文档介绍：公路 2007 年11 月第11 期 H IG H W A N o v .2 0 0 N o . 1 1
文章编号: 0451- 0712(2007)11一0046- 05 中图分类号:U 文献标识码:B
山区空心薄壁高墩的构造与力学分析
李,容‘,叶燎原2,周亦唐,
(1. 昆明理工大学建筑工程学院昆明市 6502242. 云南大学昆明市 650091)
摘要: 对空心高墩的构造和受力特点进行了总结. 对桥墩的静动力分析和稳定性分析进行了探讨,通过分
析和比较,得出了一些结论,提出了一些建议.
关谁词: 空心薄壁墩,高墩; 非线性,稳定性; 地震响应
在我国西南山区的高等级公路建设中,由于地空心段是薄壁高墩的主要构造,一般空心段高
形的变化较大,高桥墩占了很大的比例,墩高达到度6^ 1m ,而为了确保空心段不至于发生局部屈
5m 以上的高桥是非常多的,有的甚至超过10m , 曲破坏,其壁厚不宜小于D /15(D 为圆形截面内外
对于此类桥墩,出于经济、美观和实用的考虑,需要半径之中值或矩形截面长边长)。空心段的高度同时
做得比较轻巧。空心薄壁高墩正是为实现下部构造也决定了横隔板的位置。
的轻型化而采用的一种桥墩形式。为了调节空心墩内外温差及其他要求,还设有
空心薄壁高墩具有明显的优越性,它具有较好通风孔、进人孔和排水孔等。
的经济性,它可以较少的材料获取较大的截面抵抗空心高墩的受力特点
矩,既能充分发挥材料的力学性能,又能较经济地满高墩设计与常规桥墩相比,高桥墩的墩身压应
足刚度要求,结构整体性好。因此,在山区,特别是对力已不再控制设计,而自振周期、风振影响、日照位
抗震设防有较高要求的山区,空心薄壁高墩往往被移等却成为高墩设计中必须考虑的因素,稳定性、墩
大量采用。顶位移和自振周期成为墩身截面设计的控制条件。
高墩的柔度一般很大,因此其自振周期较长。因
1 空心薄壁高墩的构造特点及受力性能此,在进行高墩的抗震计算时,必须多取几个振型进
空心薄壁高墩的构造特点行计算,才能满足计算精度要求,最好能进行时程分
空心薄壁式高墩一般包括实体过渡段,空心段析。另外,高桥墩的柔性,使墩顶在地震作用下产生
和隔板。对于抗震结构来说,质量的分布会对其自振较大的位移,这样,可能导致桥梁的横向或者纵向的
特性产生影响,因而实体过渡段高度的大小、空心段碰撞,从而最终导致上部结构的落梁。
的高度以及隔板的位置有时候对桥墩的地震响应是风荷载是高墩的主要侧向荷载之一,它对高墩
会有所影响的。的作用有静力和动力两部分,顺风向的风力分为平
空心高墩顶部,由于承受上部结构传来的强大均风压和脉动风压,平均风压的作用性质相当于静
集中力,需要设置较厚实的帽梁,在帽梁与空心截面力,用静力计算方法分析。脉动风压是因风的不规则
的衔接处,为使应力在墩身内更好地传递与分布,需性引起的,其作用性质是动力的,引起结构振动,由
要设置墩顶实体过渡段,墩顶实体过渡段过大,会导于脉动风的强度是随时间按随机规律变化,则应按
致桥墩的柔度进一步增加。另外,在墩身与基础的连随机振动理论计算。在横向风流经过桥墩时产生旋
接处,由于刚性基础的固端作用,