山区高速桥墩计算长度分析及结构形式比选-论文.pdf

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1、第13卷第1期广东交通职业技术学院学报Vol.13No.12014年3月JOURNALOFGUANGDONGCOMMUNICATIONPOLYTECHNICMarch2014文章编号：1671-8496-(2014)01-0001-04山区高速桥墩计算长度分析及结构形式比选宁立(广东省公路勘察规划设计院股份有限公司，广东广州510507)摘要：包茂高速粤境段A1合同段位于云开山的东南端，相对高差较大，为典型山区高速公路。结合广东省高速公路设计标准化研究成果，桥梁上部普遍采用预制结构，下部根据墩高选择不同的结构形式。文中通过有限元模型，利用压杆弹性稳定理论，得出桥墩在各边界条件下的计算长

2、度及偏心矩增大系数；在此基础上，针对35～45m墩高范围普遍采用的板式桥墩及双柱式桥墩，分析其施工及使用阶段最不利荷载工况，进行结构形式比选，优化结构设计。关键词：山区高速；桥墩；弹性稳定；计算长度中图分类号：U443.22文献标识码：AAnalysisofCalculationLengthandStructureComparisonofBridgePierinMountainHighwayNINGLi(GuangdongHighwaySurvey&DesignInstituteCo.Ltd.,Guangzhou510507,China)Abstract:PartofBao-Maohi

3、ghwaywhichislocatedthesoutheastofYun-kaiMountainsinGuangdongisatypicalmountainhighway.Combinedwiththedesignstandardizationofhighway,prefabricatedconstructioniswidelyusedinthesuperstructureofbridgeandthestructuralstyleofbridgepierisadjustedbytheheightofpier.Onthebasisoftheoryofelasticstabilityand

4、finiteelementmodel,thispaperobtainsthecalculationlengthandtheenhancementco-efficientofeccentricbendingmoment,andbesides,thisanalyticalmethodisemployedtocomparethecolumnarpierandplatepierwhichbotharewidelyusedintheheight35~45m,todirectdesignoptimization.Keywords:mountainhighway;bridgepier;elastic

5、stability;calculationlength设计过程充分吸收我省标准化研究成果，桥梁上0引言部普遍采用预制结构，墩高35m以下均采用双柱式桥墩。对于此类墩顶设置板式橡胶支座的简包头至茂名国家高速公路是国家高速公路网支或先简支后连续结构体系，桥墩的稳定问题控的第7条纵线，是连接我国华北、西北、西南的制截面尺寸及配筋，稳定计算长度与边界条件密纵向大通道。粤境段起于广西岑溪(省界)，经信切相关，而其边界条件又受桩基、墩梁的连接形宜、高州，终于广湛高速公路，路线呈南北走式、支座的刚度等因素影响，不能直接套用各种向，按双向四车道标准建设，全长约122km。本理想化边界条件及其计算长度系

6、数，给设计带来项目A1设计合同段位于云开山的东南端，相对一定困扰。本文通过有限元模型模拟桩-土、墩-高差较大，地势总体北高南低、西低东高，切割梁-支座间实际边界条件，利用弹性稳定理论，较深，常呈“V”型谷，自然坡度较大，丘陵间得出桥墩在各边界条件下的计算长度，为此类桥洼地分布面积小，为典型山区高速公路。墩的计算提供新的思路。作为广东省高速公路设计标准化试点项目，由于山区地形起伏较大，部分山谷桥梁墩高收稿日期：2013-06-01作者简介：宁立(1983-)，男，工程师，硕士研究方向：桥梁结构设计与计算2广东交通职业技术学院学报第13卷大于35m。当墩高大于45m时，预制结构下部桥墩普遍

7、选择薄壁空心墩；在35～45m范围内，板式墩及双柱式墩均有使用。基于墩身稳定因素，以板式墩为主。在相同的上部结构及活载水平力作用下，板式墩稳定性优于双柱式桥墩，但对于风荷载效应显著的近海山区，由于板式墩迎风面积大，荷载效应显著增加，从而增加了双柱式墩的可比选性。本文从受力、施工、造价等方面对两种墩型进行比选，为此高度范围墩型选择提供参考。图2实心板式墩(单位：cm)1结构简介2桥墩计算长度分析1.1上部结构设计过程中对小箱梁、T梁进行了充分的比