中小跨径连续梁桥箱梁抗倾覆计算研究

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1、2013年1期西南公路XINANGONGLU中小跨径连续梁桥箱梁抗倾覆计算研究姚玉强张磊张杨(四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院成都610041)【摘要】介绍了《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2012gin求意见稿)中对于采用整体式断面的中小跨径梁桥箱梁抗倾覆验算的规定，并对该规定所采用的公式做了初步分析研究，提出新的抗倾覆稳定系数计算公式。运用结构分析软件MidasCivil对某预应力砼现浇连续弯桥进行分析计算，进一步验证了新公式的合理性。【关键词】连续梁；抗倾覆稳定系数；抗倾覆计算【中图分类号

2、】U442【文献标识码】A近年来，国内已发生多起箱梁桥整体倾覆事《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规件。2012年8月24日清晨，哈尔滨三环路群力高架桥范》(JTGD62-2012征求意见稿)(后文中简称跨洪湖路上行分离式匝道一联桥发生上部结构整体《桥规》讨论稿)第4．1．10规定，桥梁上部结构抗倾倾覆，途经该路段的4辆大型货车侧翻落地，致使覆稳定验算应满足下式要求3人死亡、5人受伤。随后哈尔滨市政府通报“824”=詈>12．5(1)塌桥事故的调查结果，认定此事故是由于车辆严重式中：超载而导致的匝道倾覆，车辆翻落地面，造成人

3、员一一抗倾覆稳定系数；伤亡的特大道路交通事故。事故直接原因为车辆严一～使上部结构倾覆的汽车荷载(含冲击作重超载，间接原因为交警未发现事故车辆经过其管用)标准值效应；辖路段，路政巡查工作出现疏漏、处罚后没按规定采一一使上部结构稳定的作用效应标准组合。取卸载措施。该事件造成强烈的社会不良影响及公对于正交桥梁、斜交角30以内的斜交桥梁，倾众不满情绪。箱梁桥的抗倾覆稳定性已引起有关交覆轴线为位于箱梁中心线同侧的桥台支座连线，箱通部门的高度重视。2012年10月，我省交通运输厅梁桥的抗倾覆稳定系数为：下达了《关于开展公路独柱式桥墩桥梁设计

4、复核验Sbk算工作的通知》[川交函[2012]830号]文件，要==而‰5(1．2)求对全省公路独柱式桥墩桥梁设计进行复核验算工式中：作，重点对桥梁结构抗倾覆性进行验算。本文以此一一车道荷载中均布荷载；为背景展开相关]二作。一一车道荷载中集中荷载；1箱梁桥抗倾覆稳定性计算介绍，一一所计算联联长；箱梁桥倾覆过程是在汽车荷载的偏载作用下，e一一横向最不利车道位置到倾覆轴线的垂直桥梁一侧支座脱空，边界条件失效而失去平衡，导距离；致箱梁整体倾覆的过程。结构倾覆时，事前并无明一一冲击系数；显表征，其危害性极大。采用整体式断面的中小跨一一成

5、桥状态时各个支座的支反力；径桥梁，尤其是部分桥墩采用独柱墩，以及桥面较x一一各个支座到倾覆轴线的垂直距离。宽但是悬臂宽度大的现浇梁应进行上部结构的抗倾对于弯桥，倾覆轴线随桥梁平面曲线半径及桥覆验算。桥面较宽悬唇宽度较小，采用多支座的桥梁跨径不同而变化，为最终未脱空的两支座连线。梁一般不会发生上部结构整体倾覆。其抗倾覆安全系数为：6姚玉强，张磊，张杨：中小跨径连续梁桥箱梁抗倾覆计算研究一Sbk(3)随着汽车荷载进一步增大，、Q对倾覆t~of-一S=一(15(1．3)sk+)(gn+P)r／“”’J轴线的力矩大于、的对倾覆轴线的力矩

6、，则支式中：座二脱空，梁体开始倾覆。n一一倾覆轴线与横向加载车道围成的面积；通过以上分析可以看出，梁体的倾覆是F及e一一横向最不利车道到倾覆轴线的垂直距离Q四者之间的力矩平衡，而不仅仅是R与Q两者之的最大值。间的力矩平衡。因此，笔者建议抗倾覆安全系数应按下式计算：2抗倾覆稳定系数计算公式分析kqr2：善：—(1+)Q×2．6+F3一×3：2．97>2．5—假设一：3-25m连续箱梁桥(直线桥)对规范X讨论稿所提供的抗倾覆安全系数计算方法进行验算满足抗倾覆要求。分析，其结构布置及汽车布置如图1、图2所示。为对比结果可知，1远大于4

7、2，即前者计算方便于分析问题及简化计算箱梁截面取为矩形。法偏于不安全，后者计算方法更加接近箱梁倾覆过程的受力状态，且偏于安全。因此计算抗倾覆系数时应考虑倾覆轴线两侧箱梁恒载G、G及活载Q共同作用(见图3)。图1现浇连续梁平面布置(单位：m，图中黑点表示支座)对于正交桥梁、斜交角30。以内的斜交桥梁，经计算冲击系数=

8、D．35，箱梁总叵载16000k_N，并考虑箱梁悬臂较大时可能有多个车道不利荷载，汽车荷载Q=1047．5kN，FI-F分别为图2中所示相应箱梁桥的抗倾覆稳定系数笔者提出以下计算公式：A～c1阴影部分箱梁的恒载，其中

9、=1F，=吉F，：善：———雨一>2．5(2．·1)F3=-~F，根据公式(1．2)计算：式中：l=Sbk∑=(1+)(g，)e=商(1+麓)Q×2．6-8⋯．7>2⋯_5G．——对抗倾覆有利的箱梁恒载五——有利恒载对倾覆轴线的力臂满足抗倾覆要求。对本例来讲，S