[发明专利]一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法

说明书

本发明公开了一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，包括以下步骤：根据墩身、台身尺寸，计算墩身、台身的内力；由墩身、台身的长度，分别计算墩身、台身的稳定系数；判断墩身、台身的受压承载力是否符合要求，若符合要求，则采用素混凝土制作墩身、台身。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

对于简支结构桥梁墩、台以及连续结构桥梁桥台，受现行版本《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01-2008)或《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ 166-2011)中主梁最小搁置长度要求的限制，通常墩身、台身厚度偏大。依据现行版本《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第9.1.12条中关于纵向受力钢筋的最小配筋百分率的要求，轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.5，按此要求配筋，通常远远超出了墩身、台身结构受力的需求，造成了极大的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，该方法将素混凝土结构构件设计理念引入桥梁墩身、台身设计中，墩身、台身不配置钢筋或按配筋百分率不小于0.05配置构造钢筋，钢筋用量节省90％以上，显著减小墩身、台身钢筋用量，具有良好的经济效益。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，包括以下步骤：

根据墩身、台身尺寸，计算墩身、台身的内力；

由墩身、台身的长度，分别计算墩身、台身的稳定系数；

判断墩身、台身的受压承载力是否符合要求，若符合要求，则采用素混凝土制作墩身、台身。

作为进一步的技术方案，计算墩身、台身的内力的过程为：

建立计算模型，通过计算分析确定墩身、台身的内力，内力包括轴向压力设计值N₀及弯矩设计值M。

作为进一步的技术方案，当墩帽与主梁固结时，取墩身的长度等于墩身与墩帽的合计高度。

作为进一步的技术方案，当台帽与主梁固结时，取台身的长度等于台身与台帽的合计高度。

作为进一步的技术方案，当墩帽与主梁间设置弹性移动支座时，墩身的长度l₀＝1.25H～1.5H，H——墩身与墩帽的合计高度。

作为进一步的技术方案，当台帽与主梁间设置弹性移动支座时，台身的长度l₀＝1.25H～1.5H，H——台身与台帽的合计高度。

作为进一步的技术方案，墩身、台身的稳定系数由以下表格中选取：

其中：l₀——墩身/台身的计算长度；

b——对偏心受压构件，取弯矩作用平面的截面高度；对轴心受压构件，取截面短边尺寸；

i——线刚度。

作为进一步的技术方案，针对于墩身、台身水平截面为矩形截面的情况，若受压承载力N符合：则采用素混凝土制作墩身、台身；

其中，——素混凝土墩身/台身的稳定系数；

f_cc——素混凝土的轴心抗压强度设计值，按混凝土轴心抗压强度设计值f_c值乘以系数0.85取用；

b——截面宽度；