独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆计算要点探讨及研究.pdf

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1、CMYK设计与装饰独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆计算要点探讨及研究罗致（广东省交通规划设计研究院股份有限公司）【摘要】独柱墩连续箱梁桥在超载汽车作用下有着较大的倾覆风险。本文根据公路桥涵相关规范的规定，结合广东省交通厅及广东省交通集团发布的独柱墩桥梁抗倾覆计算相关指导意见，对实际工程中的一联独柱墩连续箱梁桥进行抗倾覆计算，并对其计算要点进行探讨及研究。【关键词】独柱墩连续箱梁桥；抗倾覆；计算要点∑S1前言bk，i≥kqf∑Ssk，i独柱墩连续箱梁桥由于有着占地面积小、整体美式中：观、桥下视野开阔等优点受到广泛采用，但在超载的汽kqf——横向倾覆安全系数，取2.5；车作用下有着较大的倾覆风险。20

2、09年津晋高速公路∑Sbk,i——使上部结构稳定的作用标准组合的效应天津段港塘互通立交桥A匝道桥、2012年哈尔滨阳明设计值；滩大桥匝道桥、及2015年河源城南互通立交匝道桥的∑Ssk,i——使上部结构失稳的作用标准组合的效应独柱墩桥梁均因汽车超载导致桥梁侧翻，造成人员伤亡设计值。并带来重大经济损失。此类事故充分说明独柱墩桥梁横2.2广东省交通集团《指导意见》［3］[1]向抗倾覆的重要性。作为桥梁设计师，需意识到该类广东省交通集团考虑国内近几年桥梁事故调查的桥梁不仅要按照现行规范的要求进行抗倾覆验算，还要车辆荷载情况，提出其验算除了包括《桥规》（总校稿）的考虑到其在汽车超载的偶然荷载作用下的

3、抗倾覆性能。验算内容，还应并补充以下验算内容：本文以一联典型独柱墩连续箱梁桥为背景，参照不同的⑴当连续箱梁桥整联只采用单向受压支座支承时，计算荷载及计算方法，进行主梁的横向抗倾覆计算，进应符合下式要求：而阐述其计算要点，旨在为同类项目的计算提供参考与∑Sbk，i借鉴。≥kqf∑Ssk，i2横向抗倾覆验算的相关规定式中：k——横向倾覆安全系数，取5；qf2.1《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计∑Sbk,i——使上部结构稳定的作用标准组合的效应规范》（意见征求稿）[2]设计值；现行公路桥梁规范未对连续箱梁横向抗倾覆验算∑Ssk,i——使上部结构失稳的作用标准组合的效应进行规定，本文验算参考《

4、公路钢筋混凝土及预应力混设计值。凝土桥涵设计规范》（意见征求稿）（以下简称《桥规》）。⑵在作用基本组合下，最外侧车道汽车荷载效应分其验算内容规定如下：项系数为3.4时，独柱中墩支座转角应小于0.02rad。⑴在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压2.3广东省交通运输厅《指导意见》［4］状态。广东省交通运输厅则提出，持久状况下，桥梁的结⑵当箱梁桥整联只采用单向受压支座支承时，符合构体系不应发生改变，且在作用标准值组合下，连续梁下式要求：桥中箱梁的作用效应还应符合下列要求：CMYK设计与装饰∑Sbk，i≥k4横向抗倾覆验算qf∑Ssk，i∑Sbk,i=∑RGkili4.1支座脱空验算∑Ssk

5、,i=∑RQkili验算支座反力时，设置了以下三种不同的模拟情式中：况：①按实际情况准确模拟下部结构及预应力；②不考kqf——抗倾覆稳定性系数，取kqf=2.5；虑预应力作用；③不考虑下部结构。在荷载基本组合下，∑Sbk,i——使上部结构稳定的效应设计值；支座最不利反力计算结果如表1所示。∑Ssk,i——使上部结构失稳的效应设计值；表1支反力验算（kN）li——第i个桥墩处失效支座与有效支座的支座实际模拟不考虑不考虑墩号位置下部结构预应力中心间距；外侧加载内侧加载外侧加载外侧加载RGki——第i个桥墩处失效支座的永久作用支反内侧126.13818.886.83443.721#力；外侧984.

6、88276.3992.57423.63RQki——第i个桥墩处失效支座的可变作用支反2#-4523.574532.994610.864722.773#-4487.884506.9345884822.07力。内侧-113.83708.86-28.2993.9以上各式参数的具体意义及计算方法详见相关参4#外侧989.39125.271033.66488.64考文献。注：该表支座反力受压为正，受拉为负。3工程背景及计算模型简介由以上计算结果可知，汽车荷载于外侧加载比内侧加载更为不利，最小支反力出现在4#墩内侧支点，按实3.1独柱墩连续箱梁桥介绍际情况模拟时，支座受拉，不满足支座保持受压状态的某桥为

7、3×26m的预应力混凝土箱梁结构，位于平要求；计算模型仅模拟上部结构而忽略下部结构刚度影曲线半径为120m的圆曲线上，桥宽10.5m，跨中截面尺响时，支反力大小有所偏差；不考虑预应力作用支反分寸如图1所示。该桥边墩为双柱墩，支座间距4.1m；中布偏差较大，不符合实际情况。间两墩为独柱单支承墩，墩柱中心与箱梁中心偏心4.2抗倾覆稳定系数35cm和21cm。4.2.1刚性主梁假定根据《桥规》（总校稿）及广东省交通