第七章第七章 桥梁支座、墩台与基梁支座、墩台与基础14.09.20241. 第一第一节 桥梁支座梁支座一、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按按变位分位分类－固定支座与活动支座（多向、单向）q按材料分按材料分类－简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座等 q按功能分按功能分类－常规支座、特殊支座（减震支座、拉力支座等）14.09.20242. 桥梁支座的布置方式梁支座的布置方式q简支梁支梁桥——一端固定，另一端活一端固定，另一端活动（公、（公、铁））q连续梁梁桥——每每联只只设一个固定支座，其余一个固定支座，其余为活活动q曲曲线连续梁梁桥——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坡道上的坡道上的桥梁梁——固定支座固定支座应设在在较低一端低一端↑简支梁支梁←连续梁梁↑曲曲线梁梁14.09.20243. q简易支座易支座－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Ø铸钢支座支座 •平板支座•弧形支座•摇轴支座•辊轴支座 Ø特种特种钢支座支座 二、支座二、支座类型和构造型和构造14.09.20244. 弧弧形形钢板板支支座座构构造造14.09.20245. 球形支座球形支座图片片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 14.09.20246. 二、支座二、支座类型和构造（型和构造（续））q钢筋混凝土支座筋混凝土支座（较少采用） Ø摆柱式支座 Ø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 ）Ø板式橡胶支座板式橡胶支座（纯橡胶、加劲橡胶） Ø盆式橡胶支座盆式橡胶支座14.09.20247. 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应用广泛用广泛－铁路桥常用的TPZ系列和公路桥常用的GPZ系列 14.09.20248. 盆式橡胶支座盆式橡胶支座图片片↑GPZ系列↑TPZ系列14.09.20249. 三、支座的受力与三、支座的受力与变位分析位分析 q受力受力Ø竖向力－自重和活向力－自重和活载反力（反力（负反力反力问题））Ø水平力－水平力－纵向水平力、横向水平力（尤其向水平力、横向水平力（尤其对斜、弯斜、弯桥 ））q变位位Ø纵向和横向水平位移向和横向水平位移Ø梁端梁端转角角q反力和反力和变位的位的组合合q验算算Ø强度（拉、度（拉、压应力，抗剪）力，抗剪）Ø稳定（脱空，定（脱空，倾覆，滑移）覆，滑移） 14.09.202410. 板式橡胶支座的板式橡胶支座的设计与与计算算q确定平面尺寸a、bq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↑无活载作用←有活载作用14.09.202411. 第二第二节 桥墩和墩和桥台台一、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 14.09.202412. 二、二、桥墩的墩的类型与构造型与构造q常常见型式型式－重力式墩、空心式墩、柔性墩、桩（柱）式墩、薄壁墩等q重力式重力式桥墩墩（（实体式体式桥墩）墩）Ø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 Ø组成成：墩帽，墩身，（基础）Ø截面截面：矩形墩、圆端形墩、圆形墩等Ø材料材料：天然石材，片石混凝土或混凝土块Ø应用用：在中、小跨桥梁，尤其是铁路桥梁中常被采用14.09.202413. 墩帽构造墩帽构造←挑挑臂臂式式墩墩帽帽 ←圆形形墩墩墩墩帽帽 14.09.202414. 二、二、桥墩的墩的类型与构造（型与构造（续））q空心式空心式桥墩－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。
