高墩設(shè)計(jì)理論研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)公路交通事業(yè)的迅速發(fā)展，山區(qū)高等級(jí)公路逐漸增加，需要修建大量的高墩橋梁。高墩屬于柔性結(jié)構(gòu)，與普通橋墩有所不同，設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)應(yīng)特殊考慮。 在廣泛調(diào)研及查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文介紹了高墩一般采用的截面形式，討論了如何根據(jù)高度不同選取其截面類型，歸納了高墩設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn)。 橋墩的計(jì)算長(zhǎng)度問(wèn)題在工程界一直沒(méi)有定論。本文從穩(wěn)定的角度出發(fā)，將整體模型的失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定安全系數(shù)與壓桿穩(wěn)定的歐拉公式聯(lián)系起來(lái)，得到了橋墩的計(jì)算

2、長(zhǎng)度，據(jù)此可以更準(zhǔn)確的進(jìn)行橋墩配筋設(shè)計(jì)。 高墩作為柔性結(jié)構(gòu)，其位移計(jì)算方法與一般橋墩有所不同，幾何非線性效應(yīng)較為顯著，在設(shè)計(jì)計(jì)算中必須考慮。本文利用ANSYS分析軟件對(duì)不同長(zhǎng)細(xì)比的偏心受壓桿件進(jìn)行幾何非線性分析，并與瑞雷－里茲法結(jié)果進(jìn)行比較，認(rèn)為該法充分考慮了幾何非線性效應(yīng)，作為高墩位移計(jì)算的簡(jiǎn)化計(jì)算公式具有較高的精度。 由于高墩多為薄壁輕型的偏心受壓結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定問(wèn)題至關(guān)重要，本文論述了兩類穩(wěn)定的區(qū)別，建議采用第二類穩(wěn)定分

3、析方法進(jìn)行高墩穩(wěn)定分析。同時(shí)，通過(guò)對(duì)某空心薄壁墩在不同高度下強(qiáng)度、位移、穩(wěn)定的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)度和穩(wěn)定均有較大富余的情況下，位移已不能滿足規(guī)范要求。建議在充分進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和穩(wěn)定分析的基礎(chǔ)上，高墩的位移限值可以適當(dāng)放寬。 高墩大多為閉口截面，溫度效應(yīng)比較明顯。本文用有限元程序模擬了橋墩施工過(guò)程，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行溫度場(chǎng)分析和應(yīng)力分析，得到了水化熱對(duì)空心墩的影響規(guī)律。同時(shí)，本文模擬分析了日照作用下橋墩的溫度分布以及由此產(chǎn)生的墩頂位移和橋墩應(yīng)