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浅谈公路桥梁下部结构的设计
摘要:桥梁下部结构的设计不仅关系到结构的安全,而且对工程造价、工程质量及后期使用都有较大的影响。文章介绍了几种常见的桥梁下部结构形式,并对桥墩、桥台等的设计问题进行了探讨。ﻫ关键词:公路桥梁;下部结构;结构选型;桥台结构;桥墩结构 
一、桥台结构型式的选择
(一）轻型桥台ﻫ 轻型桥台台身体积较小,多为直立的薄壁墙,两侧设有用于挡土的翼墙,也可以将侧墙做成斜坡。在两桥台下部设置钢筋混凝土支撑梁,上部结构与桥台通过锚栓连接,构成四铰框架结构系统,并借助两端台后的被动土压力来保持稳定。ﻫ (二)钢筋混凝土薄壁桥台ﻫ 常用的薄壁轻型桥台有悬臂式、扶壁式、撑墙式、及箱式等,由带扶壁的前墙和侧墙以及水平底板构成,挡土墙则是由前墙和间距为2．5～３．5m的扶壁组成。ﻫ (三)埋置式桥台ﻫ　 埋置式桥台又可分为肋板式桥台、桩柱式桥台和框架式桥台。台身埋置于锥形护坡中,大大减小了桥台所受的土压力,桥台的体积也相应减小。但是由于台前护坡是用片石(或混凝土)作表面防护的一种永久性设施,存在着被洪水冲毁而使台身裸露的可能,因此,设计时必须进行强度和稳定性验算。ﻫ 二、桥墩结构型式的选择ﻫ表１ 桥墩形式的选择
　桥墩一般选择原则见表1。桥高５0m以内,上部结构为先简支后结构连续的装配式T形梁,桥墩可采用双柱式墩、十字墩或矩形薄壁墩等,以单幅双柱式墩较常用。在岩溶特别发育、桩基施工困难的地段,应尽量减少桩基的数量,此时可考虑设单柱单桩;当桥墩位于河谷、受滚石威胁时
,考虑增强其抗撞击能力,也可设置较刚的单柱墩。对高墩长桥,为减少汽车单向行驶产生的累积变位,可考虑采用双幅两柱整体下部构造。ﻫ　 桥墩视上部构造型式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种型式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式;其自重轻,结构稳定性好,施工方便、快捷,外观轻颖美观。吉茶高速公路为尽可能的标准化和统一化,对于50m跨径以下的桥梁,当桥墩高度在５０m以下时,一般采用柱式墩（包括双圆柱、独柱等),考虑到施工方便,尽量采用双圆柱式墩;当桥墩高度超过50m时,一般采用空心薄壁墩。对于高墩,除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外,要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥,各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响,应取全桥或者至少取一联作为分析对象。同时,在外业过程中,要注意调查水文、水质、地质情况,了解河流是否有较大漂流物、水质是否有腐蚀性等,以便在设计时采取措施。位于陡横坡上的桥墩,同一路幅同一墩位上两墩柱的无支高差较大,墩柱刚度差造成的下部结构受力不均匀甚至相差很大,设计中必须给予充分重视,可采取在矮墩的地表下设置一定长度的套筒(结合相对高墩的高度),通过增加矮墩无支高度的措施,以减少同一墩位上两墩柱的刚度差（见图1)。ﻫ　 三、下部结构的设计计算ﻫ 软土地基位移对超静定结构具有不利的影响,为减小这种影响,上部结构多采用标准梁的先简支后连续的构造,这样整个工程的设计计算工作就集中于下部结构的选用和计算,因而下部结构内力计算方法的选择正确与否,考虑因素是否全面,直接关系到整个工程的造价及安全。一般地,下部结构的设计过程中需进行下列计算:
（一)盖梁内力计算ﻫ 若荷载对称布置,则可按照杠杆法进行计算。若荷载偏心分布,则按