Ø材料材料－混凝土空心墩（<50m）和钢筋混凝土空心墩Ø截面截面－圆形，圆端形，长方形等数种Ø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14.09.202415. 铁路路圆形形空空心心墩墩构构造造清清水水河河桥空空心心高高墩墩（（连续刚构构））14.09.202416. 二、二、桥墩的墩的类型与构造（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14.09.202417. 二、二、桥墩的墩的类型与构造（型与构造（续））q桩（柱）式墩（柱）式墩Ø排架排架桩墩墩：将钻孔桩基础向上延伸做为桥墩的墩身，在桩顶浇注盖梁Ø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，采用这种桥墩既能减轻墩身重量，节约圬工材料，又较美观 14.09.202418. 二、二、桥墩的墩的类型与构造（型与构造（续））q薄壁墩薄壁墩 Ø钢筋混凝土薄壁墩筋混凝土薄壁墩：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。
Ø连续刚构构桥双薄壁墩双薄壁墩：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14.09.202419. 二、二、桥墩的墩的类型与构造（型与构造（续））虎虎门大大桥辅航道航道桥双薄壁墩双薄壁墩14.09.202420. 各种各种轻型型桥墩墩14.09.202421. 桥墩墩图片片Y形形桥墩墩薄壁薄壁桥墩墩梁柱式梁柱式桥墩墩14.09.202422. 桥墩墩图片（片（续））刚构构桥桥墩墩菱柱体菱柱体桥墩墩14.09.202423. 桥墩墩图片（片（续））异形异形桥墩墩悬臂臂桥墩墩圆柱柱桥墩墩14.09.202424. 三、空心高墩的施工三、空心高墩的施工q方方法法－－滑滑升升模模板板、、翻翻升升模模板板、、爬爬升升模模板板等等这些些施施工工方方法法的的共共同同特特点点是是：：模模板板依依附附于于已已浇筑筑完完成成的的墩墩壁壁上上，，并并随随着着墩墩身身的的逐逐步步加加高而向上升高高而向上升高1.顶架；2.辐射梁；3.内围圈；4.外围圈；5.内模板；6.外模板；7.调径螺丝杆；8.调模螺丝杆；9.行程套管；10.顶杆；11.吊篮；12.栏杆；13.液压千斤顶。
滑模施工：20世纪70年代初期开始应用，工艺要求高，不能解决变坡问题，现很少采用14.09.202425. 三、空心高墩的施工（三、空心高墩的施工（续））←翻模施工，从90年代开始研制应用，结构简单，应用广泛爬模施工，从80年代开始研制应用，需要塔吊和液压系统，应用不多14.09.202426. 四、四、桥台的台的类型与构造型与构造q重力式重力式桥台台（实体式桥台）Ø主要靠自重来平衡台后的土压力桥台台身多用石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造 Ø常用类型有矩形桥台、U形桥台、T形桥台、埋式桥台等 矩形U形埋式耳墙式14.09.202427. T T形形桥台一般构造台一般构造1.台帽；2.道碴槽；3.后墙；4.基础；5.锥体；6.路堤；7.前墙；8.胸墙；9.托盘 14.09.202428. 带翼翼墙的的桥台台q按结构形式，桥台还可分为带翼墙和不带翼墙两大类翼墙位于桥台两侧，多采用八字形和一字形，翼墙的作用是：挡住桥台两侧的路基填土，保证桥头路基稳定，并引导水流顺畅地进入桥孔带翼墙的桥台主要用于公路桥梁14.09.202429. 四、四、桥台的台的类型与构造（型与构造（续））q轻型型桥台－台－利用结构本身的抗弯能力来减少圬工体积而使桥台轻型化。
