发布时间 : 星期五 文章阳明滩大桥引桥坍塌事故分析报告（初稿） - 图文更新完毕开始阅读59cf0f7a27284b73f24250e8
3.2 现行规范中有关横向倾覆稳定性的检算方法
3.2.1 现行铁路桥梁规范横向稳定性的检算方法
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3- 2005) 中的4.1.1 条对横向倾覆稳定性检算的规定: 在计 算荷载的最不利组合作用下, 桥跨结构的横向倾覆稳定系数不应小于1.3。
4.1.1 条的条文说明: 检算倾覆稳定性时, 可将支座看成是刚体, 稳定力距及倾覆力矩沿横向指对支座边缘(图2 中的A 点和B 点)而言, 沿纵向指对支座铰中心(图2中的C 点)而言, 计算公式如下:
M?K??Mdq?1.3 (1- 1)
Md: 稳定力距, Mq: 倾覆力距
3.2.2 现行公路桥梁规范在倾覆稳定性以及支座脱空方面的描述 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60- 2004)中3.5.8 条和《公
路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62- 2004) 中9.7.4 条中均只有禁止支座脱空的描述。可见我国现行的公路桥梁规范对横向倾覆稳定性没有相关的规定, 处于空白状态。 3.2.3 计算横向倾覆稳定性时现行公路和铁路桥规的不足之处 由于现行的公路桥规在横向倾覆稳定性方面处于空白, 所以在遇到相关的问题的时候只能参照铁路桥规的相关规定。将铁路桥规的抗倾覆条文应用于公路桥梁, 有以下几点不足之处:
1) 铁路桥梁上车道少, 车道位置固定; 公路桥梁车道数较多, 由于其车道设置比较宽(3.0~3.75m), 而行驶车辆宽度相对较窄, 在 交通拥堵时原来设置的车道内将涌入比原来预计更多排的车辆, 偏载情况更加严重。
2) 铁路桥梁宽度窄, 梁高大, 道渣和铁轨的自重较大, 这些对抗倾覆有利; 公路桥梁截面形式扁平, 自重低, 对抗倾覆不利。 3) 城市高架桥由于美观需要及桥下空间的限制而设置独柱墩, 墩顶支座横向间距小。按照铁路桥规的横向倾覆稳定性检算方法能通 过, 不能保证不会发生局部支座脱空的情况。
4) 铁路桥规中的倾覆稳定系数为1.3, 我们可以将其理解为汽车偏载时超载时30%倾覆力矩达到临界值。在现阶段汽车超载现象十分严重, 只考虑超载30%偏不安全。
5) 铁路桥规中的倾覆稳定性规定和检算方法并没有简支梁桥和连续梁桥的区别。 3.2.4 问题的提出及分析
中墩采用独柱墩, 设单支座, 桥台处则采用双支座, 现在需要解决的问题是,在极端偏载的情况下, 桥梁的抗倾覆安全度怎样, 和哪些因素相关, 怎样计算和评价这一安全度指标。
桥梁在一个平面内, 由若干个支座支承, 要发生侧翻或倾覆, 总是存在一个翻转轴, 在外力的变化下, 这个翻转轴的一个方向翻转的力矩不断增大, 达到并超过了整个结构对于这个翻转轴所能承受的抵抗翻转力矩, 整体结构就会发生翻转并倾覆。如, 两桥台同侧支座的连线就构成一个翻转轴, 当该侧的偏载过大, 超过箱梁自重所能承受的抵抗力矩后, 箱梁整体将向偏载一侧翻转。对于直线桥来说, 通过力学及几何的关系, 我们不难发现对于同一荷载标准, 桥梁横向抗倾覆能力主要取决于桥宽B 和支座间距C。B 越大, C 越小,桥梁更容易倾覆; 反之则更安全。通过后文的分析,我们发现另外的影响因素则还有桥长L , 而且对于曲率不同的桥梁, 其影响因素和抗倾覆特性也有很大不同。
为了分析桥梁横向抗倾覆能力和以上几个因素的关系, 我们先做出以下假设, 以简化问题:
(1) 桥梁整体简化为一个平面结构;
(2) 桥梁的重量在整个桥面范围内均匀分布;
(3) 桥梁纵横向强度、刚度满足要求, 即不会发生除横向倾覆失稳以外的其他破坏形式;
(4) 计算受力时, 不考虑桥梁变形对受力的影响。 3.2.5评价指标计算式的推求
1.抗倾覆指标
可以以抗倾覆度作为评价连续梁桥抗倾覆能力的指标。
抗倾覆度K?抗倾覆作用相对扭转轴的合力矩倾覆作用相对扭转轴的合力矩
对于抗倾覆扭转力矩, 主要有箱梁翻转轴扭转方向异侧的结构重力; 对于倾覆扭转力矩, 则主要有箱梁翻转轴扭转方向同侧的结构重力和偏载的活载力矩。 2.计算模式分类