農(nóng)橋ppt140330課件

1、目 錄一、農(nóng)橋的構(gòu)造二、農(nóng)橋的類型三、農(nóng)橋主要尺寸及技術(shù)名稱四、荷載及其組合五、簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)六、農(nóng)橋的墩臺(tái)七、農(nóng)橋設(shè)計(jì)實(shí)例（1） 橋梁凈跨徑（L0） 梁式橋的凈跨徑是指設(shè)計(jì)水位以上相鄰兩墩臺(tái)之間的凈距，拱式橋?yàn)閱慰變晒澳_截面最低點(diǎn)間的水平距離 （2）橋梁計(jì)算跨徑（L） 指橋梁結(jié)構(gòu)相鄰兩支座中心間的距離（10m跨度以內(nèi)的橋梁不設(shè)專門的支座）；拱式橋則為插入兩臺(tái)座的主拱圈（桁架拱則為下弦桿）與臺(tái)座交界面重心間的水平距離。（3）橋梁全長(zhǎng) 對(duì)于不設(shè)橋臺(tái)的橋梁（如懸臂橋），其行車道的長(zhǎng)度即為橋梁全長(zhǎng)；設(shè)有橋臺(tái)的橋梁，為橋后端點(diǎn)（八字墻或側(cè)墻離臺(tái)前最遠(yuǎn)點(diǎn)）間的距離。（4）橋梁孔徑 單跨橋孔徑即凈跨徑；多跨

2、橋孔徑為各跨凈跨之和。編號(hào)荷載分類作用名稱編號(hào)荷載分類作用名稱1永久荷載結(jié)構(gòu)重力12可變荷載人群荷載2預(yù)加力13汽車制動(dòng)力3土的重力14風(fēng)荷載4土側(cè)壓力15流水壓力5混凝土收縮及徐變荷載16冰壓力6水的浮力17溫度荷載7基礎(chǔ)變位作用18支座摩阻力8可變荷載汽車荷載19偶然荷載地震荷載9汽車沖擊力20船舶或漂泊物荷載10汽車離心力21汽車撞擊作用11汽車引起的土側(cè)壓力（1）永久荷載（恒載） 永久荷載（恒載）是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值相比可忽略不計(jì)的荷載。 作用在橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載，主要是結(jié)構(gòu)物的重力及附屬設(shè)備等外加重力；作用在墩臺(tái)的恒載，主要是上部結(jié)構(gòu)的恒載支座作用

3、力、墩臺(tái)本身重力、土壓力及其引起的土側(cè)壓力或水浮力（水中墩臺(tái)）。（2）可變荷載可變荷載是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)其值隨時(shí)間變化,且其變化與平均值相比不可忽略的荷載。 4.1 荷載分類 按其對(duì)橋涵結(jié)構(gòu)的影響程度，又分為基本可變荷載（活載）和其它可變荷載。 1、基本可變荷載（活載）包括車輛荷載及其影響力，人群荷載和汽車沖擊力，離心力，汽車、平板掛車或履帶車引起的土側(cè)壓力，即是這些車輛荷載在橋臺(tái)或擋土墻后填土的破壞棱體上引起的土側(cè)壓力。2、其它可變荷載包括自然和人為產(chǎn)生的各種變化力，如風(fēng)力（風(fēng)荷載），汽車制動(dòng)力，溫度影響力，支座摩阻力、流水壓力及冰壓力等。4.2 荷載組合根據(jù)根據(jù)橋規(guī)橋規(guī)，對(duì)承載能力極限

4、狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，可以歸納出以下，對(duì)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，可以歸納出以下四類荷載效應(yīng)組合：四類荷載效應(yīng)組合：5.1.1整體式簡(jiǎn)支板橋特點(diǎn)：縮短工期，裝配式板橋的預(yù)制構(gòu)件，構(gòu)件質(zhì)量較輕，便于安裝（一）實(shí)心矩形板橋1、適應(yīng)跨徑：1.58m2、標(biāo)準(zhǔn)圖： 跨徑：1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0m 板高：0.160.36m 橋面凈空：凈7、凈9； 鋼筋：HRB335（級(jí)或級(jí)預(yù)應(yīng)力筋） 荷載：公路；公路3、裝配式實(shí)心板截面5.1.3 裝配式板的橫向聯(lián)結(jié)裝配式板的橫向聯(lián)結(jié)一、橋梁墩臺(tái)的作用與要求橋梁墩臺(tái)是橋墩和橋臺(tái)的合稱，是支承橋梁上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)物，它與基礎(chǔ)

