横凼大桥引桥桥墩纵向水平力计算

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1、摊一牛f④铁道勘蔼与设计1999年第2期总第110期横凼大桥引桥桥墩纵向水平力计算高文军2．l[摘要]介绍集成刚度法在横凼大桥设计计算中的应用Ueg-~．[关键词]域身计算高度H殛宽度a1工程摄述横凼大桥是连接我国珠海市横琴岛与澳门凼仔岛的一座跨海公路特大桥，桥全长1300．6m，孔跨布置：两端引桥均为5—25m+12—35m顶应力混凝土筒支梁连续桥面，主跨：55m+96m+55m的预应力混凝土连j瞢号910l112l3l4l5l6续刚构，桥面宽30m(中问分隔带宽2m，两懊1a(era)l2Ol20l2O12014014014014O人行道宽1．5m，设计时按两半幅桥设计)，6H(m)l3

2、．515．016．4l7．819．22O．621．924．5车道。公路等级一城市Ⅱ级，设计车速一80km／h，设计荷载：汽一超2O，挂一120，通墩台顶支座采用板式橡胶支座，尺寸为航3OOot级船只，地震裂度Ⅶ度。300mm×400mm×52mm。线路情况：线路平面为直线，桥上线路纵坡i一4。主跨位于半径R=5000米的竖曲2计算方法：线上。用柔性墩理论设计公路柔性墩台，可以地质情况地面下20m为淤泥，流塑，基显著节约材料数量，减少墩身截面尺寸，做到本承载力口=30kPa；2Om～31．4m为粉质粘美观轻巧，公路梁式桥柔性墩台的设计，尤其土，软塑，基本承载力d一90kPa；31．4m～是对公

3、路上应用广泛的筒支粱连续桥面一板42．9m为租粒砂，松散，基奉承载力a=式橡胶支座的柔性墩台的设计，主要是如何200kPa；42．9m～75m，为粗粒砂，中密，基本分配计算墩台纵向水平力。墩台纵向水平力承载力一400kPa；75m以下为花岗岩，强风包括：温度影响力，混凝土收缩及徐变影响化至弱风化。力，支座摩阻力及翩动力这是柔性墩设计时引桥桥墩型式及墩身截面尺寸见下图最易令人混淆的问题，而纵向水平力计算分表：配是否合理直接影响柔性墩墩身截面和墩身配筋。在横凼大桥引桥柔性墩设计时，通过对不同计算方法的分析比较，采用按集成刚度圈1桥墩立面田法来计算分配每个墩台上的纵向水平力。限的纵向水平力计算(制

4、动力，降温，混凝土收于篇幅，下面仅就该大桥引桥的第二联各墩缩及徐变影响力)加以说明。“35mI丁II丁I丁fffT隹fTT田2引桥孔跨布置田3．1墩身抗推刚度(墩顶产生单位水平位移3水平力计算的水平反力)为了台理计算分配各柔性墩台纵向水平0号台为实体桥台，台身抗推刚度近似力，需先计算出各墩台身的抗推刚度、支座的地按无穷大处理，17号墩为主跨边墩墩身抗剪刚度、墩台身与支座的组合抗推刚度。截面相对较大(2．5mX5m的空心矩形桥35墩)，其墩身推刚度近似地取为无穷大。每联两联间的连接墩，其墩身刚度Kip的计的中间墩，墩身抗推刚度Kip的计算应考虑算，由于桥面系在该墩处不连续，在垂直面内上部构造对

5、墩顶的约束作用，按下式计算：的抗弯刚度为零，当墩柱承受纵向水平稿载时，墩拄可自由变形，故其刚度为：Kip=一n；_酩H一—e~M。。=M+l／2eK—bKip一志3．2橡胶支座的抗推刚度(抗剪刚度)e(M)橡胶支座承受水平荷载时，将产生剪切eaMM+1／2eKb变形，为橡胶支座的抗剪剐度：n一墩拄个数e一为单排支座中心至墩顶中心的距离KS=NabG／hKb一为橡胶支座的抗压刚度Kh=a一支座顺桥向长度NaiE／hb一支座横桥向宽度E一橡胶层的抗压弹性模量，其值为G一橡胶剪切弹性模量(为各橡胶支座60000t／m(严格地说，取决于支座厂家提供)，一般为ll0～l20t／m的变形系数)h一支座橡

6、胶层的总厚度(不包括钢板h一支座橡胶层的总厚度(不包括钢板厚)厚)N一墩顶橡胶支座个数N一墩顶橡胶支座的个数3．3每联中间墩的组台抗推刚度l1l，，a一墩顶作用单位水平力时，墩顶水平一Am+A~t一■—r位移Ks。Kip“一墩顶作用单位水平力时，墩顶转角KsKip——．——～KipKs位移8～墩顶作用单位力矩时，墩顶水平位根据以上各式求得各墩台的抗推刚度见移下表墩号O12348678‰(10m／kN)0．3380．4040．4780．56l0．47805420．8780．803墩台身刚度Kip(kN／m)107809500850974762091724963l55428墩硬左右侧支座抗剪刚度

7、Ksi(kN／m)189701897018970l897018970189701897018970l8970中问堪组合剐度Ki(kN／m)8395759869506245608654144749墩号9lOl】121314151617磕H(10m／kN)0．953ll1191289147315901．7891．9842．401墩台身目I度Kip(kN／m)1049394334313007629286725832