橋梁下部結(jié)構(gòu)

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1、第五章橋梁墩臺(tái)內(nèi)容提要：在本章內(nèi)主要介紹橋梁墩臺(tái)在基礎(chǔ)以上部分的構(gòu)造型式。除了常用的重力式墩臺(tái)外，還介紹了公路橋梁上日益推廣使用的各類輕型墩臺(tái)的構(gòu)造型式。學(xué)習(xí)的基本要求：1、掌握橋梁墩臺(tái)的組成和作用2、了解梁橋和拱橋重力式橋墩及各種輕型橋墩的構(gòu)造3、了解梁橋和拱橋重力式橋臺(tái)及各種輕型橋臺(tái)的構(gòu)造第一節(jié)橋墩一、概述橋墩主要由墩帽、墩身和基礎(chǔ)三部分組成。它的主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，并通過基礎(chǔ)又將此荷載及本身自重傳遞到地基上。此外它還承受流水壓力、風(fēng)力以及可能出現(xiàn)的冰荷載、船只或漂流物的撞擊力。當(dāng)前世界各國(guó)的橋梁建設(shè)的迅速

2、發(fā)展，不僅反映在上部結(jié)構(gòu)的造型新穎上，而且也還反映在下部結(jié)構(gòu)向輕型合理、造型美觀的方向發(fā)展上，改變以往粗柱胖墩的形象。1、大跨徑橋梁既要考慮墩身的輕巧，又要考慮能有利于上部結(jié)構(gòu)的受力和施工，于是創(chuàng)造出X形、V形墩等各種優(yōu)美的立面形式。2、城市立交橋?yàn)榱四軓纳厦娉惺?、托較寬的橋面，在下面能減小墩身和基礎(chǔ)尺寸，常常將橋墩在橫方向上做成獨(dú)柱式或排柱式，傾斜式、雙叉式、四叉式、T形、V形和X形等各種各樣的橋墩形式。3、高架橋：采用空心橋墩，將墩身內(nèi)部作為空腔體，減少圬工體積、節(jié)約材料或減輕自重。橋梁上常用的橋墩形式大體上可以歸納為兩

3、大類：重力式橋墩、輕型橋墩。二、重力式橋墩這類橋墩的主要特點(diǎn)是靠自身重量來平衡外力而保持其穩(wěn)定。因此墩身比較厚實(shí)，可以不用鋼筋，而用天然石材或片石混凝土砌筑。它適用于地基良好的大中型橋梁，小橋也往往采用重力式墩。它的主要缺點(diǎn)是圬工體積較大，自重和阻力面積也大。1、墩帽：墩帽是橋墩頂部的傳力部分，通過支座支承上部結(jié)構(gòu)，并將相鄰兩孔的恒載、活載傳到墩身。頂面常做成雙向10%的排水坡，平面形狀為矩形或圓端形，四周較墩身出檐5～10cm。另外，在一些寬橋或墩身較高的橋梁中，為了節(jié)省墩身及基礎(chǔ)的圬工體積，常常利用挑出的懸臂或托盤來縮短

4、墩身橫向的長(zhǎng)度，做成懸臂式或托盤式橋墩。2、墩身：墩身是橋墩的主體。平面通常做成圓端形或尖端形。墩身常以20:1～30:1的比例向下放坡（上端小、下端大）。3、基礎(chǔ)：基礎(chǔ)是介于墩身與地基之間的傳力結(jié)構(gòu)。它的平面尺寸比墩身底截面尺寸略大，四周每邊放大0.25～0.75cm?？梢允菃螌?，或2至3層臺(tái)階式。三、輕型橋墩當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時(shí)，為節(jié)省圬工、減輕自重和地基負(fù)擔(dān)，或城市立交橋、高架橋要求下部結(jié)構(gòu)要輕巧、空間要通透、施工要簡(jiǎn)單時(shí)，可采用輕型橋墩。1、鋼筋混凝土薄壁橋墩：厚度薄。2、柱式橋墩：由分離的兩根或多根立柱組成，頂部由承臺(tái)

5、將它們聯(lián)成整體。（鉆孔灌注樁）3、柔性排架墩：?jiǎn)闻呕螂p排的鋼筋混凝土樁與鋼筋混凝土蓋梁連接而成。四、橋墩實(shí)例[荷蘭布里爾斯-馬斯橋V型墩]：荷蘭鹿特丹以西的馬斯橋，其V型墩造型令人明顯感覺到荷載自然流暢地通過V型墩斜腿迅速集中傳至基礎(chǔ)，心理引誘線非常清晰。V型墩在橫橋向分為并列三個(gè)，側(cè)面觀之虛實(shí)相間，空透活潑。[菱形墩造型]：圖為巴黎一高速公路跨越塞納河的一座橋梁。橋墩采用菱形柱體造型。每一個(gè)墩柱都有一個(gè)與上部主梁結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)一致的軸線，完全掩蓋了河道與橋軸線斜交的事實(shí)。[日本梅田大橋橋墩造型]：日本群馬縣修建的梅田大橋，為三

6、跨連續(xù)剛構(gòu)橋。橋墩上端為雙壁結(jié)構(gòu)，其下形成一體，同時(shí)側(cè)面采用凹入0.8m的墩身截面，形成一種變化有致的墩身造型。[馬拉開波橋V型墩-X型墩]：圖為委內(nèi)瑞拉馬拉開波橋的V型墩和X型墩。因主孔橋面高，采用X型墩避免上口張得過大，造型輕盈有力，構(gòu)思別出新意。[城市立交橋Y型墩]：圖為一座城市大型立交橋，由于橋高跨大，橋下采用高大粗壯的Y型墩，代替以往的雙排墩柱。Y型墩能更好保證橋下各方向凈空，尤其對(duì)斜交叉口。[城市高架橋Y型墩]：圖為一城市高架橋的Y型墩，隱形蓋梁，斜腿直接支承上部主梁。[V型薄壁墩]：圖為哈爾濱市中山立交橋采用的

7、大懸臂V型薄壁墩，造型簡(jiǎn)潔，通視效果好。[隱式蓋梁圓柱墩]：柱式墩可設(shè)計(jì)成無蓋梁[單薄壁墩]：無蓋梁的薄壁墩[單側(cè)薄壁式墩]：圖為單側(cè)懸臂式墩帽，給人一種獨(dú)特的支承和抬起的力量感受。[不等高Y型墩]：該橋是Y型橋墩，根據(jù)上部結(jié)構(gòu)要求，采用兩叉不等高不對(duì)稱造型。[剛架橋墩身造型]：圖為一座剛架橋橋墩，其上下部結(jié)構(gòu)連接線形流暢協(xié)調(diào)，墩身形體造型富于變化，是一座構(gòu)思很精美的橋梁。以下是幾個(gè)橋墩造型失敗的例子?！重力式分離墩]：圖為兩個(gè)分離墩身的重力式墩，支承結(jié)構(gòu)與梁高及跨徑來比略顯柔弱，有頭重腳輕之感。[重力式墩]：該橋橋墩由于

8、側(cè)坡較大，給人以橋墩體量笨重之感。[林立的墩柱]：圖為我國(guó)宜黃高速公路上的車荊河大橋，設(shè)計(jì)成4根墩柱，造成橋下墩柱連片林立，視覺零亂。實(shí)際該橋完全可以采用3根柱，并對(duì)蓋梁和墩柱造型加以適當(dāng)處理，就可以獲得良好效果。[日本志知川高架橋林立的墩柱]：日本本州四國(guó)聯(lián)絡(luò)線的志知川高架橋是一座21孔