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1、第六章橋梁下部結(jié)構(gòu)1、橋涵水文基礎(chǔ)知識2、橋梁基礎(chǔ)3、橋墩構(gòu)造4、橋臺構(gòu)造第一節(jié)橋涵水文基礎(chǔ)知識跨水域橋梁,滿足洪水宣泄要求。橋梁基本尺寸,包括橋孔長度、橋面標(biāo)高、基礎(chǔ)埋深等的確定,必須考慮設(shè)計使用年限內(nèi)可能發(fā)生的最大洪水,包括其流量、流速及水位等因素。1、大、中橋設(shè)計流量推算設(shè)計流量的推算,要按《公路工程水文勘測設(shè)計規(guī)范》的要求,根據(jù)所掌握的資料情況,選擇適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒?。對于大、中河流,具有足夠的實測流量資料時,主要采用水文統(tǒng)計法。而缺乏實測流量資料時,則多采用間接方法或經(jīng)驗公式計算。計算時要注意水文斷面與橋位的關(guān)系,正確推算橋位處的設(shè)計流量和設(shè)計水位。2、小橋涵設(shè)計流量推算小橋涵
2、一般都缺乏觀測資料。因此相關(guān)部門制定了各種小流域流量計算公式和相應(yīng)的圖表作參考,設(shè)計時,應(yīng)以多種計算方法予以比較。常用的方法:形態(tài)調(diào)查法、暴雨推理法和直接類比法。暴雨推理公式是直接根據(jù)設(shè)計規(guī)定頻率P推求出對應(yīng)的洪峰流量Qp,此方法計算出的Qp即是擬建小橋涵處設(shè)計流量。形態(tài)調(diào)查法和直接類比法僅推出了形態(tài)斷面處或原有小橋涵位處的流量Q‘p故須向擬建小橋涵位處折算成設(shè)計洪峰流量Qp。在條件許可情況下,宜用幾種方法計算互相核對比較,并通過加強(qiáng)調(diào)查研究、積累資料、進(jìn)行科學(xué)實驗,找出適合本地區(qū)的計算方法,結(jié)合實際情況確定計算公式和有關(guān)的參數(shù)。3、橋位選擇的一般規(guī)定(1)調(diào)查和勘測。對復(fù)雜的大橋、
3、特大橋應(yīng)進(jìn)行物探和鉆探;考慮現(xiàn)狀,征求有關(guān)部門的意見,經(jīng)全面分析認(rèn)證,確定推薦方案。(2)在整體布局上與鐵路、水力、航運、城建等方面規(guī)劃互相協(xié)調(diào)配合;保護(hù)文物、環(huán)境和軍事設(shè)施等;照顧群眾利益,少占良田,少拆遷。(3)高速公路、一級公路的特大、大、中橋橋位線形應(yīng)符合路線布設(shè)要求。原則上應(yīng)服從路線走向;橋、路綜合考慮;注意位于彎、坡、斜處的橋梁設(shè)計和施工的難度。(4)對水文、工程地質(zhì)和技術(shù)復(fù)雜的特大橋位、應(yīng)在已定路線大方向的前提下、根據(jù)河流的形態(tài)特征、水文、工程地質(zhì)、通航要求和施工條件以及地方工農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等,在較大范圍內(nèi)作全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定。(5)跨河位置、布孔方案等應(yīng)征求水利、
4、航運等部門的意見。4、橋孔長度和橋孔布設(shè)橋孔長度的確定,應(yīng)滿足排洪和輸沙的要求,并從安全和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮,同時應(yīng)綜合考慮橋孔長度、橋前壅水和橋下沖刷的相互影響。橋孔布設(shè)應(yīng)與天然河流斷面流量分配相適應(yīng)。河流中泓線(河道中各橫斷面水流最大流速點的連線)上不宜布設(shè)橋墩。5、橋面標(biāo)高橋面設(shè)計標(biāo)高和引道路堤設(shè)計標(biāo)高要綜合考慮橋面縱向坡度、排水和兩岸路線接線標(biāo)高等因素后分別確定,要求要高于或等于由水力水文計算所確立的橋面中心最低標(biāo)高和引道路堤最低設(shè)計標(biāo)高。6、橋下沖刷沖刷計算的目的是確定橋下最大沖刷深度,確定橋梁基礎(chǔ)最淺埋深。橋梁墩臺沖刷包括河床自然演變沖刷、一般沖刷和局部沖刷三部分。在確定基礎(chǔ)
5、埋深時,應(yīng)根據(jù)橋位河段情況,取其不利組合作為基礎(chǔ)埋深的依據(jù)。一、按橫截面形式劃分1、板橋(1)實心板特點:形狀簡單、施工方便、建筑高度小、結(jié)構(gòu)整體剛度大;不經(jīng)濟(jì)、自重大適用:小跨度橋梁跨徑<8m,梁高0.16-0.36m(2)空心板特點:較實心板復(fù)雜、建筑高度小、結(jié)構(gòu)整體剛度大;板內(nèi)需配制鋼筋適用:小跨度橋梁跨徑6-13m,梁高0.4-0.8m預(yù)應(yīng)力:跨徑13-20m,梁高0.4-0.85m2、肋梁橋特點:制作簡單,整體性好,接頭方便;截面形狀不穩(wěn)定,運輸安裝復(fù)雜,對受力不利跨徑8-20m,預(yù)應(yīng)力跨徑25-50m3、箱型梁橋特點:抗彎慣矩大、抗扭剛度大、受力比較均勻、施工或者運輸時穩(wěn)
6、定性好適用:大跨度橋梁二、按靜力體系劃分1、簡支梁橋構(gòu)造簡單:最易設(shè)計為各種標(biāo)準(zhǔn)跨徑的裝配式結(jié)構(gòu);受力簡單:梁中只有正彎矩,適用T形截面,體系溫度變化、混凝土收縮徐變、張拉預(yù)應(yīng)力等均不會在梁中產(chǎn)生附加內(nèi)力;靜定結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)內(nèi)力不受地基變形的影響,對基礎(chǔ)要求低施工方便:工序少,架設(shè)方便,在多孔簡支梁橋中,由于各跨構(gòu)造和尺寸劃一,因此可簡化施工管理工作,降低施工費用受力特點:相鄰橋孔各自單獨受力適用:地基較差的橋址上2、連續(xù)梁橋超靜定結(jié)構(gòu):基礎(chǔ)不均勻沉降造成附加應(yīng)力產(chǎn)生,對基礎(chǔ)要求高受力:節(jié)點負(fù)彎矩的產(chǎn)生,減小跨中正彎矩,減少跨中建筑高度結(jié)構(gòu):剛度大,變形小,動力性能號,撓度小適用:地基較
7、好的橋址上3、懸臂梁橋靜定結(jié)構(gòu):基礎(chǔ)不均勻沉降不會造成附加應(yīng)力產(chǎn)生受力:懸臂梁端負(fù)彎矩的產(chǎn)生,減小跨中正彎矩,減少跨中建筑高度第二節(jié)簡支板橋的構(gòu)造整體式簡支板橋一般均采用等厚度板,它具有整體性能好,橫向剛度大,而且易于澆筑各種形狀的優(yōu)點,常用于跨徑4-8m或外形不規(guī)則的橋梁,常采用整體現(xiàn)澆的施工方法。一、整體式簡支板橋的構(gòu)造整體式簡支板橋的跨徑通常與板寬相差不大,在車輛荷載作用下處于雙向受力狀態(tài)。荷載位于橋中線時,板內(nèi)產(chǎn)生正彎矩,荷載位于板兩邊時,板內(nèi)可能