車輛偏載作用下獨柱墩曲線箱梁橋抗傾覆穩(wěn)定性研究.pdf

1、獨柱墩曲線箱梁橋適應道路線形變化、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算方法。本論文通過建立有限元模型對一座實橋的抗傾覆性能進行驗算，總結該橋傾覆機理，計算臨界狀態(tài)下的安全系數(shù)，與規(guī)范計算結果對比，進一步對多種橋型進行研究，探討規(guī)范“征求意見稿”中抗傾覆計算方法的適用性，并比較了五種優(yōu)化設計方法對抗

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

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