南 兰

随着我国实施西部大开发战略，我国的公路桥梁事业不断发展，高墩大跨桥梁的出现越来越频繁，墩柱的稳定问题越来越突出[1］。由于大跨度桥梁日益广泛地采用高强材料和薄壁结构，故稳定问题更显突出[2，3］。

近年来，针对高墩稳定问题，韦成龙等[4］对双薄壁高墩刚构桥结构形式与尺寸进行了参数化拟合，用Ritz法导出了最不利施工状态下结构临界荷载的计算公式。本文探讨高桥墩稳定性问题的解析求解方法，并结合一工程实例，应用解析法及有限元法分析高桥墩的稳定性，并对墩身参数和稳定系数的关系进行分析与探讨。

1 计算原理

受压杆件的临界荷载一般采用欧拉公式来计算，欧拉公式普遍形式可写成:

本文研究高桥墩的稳定性问题。针对高桥墩，可假定土体对桩基的约束为固结，即墩体下部边界约束条件为固结，上端约束条件为铰接。可假定变截面墩的惯性矩沿高度方向按某种规律变化。

2 变截面薄壁空心高墩稳定临界力的解析求解

图1是箱形变截面桥墩横截面示意图。顺桥向墩身两侧的坡度为i，则x处任一截面的截面尺寸为:

其中，h0与b0分别为墩底箱形截面横桥向和顺桥向的尺寸。

墩身截面对z轴的惯性矩Iz(x)可表示为:

现假定截面惯性矩沿杆长方向按二次指数规律变化，即:

其中，Iz(x)为高度x处墩截面惯性矩;I0为墩底面惯性矩;x为截面到坐标原点O的距离;L为桥墩底面到坐标原点O的距离。

按一端固定一端铰接的约束条件计算，其弯矩表达式为: