【正文】 7 橋墩初步尺寸擬定 頂帽的構(gòu)造及尺寸擬定 頂帽的類型有飛檐式（見圖 ）和托盤式（見圖 ）兩種。 10～ 32m的普通鋼筋混凝土梁及預應力混凝土梁的橋墩，頂帽常做成托盤式以節(jié)省圬工。托盤的形狀則按墩身形狀而定。 飛檐式頂帽 托盤式頂帽 所以，在本 設(shè)計中的橋墩頂帽和托盤采用矩形截面四周抹圓角形式，頂帽上設(shè)排水坡， 頂帽、托盤及墩身相互間不設(shè)飛檐。由于本設(shè)計中所用鋼筋混凝土梁為 ，其截面尺寸及細部構(gòu)造見梁圖。 頂帽的縱向?qū)挾?c 應滿足下式： 0 1 2 3 4c c + 2 c + c + 2 c + 2 c? （ 式 ） 式中 0c — 考慮梁及墩臺的施工誤差的梁縫，對鋼筋混凝土和預應力混凝土簡支梁跨度 L 16m? 時， 0c =60mm ； L 20m? 時， 0 100c mm? 。當跨度L 8m? 時，為 ； 8mL20m 時，為 ；當 L 20m? 時，為 。 所以式 中 c 的取值為： 10 0 2 55 0 10 00 2 15 0 2 40 0c ? ? ? ? ? ? ? ? =3300mm 即 取頂帽的縱向尺寸 c=3300mm 頂帽的橫向?qū)挾?B 可寫成 39。5 2 3 4B c + c + 2c + 2c? () 5c — 梁梗中心橫向間距，由于本設(shè)計采用的是標準設(shè)計的橋跨 ， 根據(jù)箱梁橫斷面圖，查得 5c =4800mm ； 39。2c =1000mm ； 39。4c 不應小于 ，所以，取 39。 所以式 中 B 的取值為： 48 00 10 00 2 15 0 2 50 0B ? ? ? ? ? ? 7100mm? 即 頂帽的橫向尺寸 7100B mm? 由于頂帽的縱、橫向尺寸較大，為使墩身尺寸不致因為此增大，因此，在頂帽下方設(shè)置托盤將縱、橫向尺寸適當收縮。 由于托盤底面與墩身相接，其截面與墩身截面相同。鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范 187。具體尺寸見圖 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 圖 托盤式頂帽尺寸的擬定 由梁底標高和地面標高，及以上對頂帽和托盤的計算分析，初步擬定橋墩尺寸：其縱向尺寸為 ，橫向尺寸為 。 圖 橋 墩縱、橫向圖 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 4 橋墩內(nèi)力計算 及橋墩截面檢算 荷載計算 由地質(zhì)水文資料及墩頂標高可以計算出梁底到軌頂?shù)母卟?，見下? 表 梁底到軌頂 高差 墩號 324 325 326 327 高差（ m） 本設(shè)計采用無碴橋面， 鋼筋混凝土通專梁，梁長 ，考慮梁及橋墩的施工誤差設(shè)置的梁縫寬為 ，則梁全長為 。鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范 187。 恒載 ① 有橋跨結(jié)構(gòu)傳來的恒載壓力 等跨梁 的橋墩，橋跨結(jié)構(gòu)傳給橋墩的恒載壓力 tN 為單孔梁重及左右孔梁跨跨中之間的二期恒載的重量，即： tN =8491 .7+18. 4 10 ?? = kN ② 頂帽及墩身重 縱橫向收縮的矩形頂帽體積為： ? ? ? ?1 2V ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? = 3m 頂帽重 ： 11N =V γ= 25?? = kN 矩形墩身體積為： 32V 2 6 8= 96 m? ? ? 墩身重 22N =V γ=9 6 25= 240 0??kN 則 墩底以上部分橋墩重： 12N =N +N =1 991 .25+ 240 0 = kN 豎直靜活載 由 171。:單線或雙線的橋涵結(jié)構(gòu)，應按每一條線路的 ZK 活載設(shè)計；設(shè)計加載時，或在圖示可任意截取。0R 1R （ a） 單孔輕載 64kN/m 200kN 39。0R 3R 4R （ c） 雙孔重載 10kN/m 39。有分析可知圖中所表示的荷載情況為最不利時荷載情況，根據(jù)此布置圖式利用靜力平衡方程： 3R ? kN 4R ? kN 即 橋墩所受到的壓力 ： 3 4 3 4R R + R = 2 4 0 0 .0 8? kN 活載壓力 34R 對橋墩的中心力矩為 ： 0?? ④ 雙孔空車活載，活載布置見 圖 （ d） 由 171。:用空車檢算各部分構(gòu)件是，其豎向活載應按每線每米 10kN 計算。由 171。：橋上列車制動力或牽引力應按列車豎向靜活載的 10％計算，而雙線橋應采用一線橋的制動力或牽引力。故雙孔重 載是采用的制動力t tm axP =P ? ??????kN 。 縱向風力 本設(shè)計中采用 171。要求的風壓強度，有車時橋墩縱向風壓為： 1 2 3 0W=k k k W? （ ） 0W — 基本風壓值，由 171。中“全國基本風壓分布圖”查得，京津XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 地區(qū)基本風壓值 0W 為 ； 1k — 風壓體型系數(shù)，由 171。中“橋墩風載體型系數(shù)表”查得1k =； 2k — 風壓高度變化系數(shù)（見表 ） ，按 表 采用，風壓隨離地面或常水位的高度而不 同，除特殊高墩個別計算外，為簡化計算，全橋均按軌頂高度處的風壓值 采用。 由以上分析，有車時橋墩縱向風壓為： 1 2 3 0W=k k k W? 80％ = ? ? ? ?=624kPa 表 離地面或常水位的高度（ m） ? 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2k 表 地形、地理情況 3k 一般平坦空曠地區(qū) 城市、林區(qū)盆地和有障礙物擋風時 ～ 山嶺峽谷、埡口、風口區(qū)、湖面和水庫 ～ 特殊風口區(qū) 按實際調(diào)查或觀測資料計算 ① 頂帽風力 wP WA? = = 頂帽風力 wP 至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 （見表 ） 。 表 托盤風力 w1P 至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z（ m） p1M (kNm? ) ③ 墩身風力 11 截面至 22 截面之間 墩身風力： 12P WA? = = 12P 至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩（見表 ） 。 表 23P 至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z（ m） 23M (kNm? ) XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 33 截面至墩底截面之間 墩身風力： 34P WA? = = 34P 至墩底截面的力矩 ： 34M = = 橫向風力 有車時橋墩橫向風壓： 1 2 3 0W k k k W?有 墩 80％ = 80％ = 無車時橋墩橫向風壓： 1 2 3 0W k k k W?無 墩 = = ① 頂帽風力 P W A?有 頂 帽 有 墩 = = P W A?無 頂 帽 無 墩 = = 頂帽在有車和無車時所受風力至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩（見表） 。 表 托盤在有車和無車時所受風力至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z M有 托 盤 (kNm? ) M無 托 盤 (kNm? ) ③ 墩身風力 11 截面至 22 截面之間墩身風力： P W A?有 墩 有 墩 = = P W A?無 墩 無 墩 = = 該段墩身風力作用點至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩（見表 ） 表 11截面至 22截面墩身風力作用點至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z 2 5 6 M有 墩 (kNm? ) M無 墩 (kNm? ) 表 22截面至 33截面墩身風力作用點至各檢 算截面的距離及對各檢算截面的力矩 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z 2 5 6 M有 墩 (kNm? ) M無 墩 (kNm? ) 22 截面至 33 截面之間墩身風力： P W A?有 墩 有 墩 = = P W A?無 墩 無 墩 = = 該段墩身風力作用點至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩（見表 ） 。 1 2 3 0W =k k k W? = 80％ = 列車的橫向風力： 39。 表 P列 至各 檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩 檢算截面 內(nèi)容 00 11 22 33 44 z（ m） pM列 (kNm? ) ⑤ 梁上橫向風力 有車時梁上橫向風壓： 1 2 3 0W k k k W?有 梁 80％ = 80％ = 無車時梁上橫向風壓： 1 2 3 0W k k k W?無 梁 = = 有車時梁上橫向風力 ： P W A?有 梁 有 梁 = = 無車時梁上橫向風力 ： P W A?無 梁 無 梁 = = 有車時和無車時梁上的橫向風力至各檢算截面的距離及對各檢算截面的力矩（見表） 。 m) N （ kN） M (kN m) 主力 橋垮恒載 1N 活載壓力 R 0 墩頂合力 ? ?N ?頂 頂， 0 墩頂初始偏心矩 0e(m) 0 m 由于墩身截面相同，即 0dII =1，查變截面影響系數(shù)表， m= 24? 墩身面積 20A(m) 12 計算長度 0l(m) 2（ 8++） = 鋼筋混凝土彈性模量 0E kPa（ ） 710 01 h? ?? 頂.= 0d204mE I xl ? 610 x?? 610 610 610 cr0c1Nx11 + x1 .1 A R????????????? 216413 294941 221242 主力 ? ?KN K 2?頂 主力xm axcr1η KN1 N?? 頂 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 表 11 截面應力及合力偏心 活載情況 單孔輕載 單孔重載 雙孔重載 力及力矩 N (kN) P (kN) M (kN M) N (kN) P( kN) M (kN? 39。max2NA??? 2447 2629 2556 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 表 22 墩身截面應力及合力偏心 活載情況 單孔輕載 單孔重載 雙孔重載 力及力矩 N (kN) P (kN) M (kN M) N (kN) P( kN) M (kN? 39。max2NA??? 2803 3015 2869 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 表 33 墩身截面應力及合力偏心 活載情況 單孔輕載 單孔重載 雙孔重載 力及力矩 N (kN) P (kN) M (kN M) N (kN) P( kN) M (kN? 39。max2NA??? 3102 3290 3159 XX大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 表 44 墩身截面應力及合力偏心 活載情況 單孔輕載 單孔重載 雙孔重載 力及力矩 N (kN) P (kN) M (kN M) N (kN) P( kN) M (kN? 39。max2NA??? 3217 3408 3239 墩身截面檢算 要進行墩身截面檢算，必須先進行荷載組合。 墩身截面特性