主要用于公路桥Ø薄壁轻型桥台：常用的形式有悬臂式、扶壁式、撑墙式及箱式等 Ø支撑梁轻型桥台（适于小跨度桥，略）14.09.202430. 四、四、桥台的台的类型与构造（型与构造（续））q框架式框架式桥台－台－在横桥向呈框架式结构的桩基础轻型桥台，它所受的土压力较小，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 双柱框架式墙式14.09.202431. 四、四、桥台的台的类型与构造（型与构造（续））q组合式合式桥台－台－桥台本身主要承受桥跨结构传来的竖向力和水平力，而台的土压力由其它结构来承受，形成组合式桥台↓锚定定板板式式桥台台14.09.202432. 五、墩台的五、墩台的设计与与计算算1、墩台的、墩台的设计荷荷载及其及其组合合 桥墩的荷墩的荷载组合合： （1）最大竖向力组合用来验算墩身强度和基底最大应力 铁公14.09.202433. 桥墩的荷墩的荷载组合合：（2）按桥墩各截面在顺桥向上可能产生的最大偏心和最大弯矩的情况进行组合用来验算墩身强度，基底应力、偏心及桥墩的稳定性铁公14.09.202434. 桥墩的荷墩的荷载组合合：（3）按桥墩各截面在横桥向可能产生最大偏心和最大弯矩的情况进行组合。
它是用来验算横桥向的墩身强度、基底应力、偏心及桥墩的稳定性铁路：在相邻两跨布置空车以产生横向摇摆力，而竖向力又不大，称为双孔轻载（也称双孔空车） 公14.09.202435. 桥台的荷台的荷载组合合：q在确定荷载最不利组合时，通常按Ø台后布置活载而桥上无活载（最大水平力和最大后端弯矩组合）Ø桥上满布活载（最大前端弯矩）Ø桥上、台后同时布置活载（最大竖向力组合）等几种不利情况，分别进行组合与验算14.09.202436. 五、墩台的五、墩台的设计与与计算（算（续））2、墩台的、墩台的验算内容算内容q设计过程程－选定墩台型式及拟定各部分尺寸；然后计算各项外力和进行最不利荷载组合，选取验算截面和验算内容；计算各截面的内力，进行配筋和验算q验算要求算要求Ø墩台本身：强度，稳定性及偏心 Ø扩大基础：基底应力、整体稳定性Ø高桥墩：墩顶弹性水平位移Ø超静定桥梁结构：基底沉陷量q计算理算理论：容许应力法（铁路）和极限状态法（公路）q验算算对象象：墩台身一般视为偏心受压构件 14.09.202437. 第三第三节 桥梁基梁基础 一、基一、基础的作用与要求的作用与要求q桥梁基梁基础－桥梁结构物直接与地基接触的最下部分q地基地基－承受基础传来的荷载的那一部分地层（岩层或土层）q要求要求－地基和基础必须具有足够的强度和稳定性，变形也应在容许范围之内q基基础类型型－根据埋置深度，分为浅置基础和深基础Ø浅置基础：埋深较浅（一般小于5m），扩大基础Ø深基础（深水基础 ）：桩基础，沉井，沉箱，管柱等q基基础选型型－取决于地质条件、水文条件、荷载特性、桥梁结构型式及使用要求，以及材料的供应和施工技术等因素q重要性重要性－隐蔽工程，控制施工进度，造价比例q桥梁梁结构的整体性构的整体性 14.09.202438. 二、基二、基础的的类型与构造型与构造1、浅置基、浅置基础q刚性性扩大基大基础，又称明挖基础，直接在墩台下开挖基坑修建而成 q平面形状平面形状－常为矩形，也有其它形式q立面形状立面形状－可为单层或多层台阶，与地基承载力及上部荷载大小等有关q襟襟边：20cm~50cm q刚性角性角：30 ~ 45 q常用材料常用材料－混凝土、片石混凝土、浆砌片石等q特点特点－稳定性好、施工简便、取材容易 q基坑开挖14.09.202439. 2、、桩（及大型管柱）基（及大型管柱）基础 q适用情况适用情况－当墩台所处位置的覆盖层很厚，适于承力的地基很深，或施工水位较高时q组成成－若干根桩和承台q分分类Ø按承台位置按承台位置：高桩承台和低桩承台基础 14.09.202440. q分分类（（续））Ø按施工方法按施工方法：Ø按基按基础传力方式力方式：： 柱桩，摩擦桩Ø按材料划分按材料划分： 钢筋混凝土桩，钢桩， 钢管混凝土桩（管柱）Ø按横截面划分按横截面划分： 圆形，环形，方形等14.09.202441. 桩的平面和立面布置的平面和立面布置q平面布置平面布置：行列式，梅花式q立面布置立面布置：竖直桩，斜桩14.09.202442. 管柱管柱q大直径大直径钢筋混凝土筋混凝土桩（（1～～5m左右）左右）q施工施工阶段段为管形管形结构，使用构，使用阶段以柱段以柱的形式受力的形式受力q薄壳薄壳圆柱形管柱形管节（需接（需接长），不耐），不耐捶捶击，振，振动法下沉法下沉q管内管内钻孔至基岩，孔至基岩，放放钢筋骨架筋骨架笼，灌，灌注混凝土注混凝土q结构体系：高、低构体系：高、低承台的立柱承台的立柱1、管柱；2、承台；3、墩身；4、嵌固于岩层；5、钢筋骨架；6、低水位；7、岩层；8、覆盖层；9、钢管靴14.09.202443. 