变截面高墩墩顶位移计算

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1、第36卷，第4期公路工程Vo1．36，No．42011年8月HighwayEngineeringAug．，2011变截面高墩墩顶位移计算廖孝江，刘静(1．四川省交通厅交通勘察设计研究院，四川成都610018；2．四川省建筑设计院，四川成都610017)【摘要]由于山区的地形特点，新建高速公路存在大量高墩，墩顶位移作为设计的一项控制指标，必须进行精确验算。每个桥墩都建立模型来进行验算，计算工作量较大。通过对墩顶位移的推导提出位移计算公式，将大大的减少计算工作量，有利于提高设计效率。采用提出的计算公式与有限元模型计算结果较接近，精度较高。[

2、关键词]变截面高墩；墩顶位移；固端悬臂梁；墩顶约束刚度[中图分类号]P315[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2011)04—0109—03ThetopdisplacementcalculationofVariablecross-sectionhighpierLIAOXiaojiang，LIUJing(1．SichuanCommunicationSurveyingandDesignInstitute，Chengdu，Sichuan610018，China；2．Si-chuanArchitecturalDesignInsti

3、tute，Chengdu，Sichuan610017，China)[Abstract]BecauseofthefeaturesofMountainarea’Slandform，newly·builthighwayexistlargehighpiers，thedisplacementoftoppierasaguidepostsofdesign，mustbecalculatedaccurately．Thepa·perdeducedthedisplacementcalculationformulaoftoppiers，itwillreduce

4、calculationworklargelyandimprovedesigneficiency．Itisrelativelyclosetotheresultoffiniteelementthatusingthecalculationfor—mulaofthispaper，italsohashighaccuracy．[Keywords]VariableCROSS·sectionhighpier；thedisplacementoftoppier；fixed-endcantileverbeam；Piertopconstraintstiffne

5、ss1模型的建立实际工程中大量高墩纵桥向为变截面而横桥向为等截面，既有实心截面，又有空心截面。水中墩多为高墩与承台群桩基础，岸中墩多为高墩加方孔桩L___一基础。计算墩顶位移公式为：△=0一0(h2+h1)+A0(1)A=Ot+／31+△。(2)CH对于变截面的高墩计算△。是比较烦琐的，基础及承台部分的位移按照《公路桥涵地基与基础设计L些_一规范》能够轻易的计算，本文主要推导△。的计算公l一1横立面1—2纵立面1-3实心截面式。计算模型按照在地面线、局部冲刷线或承台顶图1计算模型固结考虑(见图1)。Figure1calculationm

6、odel2理论推导P2YB面(3)由材料力学可以得到固端悬臂梁在图2模型y=(32(4)中力的作用下曰点的水平位移分别为：[收稿日期]2OlO—l0一l5[作者简介]廖孝江(1982一)，男，硕士，助理工程师，主要从事桥梁设计及抗震研究。11O公路工程36卷MlYn芴(5)=(口+等)’(t0)f‘=(n+等)一(。一26+等)P(11)将式(10)及式(11)分别代人式(9)求出惯性Q矩，由于被积函数比较复杂，很难求解，故而采用柯Z特斯公式计算。，=2一I2—22-3厶一【十32f(+圈2固端悬臂梁Figure2fixed—endca

7、ntileverbeam12f()+32f(，)+厂()}由结构力学可以得到有弹性支承约束的固口+／g(i：0，1，L，4)(12)端悬臂梁在图3模型中力的作用下B点的水平位采用式(12)分别计算实心截面及空心截面的移分别为：等效截面惯性矩，结果如下：yB：—3EI—Kl3(6O)J+／I-，。=15／／I)，=面1I1(z一了1^)一百13)L虿++10842](7)小+)小+)’J3’Ys：沥(8)／r+^／[。(。+)(口一2b+1)’jwMw州+口口(a+÷)’(a一+÷)!l^Z+y。3一l3—23—3(口+口(口一2b十3／

8、)’囤3有弹性支承约束的固端悬臂梁Figure3fixed·endcantileverbeamwithelastic丝1supposingconstraint。(。+)(口一十)’j结构验算时图2模型对应于