高墩桥梁设计之墩型选择及综合技术总结分享.pdf

1、高墩大跨连续刚构高墩大跨连续刚构 墩型选择及关键技术探讨墩型选择及关键技术探讨 中交一公院：宋松林中交一公院：宋松林 20162016年年3 3月月2828日日 目 录 第二部分 连续刚构常见墩型及选用原则 第三部分 高墩、大跨连续刚构桥墩型选择案例 第一部分 概述 第四部分 连续刚构桥关键问题及对策 连续刚构桥特点 不设支座，施工方便，养护费用低 不需要设置墩梁临时固结措施，施工方便 墩顶参与弯矩分配，和连续梁比，跨越能力更大 各主墩可协同抗震，但是没有有效的减隔震措施 对收缩徐变、温度变化比较敏感，往往需要主墩有一定的柔度 连续刚构计算需重点考虑的荷载 收缩、徐变 整体降温 内力调整措施

2、相对湿度的影响应引起重视。降温和收缩、徐变效应是同向叠加，使主梁趋于向跨中方向收缩。次边跨合拢前的顶推力和边跨合拢前的悬臂端压重，都会对边主墩的内力起到较大幅度的调整，使桥墩受力趋于合理。目 录 第三部分 高墩、大跨连续刚构桥墩型选择案例 第四部分 连续刚构桥关键问题及对策 第二部分 连续刚构常见墩型及选用原则 第一部分 概述 刚构桥墩受力要求 具有足够的纵向抗弯刚度，能够抵抗最大双悬臂阶段的纵风、不平衡浇筑、挂篮跌落等不平衡荷载；具有足够的横向抗弯刚度，抵抗横桥向风荷载，减小偏载引起的横向位移；具有适当的纵向抗推刚度，抵适应纵向收缩徐变、温度变化等引起的变形；对于长联刚构位于变形零点的主墩，

3、桥墩选择以保证刚度为主；对于其他桥墩，特别是边主墩，则需要在较大的抗弯刚度和较小的抗推刚度之间寻求平衡。刚构桥墩受力特点 项目概况 常见墩型 从截面上讲，有空心、实心之分；从桥墩形式上讲，有单肢、双肢之分；根据墩高和纵向受力的需要，还可衍生出变截面矩形空心墩、带系梁的双肢墩，以及单肢墩与双肢墩的组合形式等等。项目概况 单肢矩形空心墩 双肢肢矩形空心墩 双肢矩形空心墩+系梁 单、双肢组合式墩 变截面单肢矩形空心墩 纵向 横向 等截面 横向放坡 通过系梁连接 横向组合式 单肢墩与双肢墩关键参数对比抗推刚度 为横桥向尺寸，b为顺桥向尺寸，对相同截面的实心主墩进行比较。单肢墩 双肢墩 采用一分为二后，

4、其纵向抗推刚度降低四倍，仅为单柱式桥墩的 1/4。抗推刚度的变化，理论上和双肢的距离无关。单肢墩与双肢墩关键参数对比抗弯刚度 单肢墩 双肢墩 双肢净距 H EI EI双肢/EI单肢 0 b/2 0.0833ab3 1 1倍墩宽 b 0.2708ab3 3.25 2倍墩宽 3b/2 0.5833ab3 7.00 3倍墩宽 2b 1.0208ab3 12.25 4倍墩宽 5b/2 1.5833ab3 19.01 双肢墩的优点 抗推刚度较小，抗弯刚度较大，且刚度容易调整抗推刚度较小，抗弯刚度较大，且刚度容易调整。可以通过调整单肢截面、系梁间距、系梁截面等手段调整桥墩刚度，使之既能适应温度、收缩徐变引

5、起的纵向变形，又能为悬臂阶段提供抵抗不平衡弯矩的能力。1 而单肢墩一般采用矩形空心墩，抗推刚度较大。在墩高较高的情况，虽然矩形空心墩也可获得较好的柔度，但是其增加抗弯刚度的办法只有通过放坡加大截面，调整措施有限。桥墩横向迎风面积小，风载体型系数小，对抵抗山区峡谷风有利。桥墩横向迎风面积小，风载体型系数小，对抵抗山区峡谷风有利。2 而单肢墩由于抗弯刚度的需要，顺桥向墩宽往往大于双肢墩的总宽，横桥向的迎风面积和风载体型系数都较大，抗风更为不利。减少了主梁净跨径，能有效削减墩顶弯矩峰值，上部结构受力趋于合理。减少了主梁净跨径，能有效削减墩顶弯矩峰值，上部结构受力趋于合理。3 167882 双跨150

6、m，最大墩高120m，对单肢墩和双肢墩进行受力比较。55848 采用双肢墩，对主梁支点处峰值弯矩的消减非常明显对主梁支点处峰值弯矩的消减非常明显，成桥的墩顶弯矩峰值比单肢墩可降低约67%。由于纵向抗弯刚度相对较大，桥墩对主梁转角的约束能力更强，主梁长桥墩对主梁转角的约束能力更强，主梁长期下挠相对较小。期下挠相对较小。4 主跨挠度对比较（单位：cm）墩型 成桥 成桥10年 汽车荷载 单肢墩 5.7 7.9 3.9 双肢墩 4.4 5.7 3.7 双肢挠度/单肢挠度 77%72%95%采用双肢墩对活载挠度影响不大，但对减少主梁长期下挠，效果较为明显减少主梁长期下挠，效果较为明显。双肢墩的缺点 稳定性相对较差。稳定性相对较差。1 以某200m跨径刚构为例，在最大双悬臂阶段，取不同墩高进行比较，单肢墩和双肢墩的差异非常明显。工程规模较大、经济性较差。工程规模较大、经济性较差。2 对于墩高超过120m的高墩大跨连续刚构，下构工程量占整个桥梁的比例很大，约为40%60%。在单、双肢墩都适用的前提下，双肢墩的混凝土方量大约是单肢墩的1.11.4倍，经济性较差经济性较差。施工相对复杂，系梁开裂风险大施