桥台是桥梁的重要组成部分。它位于桥梁的两端。桥台支撑桥跨结构。桥台连接道路和桥梁。桥台阻挡路堤的填土。桥台承受很多力量。桥台设计非常重要。设计不好会影响桥梁安全。设计不好会影响桥梁使用。本次毕业论文研究桥台设计。
桥梁有不同的类型。桥台也有不同的类型。常见的桥台有重力式桥台。重力式桥台依靠自身重量保持稳定。它用石头或混凝土建造。它的体积很大。它看起来简单结实。重力式桥台适合矮的路堤。它适合地基好的地方。
轻型桥台也是常见类型。轻型桥台用了钢筋混凝土。它的结构更薄。它的重量比重力式轻。它能节省材料。轻型桥台有很多形状。有扶壁式桥台。有桩柱式桥台。扶壁式桥台有立墙。立墙后面有扶壁支撑。桩柱式桥台下面有桩基础。桩伸到土里很深。
选择桥台类型要考虑很多因素。首先要看地形条件。山区和平原不一样。山区可能用重力式桥台。平原可能用桩柱式桥台。其次要看地质条件。土质软硬影响选择。软土地基要用深基础。岩石地基可以用浅基础。然后要看河流水文。桥台附近有水要考虑水流冲刷。桥台要做防冲刷处理。桥台基础要埋得深一些。
桥台承受各种荷载。恒载是一直存在的力。桥台自身重量是恒载。桥跨结构传来的重量是恒载。填土重量也是恒载。活载是变化的力。汽车在桥上跑产生活载。人群在桥上走产生活载。汽车刹车带来水平力。温度变化也会产生力。天气冷材料收缩。天气热材料膨胀。混凝土桥台会热胀冷缩。这些力都要计算。
地震力很重要。地震时地面晃动。桥台会受到很大水平力。设计要考虑抗震。风荷载也不能忘记。大风吹过桥梁。桥台也会受到风力。特别是高的桥台。偶然荷载也要想到。比如船只撞击桥台。设计要留有余地。
计算这些力需要方法。先要确定力的标准值。不同地区荷载标准不同。城市桥梁和公路桥梁荷载不同。然后进行荷载组合。恒载和活载组合在一起。考虑最不利的情况。有些荷载不会同时出现。组合要合理。最后验算桥台的各个部分。
桥台本身要验算强度。混凝土不能压碎。钢筋不能拉断。桥台要验算稳定性。不能滑动。不能倾覆。地基承载力要足够。地基不能发生过大沉降。沉降不均匀很危险。桥台会倾斜。桥面会不平。
桥台构造细节很重要。台身是桥台的主体部分。台身前面叫前墙。前墙直接面对河流或道路。前墙要做得平整。有时需要设置排水孔。水能流出去。减少土压力。台身后面叫背墙。背墙挡住填土。背墙顶部支撑桥跨。背墙高度要合适。
台帽在台身顶部。台帽放置支座。支座支撑梁板。台帽要足够坚固。台帽尺寸要符合支座要求。有时需要设置挡块。防止梁板移动过大。基础在台身下面。基础把力量传给地基。基础类型很多。扩大基础面积大。直接放在土上。桩基础用桩深入土中。承台把桩连在一起。
桥台材料主要是混凝土和钢筋。混凝土抗压能力强。钢筋抗拉能力强。它们一起工作很好。混凝土要选择合适标号。标号代表强度。桥台用C30或C35混凝土。钢筋要用螺纹钢。钢筋要防锈。保护层厚度要保证。混凝土包裹钢筋。保护层太薄钢筋会生锈。
施工方法影响桥台质量。先要处理好地基。挖掉松软的土。换填坚实的材料。然后立模板。模板形状决定桥台形状。模板要牢固。不能漏浆。然后绑扎钢筋。钢筋位置要准确。钢筋要绑紧。然后浇筑混凝土。混凝土要振捣密实。不能有空洞。之后要养护混凝土。保持混凝土湿润。让混凝土慢慢变硬。达到设计强度。
桥台设计要画施工图。图纸要清楚。尺寸要标注准确。钢筋怎么放要画明白。工人按照图纸施工。设计还要考虑经济性。在安全的前提下节省材料。节省造价。设计要考虑施工方便。太复杂的结构施工困难。设计要考虑美观。桥台是桥梁的脸面。外观要整齐。
桥台与道路连接要平顺。桥头搭板常常使用。一块钢筋混凝土板。一头放在桥台上。一头放在路堤上。车开过去不会颠簸。防止桥头跳车。排水问题要解决。水不能积在桥台附近。水会泡软地基。要设置排水沟。引导水流走。
桥台设计使用计算机软件。软件帮助计算内力。软件帮助画图。设计师输入数据和参数。软件进行分析。得到结果。设计师要懂原理。不能完全依赖软件。要会判断结果对不对。
本次设计一个具体桥台。桥梁跨径20米。桥宽10米。路堤填土高5米。地基土质为粘土。粘土承载力一般。考虑使用桩柱式桥台。台身用两根立柱。立柱直径1米。立柱下面用钻孔灌注桩。桩直径1米。桩长15米。桩打到硬土层。
计算恒载。计算梁板重量。计算桥面铺装重量。估算台身和桩基自重。计算土压力。填土5米高产生侧向压力。土压力公式计算。计算汽车荷载。按公路一级标准。布置车辆最不利位置。计算支座摩阻力。计算温度影响力。组合这些荷载。验算桩基承载力。验算桩身强度。验算承台抗冲切。验算立柱抗压。验算盖梁抗弯。画出台身构造图。画出配筋图。画出桩基布置图。注明材料要求。注明施工注意事项。
桥台设计关系重大。设计师要细心。考虑要周全。遵守规范规定。参考成功例子。保证桥梁安全耐用。这是工程师的责任。本次论文完成设计计算。完成图纸绘制。对桥台设计有了更深理解。