5、統(tǒng)稱為橋梁下部結(jié)構(gòu)，主要作用是承受上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的荷載,并將它及本身自重傳給地基。 橋墩支承相鄰的兩孔橋跨，居于橋梁的中間部位。 橋臺(tái)居于全橋的兩端，它的前端支承橋跨,后端與路基銜接，起著支擋臺(tái)后路基填土并把橋跨與路基連接起來(lái)的作用?；窘M成:橋梁墩(臺(tái))主要由墩(臺(tái))帽、墩(臺(tái))身和基礎(chǔ)三部分組成單柱式多柱式T形矩形薄壁墩雙叉形四叉形V形X形墩臺(tái)從總體上可分為兩種。重力式:靠自身重 力來(lái)平衡外力而保持其穩(wěn)定。因此，墩身、臺(tái)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，或流冰、漂浮物較多的河流中。在砂石料方便的地區(qū)，小橋也往往采用重力式墩、臺(tái)：缺點(diǎn)足圬

6、工體積較大，因而其自重和阻 水面積也較大輕型: 剛度小，受力后允許在一定的范圍內(nèi)發(fā)生彈性變形。所用的建筑材料大都以鋼筋混凝土和少筋混凝土為主，但也有一此輕型 墩臺(tái)通過(guò)驗(yàn)算后可以用石料砌筑。 分類:構(gòu)造實(shí)體墩空心墩柱式墩框架墩等受力剛性墩柔性墩按截面形式分矩形圓形圓端形尖端形20 130 1：20 130 1側(cè)面平面基礎(chǔ)立面：墩身墩帽：圖 5-1-5 實(shí)體重力式橋墩 圖 5-1-6 實(shí)體薄壁橋墩n 柱式橋墩的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由分離的兩根或多根立柱(或樁柱)組成。它的外型美觀，圬工體積少，因此是目前公路橋梁中廣泛采用的橋墩形式之一，特別是在較寬較大的城市高架橋和立交橋中。n 柱式橋墩一般由基礎(chǔ)之上的承臺(tái)

7、、柱式墩身和蓋梁組成。雙車道橋常用的形式有單柱式,雙柱式和啞鈴式以及混合雙柱式四種類型重力式橋臺(tái)輕型橋臺(tái)框式橋臺(tái)組合式橋臺(tái)承拉式橋臺(tái)（一）重力式橋臺(tái)1、重力式橋臺(tái)類型U型橋臺(tái)埋式橋臺(tái)八字式和一字式橋臺(tái)重力式橋臺(tái)的常用型式是U型橋臺(tái)，它由臺(tái)帽、臺(tái)身和基礎(chǔ)等三部分組成。臺(tái)后的土壓力主要靠自重來(lái)平衡，故橋臺(tái)本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。錐 坡夯 實(shí) 粘 土盲 溝碎 石背 墻 ( 鋼 筋 混 凝 土 )基 礎(chǔ)側(cè) 墻錐 坡 基 腳 ( 漿 砌 片 石 )臺(tái) 帽1aee / 20c1c2前 墻 ( 漿 砌 片 石 )搭 板背 墻 ( 鋼 筋 混 凝 土 )搭 板

8、前 墻 ( 漿 砌 片 石 )11搭 板U型橋臺(tái)因其臺(tái)身由前墻和兩個(gè)側(cè)墻構(gòu)成的U字型結(jié)構(gòu)而得名。優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用于填土高度在8至10m以下或跨度稍大的橋梁；缺點(diǎn)：體積和自重大，對(duì)地基要求高。 1）橋梁分孔）橋梁分孔 2）橋梁標(biāo)高）橋梁標(biāo)高橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)取決于橋上交通需求，主要內(nèi)容是決定橋梁橫斷面的設(shè)計(jì)取決于橋上交通需求，主要內(nèi)容是決定橋面的寬度橋面的寬度和和橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置橋跨結(jié)構(gòu)橫截面的布置。一般農(nóng)橋橋面寬度與道路寬度一致即可。一般農(nóng)橋橋面寬度與道路寬度一致即可。 1）安全可靠）安全可靠（結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造上）（結(jié)構(gòu)尺寸和構(gòu)造上）在強(qiáng)度方面：足夠的安全儲(chǔ)備；在強(qiáng)度方面：足夠的安全儲(chǔ)備；

