桥梁独柱墩验算及加固在工程中的应用

发布时间：2019-10-15 08:54

【摘要】：近十几年来,独柱墩桥梁因其样式好看,柱身细小、占地空间小、项目预算相对较低等优点在道路工程上使用普遍。当前我们对梁桥自身结构的横向抗倾覆性能的研究处于起步阶段,以至于很难对现实生活中桥梁倾覆加固处理有个系统的认识。因此独柱墩上部结构的验算分析以及其上部结构加固方法的研究迫在眉睫。本文选取河南省境内王(楼)兰(考)高速某桥为例,针对箱型梁桥的承重结构独柱墩的承受荷载能力以及加固方式、做了研究计算。本文主要研究的内容成果如下:1、通过对桥梁独柱墩理论分析知:桥梁结构抗倾覆验算是比较难以理解的力学现象,属于桥梁结构非线性分析的范围。2、本文用MIDAS Civil2011有限元软件建立构件单元模型,模拟现场的桥梁支座构件脱空的受力变形,发现支座脱空后对主梁内力影响较大。支座脱空后,主梁截面的弯矩均有不同程度的增大,并且主梁各跨跨中截面的内力增大幅度要远远大于支点截面。另外,支座脱空后,同一支点处支反力会重新分布。当某一支座脱空时,其同排相邻的支座反力会迅速增大。3、选取兰考西互通式立交CK1+098匝道独柱墩梁桥,分别选取增设混凝土盖梁法、增设立柱法、改造为空心墩或花瓶墩对其加固设计。加固设计施工中,根据受力情况,新加混凝土盖梁有时只在独柱墩的一侧加设,有时在两侧对称加设;单柱墩增设混凝土盖梁后,其整体美观性并没有降低,对桥下交通的影响较小,但是对原独柱墩的抗力性能要求却较高。当原独柱墩的承载能力安全系数较小时可以采用在独柱墩两侧加设立柱或增设空心墩或花瓶墩的方式进行加固。具体采用哪种加固方案,要结合桥梁的受力特征以及经济合理性等多方面综合考虑,选择一种最优方案。
【图文】：

独柱墩,桥梁

高速独柱墩桥梁

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2图 2 高架独柱墩桥梁，上述优点都是独柱墩所具有的，然而，事物都有两面性，无法避免也会，若要保证桥底下交通顺畅，则墩柱直径设计经常会受施工条件制约，导相邻支座间距必须尽量过小，因独柱墩支座间距过小，则其横向抗倾覆能从国内外研究领域看，独柱墩的在桥梁出入口设计中使用极其普遍。以王高速某桥作为本文的工程实例（图 3），，验算该工程桥梁的倾覆稳定性，提出合适的加固方法，在此基础上进一步采用相关的优化设计方案。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U445.72;U443.22

【引证文献】