某公路桥梁高墩稳定性计算.docx

*** 大桥高墩计算分析报告
一、工程概况
本桥平面位于直线上，桥面横坡为双向 2%，纵断面纵坡 %。原桥设计左幅中 心桩号为K64+,共2联（3-40）+（3-40）m ;右幅中心桩号为 K64+,共
2联（3-40）+（4-40）m 。上部结构采用预应力砼（后张）T梁，先简支后连续。下部结构 0、6（左幅）、7（右幅）号桥台米用U台接桩基，0 （右幅）号桥台米用U台接扩大基础，
2、 3、 4（左幅）、 3、 4、 5（右幅）号桥墩采用空心墩接桩基,其余桥墩采用柱式墩接桩 基础。
由于施工过程中，施工单位将 2、 3、 4（左幅）、 3、 4、 5（右幅）号桥墩改为圆柱 墩接桩基础，且桩基础已于 2011年 5月终孔。本次对其高墩进行计算分析。
主要分析结论：
1、 墩顶纵桥向有约束时，失稳安全系数 丫 =，墩身稳定性安全。
2、 墩顶纵桥向无约束时，失稳安全系数 丫 =，安全系数偏小。本次分析报 告提出以下两个方案：
方案一：将现有变更 D=*，以桩帽相接， 失稳安全系数丫 =，安全性得到提高。
方案二：对本桥进行重新分联，左幅分为三联： 40+（ 4*40） +40m右幅分为三
联：2*40+ （4*40） +40m，将高墩全部固结，以达到稳定性要求。
从安全性方面考虑，本次分析推荐方案二。
3、 施工阶段、使用阶段桥梁墩柱结构验算安全。
4、 施工阶段裸墩状态受到顺桥向风荷载对墩身最不利。建议在施工过程中对墩 顶施加水平方向的约束 （具体的操作措施可在墩顶设置浪风索，防止墩身在风荷载作 用下发生过大的位移 ）保证墩身的结构安全。
5、 根据原桥桥型图 3 号墩中风化板岩顶部高程 ，而设计变更文件左幅 3 号墩墩底高程 ，左幅 4号墩墩底高程 ，右幅 5号墩墩底高程 238等，设 计为嵌岩桩，请注意桩底高程的控制。
6、 本次分析墩身砼按C40考虑，请注意修改相关变更图纸。
以下将对本桥高墩稳定以及结构安全性做详细分析：
二、高墩屈曲安全性分析
原桥设计左幅中心桩号为 K64+,共2联（3-40）+（3-40）m ，上部结构采
用预应力砼（后张）T梁，先简支后连续。
图1、**大桥左幅立面
本桥原桥左幅2,3,4号桥墩为薄壁墩，根据变更文件 2,4号墩实测墩高分别为
，,非固结。
图2、**大桥右幅立面
本桥原桥右幅中心桩号为 K64+,共2联（3-40）+（4-40）m 。上部结构采用 预应力砼（后张）T梁，先简支后连续，其中3,4，5号桥墩为薄壁墩，根据变更文件 4,，, 非固结。
本次计算先按原薄壁墩变更为直径 D=，分别对最高固结墩左幅 2号 墩（）和最高非固结墩左幅 3号（）墩按实测墩高进行计算，在 midas 里面建立空间杆系模型进行屈曲稳定性分析获得临界集中力，按两种不同的约束条件
（墩顶在纵桥向有约束和无约束）分别进行分析（由于变更图纸中出现墩柱两种混凝 土型式C30, C40,为偏安全设计本次分析按 C40考虑）
图3、圆柱有限元模型
1、 左幅2号墩顶在纵桥向有约束、墩身砼采用 C40砼，：
A墩顶恒载：
双孔梁自重：
帽梁自重：P2=
桥面二期荷载：P3=
墩顶恒载：P4=++=10696
B墩顶活载：（根据本次设计的部颁T梁上构通用图说明）
P5=3637KN
墩顶纵向约束考虑约束转动，不约束纵向位移。
C40墩顶有约束Midas计算结果
项目
第一失稳模态
第二失稳模态
第三失稳模态
墩顶横载（kN）
10696
10696
10696
墩顶活载（KN）
3637
3637
3637
计算结果



换算为墩顶荷载（kN）
156373


失稳模态动态文件名



结果描述（动态模型详见midas相关失稳模态动态附件）：
根据计算显示：第二、三阶失稳临界力均比第一阶大。
根据以上分析及帽梁计算的结果，40mT梁上构自重及汽车作用到墩帽顶的荷载 为P=14333kN出现第一阶失稳的安全系数为 丫 =15