独柱连续梁桥的倾覆机理及加固技术研究.pdf

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1、第4期（总第186期）No.4(SerialNo.186)2016年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGAug.2016DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2016.04.006独柱连续梁桥的倾覆机理及加固技术研究李雪峰，陆元春，周良（上海市城市建设设计研究总院，上海200125）摘要：独柱支撑的连续梁倾覆事故近年来频发，引起工程设计人员的重视。在编制GB50917—2013《钢-混凝土组合桥梁设计规范》时，对独柱连续梁的倾覆问题展开专项研究，并在规范中率先提出采用限制梁

2、体横向转角的方式控制桥梁的倾覆。以此为背景，通过对国内桥梁倾覆事故的分析，揭示独柱连续梁的倾覆机理，提出避免发生桥梁倾覆的设计规定；根据独柱连续梁的倾覆机理，结合不同的实际情况，提出相应的加固技术；最后介绍桥梁倾覆加固技术在上海某高架桥加固工程中的应用情况。关键词：独柱连续梁桥；倾覆机理；设计规定；加固中图分类号：U448.215文献标志码：A文章编号：1004-4655（2016）04-0018-03独柱支撑的连续梁桥在我国城市立交、高速匝用钢-混凝土组合梁，结构型式同样采用独柱连[1-2]道桥梁中经常会被采

3、用，然而除在结构设计指续梁型式（见图2）。短短几年内，类似的独柱连导性规范——GB50153—2008《工程结构可靠性续梁结构倾覆事故频发，使得该类结构的倾覆问设计统一标准》中，对整个结构或其一部分作为刚题引起广泛的关注，也引起人们对桥梁设计规范[3-4]体失去静力平衡的承载能力极限状态给出计算原则中相关内容的思考。外，在具体结构设计规范中，未对桥梁的倾覆验算给出详细的规定及计算方法，因此在工程设计中未引起设计人员应有的重视。2007年10月23日，内蒙古自治区包头市民族东路高架桥桥面发生倾斜，行驶在桥上的2辆

4、重型货车和一辆轿车随路面侧滑到桥底，造成桥下包环（绕城环线）铁路专用线中断（见图1）。2009年7月15日，津晋高速公路港塘收费站外连图1内蒙古民族东路高架桥倾覆事故现场图续独柱墩匝道桥发生倾覆事故，事故造成6人死亡，4人受伤。2011年2月21日，浙江上虞春晖立交桥引桥发生倾覆，事故造成3人受伤，倾覆的引桥为独柱连续梁结构。2012年8月24日，哈尔滨市群力高架桥洪湖路上桥分离式匝道发生倾覆事故，事故造成3人死亡，5人受伤，该结构主梁采收稿日期：2016-05-03基金项目：2014年度上海市青年科技启明星计

5、划（B类）图2哈尔滨群力高架倾覆事故现场图（14QB1403600）；上海城建集团科研研究专项（2012-C-1）在编制GB50917—2013《钢-混凝土组合桥资助第一作者简介：李雪峰（1980—），男，高级工程师，博士，梁设计规范》时，恰逢哈尔滨群力高架倾覆事故发主要从事桥梁设计工作。生，编制组成员对该事故展开讨论，并开展专项研18李雪峰，陆元春，周良：独柱连续梁桥的倾覆机理及加固技术研究2016年第4期究，对群力高架的倾覆事件进行详细分析，制定相中墩支撑处梁体的转角较小，主要是由于端部E、应的条文，体现在

6、国家标准GB50917—2013中。F点的约束未释放，E、F点处出现受拉情况，与1独柱连续梁倾覆分析实际情况不符，因此需释放E、F点约束重新进行1.1计算模型计算。本文拟定一连续梁结构，结构型式选取为等表2给出了释放E、F点后，计算的支反力和高度等截面连续混凝土箱梁，跨径选取为35m+梁体转角。表中结果显示，释放E、F点约束后，A、50m+35m，横截面型式示意图见图3。外约束B支点在恒载加活载最不利偏载组合作用下，支反中墩为单点支撑，边墩为双点支撑，对其倾覆展力为正值，即始终处于受压状态，且最大支反力比开分析

7、。不释放E、F点约束时增大3%左右；C、D支点的9500最大支反力比不释放E、F点约束时增大7%左右；200200该点需要在设计中选取支座型号时加以注意，即未2503500250脱空支座会分担脱空支座的支反力，需要释放脱空2500支座后再进行分析，以便于支座型号的选择。从表2002750750125012507502750中结果同时可以看出，释放E、F点约束后，中墩4000单点支撑处梁体的转角有大幅度的增加，变为0.24图3横截面型式示意图rad。采用空间有限元程序MIDAS建立空间梁单元表2释放负反力后结构支

8、反力模型进行分析。以顺桥向为X轴，纵桥向为Y轴，支反力/kN转角/rad支座恒+活（最大）恒+活（最小）恒+活（最大）梁高竖直方向为Z轴建立坐标系。边界条件边墩采A5850.004343.720.2407用双支点，间距为2.5m；中墩采用单支点。计算B5850.004343.720.2407C2396.050—荷载采用公路-I级车道荷载，计算时采用最不利D2396.050—偏载布置。计