城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)受力的研究

王達

【摘要】目前，很多城市的橋梁都采用了獨柱墩結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在受力方面與一般的橋梁有很大不同，但并沒有影響其抗震能力和承載能力。從客觀的角度來說，獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)，是一種全新的嘗試，在目前的運用當中，并未出現(xiàn)嚴重的影響。但是，隨著車輛的增多和人口壓力的增大，部分城市的獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)在受力方面出現(xiàn)了一些問題，應對其采取相應的措施和技術(shù)，彌補固有的問題，強化獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況，為日后的橋梁通行提供更多的保障。

【關(guān)鍵詞】城市橋梁；獨柱墩；連續(xù)梁；T形剛構(gòu)

我國現(xiàn)階段的城市發(fā)展較為迅速，高架橋已經(jīng)成為目前城市中普遍存在的交通設施。從高架橋本身來講，其橋墩多數(shù)會采用獨柱墩或者是雙柱墩，相對而言，獨柱墩比較適合三車道以下的窄橋，但是，該種類型的橋梁結(jié)構(gòu)，不會對橋下的交通構(gòu)成太大影響，便于橋下的交通組織工作，因此在實際的橋梁建設中獲得了廣泛的歡迎。在此，本文主要對城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)受力展開研究。

一、兩跨T形剛構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)特點

城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)在目前的應用中還是比較廣泛的，從技術(shù)的角度來分析，兩跨T形剛構(gòu)橋梁，是獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的代表性產(chǎn)物。在此，本文主要對兩跨T形剛構(gòu)橋梁的結(jié)構(gòu)進行論述。以大連市為例，大連市的中山路是城市的主干道度之一，但最近幾年的交通擁堵現(xiàn)象十分嚴重，不僅影響到了交通出行，且對城市發(fā)展產(chǎn)生了嚴重的影響。為此，修建橋梁是一種可行性較高的措施。但是，以往應用的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系，并不適用于中山路。為此，考慮到獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢和中山路的實際限制條件，技術(shù)人員專門設計了兩跨T形剛構(gòu)橋梁，該橋梁的結(jié)構(gòu)受力優(yōu)勢較為突出：第一，該橋采用了橢圓形的獨柱墩，墩身的寬度為2.7m，墩頂有所加寬，達到了5m，墩頂兩個支座的間距僅為2.2m，總體上的橋?qū)捲O定在16.5m，由此可見，在橋面車輛偏載的情況下，交接墩制作壓力儲備并不大，便于橋梁的穩(wěn)定、通暢。第二，兩跨T形剛構(gòu)橋梁在設計當中，將墩與梁相互固結(jié)，只是在交接墩部位設置了小噸位的支座。該措施不僅強化了獨柱墩橋梁的受力結(jié)構(gòu)，同時減少了安全隱患的出現(xiàn)。第三，經(jīng)過大量的測試，兩跨T形剛構(gòu)橋梁當中，其墩與梁固結(jié)后，墩頂衡量的受力情況較為優(yōu)異，可承受較大的壓力。

二、T形剛構(gòu)橋梁的靜力特性分析

在城市獨柱墩橋梁的應用當中，不僅為交通出行提供了較大的幫助，同時有效緩解了以往的交通擁堵情況。為此，在今后的獨柱墩橋梁應用中，應對其結(jié)構(gòu)受力深入分析，包括靜力特性。在此，主要對T形剛構(gòu)橋梁的靜力特性進行分析?，F(xiàn)階段的連續(xù)梁雖然應用不多，但是其性能還是值得肯定的。將連續(xù)梁作為對比對象，分析了T形剛構(gòu)橋梁的部分比值。經(jīng)過計算，T形剛構(gòu)的跨內(nèi)正彎矩最大值小于連續(xù)梁邊跨的正彎矩，二者的比值為0.93，但大于連續(xù)梁中跨最大正彎矩，二者比值為1.68；T形剛構(gòu)橋梁固結(jié)墩處的負彎矩最大值大于連續(xù)梁中支點的最大負彎矩，二者比值為1.19。由此可見，T形剛構(gòu)橋梁在實際的靜力特性分析中，由于常見的連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，證明城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況，比較符合現(xiàn)階段的交通情況，可以在今后推廣應用。

三、T形剛構(gòu)橋梁的抗震性能分析

獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)受力雖然表現(xiàn)出了非常優(yōu)異的特點，但由于現(xiàn)階段的地震頻繁，因此還需要對其抗震性能分析，進一步強化結(jié)構(gòu)受力情況。T形剛構(gòu)橋梁作為獨柱墩橋梁的成功體現(xiàn)，對其進行抗震性能分析，可在某種程度上代表獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)。經(jīng)過大量的對比分析，T形剛構(gòu)提高了結(jié)構(gòu)的抗震能力，在抗震橋墩設計強度相同的情況下，T形剛構(gòu)墩底彎矩為同等跨度3跨連續(xù)梁的27%～70%。雖然墩頂彎矩大于墩底彎矩，但是墩頂?shù)慕孛鏀U大后承載力大于墩底。另外，經(jīng)分析T形剛構(gòu)墩梁固結(jié)對主梁的受力影響較小，證明其抗震性能相對優(yōu)異。綜上所述，城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)在受力方面比較理想，各項性能和指標都取得了較大進步，日后可推廣建設，促進城市的更大發(fā)展。

總結(jié)：本文對城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的受力情況展開研究，隨著時間的推移，很多城市的橋梁壓力都在增大，運用獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)，可進一步減少橋梁的危險和承載壓力，并且對今后的交通發(fā)展也具有較大的積極意義。在未來的研究中，應進一步健全城市獨柱墩橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)體系，加強各方面的指標提升，促使其受力方式更加優(yōu)秀。相信在今后的橋梁建設中，獨柱墩的應用會創(chuàng)造更大的社會效益。

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