武武汉长江江大大桥管管柱柱基基础14.09.202444. 桩的的构构造造：：灌灌注注桩配配筋筋图14.09.202445. 桩的构造：的构造：预制制钢筋混凝土方筋混凝土方桩14.09.202446. 桩基基础的承台的承台q形状形状－矩形和圆端形q平面尺寸平面尺寸－根据其上部墩台身底面尺寸及其桩的平面布置而定q承台厚度承台厚度 －不宜小于1.5mq材料材料－钢筋混凝土， 一般不低于15号q钢筋布置筋布置：见图14.09.202447. （旋（旋转））钻孔孔设备钻机机钻头14.09.202448. 套管法施工套管法施工钻孔孔桩14.09.202449. 打打桩设备桩架柴油锤振动打桩机14.09.202450. 3、沉井及沉箱基、沉井及沉箱基础q沉井基沉井基础－混凝土井筒，一边在筒内挖土，一边靠它的自重不断下沉到设计标高的方法来完成施工，沉箱沉箱q特点特点－埋置深度可以很大、整体性强、稳定性好，施工期较长 （1）沉井底节在人工筑岛上浇筑；（2）沉井开始下沉及接高；（3）沉井已下沉至设计位置；（4）进行封底及墩身工作。
14.09.202451. 沉井分沉井分类Ø按下沉方式按下沉方式：就地建造下沉，浮运就位下沉Ø按建筑材料按建筑材料：钢，混凝土沉井，钢筋混凝土沉井等Ø按平面形状按平面形状：圆形、矩形及圆端沉井等Ø按按竖直剖面形状直剖面形状：竖直式、倾斜式及阶梯式 14.09.202452. 沉井基本构造沉井基本构造q组成成－刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管和探测管、封底、顶盖（或承台）等 14.09.202453. 深水沉井基深水沉井基础（（10m以上水深）施工以上水深）施工q水上工作面水上工作面的建立Ø浮式承重体系（常用者，用船舶或浮箱组合，用锚绳、锚碇保持其水上固定位置）Ø插到水底的劲性承重体系（如海上工作平台）q沉井沉井：岸边制造（壳体结构，利用水浮力承托），浮运或拖运至墩位工点q沉落沉落过程程－由压水（气）、灌注混凝土等措施，控制入水深度及平稳性q基本施工基本施工过程程Ø沉井底节（通常为双层板壁钢壳）制作→浮船组抛锚定位→沉井底节悬浮水中→沉井接高下沉（钢气筒辅助） →沉井落进河床→沉井接高土中下沉→井上围堰（钢板桩，沉井顶面标高通常低于最低水位）安装→水下清基→沉井封底→建造承台墩身14.09.202454. 南南京京长江江大大桥沉沉井井基基础14.09.202455. 大大贝耳耳特特桥沉沉井井基基础14.09.202456. 采用大吨位浮吊施工沉井采用大吨位浮吊施工沉井14.09.202457. 复式基复式基础q沉井加管柱沉井加管柱（适应于很厚的软弱覆盖层，减少管柱的自由长度，南京长江大桥）q双壁双壁钢围堰堰钻岩岩基基础（采用能自浮的双层外壁结构，结合管柱钻岩工艺，演化形成，九江长江大桥）14.09.202458. 双壁双壁钢围堰堰钻岩基岩基础（1）围堰浮运就位；（2）封底钻孔；（3）抽水后灌注承台和墩身；（4）水下切除部分围堰 14.09.202459. 锁口口钢管管桩钢管板桩，焊接钢管的联接部而形成墙壁，用于港口内壁或防波堤，也用于一般基础工程或桥梁基础等。
主要特点：1)设计经济合理 2)对水平和垂直载荷的支撑力好，强度高 3)适用大部分地基情况 6)桩壁形式样 7)容易调整桩壁高度 8)易于施工，缩短工程时间 9)防水效果好，可安全准确地施工14.09.202460. 思考思考题q固定支座和活固定支座和活动支座的基本布置方式支座的基本布置方式q支座的分支座的分类q板式、盆式橡胶支座的工作机理板式、盆式橡胶支座的工作机理q桥梁墩台的基本梁墩台的基本组成成q常用重力式、常用重力式、轻型型桥梁墩台梁墩台q重力式重力式桥墩的墩的检算算项目目q刚性性扩大基大基础的基本构造的基本构造q桩基基础的分的分类q陆地（浅水）沉井基地（浅水）沉井基础的施工的施工14.09.202461. 此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！. 。