高速支線上跨獨柱墩橋梁抗傾覆能力分析

邱冬 趙翔

摘 要：近些年來獨柱墩橋梁的傾覆事故時有發生，引起了業內的高度關注，大多數發生傾覆事故的橋梁在之前常規檢查檢測中并沒有發現問題，說明單純靠常規的檢查檢測并不能有效排除安全隱患。橋梁是否存在傾覆的隱患，需先對其傾覆穩定性通過相關驗算通過結果進行分析探討，依據現行規范對獨柱墩橋梁橫向抗傾覆的驗算規定，計算分析了某一類型獨柱墩橋梁的抗傾覆能力，為獨柱墩橋梁的加固設計提供思路。

關鍵詞：高速公路;獨柱墩橋梁;傾覆穩定性

中圖分類號：U445.7 文獻標識碼：A

0 引言

高速支線上跨橋中的獨柱墩橋梁由于其外形美觀，經濟性能好等優點，在公路工程中的應用比較廣泛。而對于高速公路中的獨柱墩上跨橋，又以四跨三獨柱墩的形式較為常見，根據現行規范[1]對獨柱墩橋梁橫向抗傾覆穩定性的驗算規定，分別計算分析了三座相同上部結構形式的高速支線上跨獨柱墩橋梁的抗傾覆穩定性并對其橫向抗傾覆能力進行了綜合分析，望通過分析能夠對獨柱墩橋梁的加固設計提供思路。

1 工程概況

梳理了省內已修建的高速支線上跨橋，通過歸納從高速支線上跨橋中挑選出3座其上部結構形式一致，皆為四跨三獨柱墩橋梁。所選的案例板梁底部寬皆為4 m，梁高同為0.8 m，1#～3#橋墩皆為直徑為1.2 m的圓柱墩，橋臺支座間距及設計荷載等級設定見表1。

2 抗傾覆分析內容

對三座獨柱墩上跨橋的橫向抗傾覆能力[2-3]的分析將按照現行的規范要求通過某有限元軟件進行計算，案例橋梁原荷載等級皆為汽-20級，掛-100，建設年代均在2000年間，現將按照現行規范要求統一用公路II級用作驗算荷載，橫向抗傾覆能力的結果將與規范要求的標準進行比對，比對標準主要為以下兩條：（1）穩定系數是否大于等于2.5;（2）橋臺支座是否出現負反力。

3 驗算結果及分析

3.1 驗算結果

按現行規范驗算后，案例1、2、3支橋臺座皆出現負反力，橫向抗傾覆系數為0.96、1.06、1.13、計算數據詳見下表2、3、4。

3.2 驗算分析

選定的3座高速支線獨柱墩上垮橋計算結果皆未滿足現行標準，在特征狀態1結果中均有著支座負反力的出現，在特征狀態2結果中均小于規范要求的2.5安全系數。通過案例的結果數據對比可以發現相同荷載條件、上部結構形式及跨徑的獨柱墩橋，其橋臺支座的間距對橋的抗傾覆能力有一定的影響，支座間距拉大，橋梁其抗傾覆能力相應增強。相同荷載條件、上部結構形式及橋臺支座間距的獨柱墩橋，其跨徑縮小，橋梁其抗傾覆能力相應增強。

4 結論

通過分析結果可以知道選定的三座四跨三獨柱墩橋梁其抗傾覆能力皆不滿足現行規范標準的要求，建議進行相關的加固改造措施。

案例計算出的結果數據與規范要求的2.5安全系數有一定的差距，可以看出早些年代建設的此類獨柱墩橋梁其抗傾覆能力對于現行規范來說較多已不滿足現在的使用要求，為了減少交通安全隱患，建議重點對高速上跨三獨柱墩的橋梁進行針對橫向抗傾覆能力的相關排查。

參考文獻：

[1]JTG 3362-2018，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

[2]李振彬.淺談深汕高速公路西段獨柱墩橋梁抗傾覆驗算與加固設計[J].公路交通科技（應用技術版），2016（5）：258-259.

[3]黃國勇，蘭長青.墩梁固結獨柱墩橋梁抗傾覆分析及加固設計方法[J].公路交通科技（應用技術版），2011（12）：97-99.