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1、第32卷第4期公路交通技术Vol.32No．42016年8月TechnologyofHighwayandTransportAug．2016DOI:10.13607/j.cnki.gljt.2016.04.013连续刚构桥高墩设计及墩梁结合部应力分析陈冠桦,邓晓红(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司,贵阳550081)摘要:连续刚构桥的桥墩高度和刚度是控制桥梁孔跨布置和结构设计的关键因素。以墩高195m的赫章特大桥为例,对双薄壁墩、独柱墩2种桥墩形式进行对比分析,得出桥墩采用独柱墩形式的结论。运用大型通用有限元程序ANSYS建立其墩梁结合部局部三维有限元模型,从正应力和主应
2、力角度分析该部位的应力分布特征。分析结果可为同类高墩桥梁设计和施工提供参考。关键词:高墩;连续刚构桥;墩梁固结处;有限元法;应力分析文章编号:1009-6477(2016)04-0060-04中图分类号:U448.23文献标识码:AHighPierDesignforContinuousRigidFrameBridgeandAnalysistoStressatPierBeamCombiningPartCHENGuanhua,DENGXiaohongAbstract:Height&rigidityofpiersincontinuousrigidframebridgeisthekey
3、factorincontrolholespanarrangementofbridgesandstructuraldesign.ThispapertakesHezhangspecialbridgewith195mhighpiersasexample,bycomparisonanalysistotwopiertypesofdoublethinwallpierandsinglecolumnpier,todrawtheconclusionofadoptingsinglecolumnpierisbetter.ByusingLarge-scalegeneralfiniteelementpr
4、ogramANSYS,thispapersetsupafiniteelementmodelofitspierbeamcombinationpart,sotoanalyzethestressdistributionfeaturesatthisareainviewofpositivestressandmainstressangle.Theresultofanalysismayprovidereferenceforsimilarhighpierbridgedesignandconstruction.Keywords:Highpier;continuousrigidframebridg
5、e;pierbeamcombinationpart;finiteelementmethod;stressanalysis连续刚构桥作为成功的经典桥型,在国内外得到了非常广泛的应用。尤其在我国西部地区,1工程概况因受经济条件、线形及地形等因素制约,诸多路线赫章特大桥位于贵州省铜仁至威宁高速公路毕节选择修建高墩大跨连续刚构桥梁。以前诸多专家至威宁段,是一座超高墩大跨连续刚构桥。主桥上部和学者已对连续刚构桥的力学行为进行了深入透构造为96m+2×180m+96m四跨预应力混凝土连续彻的研究,积累了众多有益结论,但对近年来出现刚构箱梁,边中跨比为0.533。主桥箱梁采用C55混凝[1-
6、2]的超高墩大跨连续刚构桥的研究报道相对较土,其跨中梁高为4.0m,为主跨的1/45;箱梁根部梁高少,仍有必要进行深入探讨。因此,本文以目前最为11.5m,为主跨的1/15.65。箱梁高度按1.6次抛物高墩大跨连续刚构桥赫章特大桥为背景,对超高线变化,在悬臂端部、墩顶、跨中设横隔板,且采用纵墩的设计和墩梁结合部的应力状态进行受力行为向、横向、竖向三向预应力体系,并设置后期体外备用[3-4]研究,以期为该类结构的设计、建设及养护提钢束。赫章特大桥桥型布置见图1。其中,主墩11号供有益借鉴。墩高达195m,为目前同类桥型世界第一高桥墩。基金项目:贵州省交通运输厅科技项目(2010-
7、122-017)收稿日期:2016-03-31作者简介:陈冠桦(1980-),男,湖南省湘乡市人,硕士,高工。第4期陈冠桦,等:连续刚构桥高墩设计及墩梁结合部应力分析61图1赫章特大桥桥型布置可知,独墩具有较高的稳定系数,能够满足稳定要2高墩设计求。从工程数量看,独墩混凝土数量与双薄壁墩用根据桥墩高度的不同,预应力混凝土连续刚构量相当。桥常用的截面形式有双薄壁墩和独墩。表1桥墩前3阶稳定系数双薄壁墩是连续刚构桥中最常见的桥墩形式。双薄壁墩双薄壁墩底部与承台连接,顶部与箱梁零号块固结。阶数独墩