9、在剛度方面：控制變形在剛度方面：控制變形穩(wěn)定性方面：保持原形狀和位置的能力。穩(wěn)定性方面：保持原形狀和位置的能力。2）使用上的要求：適用耐久）使用上的要求：適用耐久 保證在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用保證在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)正常使用 橋面寬度滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量；橋面寬度滿足當(dāng)前以及今后規(guī)劃年限內(nèi)的交通流量； 利于泄洪；利于泄洪； 橋梁的兩端方便于車輛的進(jìn)入和疏散；橋梁的兩端方便于車輛的進(jìn)入和疏散；3）經(jīng)濟(jì)合理性）經(jīng)濟(jì)合理性u(píng) 選擇造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型；選擇造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用綜合最省的橋型；u 遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；遵循因地制宜，就地取材和方便施工的原則；u 選擇的橋位應(yīng)

10、是地質(zhì)、選擇的橋位應(yīng)是地質(zhì)、水文水文條件好，并使橋梁長(zhǎng)度較短。條件好，并使橋梁長(zhǎng)度較短。整體式梁板橋整體式梁板橋裝配式梁板橋裝配式梁板橋安全安全可靠可靠性性整體結(jié)構(gòu)性好，受力性能整體結(jié)構(gòu)性好，受力性能優(yōu)越。優(yōu)越。通過(guò)鉸縫傳遞橫向荷載，通過(guò)鉸縫傳遞橫向荷載，整體結(jié)構(gòu)性較弱，自重整體結(jié)構(gòu)性較弱，自重較輕，抗彎能力較強(qiáng)。較輕，抗彎能力較強(qiáng)。適用適用性性1.1.跨徑較小，一般為跨徑較小，一般為4-8m4-8m。2.2.截面材料不經(jīng)濟(jì)、自重截面材料不經(jīng)濟(jì)、自重大大。3.3.整體現(xiàn)澆，需要大量支整體現(xiàn)澆，需要大量支架，導(dǎo)致施工工期較長(zhǎng)。架，導(dǎo)致施工工期較長(zhǎng)。4.4.鋼筋用量較少鋼筋用量較少1.1.跨徑一般

11、在跨徑一般在6-13m6-13m，跨，跨徑較整體式大。徑較整體式大。2.2.預(yù)制板，施工工期短。預(yù)制板，施工工期短。3.3.吊裝，需吊裝設(shè)備。吊裝，需吊裝設(shè)備。4.4.鋼筋用量較多。鋼筋用量較多。經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)性性 土地整治項(xiàng)目橋型選擇一般采用整體式梁板橋以及裝配式梁板橋?yàn)橹鳎恋卣雾?xiàng)目橋型選擇一般采用整體式梁板橋以及裝配式梁板橋?yàn)橹?，通過(guò)比較，選取整體式梁板橋做為實(shí)例。通過(guò)比較，選取整體式梁板橋做為實(shí)例。擬定結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造設(shè)計(jì)和布置(包括主梁的縱、橫截面布置)、各部分構(gòu)造的主要尺寸和細(xì)節(jié)處理以及橋梁施工的基本方法。根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算是否通過(guò)是否通過(guò)否否1. 永久作用 1）上

12、部結(jié)構(gòu)重力通過(guò)支座（或拱座）在臺(tái)帽上的支承反力； 2）橋臺(tái)重力（包括臺(tái)帽、臺(tái)身、基礎(chǔ)和土的重力）； 3）水的浮力； 4）臺(tái)后土側(cè)壓力，宜以主動(dòng)土壓力計(jì)算，其大小與壓實(shí)程序有關(guān)。（二）作用效應(yīng)組合梁橋橋臺(tái)的荷載布置及組合下圖中僅示出了車輛荷載沿順橋向的三種布置方案，即：1)僅在橋跨結(jié)構(gòu)上布置荷載；2）僅在臺(tái)后破壞棱體上布置車輛荷載；3）在橋跨結(jié)構(gòu)上和臺(tái)后破壞棱體上都布置車輛荷載。gVHQpVGGQgVHgHVGEQEEVp作用在梁橋橋臺(tái)上的荷載（三）基底偏心距驗(yàn)算為了使恒載基底應(yīng)力分布比較均勻，防止基底最大壓應(yīng)力與最小壓應(yīng)力相差過(guò)大，導(dǎo)致基底產(chǎn)生不均勻沉陷和影響橋墩的正常使用，故在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)基

