首页 桥梁拆除正文

​墩台顶水平位移的计算

futao 桥梁拆除 2019-04-18 892 0
川渝拆除17713551981

墩台顶水平位移的计算

现《公与桥规》5.1.10条规定:计算超静定拱桥由相邻桥墩引起的不均匀沉降或桥台水平位移引起的作用效应时,其计算作用效应可乘以0.5的折减系数。

建成后的桥梁支座或拱脚的沉降与水平位移除荷载作用产生以外,还有混凝土徐变的影响要考虑。混凝土徐变终止需要十几年的时间,其中大部分在5年内大致完成,此时应采用沉降或水平位移从开始至完成一段时间的徐变系数p1。随着时间的延长,徐变持续进行,最后到徐变终止时间才可达到9。(徐变终极系数)。

以一次超静定结构计算推导出来的结果,对于多次超静定结构,各赘余力考虑徐变以后的折减,得到同样的结果,可以推及各种超静定结构,即由相邻墩台引起的不均匀沉降或水平位移计算作用效应时,可乘以0.5的折减系数。

现今公路桥梁建设发展,桥梁的超静定、大跨度、高墩台的结构特点和墩台基础类型等多种因素在计算墩台顶水平位移时都需综合分析考虑,以下作一简单介绍。

(一)扩大基础上的实体墩台

实体式墩台(矮墩台),由于截面尺寸较大,相对刚度大,墩台身在水平力作用下的弹性变形所产生的墩台顶位移可忽略不计,只计算由于基础转动引起的墩台顶的水平位移(图2-67)。基础竖直方向的转动角度,可用偏心边缘与非偏心边缘沉降差来计算;也可用水平力和偏心竖向力产生的弯矩来计算:

(2-26)(2-26)式中:M——水平力与偏心竖向力对基础重心轴的弯矩;

a——垂直验算方向基础长度;

b——平行于验算方向基础宽度;

C——地基土竖向地基系数(按第五章第二节有关规定计取)。

则墩台顶水平位移为A=h·tano,h为基底至墩台顶的高度。

图2-67基础转动引起的水平位移

图2-67基础转动引起的水平位移

(二)实体式高墩、钢筋混凝土柔性墩的水平位移对于高度大于20m的实体式高墩、钢筋混凝土柔性墩,在计算墩顶位移时,认为墩身相当于一个固定在基础或承台顶面的悬臂梁,不考虑上部结构对墩顶位移的约束作用。

实际墩身顶水平位移包括基础或承台转动引起的位移A,和墩身的弹性变形引起的位移A2。41的计算前面已作了介绍,A2位移计算如下:

等截面时

(2-27)(2-27)式中:4——水平力产生挠曲位移;Aw——弯矩产生的挠曲位移。

变截面时

(2-28)(2-28)式中:M为——外力作用下任意截面的弯矩;可z)一—墩顶作用单位水平力时,任意截面的弯矩,可2)=Z;El2)——桥墩抗弯刚度;h——桥墩高度;Z——由墩顶算起的截面位置。

在具体计算中,可以采用近似的数值积分法,或简化为多段直线图形的计算方法,以代替上式积分计算。下面为变截面墩台弹性位移近似计算式:

(2-29)(2-29)

式中:——墩台身底面的惯性矩;M——由结构重力载、汽车荷载偏心作用及制动力等在墩台顶产生的弯矩;H——作用在墩台顶的水平力;K——惯性矩系数,K=(1-lk2)/lhv2,Iho为h/2处墩台身截面惯性矩;q:—一由于风力等沿墩台高均匀分布的水平外力;q2—一由于风力等其他外力沿墩台高呈三角形分布的水平荷载;其他符号意义同前。

(三)桩基础上的墩台

对于单排桩柱式墩台,其墩台顶水平位移按第五章所介绍桩顶位移推算。对多排桩基础上的墩台,按第五章中所介绍承台中心点水平位移和转角,再根据墩台身刚度情况结合本节内容进行推算。还有沉井基础、地下连续墙等基础也是如此,在此不作详细介绍。


推荐阅读:

重庆破桩头墩台作用效应组合

大型群体筒形结构拆除爆破

建筑工程拆除概述

成都房屋拆除工程施工准备

拆除程序