連續(xù)梁橋墩頂?shù)乃搅εc抗推剛度

連續(xù)梁橋墩頂?shù)乃搅εc抗推剛度

0橋向水平力的影響為了減小橋的總高差，通常設(shè)計(jì)為柔性橋。在設(shè)計(jì)橋墩的過程中,墩頂順橋向水平力往往成為設(shè)計(jì)的主要控制因素。墩頂所受的水平力可分為三部分:汽車制動(dòng)力;溫度變化和混凝土收縮徐變產(chǎn)生的作用力;外部作用力(如風(fēng)荷載、土側(cè)壓力、船撞力)。一般情況下,橋梁一聯(lián)長(zhǎng)度在100~200m之間,其中一個(gè)橋墩設(shè)置固定支座,其余橋墩設(shè)置活動(dòng)支座。按橋墩和支座的組合剛度和橋跨進(jìn)行分配水平力。1計(jì)算平臺(tái)的抗推擠壓力1.1抗推剛度驗(yàn)算當(dāng)橋臺(tái)為重力橋臺(tái)或者U型橋臺(tái),很難產(chǎn)生變形或者滑動(dòng),其剛度無窮大。當(dāng)橋臺(tái)為其他形式的樁柱式橋臺(tái),則按照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)的附錄P中P.0.4進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)橋墩的基礎(chǔ)為天然基礎(chǔ)或者帶承臺(tái)的群樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)的剛度很大,在外力的作用下,基礎(chǔ)的變形非常小,可視為橋墩和基礎(chǔ)固結(jié)。這樣的橋墩的抗推剛度可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)的圖乘法求得。當(dāng)橋墩的形式為樁柱式,則按照《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)的附錄P中P.0.3進(jìn)行計(jì)算。1.2g—支座的抗推剛度板式橡膠支座的支座剛度為:K支=nFG/t式中:n—一排支座個(gè)數(shù);F—支座的平面面積;G—橡膠的剪切模量,一般取1.1MPa;T—支座的橡膠層總厚,可參閱支座產(chǎn)品規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn),一般可近視取0.71~0.78倍支座總厚。對(duì)于盆式橡膠支座,因?yàn)橄鹉z片固定在鋼盆中,位移很小,支座剛度可視為無窮大。1.3組合可靠性由于總位移為△i=△墩+△支=1/K墩+1/K支所以總的組合推剛度Ki=1/△i=K墩×K支/(K墩+K支)2計(jì)算動(dòng)態(tài)跟蹤一聯(lián)橋梁總的制動(dòng)力T按照《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2004)第4.36條進(jìn)行計(jì)算。3加著加著溫降升計(jì)算混凝土收縮、徐變及溫度下降(上升)均屬于同一種性質(zhì),可將兩者加起來折算成溫降(升)進(jìn)行計(jì)算。一聯(lián)橋當(dāng)溫度升高或者降低時(shí),梁會(huì)伸長(zhǎng)或者縮短,橋墩也會(huì)隨之產(chǎn)生墩頂位移,其值大小與各墩臺(tái)的水平抗推剛度Ki及各孔跨徑有關(guān)。4組合推剛度和溫度分配某跨徑為30m的連續(xù)梁橋,其中某一聯(lián)為5孔150m,橋面寬26m,雙向6車道。3#墩采用固定的盆式支座,其余各墩采用活動(dòng)盆式支座,活動(dòng)盆式支座的摩擦系數(shù)μ=0.03。中跨支點(diǎn)豎向力為21600KN,邊跨支點(diǎn)豎向力為8500KN,橋墩采用雙柱C30混凝土墩,每柱為1.7m×2m的矩形截面?；A(chǔ)為群樁基礎(chǔ),樁基為6根直徑1.4m鉆孔樁,上設(shè)8m×9.2m×2m承臺(tái)。該地最大降溫為25度,混凝土收縮按降溫10度考慮。具體如圖1所示。0#墩—3m;1#墩—8m;2#墩—8m;3#墩—7m;4#墩—7m;5#墩—8m溫度變化取25+10=35度,線膨脹系數(shù)取α=0.00001。1)計(jì)算各墩臺(tái)的組合推剛度由于采用群樁基礎(chǔ),基礎(chǔ)剛度非常大,墩臺(tái)推剛度K墩=3EI/L3計(jì)算,支座為盆式支座,剛度很大,所以Ki=K墩。2)計(jì)算總的制動(dòng)力一個(gè)車道的汽車荷載為:制動(dòng)力三車道,T=165×3×0.78=386.1(KN)3)進(jìn)行第一次計(jì)算制動(dòng)力分配,0#墩的制動(dòng)力>支座摩阻力,支座滑動(dòng),T0=241.5KN。4)總組合推剛度減去0#墩的組合推剛度為新的總組合推剛度ΣK新,總的制動(dòng)力減去0#墩分得的制動(dòng)力得T新,再進(jìn)行一次制動(dòng)力分配。5)由于本橋?yàn)閷?duì)稱結(jié)構(gòu),不動(dòng)點(diǎn)X0在跨中處,各墩的距離不動(dòng)點(diǎn)X0的距離就可以得到了,按照剛度和距離進(jìn)行分配溫度力。6)結(jié)果每個(gè)橋墩的溫度力均大于其支座摩阻力每個(gè)橋墩支座都發(fā)生滑動(dòng),全部取滑動(dòng)摩阻力為溫度力。7)橋墩順橋向水平力組合=制動(dòng)力+溫度力,每個(gè)橋墩支座發(fā)生滑動(dòng),橋墩順橋向水平力=支座摩阻力。具體計(jì)算見表1。5活動(dòng)支護(hù)滑動(dòng)的觀測(cè)連續(xù)梁橋墩墩頂順橋向水平力考慮墩梁共同作用的計(jì)算應(yīng)按收縮徐變、溫度變化、制動(dòng)力的順序進(jìn)行,在計(jì)算中需判斷活動(dòng)支座是否滑動(dòng),在支