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自然灾害学报 2014年第5期23卷 98-106页

作者：彭卫兵程波史贤豪谢波浙江工业大学建筑工程学院浙江杭州310014 宁波市城建设计研究院有限公司浙江宁波315010 宁波城建投资控股有限公司浙江宁波315010

系统研究了独柱墩梁桥在超载及偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,具体包括如下内容:(1)定义了箱梁发生倾覆前的两个关键状态,即一侧端支座脱空状态和倾覆稳定极限状态,并据此进一步定义了箱梁发生倾覆的3个阶段,即稳定阶段、过渡阶段... 详细信息

系统研究了独柱墩梁桥在超载及偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,具体包括如下内容:(1)定义了箱梁发生倾覆前的两个关键状态,即一侧端支座脱空状态和倾覆稳定极限状态,并据此进一步定义了箱梁发生倾覆的3个阶段,即稳定阶段、过渡阶段和倾覆阶段;(2)以上虞春晖大桥为背景,建立了考虑接触非线性和几何非线性的ABAQUS有限元模型,确定了桥梁倒塌的两个关键状态所对应的荷载,并进一步研究了倾覆荷载与箱梁弹性模量、加载位置、桥长和支座与箱梁摩擦系数间的关系。研究结果表明:(1)有限元计算得到的倾覆极限荷载与春晖桥现场倒塌实测荷载吻合,表明春晖桥的倒塌源于箱梁首先倾覆,在倾覆过程中桥墩被推倒;(2)倾覆稳定极限状态可以作为判断桥梁是否倾覆的依据,比采用一侧端支座脱空状态判断更加准确,对应的倾覆极限荷载是转动极限荷载的1.5~2倍;(3)独柱墩梁桥的转动和倾覆极限荷载与箱梁的弹性模量、加载位置和桥长有关,而与支座与箱梁间的摩擦系数无关。

关键词：独柱墩桥梁倾覆三阶段倒塌极限荷载

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偏载作用下独柱墩梁桥的倒塌机理研究

偏载作用下独柱墩梁桥的倒塌机理研究

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作者：史贤豪浙江工业大学

学位级别：硕士

独柱墩梁桥因其结构形式、造价等方面的优势,广泛应用于公路和城市立交枢纽。但是随着超载车辆的增多,独柱墩梁桥出现倾覆破坏的现象越来越严重。本文以春晖大桥为研究对象,系统研究了独柱墩梁桥在超载及偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机... 详细信息

独柱墩梁桥因其结构形式、造价等方面的优势,广泛应用于公路和城市立交枢纽。但是随着超载车辆的增多,独柱墩梁桥出现倾覆破坏的现象越来越严重。本文以春晖大桥为研究对象,系统研究了独柱墩梁桥在超载及偏载作用下箱梁发生倾覆破坏的机理,探明了独柱墩梁桥倾覆的影响因素,对独柱墩梁桥抗倾覆设计和加固具有很好的理论和工程现实意义。论文主要开展了以下3个方面的研究:(1)定义了箱梁发生倾覆前的两个关键状态,即一侧端支座脱空状态和倾覆稳定极限状态,并据此进一步定义了箱梁发生倾覆的三个阶段,即稳定阶段、过渡阶段和倾覆阶段;(2)以上虞春晖大桥为背景,研究春晖桥倒塌顺序和独柱墩梁桥倾覆轴线位置;(3)确定了桥梁倒塌的两个关键状态所对应的荷载,并进一步研究了倾覆荷载与箱梁弹性模量、加载位置、桥长和支座与箱梁摩擦系数间的关系。研究结果表明:(1)有限元计算得到的倾覆极限荷载与春晖桥现场倒塌实测荷载吻合,表明春晖桥的倒塌源于箱梁首先倾覆,在倾覆过程中桥墩被推倒;(2)对于直线型梁桥,独柱墩梁桥的转动轴线位于支座底边缘45°向上扩散位置;(3)独柱墩梁桥的转动和倾覆极限荷载与箱梁的抗扭刚度、加载位置、桥长和线重度有关,而与支座与箱梁间摩擦系数无关,总结了倾覆荷载计算公式。

关键词：独柱墩桥梁倾覆三阶段倒塌倾覆荷载转动轴线

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