独柱墩抗倾覆验算专题.pdf

1、技术中心：郑伟北京迈达斯技术有限公司独 柱 墩 抗 倾 覆 验 算 专 题目 录倾 覆 事 故 特 征1234规 范 验 算 说 明验 算 模 型 要 点CDN 抗 倾 覆 验 算.倾 覆 事 故 特 征事 故 现 场.倾 覆 事 故2007年-包头市民族东路高架桥2012年-哈尔滨阳明滩匝道桥2011年-绍兴上虞春晖互通立交桥2015年-粤赣高速城南互通C匝道桥2021年-武黄高速与大广高速互通引桥段2020年-无锡312国道锡港路上跨桥序号日期桥名伤亡原因12007.10包头市民族东路高架桥4伤三辆半挂牵引重型货车，鱼贯行驶22009.7津晋高速 C 匝道桥6死4伤三辆严重超载货车在匝道桥

2、上靠右密集停车42011.2绍兴上虞104国道春晖立交桥3伤四辆满载货物的货车先后上匝道，最前面运棉籽的货车抛锚检修，后3辆运煤车从右侧超越52012.8哈尔滨阳明滩大桥匝道桥3死5伤四辆货车都超载300%，同时集中靠右侧行驶62015.6粤赣高速城南互通C匝道桥1死4伤四辆大货车超载，鱼贯行驶72019.10无锡312国道锡港路上跨桥3死2伤两辆重型平板半挂车严重超载且间距较近（160t/32t、超载400%；160t/29t、超载455%）82021.12鄂州武黄高速与大广高速互通引桥段4死8伤三辆货车同向行驶，其中一辆是大件运输车，重达190t，超载400%.倾 覆 事 故事 故 原 因

3、这些桥梁在结构类型、事故原因和破坏特征上基本相同：1）发生倾覆事故的桥梁基本采用整体式截面箱型截面，采用联端横向双支座（抗扭支座）+联中横向单支座（点铰支座）的支承体系；2）发生倾覆事故的原因为偏心荷载作用，或结构的支承体系失效，或两者共同作用，在已发生的箱梁桥倾覆事故中，重载车辆的偏载作用尤为突出；3）事故中结构破坏无明显预兆、猝然发生、危害极大；事故后主梁、桥墩的整体性能基本保持良好。津晋高速 C 匝道桥.倾 覆 事 故事 故 特 征混凝土箱梁钢箱梁粤赣高速城南互通C匝道桥参照结构倒塌机理分析采用的有限元分析，国内学者建议采用考虑接触非线性和几何非线性的有限元模型，分析重载车辆作用下箱梁桥

4、倾覆机理，但未提出统一的倾覆破坏模式。按照工程结构可靠性设计统一标准（GB 50153-2008）条文4.1.1规定，箱梁桥的倾覆破坏形式为“整个结构或其一部分作为刚体失去静力平衡”，属于承载能力极限状态的验算范畴。国内外相关规范基本采用“支反力”和“刚体受力平衡”进行倾覆稳定性验算，箱梁匝道桥的抗倾覆性能套用这两项验算要求时，存在下列问题：a）忽略了倾覆过程中箱梁、支座和墩台的相互作用；b）忽略了箱梁的弯剪扭复合受力状态；c）忽略了传统倾覆稳定计算方法的适用条件。.倾 覆 事 故倾 覆 验 算 现 状.倾 覆 事 故倾 覆 轴 概 念 的 问 题https:/ 阴影部分为车辆作用的不利区域（

5、倾覆力矩区域）非阴影部分为恒载产生的有利区域（稳定力矩区域）按倾覆轴概念，弯桥和独柱墩的抗倾覆反而更好 规范验算抛开倾覆轴概念，验算结果更为不利.倾 覆 事 故支 反 力 按 矢 量 计 算 的 问 题https:/ 1）将各支承截面处的恒载和活载产生对应的力矩分别求和时，力矩矢量都是平行于梁轴线切线方向的；2）对于直线桥，梁轴线为直线，力矩矢量方向都相同。但对于曲线桥，梁轴线为曲线，力矩矢量方向是处处变化的；3）各力矩是相对于不同的轴线取矩的，把不同方向且对不同轴线的力矩直接进行标量求和，所得结果没有确切的力学意义；4）如果要准确计算出稳定效应和失稳效应，需要引入倾覆轴的概念，分别计算稳定作

6、用和倾覆作用对倾覆轴的力矩，这样显然会使计算变得很复杂，增加很多工作量。规范验算抛开矢量计算，按有效支座到失效支座的间距来计算。.规 范 验 算 说 明.规范验算说明18 混 规 的 验 算 条 文 特征状态1验算 特征状态2验算OKNGOKNG桥梁结构抗倾覆性能验算通过正常状态某一单向受压支座脱空单向支座依次持续脱空整联箱梁抗扭支座失效箱梁变形发散箱梁翻转箱梁滑移支座挤出桥墩断裂特征状态1特征状态2无非线性边界非线性几何非线性 特征状态1验算规范原文：在作用基本组合下，单向受压支座始终保持受压状态。1.0永久作用+1.4（1+u）汽车荷载+1.05其他可变作用.规范验算说明18 混 规 的 验 算 条 文 常见的永久作用恒载、预应力、收缩徐变、沉降 常见的可变作用汽车荷载、人群荷载、温度作用 车道荷载+冲击系数抗倾覆验算属于承载能力极限状态验算，为整体效应验算，应选用车道荷载，并考虑冲击系数；特征状态2验算规范原文：按作用