独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性验算分析

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1、独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性验算分析摘要：在偏心偶然超载作用下，独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳。通过对独柱墩连续箱梁桥的抗倾覆能力分析，并以云南省武定至昆明高速公路共9座独柱墩箱梁桥的抗倾覆验算为工程背景，运用有限元分析程序MIDAS/CIVIL2006,对其中横向受力最不利的箱梁进行了整体抗倾覆验算，并有针对性的提出应对措施，以避免发生支座脱空现象导致侧倾，提高桥梁的抗倾覆能力。Abstract:Undertheactionoftheeccentricaccidentaloverloading,theoveralllateralinstabilityofsinglecolu

2、mnpierbridgemayoccur.Throughtotheanalysisoftheabilityagainstoverturningoncontinuousboxgirderbridge,andWuDingtoKunminghighwayinYunnanProvinceatotalof9singlecolumnpierboxgirderbridgesresistiveoverturningcheckingcalculationfortheengineeringbackground,byusingthefiniteelementanalysisprogramMIDAS

3、/CIVIL2006,tochecktheoverallstabilityagainstoverturningoftheboxgirderundertheworstlateralforce,andputforwardsomecorrespondingcountermeasures,toavoidthephenomenonofbearingseparationandenhancetheabilityofbridgestabilityagainstoverturning.关键词：独柱墩；连续箱梁桥；抗倾覆稳定性；应对措施Keywords:singlecolumnpier；cont

4、inuousboxgirderbridge；stabilityagainstoverturning；countermeasures中图分类号：U44文献标识码：A文章编号：1006-4311(2013)09-0045-030引言现浇连续箱梁桥整体性能好、抗扭刚度大，下部结构若配置独柱式桥墩，可使桥梁视觉通透、线条流畅、外形美观、节约桥梁占地并能节省工程造价，因此独柱式连续箱梁桥在互通式立交的匝道桥中被广泛采用。目前我国载重车辆普遍存在超载现象，个别车辆超载甚至达到了200%〜300%,导致多数桥梁处于超负荷工作状态。在偏心偶然超载作用下，已经导致国内发生多起独柱墩箱梁桥倾覆倒

5、塌事故，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，现有独柱墩连续箱梁桥的横向抗倾覆稳定性问题日益突出。我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)对上部箱梁抗弯强度、抗剪强度以及抗裂性能等结构自身强度方面有明确规定和要求，但对桥梁的横向倾覆稳定性要求方面没有加以阐述。在桥梁设计中，从业人员往往重视了桥梁纵向的受力分析与计算，却忽略了对桥梁在偏心超载情况下的的横向整体稳定性分析。因此，独柱墩连续箱梁桥横向受力特点的研究就成了当前一个重要课题。1连续箱梁桥抗倾覆验算分析在曲线连续箱梁桥中，由于梁体内、外侧恒载差以及偏心偶然超载的作用下产生较大的扭矩，

6、通常会使箱梁外侧超载、内侧卸载，当扭矩不断增大，达到并超过了整个结构对于梁体外侧翻转轴所能承受的抵抗翻转力矩时，箱梁内侧支座将产生负反力，这时如果梁体自身不能抵消此负反力，就会出现梁体与支座的脱离，即“支座脱空”现象，梁体曲线内侧支座就可能因为压力重分配而压坏从而丧失承载能力，整体结构就可能会发生侧翻并倾覆。可以用抗倾覆度作为评价连续箱梁桥抗倾覆能力的指标［1］。抗倾覆度K=・对于抗倾覆扭转力矩，主要有箱梁翻转轴扭转方向异侧的结构重力；对于倾覆扭转力矩，则主要有箱梁翻转轴扭转方向同侧的结构重力和偏载的活载力矩。本文通过对武昆高速共9座独柱墩中横向受力最不利的连续箱梁进行了抗倾

7、覆计算分析，对影响独柱墩连续箱梁桥横向稳定的因素进行了分析和总结，从而为独柱墩连续箱梁桥的设计提出一些建议和参考。1.1工程概况本文计算的云南省武昆高速项目包括富民立交、解家营立交、乌龟山立交共有9座独柱墩连续箱梁桥。设计时每一联除简支处采用双柱墩（双支座）外，连续处均设计为独柱墩（独支座）。连续墩处横桥向考虑了支座中心线（墩中线）偏离箱梁中心线曲线外侧一定的偏心距。在偏心偶然超载作用下，独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳。现选取偏载作用下抗倾覆最不利的乌龟山立交匝FK0+300桥第五联箱梁（圆曲线半径R=