李新春

(广州市市政设计研究院)

1 计算假设

实际上，桥墩上端往往设置支座，以板式橡胶支座为例，正常受力情况下(即不出现滑动或支座破坏)，支座的水平位移与转角较小，说明此时上部结构对下部结构存在水平及弯曲约束。该情况下桥墩的上端约束不属于前述特殊情况的任意一种，为得到该桥上部约束对桥墩的计算长度影响，可将结构计算图示做如下简化，暂不考虑桩基影响，按墩底固结处理，同时忽略上部梁体对梁端弯矩的约束作用以及墩身自重的影响。

计算公式及推导

根据上述简化图示，桥墩任意截面的弯矩M(x)=－Pcr(δ－v)+F(l－x)，

代入弯矩与曲率之间的关系M(x)=－EIv″，有

EIv″=Pcr(δ－v)－F(l－x)，

由图示桥墩下端约束可知，

记上部结构其他桥跨对该桥墩的约束抗推刚度为k推合，并有将其代入上式，整理可得。

可得;

式中:l 为桥墩实际高度;EI 为桥墩截面抗弯惯性矩;k推合为其他相关桥跨对桥墩的约束抗推刚度;

通过求解式(1)进而可求得k 值，则Pcr=k2EI，由欧拉临界值公式进而可求出桥墩计算长度

考虑特殊情况:

当上端自由时，即k推合=0，有tan(kl)=∝，即有kl=，可得，从而有计算长度系数μ=2。

当上端不移动铰约束时，k推合=∝，tan(kl)=kl，可得kl=4.493 4，从而μ=0.7。

3 实 例

福建省平潭某桥，跨径布置为5 ×25=125 m，上部结构采用先简支后连续小箱梁结构，下部采用采用桩柱式桥墩，桩基直径1.5 m，墩柱采用1.8 ×1.4 m，墩高依次为20 m、20 m、20 m、20 m，桥墩采用板式橡胶支座GJZ550 mm ×550 ×133 mm，桥台采用四氟滑板橡胶支座。

以Z2 轴为例，其墩高h=22.405 m，由于该桥墩桩基入土即为岩石，且强度较大，及可按桩底固结考虑。……