邊界條件對(duì)高橋墩穩(wěn)定性及有效長(zhǎng)度的影響分析與研究.pdf

1、隨著公路交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展，山區(qū)修建的橋梁日益增多。由于山區(qū)地形特點(diǎn)為溝深、坡陡，橋梁的橋墩往往較高。但是《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)第5.3.1條第(2)款，僅給出理想邊界條件下計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的取值。事實(shí)上橋墩的邊界條件比較復(fù)雜，墩底樁土作用非理想固結(jié);墩頂有支座縱橫向的約束，其邊界條件既非固結(jié)、也非鉸接。
　　本文主要是從以下兩個(gè)方面來研究橋墩的穩(wěn)定性及橋墩計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的取值:

2、　?、佼?dāng)橋墩樁基作用于剛性地基時(shí)，認(rèn)為墩底的邊界條件為固結(jié);橋墩墩頂有普通板式橡膠支座時(shí)，認(rèn)為墩頂?shù)倪吔鐥l件是彈性連接。在這種邊界條件下把橋墩簡(jiǎn)化為一理想中心受壓桿，用靜力法進(jìn)行橋墩穩(wěn)定方程的推導(dǎo)。然后用有限元軟件求解數(shù)值解并與公式解進(jìn)行對(duì)比分析。最后根據(jù)數(shù)值解得到的橋墩計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)，并獲得其與橋墩墩高、橋墩墩徑的關(guān)系曲面圖，由該曲面圖可以擬合出一個(gè)簡(jiǎn)化公式。
　?、诋?dāng)橋墩樁基作用于不同地基系數(shù)的彈性地基中時(shí)，認(rèn)為墩底的邊界條件為

3、彈性連接;橋墩施工階段或作用有普通板式橡膠支座時(shí)，把墩頂?shù)倪吔鐥l件當(dāng)做是墩頂自由或墩頂彈性連接。在這種邊界條件下把橋墩簡(jiǎn)化為一理想中心受壓桿，用靜力法進(jìn)行穩(wěn)定方程的推導(dǎo);最后應(yīng)用有限元軟件求得數(shù)值解并與公式解進(jìn)行對(duì)比分析。
　　通過本文的研究，推導(dǎo)了橋墩墩底固結(jié)而墩項(xiàng)為彈性連接，墩底為彈性連接而墩頂自由或墩頂彈性連接狀態(tài)下橋墩的臨界力求解公式，并用數(shù)值驗(yàn)證了其正確性。該公式是一個(gè)關(guān)于臨界荷載的超越穩(wěn)定方程，借用Excel軟件就可以