预制装配式T梁桥高墩型式选择分析.docx

          预制装配式T梁桥高墩型式选择分析                    摘要：社会经济实力的快速发展，使高速公路的基础建设越来越完善，平原地区的高速公路系统已基本完善，同时为推动西部大开发战略，我国在山区高速公路的建设方面投入的力度逐渐增大，各种山区高速公路工程不断出现，以保障社会经济的全面发展山区的地貌类型多样，起伏较大，河谷众多，使高速公路的建设发展具有较高的复杂性通过在山谷和河流上方建设桥梁，能够保障高速公路的线行平顺，但由于部分山区地段存在较高的高程差，使桥梁施工阶段遇到高墩情况，是公路桥梁施工中要特别重视的工程要点关键词：T梁桥；高墩型式；选择分析引言在山区高速公路的桥梁工程当中，因为在设计桥梁工程的建设方案时不会存在桥下通航的限制，所以建设单位在设计阶段当中，注重提高桥墩的力学性能，以达到高速公路的建设需求但不同的设计单位的设计要点存在差异，导致桥梁设计阶段中未建立统一的标准通过使用预制式拼装结构进行桥梁建设，在确保桥梁工程施工效率的同时，能够有效的降低工程成本，以保障桥梁工程的整体效益部分高墩桥梁选择大跨径预应力混凝土刚构，但为更好的体现标准化施工的优势，所以建设单位通常会选择常规跨径的梁桥，其跨径多数在40m左右，截面型式通常以装配式T梁为主。

从结构体系上来说，可将装配式T梁刚构桥划分到连续梁桥类中，其结构形式主要是先简支后连续，装配式T梁刚构具有较高的刚度和良好的抗震能力，结构的受压形变较小，且具有简易的后期养护因其具有的众多优点，桥梁建设单位对其的重视程度日益加深1公路高墩型式分析高墩结构特点主要有以下几个方面：第一，由于桥墩高度通常高于40m，导致桥墩的具有较高的长细比，因此建设单位需要注重考虑桥墩结构的稳定性和非线性问题第二，对于双柱圆柱墩来讲，其能够有效的优化矩形实心墩的横向刚度，且具有均衡的受力性能双柱圆柱墩在保障工程质量的同时，具有较低的成本造价，因此被广泛应用于墩高小于40m的桥梁工程当中第三，根据调研资料能够得知，在墩高小于60m的桥梁工程当中，通常使用矩形实心墩，主要是因为在更高的桥梁工程当中，其提供的横向刚度和抗扭刚度难以达到工程需求，必须提高截面尺寸来增强横向刚度和抗扭刚度，但会造成混凝土的用量大幅上升，对地基带来更大的承载压力，导致桩基础的施工成本上升，无法满足工程的经济性需求第四，与实心墩相比较，空心墩具有更繁杂的施工环节，但空心墩的受力情况更加合理如果桥墩截面面积变动不大，能够调整空心墩的纵、横向尺寸，来提高桥墩的高度，具有较大的灵活性，因此，空心墩的适用范围更加广泛。

2预制装配式T梁高墩静力分析静力分析中的设计参数主要有：第一，混凝土的重力密度为γ=26kN/m3，混凝土的弹性模量为EC=3.45´104MPa第二，沥青混凝土的重力密度为γ=24kN/m3第三，将车道荷载使桥梁墩台出现不利纵向力所在位置的总重力的一成，作为静力分析当中的汽车制动力对于公路I级汽车荷载的制动力来说，其标准值需要超过165kN对于双向行驶车道的汽车荷载制动来说，其标准值应当是单道制动力标准的双倍本文所研究桥体数据：总长为160m，道路跨径为40m，车道荷载均布力为qk=10.5kN/m，线性集中荷载为Pk=320kN，可得出汽车的重量是2000kN，则汽车重量的一成是200kN，超过汽车荷载的制动力标准值，因此将200kN作为单车道的汽车制动力而该桥的车道为双向行驶型，因此其中车道总汽车荷载制动力为400kN第四，需要考虑制作的不均匀沉淀现象3稳定性计算分析在现阶段的高速公路建设当中，通常选择连续桥梁，当桥墩较小时，不用将稳定性问题作为重点内容但如果桥墩较大的情况时，就必须要重视稳定性问题，同时要注意在桥梁施工阶段、以及运营成桥环节时存在失稳的问题对于装配式T梁桥的预制T梁来说，只需着重分析单墩接受和运营成桥阶段的稳定性，从而确定造成高墩失稳的主要因素，进而采取相应预防措施。

