一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法
本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，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/TB02-01-2008)或《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)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》(JTG3362-2018)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。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术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，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术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；fcc——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fc值乘以系数0.85取用；b——截面宽度；h——截面高度；e0——轴向力作用点至截面重心的距离,e0＝M/N0。作为进一步的技术方案，针对于墩身、台身水平截面对称于弯矩作用平面的情况，若受压承载力N符合：同时，ec≤e0，e0≤0.9y′0，则采用素混凝土制作墩身、台身；其中，A′C——混凝土受压区的面积；ec——受压区混凝土的合力点至截面重心的距离；y′0——截面重心至受压区边缘的距离。作为进一步的技术方案，若e0＜0.45y′0，墩身、台身不配置构造钢筋。作为进一步的技术方案，若e0≥0.45y′0，在墩身、台身混凝土受拉区配置构造钢筋，其配筋率不应少于构件截面面积的0.05％。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e0≥0.45y′0，但受压承载力N符合：墩身、台身不配置构造钢筋；其中，fct——素混凝土轴心抗拉强度设计值；γ——截面抵抗矩塑性影响系数。作为进一步的技术方案，针对于墩身、台身水平截面对称于弯矩作用平面的情况，若e0≥0.45y′0，但受压承载力N符合：墩身、台身不配置构造钢筋；其中，W——截面受拉边缘的弹性抵抗矩；A——截面面积。上述本专利技术的实施例的有益效果如下：1)将素混凝土结构构件设计理念引入桥梁墩身、台身设计中，提供一种素混凝土桥梁墩身、台身的设计方法。2)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，钢筋用量节省达90％以上，显著减小墩身、台身钢筋用量，具有良好的经济效益。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术根据一个或多个实施方式的设计方法中涉及的素混凝土桥墩立面示意图；图2是本专利技术根据一个或多个实施方式的设计方法中涉及的素混凝土桥台立面示意图；图3是本专利技术根据一个或多个实施方式的设计方法的步骤流程图；图中：1、墩帽，2、墩身，3、台帽，4、台身，5、基础，6、主梁。为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本专利技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本专利技术中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语解释部分:本专利技术中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术的具体含义。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本专利技术提出了一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法。图1为本专利技术涉及的桥梁素混凝土桥墩的结构示意图，其底部设置基础5，基础5顶部设置墩身2，墩身2顶部设置墩帽1，主梁6架设于墩帽1顶部；图2是本专利技术涉及的桥梁素混凝土桥台的结构示意图，其底部设置基础5，基础5顶部设置台身4，台身4顶部设置台帽3，主梁6端部架设于台帽3顶部。本专利技术的一种典型的实施方式中，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，包括以下步骤：/n根据墩身、台身尺寸，计算墩身、台身的内力；/n由墩身、台身的长度，分别计算墩身、台身的稳定系数；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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。


2.如权利要求1所述的桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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。


3.如权利要求1所述的桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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；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。


4.如权利要求1所述的桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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；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。


5.如权利要求1所述的桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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。


6.如权利要求1所述的桥梁素混凝土墩身、台身设计方法，其特征是，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾栋，王海平，刘凯，
申请(专利权)人：济南市市政工程设计研究院集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东;37