浅析独柱连续箱梁桥在汽车偏载作用下的稳定性.pdfVIP

第B卷第l期 石家庄铁路职业技术学院学报 VOL．13No．1 2014年3月 J0URNALOFSHIJIAZHUANGINSTITUTEOFRAIL rAYTECHNOL0GY M ar．20l4 浅析独柱连续箱梁桥在汽车 偏载作用下的稳定性 马增数 (石家庄铁道大学 河北石家庄 050043) 摘要：汲取独柱墩梁桥倾覆事故的教训，根据夹圹互通立交桥的检测数据以及相关技术资料， 对该桥进行偏载作用下的稳定性分析，得到偏载限值，为该桥的进一步决策提供一定依据。 关键词：独柱墩 偏载 横向倾覆 ． 中国分类号：U446．1 文献标识码：A 文章编号：1673—1816(2014)01．0068．04 1 引言 独柱现浇连续箱梁桥由于具有 占地少、下部结构布局合理、外形轻巧美观等优点，被广泛应用 于城市桥梁和高速互通立交匝道桥中。但由于独柱墩在横桥向采用单支点支撑，在汽车偏载作用下， 对结构的横向抗倾覆稳定非常不利。大量的事实证明，在偶然偏心荷载作用下，独柱墩桥梁可能发 生整体横向失稳，而我国大部分桥梁工作者比较关注的是桥梁抗弯、抗剪承载力是否满足规范要求， 对由偏心偶然超载引起的横向抗倾覆能力关注不足。本文以衡水市境内的一座互通立交桥为例，根 据实际检测数据，对其稳定性进行了分析。 2 工程背景 2．1桥梁概况 图 1 实际桥梁照片 夹圹互通立交桥是一座跨石黄高速公路的桥梁 (图1)。桥梁跨径为20．55m+4x25m+20．55m， 收稿 日期：2013-i1-26 作者简介：马增数 (1958-)，汉，河北赞皇人，经济师，研究方向桥梁工程。 68 第 1期 马增数 浅析独柱连续箱梁桥在汽车偏载作用下的稳定性 桥面净宽为 l1．4m，上部结构为单箱双室预应力混凝土连续箱梁。下部为钢筋混凝土圆截面独柱墩， 乘台下中墩配4根直径 120cm钢筋混凝土灌注桩，桩长均为20m。桥梁设计荷载等级为汽车--20 级，挂车一100。预应力混凝土梁设计强度为45#砼。 2．2检测内容 根据汽车--20级，挂一100的荷载等级标准，在适当超载荷加载下，通过桥梁偏载试验以及模 态试验分析，评定该桥的横向倾覆稳定性或力学性能，并应用空间模型进行验算分析，为该桥进一 步决策提供科学依据。主要检测内容包括： (1)桥梁上部结构静荷载受力状况：在不利汽车偏载作用下，分析预应力混凝土连续箱梁的横 向倾覆稳定性，并应用空间有限元模型进行数值验算分析。 (2)桥梁下部结构静荷载受力状况：在不利汽车偏载作用下，分析钢筋混凝土柱的应力特征， 并应用空间有限元模型进行数值验算分析。 (3)桥梁动力状况：在环境激励下，测试与分析预应力混凝土连续箱梁的模态，并与桥梁空间 动力有限元计算值进行比较和分析。 2．3试验方案简述 试验过程中采用 目前国际上最先进 的设备 (美国 BDI．STS．WIFISTRUCTURALTESTING SYSTEM)与技术，首先对该桥进行动力模态测试以及强度测试等，根据测试数据，经室内动力有 限元建模、模态分析、模型修正等，获得桥梁实际结构力学模型，根据该模型可实现桥梁力学性能 的全面分析。 土B Ⅱ=== l ±B [======])[]====亡] } ±B Ⅱ=== [—一—*—————J—r、rL_TJ———一：睁—————j—r、、