交通科技 汉中科技 ２０１１年第４ 轻型桥台基本结构尺寸的简单拟定方法 陈伟 （城固县农村公路管理局，陕西城固７２３２００Ｊ 摘要：介绍薄壁轻型桥台的设计原理和设汁方法，在薄壁轻型桥台结构尺寸方面通常都是按照 桥高来拟定，由于缺乏足够的理论支持，通常需要经过反复验算、反复修改才能最终确定，从而给设 计工作带来了繁琐的工作量。该文针对这种情况介绍了经济、合理、怏捷确定薄壁轻型桥台台身尺寸 的简便方法。 关键词：薄壁轻型桥台；没计；方法 的薄壁倒角台柱有机的结合成一个整体（如图１）。 目前在山区低等级公路桥梁建没中，经常会遇 ３薄壁台身截面尺寸拟定的推导 到被接道路已经建没完毕，跨越河流一般较小的情 ３．１ 顺桥向土压力作用下的台身厚度ｈ０’的推导 况，为了避免在桥梁施工过程中挖断道路，影响交 通，在满足河流过水断面、壅水浪高和净空要求的 条件下，尽量缩短桥长，少占农田，减少拆迁，经 常会采用薄壁轻型桥台。为此进行了薄壁轻型桥台 结构尺寸方面的研究，并取得了适用的成果。 本文根据桥梁设计规范要求，对薄壁轻型桥台结 构尺寸的拟定推导出—些简单公式，供设计时借鉴。 １ 引言 ２结构、受力特点 轻型桥台适用于小跨径桥梁，《公路圬工桥涵 设计规范》（ＪＴＧ Ｄ６１—２Ｏ０５）６．２．６条规定：跨径不大 干１３ｍ、桥长不大于２０ｍ￣ｊ梁（板）式上部结构，其下 部构造可采用轻型桥台；轻型桥台上端与梁（板）铰 接钢销直径不小于２Ｉ）ｍｍ。支撑梁应设于铺砌层或冲 刷线以下，中距宜为２—３ｍ，采用钢筋混凝土构件， 其截面尺寸不小于０．２（横）×Ｏ．３（竖），四角应设置直 径不小于１２ｍｍ的钢筋；如采用混凝土或块石砌筑， 其截面尺寸不宜小于０．４ｍ Ｘ ０．４ｍ。由于跨径和高度 均较小，轻型桥台的台身厚度都不是很大，台身一 般做成上下等厚的，故又称为薄壁轻型桥台。 ２．１轻型桥台的主要特点 上部构造与下部支撑梁作为两侧桥台支撑，防 止桥台向跨中移动；整个构造形成四角刚构体系； 台身除按上下铰接的简支竖梁承受水平土压力外， 应作为弹性地基梁加以验算。 ２．２轻型桥台的受力特点 圈１薄壁轻型桥台大样示意图 桥梁上部结构恒载和活载通过支座直接传递给 薄壁台身，耳墙承受台后填土的侧向土压力，通过台 身上的台帽、耳墙和背墙，把柔性的加筋台身与刚性 由于钢筋混凝土是弹塑性材料，随着应力的不 断增大，混凝土与钢筋之间会产生应力重分布，达 到承载能力极限状态时，截面边缘混凝土极限压应 变按照《公路桥涵设计通用规范》（ＴＴＧ Ｄ６０— ２００４）取￡ ＝【）．００３（￣ｒｌ图２）。 ５ Ｏ一 一．交通科技 汉中科技 ２０１１年第４ 由图示计算土压力引起的弯矩和剪力（近似按 ● 电 Ｉ 国 ２构件截面计算 不 ． 由鼋＝毒 得Ｂｘｂ－０．８蔫 。 式中ｓ ：ｓ （ 一１） ＦＮ＝０．８ｅ ｂｘ ＋（ ’Ａ ’一 Ａ ） （１） Ｍ ＝０．８Ｃ ｂｘ Ｘ（０．６ｈ ）＋ｆ ．’Ａ ’）（ｈ．．一ａ ） （２） Ｘｂ－界限破坏时受压区混凝土高度； ｅ 一混凝土极限压应变； ｓ 一受拉钢筋的拉应变； 一受拉钢筋的抗拉强度设计值； 一混凝土轴心抗压强度设计值； Ａ 一受拉钢筋面积； ’一受压钢筋面积； ｈｏ－截面的有效高度。 由于薄壁轻型桥台的配筋率一般都较大，为防 止发生脆性破坏，使Ｐ胁＝（）．ｓ％，则有使 ＝Ａ ’ －－０．００５Ｂｈ，，式中假设保护层厚度ａＴ－Ｏ．５ｃｍ。 台身内力计算，主要是计算水平土压力下的台 身的内力，当桥上无活载，台背填土破坏棱体上布 置车辆荷载时，台身受力最为不利，因此控制设 计。台身按上下铰接的简支梁计算（图３）。 一５ ｌ一 中点计算） Ｍ＝吉ｅ ’ ＋１ｅ ’ （１） Ｆ＿专ｅ ”Ｈｆ｝＋÷ｅ ”Ｈ （２） ｅ ’ｅ ’一、受弯计算跨径Ｈ 处的土压力强度； ｅ，”ｅ ”一、受剪计算跨径Ｈ 处的土压力强度。 令ｌＦＮ－Ｆ，Ｍｌ ＝Ｍ，则只需知道台后土压力，便可 利用（１）、（２）、（３）、（４）式求得ｈｆ。的一个特征值 ’。 ３．２竖向荷载作用下的台身厚度ｈ ”的推导 薄壁轻型桥台是一个较长的平直薄墙，在竖直 荷载作用下，其本身平面内会发生弯曲，弯曲的程 度与地基的变形系数ａ有关。一般情况下，轻型桥 台的长度大多满足４／ａ＜Ｌ＜２／ａ，￣Ｐ４／Ｌ＜ａ＜２／Ｌ。 ｒｈａ＝￣得４／Ｌ＜ ＜２／Ｌ Ｅ、Ｉ－分别为粱的弹性模量和抗弯惯矩； Ｋ一地基土弹性抗力系数，由实验确定。 对于矩形截面Ｉ＝—ｂ ｈｑ一，设ｂ＝ｈ＋ｌ由此可求得求得 Ｈ ”的另一个特征值ｈ。 ”。 综合两种情况：ｈｏ＝ ’＋ ｈ ” 一分别为纵横向截面影响系数。 最终得到的台身厚度ｈ＝ｈ。Ｉ十ａ 。 ４结束语 本文以南屏乡张家坝桥的桥台为依托，按照上 述方法初步拟定出桥台台身的结构尺寸，台身厚度 为ｈ＝５０ｃｍ，经过计算后其强度、刚度、稳定性均满 足本桥的设计要求。该桥台运行以来，使用情况良 好。 ． 参考文献 【ｌ】中交公路规划设计院，公路圬工桥涵设计规范（ＪＴＧ Ｄ６１－２（）【Ｊ５），北京：人民交通出版社，２（Ｍ｝５． 【２】江祖铭，王崇礼公路桥涵设汁手册一墩台与基础，北 京：人民交通出版社，１９９２ 【３】叶见曙．结构设计原理，北京：人民交通出版社，２（１０５
