弯桥 [独柱式小半径弯桥抗倾覆稳定性分析]

独柱式小半径弯桥抗倾覆稳定性分析

摘要：本文结合工程实例，运用空间有限元法对某高速公路小半径弯桥进行抗倾覆稳定性分析，分析结果表明该类桥梁在活载偏载作用下，易发生倾覆失稳现象，设计时应引起重视，并宜结合公路运营期间重车通行的实际情况，对桥梁抗倾覆稳定性能设置一定的安全储备。

关键词：弯桥；抗倾覆稳定性；现浇箱梁

0引言

随着我国基础设施建设的迅速发展，无论是在城市道路还是高速公路上，都修建了大量立交桥。立交桥梁通常设置多条匝道，从而实现道路间的相互连通。匝道桥多位于道路平曲线上，上部结构一般采用钢筋混凝土、预应力混凝土现浇箱梁及钢混组合梁等，下部结构多采用单支点独柱墩，以便减少用地、增大桥下行车视野、增加桥梁美观性等。

然而，小半径弯桥受力非常复杂，桥梁结构一直处于弯、剪、扭组合受力状态。无论是在恒载、还是汽车活载作用下，上部结构反力在各支点之间的分配严重不均，通常表现为曲线外侧受力较大，内侧受力较小，在多种荷载共同作用下，甚至会造成内侧支座脱空及梁体整体倾覆等事故。由于桥梁结构发生倾覆之前一般并无明显征兆，属于瞬时破坏，故一旦发生将会造成巨大的生命财产损失和极其恶劣的社会影响。可见由于此种桥梁自身受力特点而引起的病害并不容忽视，应引起广大桥梁设计及养护人员的高度重视。本文针对某高速公路小半径弯桥，参照现行规范，并结合高速公路重车通行的实际情况，进行抗倾覆稳定性计算，分析桥梁体系发生倾覆事故的影响因素，对同类桥梁的设计有重要参考意义。

1工程概况

本工程为某高速公路匝道桥，桥梁位于小半径曲线上，曲线半径为160米。桥梁全宽8.25m ，全长64m ，跨径布置为4x16m ；上部结构采用钢筋混凝土现浇连续箱梁，单箱单室，梁高1.2m ，顶板宽8.25m ，板厚0.22m ，底板宽4.25m ，板厚0.18m ，悬臂长2m ；下部结构中墩采用单支点独柱墩，边墩采用双柱墩，两支点之间横向间距均为3.15m 。桥梁横断面布置如下图所示：