13、底合力偏心距加以限制，在基礎(chǔ)縱向和橫向，其計(jì)算的荷載偏心距e0應(yīng)滿足表5-2-3的要求。 荷載情況荷載情況地基條件地基條件合力偏心距合力偏心距備備 注注墩臺(tái)僅承受永久墩臺(tái)僅承受永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合組合非巖石地基非巖石地基拱橋、剛構(gòu)橋墩拱橋、剛構(gòu)橋墩臺(tái)，其合力作用臺(tái)，其合力作用點(diǎn)應(yīng)盡量保持在點(diǎn)應(yīng)盡量保持在基底重心附近基底重心附近墩臺(tái)承受作用標(biāo)墩臺(tái)承受作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合或準(zhǔn)值效應(yīng)組合或偶然作用（地震偶然作用（地震作用除外）標(biāo)準(zhǔn)作用除外）標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合值效應(yīng)組合非巖石地基非巖石地基時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)力重時(shí)應(yīng)考慮應(yīng)力重分布，且符合抗分布，且符合抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)傾覆穩(wěn)定系數(shù)較破碎較破碎 極破碎極破

14、碎巖石地基巖石地基完整、較完整完整、較完整巖石地基巖石地基00 1e00.75e01.2e01.5e0e表中：其中： 墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的核心半徑； W墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的截面模量； A墩臺(tái)基礎(chǔ)底面的面積； N作用于基礎(chǔ)底面合力的豎向分力； 作用于墩臺(tái)的水平力和豎向力對(duì)基底形心軸的彎矩。M基底偏心距驗(yàn)算基底偏心距驗(yàn)算（四）基底土的承載力驗(yàn)算當(dāng)設(shè)置在基巖上的橋墩基底的合力偏心距超出核心半徑時(shí)，其基底的一邊將會(huì)出現(xiàn)拉應(yīng)力，由于不考慮基底承受拉應(yīng)力，故需按基底應(yīng)力重分布（右圖中）重新驗(yàn)算基底最大壓應(yīng)力，其驗(yàn)算公式如下：順橋方向: max2RaxNpfac橫橋方向: max2RayNpfbc式中： 應(yīng)力重分布后基

15、底最大壓應(yīng)力； N作用于基礎(chǔ)底面合力的豎向分力； a、b橫橋方向和順橋方向基礎(chǔ)底面積的邊長(zhǎng)； 地基承載力容許值抗力系數(shù)，根據(jù)地基不同的受荷階段，??； 計(jì)入基底埋置深度影響的修正后地基承載力容許值； cx順橋方向驗(yàn)算時(shí)，基底受壓面積在順橋方向的長(zhǎng)度，即； cy橫橋方向驗(yàn)算時(shí)，基底受壓面積在橫橋方向的長(zhǎng)度，即；其中：ex、ey合力在x軸和y軸方向的偏心距.基底土的承載力驗(yàn)算（五）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算（c） 平 面 （ 雙 向 偏 心 ）（b） 平 面 （ 單 向 偏 心 ）（a） 立 面A-A驗(yàn) 算 傾 覆 軸R-合 力 作 用 點(diǎn)O- 截 面 重 心圖 5-2-5墩 臺(tái) 基 礎(chǔ) 的 穩(wěn) 定 驗(yàn) 算 示 意 圖（c）（b）（a）OO驗(yàn) 算 截 面20esRRROas0eAAAH1h122hse0He12e1AA()()0iiiiPseHh即： ()()0iiiiisPP eHh 上述方程左邊第一項(xiàng)為穩(wěn)定力矩，第二項(xiàng)為傾覆力矩。由此可見(jiàn)，抵抗傾覆的穩(wěn)定系數(shù)可按下式驗(yàn)算：00()()ii iiiMs PsKMPeH he穩(wěn)傾式中： 穩(wěn)定力矩； 傾覆力矩； 不考慮其分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)的作用標(biāo)準(zhǔn)值組合或偶然作用（地震除外）標(biāo)準(zhǔn)值組合引起的豎向力（kN）； 豎向力對(duì)驗(yàn)算