小半径人行桥倾覆稳定性设计与分析*
2021-03-23费建文宁晓骏谢健科
费建文 宁晓骏 谢健科
(1.昆明理工大学建筑工程学院 昆明 650500; 2.云南未来土木工程设计有限公司 昆明 650000)
0 引言
近年来,桥梁倾覆事件不断发生,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)[1](以下简称《桥规》)中相应增加了混凝土桥梁抗倾覆验算的相关要求,人们越来越重视桥梁的抗倾覆设计与研究,同时也取得了不少的研究成果,但对于人行桥的抗倾覆研究成果相对较少。人行桥大多具有桥面较窄,同时由于景观要求高,下部桥墩结构经常会选用如花瓶墩类的墩柱结构形式[2-3]。人行桥常会因为周围环境变化而吸引人群位于桥梁的某一侧,这种情况对于桥梁来说便是一种严重的偏载情况,在此情况下对于桥梁的倾覆稳定性要求较高,尤其是小半径的曲线人行桥。
本文以某人行桥为工程背景,分别分析了改变桥梁的曲线半径、支座间距以及设置固结墩3种情况下,人行桥在最不利荷载工况作用下的倾覆稳定性,以期为该类型桥型的设计和施工提供参考。
1 工程概况
某3 m×13 m连续梁景观人行桥,上部为三跨现浇连续板,桥面宽度为3.0 m,桥墩采用独柱墩,全桥采用双支座,支座间距取1.2 m。人群荷载按照《城市桥梁设计规范》取q=4.6 kPa;结构自重系数按SZ=-1.04考虑;二期桥面铺装荷载W=2.5 kPa;防护栏杆荷载P=5 kN/m;系统温度按±20 ℃考虑;截面梯度温度按照《公路桥涵设计通用规范》[4]加载。采用有限元软件Midas Civil及Civil Designer进行建模分析,其有限元计算模型如图1,桥梁截面形式如图2。
经过计算分析对比,当人群荷载在桥梁曲线外侧半幅加载作用下,桥梁支座更容易脱空,即桥梁更容易发生倾覆,因此本文选用此荷载工况作为研究分析。……
