薄壁花瓶墩柱的應用研究

1、薄壁花瓶墩柱的應用研究薄壁花瓶墩柱的應用研究謝寶來【摘要】本文重點討論了花瓶式薄壁墩柱的外形設計和結(jié)構(gòu)設計的一般方法，外形設計使墩柱能適合任何箱梁斷面，并給出了外形的曲線方程；結(jié)構(gòu)設計分別以牛腿和深梁的計算模型進行結(jié)構(gòu)設計，并編制了牛腿和深梁的計算程序，以來提高工作效率，最后用ANSYS大型有限元分析軟件進行分析復核計算?！娟P鍵詞關鍵詞】墩柱牛腿深梁ANSYS有限元一、一、工程概況工程概況東南半環(huán)高架橋南起津塘公路南側(cè)700米，北至程林

2、莊路北400米，全長5.2km，其中橋梁全長5km，面積：178000余平米。全線墩柱共400來個，大部分均為花瓶式薄壁墩柱。二、二、外形設計外形設計初步設計階段，對墩柱藝術造型進行了優(yōu)化設計。根據(jù)滿足墩柱受力要求、考慮藝術效果、方便施工等原則，優(yōu)化設計出了花瓶式薄壁墩，見圖（一）。花瓶式薄壁墩柱的圓滑曲線給人以美感，墩柱兩側(cè)曲線同上部箱梁的斜腹板自然銜接，渾然一體，見圖（三）。花瓶式薄壁墩柱效果圖圖（一）為了便于表示，把16.5米橋?qū)?/p>

3、的墩柱計為A型墩柱，把13米橋?qū)挼亩罩嫗锽型由上面推導結(jié)果可以看出，R為h，L和a的函數(shù)，L減a為墩柱的懸臂，也可以說R為墩帽高（h）和墩柱懸臂（L減a）的函數(shù)；根據(jù)此函數(shù)，可以設計出適合任何箱梁的墩帽，為了滿足墩柱美學要求，箱梁底寬要大于或等于墩帽長度L，當然取等于時為最佳效果，這時，可以由箱梁斷面得到墩帽長度L，墩柱寬度a由橋?qū)挍Q定，一般經(jīng)驗為橋?qū)挼淖笥遥彰备叨萮也很好確定，一般經(jīng)驗大小為墩柱寬度a加0.5米，由此，決定R的51

4、三個參數(shù)大小確定了，R的值也就確定了。（2）抹角設計）抹角設計為了滿足美學要求，墩柱做抹角處理。墩身抹角c為30厘米，墩帽頂抹角c為5厘米，墩帽抹角在h0.15范圍內(nèi)，抹角c線性由30厘米變到5厘米。墩柱高X處的抹角方程為：(0≤X≤H)當0≤X≤Hhc=30cm當Hh≤X≤H0.15c=cm??515.015.025????hXH當H0.15≤X≤Hc=5cm花瓶式薄壁墩柱外形圖(單位:厘米)圖（三）（3）摳槽設計）摳槽設計為了滿足美