薄壁高墩大跨度连续刚构弯桥的空间稳定分析.pdf

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1、薄壁高墩大跨度连续刚构弯桥的空间稳定分析Spatialstabili够analysisofThin-wallhighpierslargespancontinuousrigidf-ramecun，edbridge刘重霄汤传跃(中交公路规划设计院有限公司，北京100088)摘要：薄壁高墩连续刚构桥由于自身的力学特点．其稳定问题日显突出，目前对大跨径直线连续刚构桥的稳定性分析较多，但对高墩大跨连续刚构弯桥的稳定性没有进行系统研究。本文以弄林特大桥工程实例，利用空间有限元法对其进行稳定分析，通过分析比较，对高墩连续刚构桥的稳定性问题的理论方法进行

2、了分析和探讨，提出了对此类桥型稳定分析的方法和建议。关键词：薄壁高墩；预应力混凝土连续刚构；空间稳定性；有限元Abstract：Becauseoftheirmechanicalchancterisdcsofspatialstabili七yan揶isofThin—wallllighpiers1argespancondnuousri百dfhmecuⅣedbridge，Thestabihcyproblemismoreprornjnent，Acpresencthestabmcyanalysisoflong—spallhnearcontinuous

3、ri画dfhmebridgeismore，Butthereisnosystematicstudyinstabdityoflongspancondnuousri舀dfhmecuⅣedbridgepier．BaSedontheen百neeringexarnpleoftheNongLinglargebridge，useofthespace丘lliteelementmethod(fbm)forscabilit)raIl蛳is，Throu咖thean如isandcomparison，Thestabilityofhighpiercontinuousr

4、i百d白mebridgedleorymethodsarean由zedanddiscussed，Putforwardonthebridgestabilicyan由sismethodaIld出esuggestion。Keywords：thin—wallhighpiers；prestressedconcretecontinuousri舀d丘ame；stabili哆ofthespace；the丘Iliteelement中图分类号：u448．231文献标识码：B文章编号：1003—8965(2014)03一0096一031引言。。。⋯。随着我国交通

5、事业迅速发展，高等级公路开始进入西南山区及深沟地区，跨越深、宽沟桥梁越来越多。而这一地区所修建桥梁墩高往往比较高，结构强度及稳定性问题凸显，给预应力混凝土连续刚构桥的空间稳定性带来了许多新的课题。本文结合弄林特大桥稳定性分析，对薄壁高墩连续刚构桥的稳定性问题进行探讨。旨在通过理论研究，计算分析，解决高墩大跨连续刚构弯桥的稳定问题，给出一般分析步骤及相应结论。2弄林大桥工程概况弄林特大桥主桥为55+100+55m=210m预应力混凝土连续刚构。主桥箱梁断面采用单箱单室直腹板断面。箱梁支点断面梁高(梁高以箱梁中心线的高度计)为6．09m，跨中

6、及边跨合拢段、边跨现浇段梁高为2．59m，其余梁底下缘按1．75次抛物线变化。主墩采用钢筋混凝土薄壁实心墩，基础采用钻孔灌注群桩基础。薄壁墩身为6．0m×2．8m的矩形薄壁断面，25号墩高为84m，26号墩高为93m。承台厚度为4．Om，平面尺寸为15．6m×9．Om。桩基采用6根D2．0m钻孔灌注桩。一“，：===芝5蓄器羔一翟：礴罂删l

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8、{}：《≤辇蕊iI丽l!：。黛j二苛{”a图1弄林特大桥主桥立面图3稳定分析验算3．1薄壁空心高墩的自体稳定性该桥26号墩(墩高93m)为全桥最高墩，在稳定分析中是最不利墩。在分析中采用底部固结顶

9、端自由的梁单元。桥墩自重程序自行计入梁单元，风荷载按照梯形分布荷载方式施加在相应位置。工况一：自重工况二：自重+纵向风载工况三：自重+横向风载3．1．1风荷载的计算1)横向风荷载根据《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60一2004)计算风荷载，横桥向的风荷载按下式计算：乒■=女。足l蠡3黟毛丸nr矿j式中：％2嚣’％=七：露sK。k2可根据所计算风力处寓地面高度查规范表4．3．7．3所得：k5=1．38，贵州地区重现期为100年10min最大风速v10=25．6m／s；空气重力密度r-0．0118KN／m3；g=9．81m／S2。K0=1

10、：k1-1；k3=O．8；Awh为横向迎风面积，按桥墩实际尺寸计算。2)纵向风压：取横向风压的0．7倍。3．1．2稳定分析计算结果不同工况下的裸墩稳定特征值及墩底截面内力值见表1。26号墩在各