桥梁墩台 一、概述 组 成 墩台帽 墩台身 基础 承 受 荷 载 上部结构 竖向力 水平力 弯矩 地震力 风力 流水压力等 第一节、桥梁墩台类型与构造 常见桥墩形式 空 心 墩 常 见 桥 墩 截 面 形 式 35573573 3535 678678 35 12161426 97.5102.5 100.5 99.5 625100 60 100100 60 25x10025x100 25x5025x50 25x5025x50 25x10025x100 100 6#墩左幅桥6#墩右幅桥 50 x10050 x100 50 x5050 x50 50 x5050 x50 50 x10050 x10050 x100 50 x10050 x100 50 x5050 x50 50 x5050 x50 50 x10050 x100 100 100 100100550100 233300.5 116.5 351.320104400 120138.8 70 35020104400 6760 110120 375375412.5412.5 351.320104400 110120 6761.3 空 心 薄 壁 高 墩 1、实体墩 实体桥墩由一个实体结构组成，按其截面尺寸及重量的不同又可分为 实体重力式桥墩和实体轻型桥墩。
实体重力式桥墩是一实体圬工墩，主要靠自身的重量（包括桥跨结构 重力）平衡外力，从而保证桥墩的强度和稳定此种桥墩自身刚度大，具 有较强的防撞能力，但同时存在阻水面积大的缺陷，比较适合于修建在地 基承载力较高、覆盖层较薄、基岩埋深较浅的地基上 实体轻型桥墩可用混凝土、浆砌块石或钢筋混凝土材料做成，此结构 显著减少了圬工体积，但其抗冲冲击力较差，不宜用在流速大并夹有大量 泥沙的河流或可能有船舶、冰、漂流物撞击的河流中，一般用于中小跨径 桥梁上 墩帽是直接支承桥跨结构，应力较集中，因此对大跨径的重力式桥墩 墩帽厚度一般不小于0.4m，中小跨梁桥也不应小于0.3m，并设有50～ 100mm的檐口 支座边缘到墩支座边缘到墩（台）身边缘最小距离（台）身边缘最小距离 表 2-1-13 方向顺桥向横 桥 向 ( m ) 跨径( m )圆弧形端头（自支座边角量起）矩形端头 大 桥0.250.250.40 中 桥0.200.200.30 小 桥0.150.150.20 注：① 采用钢筋混凝土悬臂式墩台帽时，上述最小距离为支座至墩台帽边缘的距离； ② 跨径 100m 及以上的桥梁应按实际情况决定。
2、空心桥墩 空心桥墩有两种形式：一种为部分镂空实体桥墩，另一种为薄壁空心桥 墩 3、桩（柱）式桥墩和柔性墩 柱式桥墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩型式它具有线条简捷、明 快、美观，既节省材料数量又施工方便的特点，特别适用于桥梁宽度较大的 城市桥梁和立交桥 柱式桥墩一般可分为独柱、双柱和多柱等形式，它可以根据桥宽 的需要以及地物地貌条件任意组合柱式桥墩由承台、柱式墩身和盖 梁组成，对于上部结构为大悬臂箱形截面，墩身可以直接与梁相接 柔性排架桩墩是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 常 见 桩 柱 式 桥 墩 结 构 形 式 常 见 桩 柱 式 桥 墩 桥 梁 形 式 4、框架式桥墩 框架式桥墩采用钢筋混凝土或预应力混凝土等压挠和挠曲构件组成平面框架 代替墩身，支承上部结构，必要时可做成双层或多层的框架 常见框架式桥墩类型 三、桥墩防撞 流冰对桥墩的危害主要表现在大面积流冰对桥墩的撞击力和大面积流冰堆积 现象以及流冰对桥墩的磨损。
对此，在中等以上流冰河道（冰厚大于0.5 m，流水 速度1 m/s左右）及有大量漂流物的河道，应在迎水方向设置破冰棱体 航运繁忙的河道，船只往往因突发原因引起航行失控，或是因能见度低造 成船舶与桥墩相撞桥墩在设计中不但要有一定抵抗船舶冲击荷载的能力，还 要考虑采用缓冲装置和保护系统，预防或改变船只冲击荷载的方向或减少对桥 墩的冲击荷载，不使其破坏 四、桥台的类型与构造 类 型 重力式桥台 轻型桥台 框式桥台 组合式桥台 承拉式桥台 （一）重力式桥台 U型桥台 埋式桥台 八字式和一字式桥台 1、重力式桥台类型 重力式桥台也称实体式桥台， 它主要靠自重来平衡台后的土压 力桥台台身多数由石砌、片石 混凝土或混凝土等圬工材料建造， 并采用就地建造施工方法 常见桥台结构类型 桥台的台帽、背墙、耳墙 （二）轻型桥台 薄壁轻型桥台 支承梁型桥台 钢筋混凝土轻型桥台，其构造特点是利用钢筋混凝土结构的抗弯能力来减 少圬工体积而使桥台轻型化 （三）框架式桥台 框架式桥台是一种在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它埋置土中，所 受的土压力较小，适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。
其构造型 式有双柱式、多柱式、墙式、半重力式和双排架式、板凳式等 常见轻型桥台 （四）组合式桥台 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 设计与计算步骤：设计与计算步骤： 1.结构尺寸拟定：根据前几课中所讲的内容结构尺寸拟定：根据前几课中所讲的内容、、参考相参考相 近既有设计近既有设计，，进行主要结构尺寸拟定进行主要结构尺寸拟定 2. 荷载计算：各种荷载的计算已在第三章中讲解荷载计算：各种荷载的计算已在第三章中讲解 3.荷载最不利组合荷载最不利组合 4. 进行强度进行强度、、刚度刚度（（变形变形））、、抗裂性抗裂性、、稳定性检算等稳定性检算等 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 （一）墩身检算项目 1．截面强度(应力) ； 2．截面合力偏心距； 3．纵向挠曲稳定性（墩身整体稳定性）； 4．墩顶弹性水平位移 （二）扩大基础基底检算项目 1．基底偏心：限制不均匀沉降导致桥墩歪斜； 2．基底强度(应力) ； 3．倾覆和滑动稳定性； 4．基底以下软弱土层的强度检算； 5．基础的沉降。
