化的途径之一，它是在多跨桥的两端设置刚性较大的桥台，中墩均为柔性墩。同时，在全桥除在一个中墩上设置活动支座外，其余墩台均采用固定支座2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章18二、桥墩的类型与构造（续）二、桥墩的类型与构造（续）q 桩（柱）式墩桩（柱）式墩 排架桩墩排架桩墩：将钻孔桩基础向上延伸做为桥墩的墩身，在桩顶浇注盖梁。 柱式墩柱式墩 ：目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式，特别是在桥宽较大的城市桥和立交桥中，采用这种桥墩

10、既能减轻墩身重量，节约圬工材料，又较美观。 2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章19二、桥墩的类型与构造（续）二、桥墩的类型与构造（续）q 薄壁墩薄壁墩 钢筋混凝土薄壁墩钢筋混凝土薄壁墩：一种新型桥墩，截面型式有板壁形、I形、箱形等，构造简单、轻巧、圬工体积少。 连续刚构桥双薄壁墩连续刚构桥双薄壁墩：在墩位上有两个相互平行的墩壁与主梁刚接的桥墩。可增加桥梁刚度，减少主梁支点负弯矩，增加桥梁美观，省去支座，方便施工。2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章20二、桥墩的类型与构造（续）二、桥墩的类型与构造（续）虎门大桥辅航道桥双薄壁墩虎门大桥辅航道桥双薄壁墩2022年6月1日李亚东桥

11、梁工程概论 第七章21各种轻型桥墩各种轻型桥墩2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章22桥墩图片桥墩图片Y形桥墩形桥墩薄壁桥墩薄壁桥墩梁柱式桥墩梁柱式桥墩2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章23桥墩图片（续）桥墩图片（续）刚构桥桥墩刚构桥桥墩菱柱体桥墩菱柱体桥墩2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章24桥墩图片（续）桥墩图片（续）异形桥墩异形桥墩悬臂桥墩悬臂桥墩圆柱桥墩圆柱桥墩2022年6月1日李亚东桥梁工程概论 第七章25三、空心高墩的施工三、空心高墩的施工q 方法方法滑升模板滑升模板、翻升模板翻升模板、爬升模板爬升模板等。这些施工方法的共同等。这些施工方法的共同特点是：