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独柱墩匝道桥设计、运营及维修期间横向 稳定性研究 俞明德 (上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092) 摘要：本文通过工程实例，分析独柱墩匝道桥在设计、运营及维修期间可能出现的横向稳定问 题，介绍了横向稳定验算的方法，提出了相关的对策措施。 关键词： 抗倾覆匝道桥独柱墩支座脱空 1 前言 在匝道桥的设计中，中墩独柱单支座梁桥以其占用桥下空间小，与桥梁上部结构整体协调性好 而受到青睐。匝道桥一般较主线桥梁狭窄，自重小，车辆荷载在荷载组合中所占的比重大，对桥梁 的抗倾覆稳定性非常不利，这种情况在匝道桥采用钢结构时更为突出。 近年来国内多次发生桥梁倾覆事件，造成了巨大的经济损失和恶劣的社会影响。沉痛的教训己 引起各方对桥梁抗倾覆稳定性问题的重视。但似乎各方都将较多注意力放在施工图设计阶段以桥梁 抗倾覆系数的方式解决匝道桥横向稳定性问题，而对运营过程及维修期间的桥梁横向稳定问题鲜有 关注。现代桥梁的设计应体现桥梁全寿命设计理论，这期间的桥梁横向稳定问题也必须引起足够的 重视，这对桥梁的运营、管理及养护单位也提出了更高的要求。 2工程概况 柱单支座，梁端双支座的形式，梁端支座间距6．0375m。 此工程有两个典型特点：一、该桥在按原设计施工完成后，业主又另外委托专业单位在内侧栏 杆外架设了管线槽，用于沿线管线的铺设；二、该桥在全线铺装大修过程中，先将外侧约7m铺装刨 除，保留内侧铺装用于大修期间的车辆通行，维持单车道通车时出现较为明显的支座脱空现象。该 桥铺装方案如图1、图2所示。此工程经历了设计、运营、铺装维修三个阶段，其横向稳定性分析 569 筮 篮酗嗤蛾 ■幽簋堕 棚 样 l r I 一一一一～一一一一一一一一一一曹置越趔节喇 Ⅺl *25 具有典型性。 图1 铺装维修方案平面示意图 一………一…一一～一一一 一 一一 一一一……～………………一．^ 500500 靴70∞4250 图2铺装维修方案断面示意图 3模型计算 3．1 荷载的参数 由于此桥处于道路缓和曲线段，采用有限元软件Midas建立空间梁单元模型进行计算分析。 该桥钢材采用16Mnq，比重取值78．5堙／m3，铺装采用7cm沥青砼。该桥采用85规范设计， 设计活载仍采用汽车一超20级，日照温差采用英国规范BS5400，考虑桥墩不均匀沉降。验算荷载采 用各荷载标准值，组合系数取1．0。管线及管线槽重量根据以往经验暂按10kN／m计算 本工程钢桥从设计阶段到运营阶段，再到维修阶段，共经历了3个不同的阶段，为全面反映该 桥的承载力及横向稳定性能，需要对这3个不同阶段进行详细分析。其主要差别在每个阶段恒载的 变化，为反映真实的受力状况，分别将各阶段恒载定义为设计恒载、运营恒载及维修恒载，各恒载 情况详见表1。 表1各阶段恒载情况表 恒载名称 阶段 恒载分项 恒I 设计恒载 一恒+铺装+栏杆 恒II 运营恒载