第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 1. 墩台的设计荷载及其组合墩台的设计荷载及其组合 ①① 首先应首先应确定作用确定作用在墩台上的荷载在墩台上的荷载，，详见第三章详见第三章 ②② 各荷载和外力的各荷载和外力的计算值计算值，，应采用墩台在正常情况下应采用墩台在正常情况下 结构上有可能出现的结构上有可能出现的最大荷载值最大荷载值，，可依据桥规和有可依据桥规和有 关资料计算关资料计算 ③③ 土压力计算一般采用土压力计算一般采用库伦主动土压力库伦主动土压力公式公式，，活载土活载土 侧压力的计算侧压力的计算，，铁路桥台要考虑其沿横桥向的分布铁路桥台要考虑其沿横桥向的分布 宽度宽度，，而公路桥台则按横桥向全宽均匀分布处理而公路桥台则按横桥向全宽均匀分布处理 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 ④④ 墩台所受的各项荷载中墩台所受的各项荷载中，，除恒载外除恒载外，，其他各项荷载其他各项荷载 的数值是变化的且不一定同时发生的数值是变化的且不一定同时发生。
因此在设计墩因此在设计墩 台时台时，，就就需要针对不同的验算项目需要针对不同的验算项目，，确定各种可能确定各种可能 的最不利荷载组合的最不利荷载组合，，对墩台加以验算对墩台加以验算，，确保设计安确保设计安 全全在荷载组合当中在荷载组合当中，，车辆活载起着支配作用车辆活载起着支配作用 ⑤⑤ 重力式桥墩计算中重力式桥墩计算中，，一般需验算墩身截面的一般需验算墩身截面的强度强度、、 墩身截面的墩身截面的合力偏心距合力偏心距及桥墩的纵向及横向及桥墩的纵向及横向稳定性稳定性 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 轴力 强强 度度 弯矩 y y x x W M W M A N min max 按可能轴力、 弯矩最大进行 荷载布置 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 轴力 合力合力 偏心偏心 距距 弯矩 )( 22 yxyx MMMMM N M e或或 按可能轴力最 小、弯矩最大 进行荷载布置 五、墩台的设计与计算五、墩台的设计与计算 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 轴力 稳稳 定定 性性 按可能轴力最 大进行荷载布 置 a cr cr RA N NKN 0 1 . 1 1 1 16. 0 2 . 0 1 . 0 0 he 2 0 0 4 l ImE d 为此为此，，可拟订如下几种可能的荷载组合：可拟订如下几种可能的荷载组合：①①按按 在桥墩各截面上可能产生的在桥墩各截面上可能产生的最大竖向力最大竖向力的情况的情况 进行组合进行组合。
它用来验算墩身强度它用来验算墩身强度、、基底最大应基底最大应 力和稳定性力和稳定性因此因此，，应在相邻两跨满布活载的应在相邻两跨满布活载的 一种或几种一种或几种，，以使墩身或基底产生最大压应力以使墩身或基底产生最大压应力 活载布置分别见图活载布置分别见图7.35(a)（（铁路桥铁路桥，，称称双孔重双孔重 载载））和图和图7.36(a)（（公路桥公路桥）） 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 ②②按桥墩各截面在顺桥向可能产生的按桥墩各截面在顺桥向可能产生的最大偏心和最大弯矩最大偏心和最大弯矩 的情况进行组合的情况进行组合它是用来验算墩身它是用来验算墩身强度强度，，基底应力基底应力、、偏偏 心及桥墩的稳定性心及桥墩的稳定性因此因此，，应在跨径较大的一孔上布置活应在跨径较大的一孔上布置活 载的一种或几种载的一种或几种，，以及可能产生的制动力以及可能产生的制动力、、纵向风力纵向风力、、支支 座摩阻力等座摩阻力等活载布置见图活载布置见图7.35(b)、、(c)（（铁路桥铁路桥，，分别称分别称 单孔轻载单孔轻载、、单孔重载单孔重载））和图和图7.36(b)（（公路桥公路桥））。
第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 第七章第七章 桥梁墩台与基础桥梁墩台与基础桥梁工程桥梁工程 第二节第二节 桥墩和桥台桥墩和桥台 ③③按桥墩各截面在横桥向可能按桥墩各截面在横桥向可能 产生产生最大偏心和最大弯矩最大偏心和最大弯矩的情的情 况进行组合况进行组合它是用来验算横它是用来验算横 桥向的墩身强度桥向的墩身强度、、基底应力基底应力、、 偏心及桥墩的稳定性偏心及桥墩的稳定性因此因此，， 对于铁路桥墩对于铁路桥墩，，应在应在相邻两跨相邻两跨 布置空车以产生横向摇摆力布置空车以产生横向摇摆力，， 而竖向力又不大而竖向力又不大，，称为称为双孔轻双孔轻 载载（（也称双孔空车也称双孔空车））；对于公；对于公 路桥墩应注意将活载偏于桥面路桥墩应注意将活载偏于桥面 的一侧布置的一侧布置，，此外还应考虑其此外还应考。