3.1运营成桥阶段的稳定性分析在运营成桥阶段的稳定分析当中，需要着重分析的成桥自重荷载、汽车制动力、风荷载、整体温度变化等在成桥阶段的屈曲工况组合中，两组工况共同有：自重荷载、二期恒载、活载、汽车制动力、横纵风荷载但两工况的温度变化有所不同，一组为温度升高，二组为温度降低表1成桥阶段一阶屈曲稳定特征值λ墩型工况组合40m50m60m70m80m90m双柱圆柱墩工况一工况二13.3913.5413.5413.548.258.366.586.735.625.884.884.95矩形实心墩工况一工况二20.0920.8516.4216.5914.7814.9313.2113.4512.5812.7510.010.15双柱矩形空心墩工况一工况二20.4520.6418.0118.1316.3816.5215.0215.1614.4114.6513.9714.15矩形空心墩工况一工况二29.7130.0323.8524.1220.3120.7319.3819.6317.3917.7416.9417.18根据表1所显示的一阶屈曲稳定安全系数分析能够知道：第一，当墩型相同时，成桥稳定特征值与桥墩的高度成反比，桥墩高度越大，成桥的稳定性就会越差。

第二，通过表中数据进行对比可知，矩形空心墩的屈曲稳定特征值最高，因此其成桥阶段的稳定性最好而双柱圆柱墩的屈曲稳定特征值最小，其成桥阶段的稳定性最差4桥墩施工方法分析墩是其下部结构的重要部分，常用的桥墩施工方法有：第一，满堂支架施工通过碗扣式脚手架，能够进行架立模板和绑扎钢筋等工作，同时也便于人员行走以混凝土输送泵作为混凝土的主要运输方式第二，无支架施工人员通过扶梯行走，以钢管设置施工平台，以进行施工作业以汽车吊机作为混凝土的运输方式第三，塔吊施工如桥墩高度超过30m，需要在桥墩周围搭设塔吊，塔吊需要跟墩柱预埋件、以及墩身进行连接当桥墩的高度在60m以上时，就无法使用这些常用的桥墩施工方法此时要用特殊的施工方法来进行高墩建设，基本设备与常用的桥墩施工方法相同，只是模板的使用方式有较大的差异在高墩施工中常用的模板有滑模、爬模、以及翻模高墩施工中所选择的模板类型，关系着施工工艺的选择和确定，因此需要考虑桥墩结构类型、施工调节、以及施工要点来选择最为合适的模板类型5桥梁固有振动分析在预制主梁架设前，需要将桥墩充当一端固结，将悬臂梁另一端固结边界条件直接决定着桥墩自振频率和振型嵌固桥墩的地基层变形时，会降低桥墩的自振频率。

通过土弹模拟能够分析桥域的自由振动有限元分析软件，可以使地基变形的计算更加快捷准确的计算地基变形有限元分析原理：将桥梁结构划分成众多杆单元，桥梁结构平衡方程可表达为：[k]{δ}={F}结束语本文通过分析选择预制装配式T梁桥高墩型式的相关要点，希望能够为预制装配式T梁桥高端形式的合理选择提供依据，以提公路升桥梁建设的效率和质量，推动我国交通事业的健康发展参考文献：[1]张伟.高海拔峡谷地带高墩桥梁选型研究[D].重庆交通大学,2017.  -全文完-。