195m高墩连续刚构桥边中跨合理设置研究

摘要：随着交通事业的蓬勃发展，修建山区公路已经成为目前高速公路建设的一个重点，在山区高速公路建设过程中需要跨越大量的深谷、大型冲沟、U形谷地，超高墩连续刚构桥梁得以广泛应用。通过 公式对 相同 总跨 径、不同分 孔的等截面 桥梁进 行了比较，以赫 章特大 桥为原型，分析 了边、中跨比 值和墩 高对桥 梁内力、变 形的影响，提出 了相对合理 的桥跨布置。

关键词：连续 刚构桥；桥跨 设置；边中跨；墩 高；

1 项目概况

赫章特大桥位 于贵州省铜仁至 威宁高速公路 毕节至威宁段，该桥地处 云贵高原乌蒙 山脉北段，地势北高南低，桥位区 附近海拔1492～1835m，属构造侵蚀 剥蚀型河谷地貌。赫 章特大桥主桥上部结 构采用（96+2×180+96）m预应力混 凝土连续刚构，主墩采用箱形桥墩高达195m，两岸 引桥为40m简支转结构连 续T梁。两幅主梁均 采用PC主梁 断面，主梁横断面为单箱单 室截面，C55混凝土，根部梁高11.5m，跨中梁高4m，根部 底板厚1.3m，跨中底 板厚0.32m，梁高和 厚度均按1.6次抛物线变化。

2 赫章特大桥跨度布置研究

从赫章特大 桥所处的地形、地 质来看，11号中墩位于 峡谷中间最低处，10号墩所处 区域虽然纵坡较缓 但位于顺层岩质内，12号墩位 于逆层岩质的高 陡边坡基础之上，若两 边墩向中间靠拢，对结构 的安全很不利。虽然五跨 连续刚构在受力方 面要优于四跨连 续刚构桥，但它显 然增加了超高墩的 数量，下部结构造价 提高。

从参数 分析得出 的结论可以看出，影响多 跨连续刚构桥内 力的因素为边、中跨比m 和墩、梁线刚 度比k。当主 梁跨径、箱梁和墩 身的材料、截面尺 寸不变时，k的取 值与墩高h相 关。

2.1 结构有限元模型的建立

赫章特 大桥的跨 度布置 研究采用 通用有限 元软件ANSYS建立有限 元模型，按全桥 成形运营状 态进行结构 体系分析，主梁、桥墩均 采用BEAM189单元。在模拟 箱型断面时，将原设计 的双幅单向坡桥 改为平坡断面，箱梁高 度取为中心高度（按 设计图纸换算）。

2.2 计算参数的选取

中跨不变，边跨 现浇段长度增加，则边 中跨比值增加，考虑到这 一变化，分析时保持 其它设计参数不变，通过 调整边跨现浇段长 度来研究边中跨 比值合理取值，见表2；通过变 化桥墩高度研究 墩高对桥梁的 影响，见表3。

2.3 边中跨比 值对连续刚构 桥的影响

3 结论

以赫章 特大桥为原型，在自重 作用下，通过增大 边跨现浇段长度 而增大边中跨比值，对主梁 的受力不利，墩的受力有 所改善。边墩左、右薄壁的 轴力在边中跨比较 小时相差较大，随边中跨比 的增大两薄 壁墩的轴力相接近，因 此边中跨比值过小，会导致 薄壁墩受力 不均匀。同时，由于边 跨相对刚 度减小，梁端转角和边 跨跨中的挠 度急剧增加。墩 高对多跨连续 刚构桥的主 梁内力影 响不大，对墩身 轴力有一定的影响。

参考文献

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