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 ) 号桥台采用 U 台接桩基， 0（右幅）号桥台采用 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 γ = ，墩身稳定性安全。
2、墩顶纵桥向无约束时，失稳安全系数 γ= ，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= 方柱式墩，以桩帽相接，
失稳安全系数 γ= ，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：
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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
和 且与下构固结， 3 号墩为过度墩墩高 ，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 4,5 号墩实测墩高分别为 和 且与下构固结， 3 号墩为过度墩墩高 ，
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）。
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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，墩高 ：
墩顶恒载：
双孔梁自重： P1=
帽梁自重： P2=
桥面二期荷载： P3=
墩顶恒载： P4=++=10696
B 墩