車輛偏載作用下獨(dú)柱墩曲線箱梁橋抗傾覆穩(wěn)定性研究.pdf

1、獨(dú)柱墩曲線箱梁橋適應(yīng)道路線形變化、占用空間少、節(jié)省工程材料，在中小跨徑范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。近年來，該種橋型多次出現(xiàn)傾覆事故，國內(nèi)對其抗傾覆性能仍缺乏足夠的研究，規(guī)范也僅在“征求意見稿”中給出了抗傾覆性能的計(jì)算方法。本論文通過建立有限元模型對一座實(shí)橋的抗傾覆性能進(jìn)行驗(yàn)算，總結(jié)該橋傾覆機(jī)理，計(jì)算臨界狀態(tài)下的安全系數(shù)，與規(guī)范計(jì)算結(jié)果對比，進(jìn)一步對多種橋型進(jìn)行研究，探討規(guī)范“征求意見稿”中抗傾覆計(jì)算方法的適用性，并比較了五種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對抗

2、傾覆性能的改善效果。
　　首先選用ANSYS軟件建立實(shí)體有限元模型，考慮幾何非線性、材料非線性及接觸非線性，選擇合理的本構(gòu)關(guān)系模型，研究偏載作用下該橋的傾覆機(jī)理。有限元計(jì)算結(jié)果表明，該橋主梁和橋墩強(qiáng)度足夠，傾覆主因?yàn)槠d過大導(dǎo)致支座支承體系破壞，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況比較吻合。定義三個(gè)臨界傾覆狀態(tài)，對比各臨界傾覆安全系數(shù)與規(guī)范計(jì)算安全系數(shù)，發(fā)現(xiàn)在多種荷載模式下，采用規(guī)范法計(jì)算得到的安全系數(shù)均偏高，易使設(shè)計(jì)人員高估該橋抗傾覆能力。

3、>　　其次，對多個(gè)不同曲線半徑及邊中跨比例的獨(dú)柱墩橋進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，分析傾覆過程中梁體轉(zhuǎn)角和支座反力的變化。研究表明，邊墩外弧側(cè)支座和中墩單點(diǎn)支座連線重合時(shí)，安全系數(shù)最小，小曲線半徑獨(dú)柱墩橋具有較高的安全系數(shù)，且規(guī)范計(jì)算結(jié)果與有限元分析結(jié)果較吻合，對于大曲線半徑橋，規(guī)范計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)高于有限元計(jì)算結(jié)果。截面形式和跨徑相同的獨(dú)柱墩橋，邊中跨比例越小，抗傾覆安全性能越低。
　　最后，總結(jié)現(xiàn)階段常用的獨(dú)柱墩曲線箱梁橋抗傾覆優(yōu)化設(shè)計(jì)方法