钢管混凝土柱-软钢板组合高墩施工与运营阶段的稳定性

作     者：蔡哲罕 卓卫东 王志坚 黄新艺 刘秋江 CAI Zhe-han;ZHUO Wei-dong;WANG Zhi-jian;HUANG Xin-yi;LIU Qiu-jiang

作者机构：福州大学土木工程学院福州350108 福建开放大学理工学院福州350003 福建省土木工程多灾害防治重点实验室福州350108 福建省交通规划设计院有限公司福州350043 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878180) 福建省交通运输科技计划项目(JC202309) 福建省中青年教师教育科研项目(JAT231203) 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2025年第42卷第2期

页      码：216-228页

摘      要：以京台高速公路某大桥为工程背景,设计了相应的新型组合高墩。通过有限元方法,考虑包括材料与几何非线性,分别采用实体单元建立了针对高墩悬臂施工阶段的模型,以及梁单元建立了全桥运营阶段模型分析其稳定性,获得其稳定承载力以及稳定系数。通过有限元参数分析,探讨了不同工况、墩身高度、软钢板厚度、屈服强度以及系梁间距对高墩稳定性的影响。计算结果表明,悬臂不平衡施工为最不利工况,组合高墩发生纵桥向压弯变形失稳,该阶段高墩的稳定系数相较悬臂平衡施工阶段下降30%。不同工况下,墩身的最不利截面处于受压侧钢管混凝土柱距离墩底0.1~0.2高度区域;随着墩身长细比增大,稳定系数出现显著下降,其破坏模式由弹塑性失稳逐渐转变为弹性失稳;软钢板厚度增大有利于稳定系数的提高;系梁间距按照传统高墩经验设计,取10 m~12 m最有利高墩稳定。基于参数分析结果,提出新型组合高墩简化模型,所得到的稳定承载力计算方法,适用于长细比超过70的组合高墩;当长细比小于70,建议采用短柱极限承载力折减方法计算。

主 题 词：桥梁工程 稳定 参数分析 组合高墩 简化模型 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/j.issn.1000-4750.2022.11.0981

馆 藏 号：203157112...