高速支线上跨独柱墩桥梁抗倾覆能力分析

邱冬 赵翔

摘 要：近些年来独柱墩桥梁的倾覆事故时有发生，引起了业内的高度关注，大多数发生倾覆事故的桥梁在之前常规检查检测中并没有发现问题，说明单纯靠常规的检查检测并不能有效排除安全隐患。桥梁是否存在倾覆的隐患，需先对其倾覆稳定性通过相关验算通过结果进行分析探讨，依据现行规范对独柱墩桥梁横向抗倾覆的验算规定，计算分析了某一类型独柱墩桥梁的抗倾覆能力，为独柱墩桥梁的加固设计提供思路。

关键词：高速公路;独柱墩桥梁;倾覆稳定性

中图分类号：U445.7 文献标识码：A

0 引言

高速支线上跨桥中的独柱墩桥梁由于其外形美观，经济性能好等优点，在公路工程中的应用比较广泛。而对于高速公路中的独柱墩上跨桥，又以四跨三独柱墩的形式较为常见，根据现行规范[1]对独柱墩桥梁横向抗倾覆稳定性的验算规定，分别计算分析了三座相同上部结构形式的高速支线上跨獨柱墩桥梁的抗倾覆稳定性并对其横向抗倾覆能力进行了综合分析，望通过分析能够对独柱墩桥梁的加固设计提供思路。

1 工程概况

梳理了省内已修建的高速支线上跨桥，通过归纳从高速支线上跨桥中挑选出3座其上部结构形式一致，皆为四跨三独柱墩桥梁。所选的案例板梁底部宽皆为4 m，梁高同为0.8 m，1#～3#桥墩皆为直径为1.2 m的圆柱墩，桥台支座间距及设计荷载等级设定见表1。

2 抗倾覆分析内容

对三座独柱墩上跨桥的横向抗倾覆能力[2-3]的分析将按照现行的规范要求通过某有限元软件进行计算，案例桥梁原荷载等级皆为汽-20级，挂-100，建设年代均在2000年间，现将按照现行规范要求统一用公路II级用作验算荷载，横向抗倾覆能力的结果将与规范要求的标准进行比对，比对标准主要为以下两条：（1）稳定系数是否大于等于2.5;（2）桥台支座是否出现负反力。

3 验算结果及分析

3.1 验算结果

按现行规范验算后，案例1、2、3支桥台座皆出现负反力，横向抗倾覆系数为0.96、1.06、1.13、计算数据详见下表2、3、4。

3.2 验算分析

选定的3座高速支线独柱墩上垮桥计算结果皆未满足现行标准，在特征状态1结果中均有着支座负反力的出现，在特征状态2结果中均小于规范要求的2.5安全系数。通过案例的结果数据对比可以发现相同荷载条件、上部结构形式及跨径的独柱墩桥，其桥台支座的间距对桥的抗倾覆能力有一定的影响，支座间距拉大，桥梁其抗倾覆能力相应增强。相同荷载条件、上部结构形式及桥台支座间距的独柱墩桥，其跨径缩小，桥梁其抗倾覆能力相应增强。

4 结论

通过分析结果可以知道选定的三座四跨三独柱墩桥梁其抗倾覆能力皆不满足现行规范标准的要求，建议进行相关的加固改造措施。

案例计算出的结果数据与规范要求的2.5安全系数有一定的差距，可以看出早些年代建设的此类独柱墩桥梁其抗倾覆能力对于现行规范来说较多已不满足现在的使用要求，为了减少交通安全隐患，建议重点对高速上跨三独柱墩的桥梁进行针对横向抗倾覆能力的相关排查。

参考文献：

[1]JTG 3362-2018，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[2]李振彬.浅谈深汕高速公路西段独柱墩桥梁抗倾覆验算与加固设计[J].公路交通科技（应用技术版），2016（5）：258-259.

[3]黄国勇，兰长青.墩梁固结独柱墩桥梁抗倾覆分析及加固设计方法[J].公路交通科技（应用技术版），2011（12）：97-99.