獨柱墩連續箱梁橋的抗傾覆穩定性分析

(永州市交通建設投資有限公司，湖南 永州 425000)

隨著我國城市基礎建設的快速發展，城市立交橋和高架橋的結構形式越來越多樣化[1]。為提升立該結構型橋梁的適地性與行車舒適性，獨柱墩連續梁橋得到廣泛應用[2,3]。因獨柱墩橋梁的支撐方式為單點支撐，當遇到嚴重超載情況時，橋梁會出現傾覆破壞[4,5]。近年來，國內發生多起由于嚴重超載導致獨柱墩橋傾覆倒塌事故，造成巨大經濟損失和人員傷亡[6]。目前，我國橋梁設計者大多僅考慮了橋梁的抗彎、抗剪性是否符合規范要求[7,8]，而橋梁抗傾覆穩定性的安全儲備沒有足夠重視。基于此，本文基于MIDAS Civil有限元軟件，分別對4種不同車道荷載形式下的獨柱墩連續箱梁橋進行抗傾覆穩定性研究，分析結果可為獨柱墩連續梁橋的抗傾覆設計提供理論依據。

1 工程概況

依托某高架橋左幅第3聯為背景，其上部結構為5×23.08 m的預應力混凝土連續箱梁，下部結構采用獨柱墩、承臺接灌注樁基礎。該橋為單箱4室箱梁，采用滿堂支架現澆施工，主梁高度為1.5 m，頂板和底板寬度分別為13.5、6.3 m。橋梁設計荷載等級為公路-Ⅰ級。橋梁總體布置如圖1所示。

圖1 橋梁布置圖(單位： cm)

2 建立模型

考慮到獨柱墩連續箱梁橋的構造特點及計算精度要求，運用MIDAS Civil有限元軟件，采用梁單元法建立全橋計算模型，針對不同荷載下預應力混凝土連續梁橋進行抗傾覆穩定性分析。全橋模型如圖2所示，模型中支座本身采用彈性連接方式，支座與主梁和墩頂的連接方式分別采用剛性連接、固結模擬，整個模型中共265個節點，230個單元，模型坐標系中X、Y、Z分別表示橋梁的縱向、橫向、豎向。……