獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算分析

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1、獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算分析摘要:在偏心偶然超載作用下,獨(dú)柱墩橋梁可能發(fā)生整體橫向失穩(wěn)。通過(guò)對(duì)獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋的抗傾覆能力分析,并以云南省武定至昆明高速公路共9座獨(dú)柱墩箱梁橋的抗傾覆驗(yàn)算為工程背景,運(yùn)用有限元分析程序MIDAS/CIVIL2006,對(duì)其中橫向受力最不利的箱梁進(jìn)行了整體抗傾覆驗(yàn)算,并有針對(duì)性的提出應(yīng)對(duì)措施,以避免發(fā)生支座脫空現(xiàn)象導(dǎo)致側(cè)傾,提高橋梁的抗傾覆能力。Abstract:Undertheactionoftheeccentricaccidentaloverloading,theoveralllateralinstabilityofsinglecolu

2、mnpierbridgemayoccur.Throughtotheanalysisoftheabilityagainstoverturningoncontinuousboxgirderbridge,andWuDingtoKunminghighwayinYunnanProvinceatotalof9singlecolumnpierboxgirderbridgesresistiveoverturningcheckingcalculationfortheengineeringbackground,byusingthefiniteelementanalysisprogramMIDAS

3、/CIVIL2006,tochecktheoverallstabilityagainstoverturningoftheboxgirderundertheworstlateralforce,andputforwardsomecorrespondingcountermeasures,toavoidthephenomenonofbearingseparationandenhancetheabilityofbridgestabilityagainstoverturning.關(guān)鍵詞:獨(dú)柱墩;連續(xù)箱梁橋;抗傾覆穩(wěn)定性;應(yīng)對(duì)措施Keywords:singlecolumnpier;cont

4、inuousboxgirderbridge;stabilityagainstoverturning;countermeasures中圖分類(lèi)號(hào):U44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2013)09-0045-030引言現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋整體性能好、抗扭剛度大,下部結(jié)構(gòu)若配置獨(dú)柱式橋墩,可使橋梁視覺(jué)通透、線(xiàn)條流暢、外形美觀、節(jié)約橋梁占地并能節(jié)省工程造價(jià),因此獨(dú)柱式連續(xù)箱梁橋在互通式立交的匝道橋中被廣泛采用。目前我國(guó)載重車(chē)輛普遍存在超載現(xiàn)象,個(gè)別車(chē)輛超載甚至達(dá)到了200%?300%,導(dǎo)致多數(shù)橋梁處于超負(fù)荷工作狀態(tài)。在偏心偶然超載作用下,已經(jīng)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)發(fā)生多起獨(dú)柱墩箱梁橋傾覆倒

5、塌事故,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響,現(xiàn)有獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋的橫向抗傾覆穩(wěn)定性問(wèn)題日益突出。我國(guó)現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD62-2004)對(duì)上部箱梁抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度以及抗裂性能等結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度方面有明確規(guī)定和要求,但對(duì)橋梁的橫向傾覆穩(wěn)定性要求方面沒(méi)有加以闡述。在橋梁設(shè)計(jì)中,從業(yè)人員往往重視了橋梁縱向的受力分析與計(jì)算,卻忽略了對(duì)橋梁在偏心超載情況下的的橫向整體穩(wěn)定性分析。因此,獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋橫向受力特點(diǎn)的研究就成了當(dāng)前一個(gè)重要課題。1連續(xù)箱梁橋抗傾覆驗(yàn)算分析在曲線(xiàn)連續(xù)箱梁橋中,由于梁體內(nèi)、外側(cè)恒載差以及偏心偶然超載的作用下產(chǎn)生較大的扭矩,

6、通常會(huì)使箱梁外側(cè)超載、內(nèi)側(cè)卸載,當(dāng)扭矩不斷增大,達(dá)到并超過(guò)了整個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)于梁體外側(cè)翻轉(zhuǎn)軸所能承受的抵抗翻轉(zhuǎn)力矩時(shí),箱梁內(nèi)側(cè)支座將產(chǎn)生負(fù)反力,這時(shí)如果梁體自身不能抵消此負(fù)反力,就會(huì)出現(xiàn)梁體與支座的脫離,即“支座脫空”現(xiàn)象,梁體曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)支座就可能因?yàn)閴毫χ胤峙涠鴫簤膹亩鴨适С休d能力,整體結(jié)構(gòu)就可能會(huì)發(fā)生側(cè)翻并傾覆??梢杂每箖A覆度作為評(píng)價(jià)連續(xù)箱梁橋抗傾覆能力的指標(biāo)[1]??箖A覆度K=?對(duì)于抗傾覆扭轉(zhuǎn)力矩,主要有箱梁翻轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)方向異側(cè)的結(jié)構(gòu)重力;對(duì)于傾覆扭轉(zhuǎn)力矩,則主要有箱梁翻轉(zhuǎn)軸扭轉(zhuǎn)方向同側(cè)的結(jié)構(gòu)重力和偏載的活載力矩。本文通過(guò)對(duì)武昆高速共9座獨(dú)柱墩中橫向受力最不利的連續(xù)箱梁進(jìn)行了抗傾

7、覆計(jì)算分析,對(duì)影響?yīng)氈者B續(xù)箱梁橋橫向穩(wěn)定的因素進(jìn)行了分析和總結(jié),從而為獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋的設(shè)計(jì)提出一些建議和參考。1.1工程概況本文計(jì)算的云南省武昆高速項(xiàng)目包括富民立交、解家營(yíng)立交、烏龜山立交共有9座獨(dú)柱墩連續(xù)箱梁橋。設(shè)計(jì)時(shí)每一聯(lián)除簡(jiǎn)支處采用雙柱墩(雙支座)外,連續(xù)處均設(shè)計(jì)為獨(dú)柱墩(獨(dú)支座)。連續(xù)墩處橫橋向考慮了支座中心線(xiàn)(墩中線(xiàn))偏離箱梁中心線(xiàn)曲線(xiàn)外側(cè)一定的偏心距。在偏心偶然超載作用下,獨(dú)柱墩橋梁可能發(fā)生整體橫向失穩(wěn)?,F(xiàn)選取偏載作用下抗傾覆最不利的烏龜山立交匝FK0+300橋第五聯(lián)箱梁(圓曲線(xiàn)半徑R=

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