【摘 要】:本文以中墩獨(dú)柱的橋?qū)挒?0.5米，跨度為4x20米的平曲線半徑分別為:R=50、100、150、200、240、300米和∞(即直線)的鋼筋混凝土連續(xù)箱梁進(jìn)行分析，確定獨(dú)柱墩小半徑彎橋的抗傾覆穩(wěn)定性。

　　【關(guān)鍵字】：獨(dú)柱墩,小半徑,彎橋,抗傾覆穩(wěn)定性

　　1 前言

　　獨(dú)柱墩連續(xù)梁橋由于墩柱對橋下空間占用小，整體結(jié)構(gòu)美觀，而廣泛應(yīng)用于城市高架橋、城市和公路互通立交里的匝道橋，而在匝道橋中尤其以小半徑彎橋居多。這種橋的顯著特點(diǎn)是恒載作用下邊支點(diǎn)內(nèi)外反力相差較大，活載偏載作用下內(nèi)側(cè)可能會產(chǎn)生支座脫空。

　　2009年7月15日津晉高速公路天津段港塘互通立交橋A匝道獨(dú)柱墩橋梁因通行車輛偏載發(fā)生倒塌，2012年8月24日 哈爾濱陽明攤大橋引橋匝道橋因通行車輛偏載超載引發(fā)整體傾覆，傾覆結(jié)構(gòu)為三跨連續(xù)，鋼混凝土組合箱梁，中墩獨(dú)柱。這些橋梁雖然產(chǎn)生傾覆倒塌的主要原因是超載，但不得不說我們的規(guī)范在抗傾覆穩(wěn)定性方面除了支座不允許出現(xiàn)拉力外并沒有其他規(guī)定，我們的設(shè)計(jì)在考慮傾覆穩(wěn)定方面也沒有足夠的前瞻性。這應(yīng)該引起我們設(shè)計(jì)人員的足夠重視。新的《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》正在編撰，其征求意見稿中已增加了對橋梁抗傾覆穩(wěn)定性的規(guī)定。本文以此規(guī)定為依據(jù)，對橋?qū)挒?0.5米，跨度為4x20米的平曲線半徑分別為:R=50、100、150、200、240、300米和∞(即直線)的鋼筋混凝土連續(xù)箱梁進(jìn)行分析，總結(jié)出不同曲線半徑對傾覆穩(wěn)定性的影響。

　　2 概況

　　橋梁跨徑 4x20米，橋?qū)?0.5米，橫斷面布置如圖一，平曲線半徑分別為：R=50、100、150、200、240、300米和∞(即直線)，模型平面見圖二，其中0、4號臺為雙支點(diǎn)，支座間距為5m，1、2、3號墩為單支點(diǎn)，為方便對比，均不設(shè)預(yù)偏心。二期恒載按雙側(cè)防撞墻，10厘米混凝土鋪裝+10厘米瀝青鋪裝考慮。汽車荷載按偏載雙車道偏向曲線外側(cè)最不利布置。采用midas/civil 2012 對以上7種情況分別建模分析。僅考慮恒載、汽車荷載和溫度作用。

　　3 反力結(jié)果

　　對7種不同平曲線半徑的橋分別列出各種工況下的反力，由于篇幅有限，圖中僅示出R=50時標(biāo)準(zhǔn)組合下支點(diǎn)最小反力(圖三)和R=240時標(biāo)準(zhǔn)組合下支點(diǎn)最小反力(圖四)，其中汽車荷載作用下的最小反力見表一、恒載作用下的反力見表二、承載能力極限狀態(tài)最小反力見表三、正常使用極限狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)組合最小反力見表四。

　　通過以上表格對比能得出以下結(jié)論：曲線半徑的變化對邊支點(diǎn)內(nèi)、外側(cè)的活載反力影響很小，對邊支點(diǎn)內(nèi)、外側(cè)的恒載反力影響很大。承載能力組合下的最小反力半徑小的更不利實(shí)際最主要的影響因素是恒載反力受曲線半徑的影響較大的原因了。因此對于中墩獨(dú)柱的橋，無論曲線半徑多大，均應(yīng)重點(diǎn)考慮傾覆穩(wěn)定問題，尤其是恒載較小的鋼箱梁、鋼混凝土組合箱梁等結(jié)構(gòu)。

　　從承載能力極限狀態(tài)組合來看，R=50~R=240米均出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象，但在標(biāo)準(zhǔn)組合下均未出現(xiàn)脫空，滿足規(guī)范要求，但富裕量偏小。

　　4 傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算

　　根據(jù)《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》征求意見稿 4.1.9條，除應(yīng)滿足所有支座在作用標(biāo)準(zhǔn)組合(汽車荷載考慮沖擊系數(shù))下，所有單向受壓支座不能脫空外，尚應(yīng)滿足上部結(jié)構(gòu)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù) 。根據(jù)規(guī)范先確定傾覆軸，其中R=200及R=∞的傾覆軸見圖五：

　　按規(guī)范計(jì)算抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)，結(jié)果見表五：

　　表中R=150米和R=240米時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)小于2.5，不滿足規(guī)范要求，富裕量不足。

　　5 結(jié)論

　　通過以上分析研究，得出以下結(jié)論：

　　1)曲線半徑對恒載反力的影響較大，但對偏載活載反力的影響較小。

　　2)傾覆穩(wěn)定系數(shù)與曲線半徑的變化關(guān)系并非線性，實(shí)際影響因素有曲線半徑、橋梁跨度、傾覆軸的位置等多方因素。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 邵容光.混凝土彎梁橋[M].北京：人民交通出版社，1994

　　[2] JTG D62-2004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.

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　　[4] JTG D60-2004公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范.

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