组合抗推体系在坦拱桥中的应用研究.pdf

《组合抗推体系在坦拱桥中的应用研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第1期·155·第40卷总第177期SichuanBuildingMaterials2014年2月DOI:10.3969/j.issn.1672-4011.2014.01.070组合抗推体系在坦拱桥中的应用研究王小成(苏州规划设计研究院股份有限公司,江苏苏州215006)摘要:拱桥以其线条流畅,造型优美被广泛应用于1．2止滑块水平抗推刚度的计算城市景观桥梁中。为满足市政道路规范及周边地块的衔接计算止滑块的水平抗推刚度,目的是与群桩组合后按要求,坦拱桥往往成为首选。本文结合具体的工程实例,刚度进行的水平力的分配。采用如下两种基本假定:以群桩基础加止滑块这一组合抗推

2、体系为研究对象,采用1)将土视为弹性变形介质,其剪应力与位移成正比;变形协调理论,得出该组合抗推体系在一般地质条件下坦2)在计算止滑块水平抗推刚度时,不考虑板底反力的拱桥的应用中是可行的。阐述了组合抗推体系坦拱桥设计影响。与施工时应注意的一些问题及相应的解决方法。将长为L、宽为B、厚为T的止滑块沿长度方向均分为n关键词:组合抗推体系;坦拱桥;止滑块;变形协调段,从中取任意i段为研究对象,其两端点分别为i-1,i,N法;水平抗推刚度为轴向力,τ为板底土对板的平均剪应力,V、V分别为i-1i-1i中图分类号:U443文献标志码:B及i端在水平向的位移。C为地基剪切系数。如图2所示。x文章

3、编号:1672-4011(2014)01-0155-02P0前言HMEI=0EA≠0B拱桥以其线条流畅,造型优美被广泛应用于城市景观桥梁中。为满足相关设计规范的要求,道路纵坡度不宜过EA≠0大,为满足与周边地块的衔接要求,道路不可能抬得过高,EI≠0因此坦拱桥成为首要的选择。在一般地质条件下建设坦拱a）实际结构b）比拟结构桥,基础除承受竖向力外,更重要的是承受较大的水平推力。因此提高坦拱桥基础抵抗水平推力的能力,降低水平图1比拟杆件法桩基换算示意图位移是坦拱桥面临的主要问题。本文结合具体的工程实例,0123n-2n-1n以群桩基础加止滑块这一组合抗推体系为研究对象,采用[1]i-1i

4、变形协调理论,计算出基础的组合水平抗推刚度,并阐Ni-1iNi述了在一般地质条件下坦拱桥设计与施工时应注意的一些JiVi-1Vi问题及相应的解决方法。1组合抗推体系水平刚度计算图2止滑块水平抗推示意图根据变形协调理论,可以推导出止滑块的抗推刚度为:JTGD61-2005《公路圬工桥涵设计规范》中第6．3．3条nBLCx条文说明中指出:如果设计时有确切的地基相关计算参数,K止=∑(Vi-1+Vi)2ni=1仍可采用变形协调法计算。变形协调法的计算结果接近于式中,V、V,…V的求解过程详见文献[3]。01n结构实际受力情况。1．3地基剪切系数的计算1．1群桩基础水平抗推刚度的计算根据规范

5、,地基剪切系数C有如下计算公式:x为便于采用平面杆系软件模拟坦拱桥全桥模型,需要对群桩基础进行等代换算。常用的方法有两种:方法一,C01′C==mhx220[2]用一端固结一端为弹簧支撑的柱代换桩基;方法二,用r′止固端门形刚架代换桩基。方法一俗称比拟杆件法,核心是h=h+×T止r土在已知桩基刚度矩阵各系数的前提下推导比拟杆件的长度3式中C—地基剪切系数,kN/m;xL、截面惯性矩I,截面积A以及弹簧支承的刚度K(kN/m)。桩3C—竖向地基系数,kN/m;0本文按比拟杆件法计算群桩水平抗推刚度K。桩4m—竖向地基系数的比例系数,kN/m;0′′h—换算土层厚,当h<10m时取10m

6、;3r—止滑块重力密度,kN/m;止译者简介:王小成(1981-),男,湖北武汉人,硕士,工程师,主要从事道路桥梁设计工作。T止—止滑块厚度,m;·156·2014年第1期2014年2月SichuanBuildingMaterials第40卷总第177期3r———土层重力密度,kN/m。面底缘标高,这是出于水平力向后传递时向下扩散的考虑。土1．4组合抗推体系的水平抗推刚度及水平力的分配3)止滑块的抗推刚度随长度的增长而增加,但是理论组合抗推体系的水平抗推刚度为:研究表明,随着L的增长,抗推刚度的增幅趋缓。因此设计过程中要合理选取止滑块的长度,避免造成材料的浪费,K=K+K

7、总止桩工程造价的提高。按抗推刚度分配水平力为:4)设计过程中止滑块的抗推刚度计算需考虑止滑块自V=V×K/(K+K)桩桩止桩身弹性压缩的影响。V=V×K/(K+K)止止止桩5)改善止滑块基底的地址条件、增加止滑块的厚度,式中,V为水平力(kN)。能提高止滑块的抗推性能,因此,可在经济合理的范围内按经验,我们一般将此计算结果与规范规定的静力平采取相关措施。衡法相比较,看是否一致(静力平衡法中,桩基基础承担的3．2施工中的注意事项拱的水平推力取10%~25%)