河流沖刷對(duì)既有橋梁墩臺(tái)承載力影響的研究.pdf

1、河流沖刷是橋梁水毀的主要原因之一。長(zhǎng)期的河流沖刷會(huì)造成既有橋梁墩臺(tái)破損，從而降低材料性能及有效承載能力;墩臺(tái)沖刷還會(huì)導(dǎo)致橋梁基礎(chǔ)掏空，造成橋梁下部結(jié)構(gòu)的承載力大幅下降，嚴(yán)重情況下會(huì)造成墩臺(tái)傾斜或橋梁垮塌。因此，研究河流沖刷對(duì)既有橋梁墩臺(tái)承載力的影響，建立受沖刷墩臺(tái)承載力損傷分析模式，對(duì)既有橋梁的安全評(píng)估具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文以墩臺(tái)沖刷明顯且遭遇過運(yùn)砂船撞擊的湖南省湘潭竹埠港湘江大橋?yàn)楣こ瘫尘?，借助有限元軟件ANS

2、YS，圍繞河流沖刷造成的墩臺(tái)損傷及基礎(chǔ)埋深下降對(duì)墩臺(tái)承載力的影響展開研究。主要工作及研究成果如下:
　　1.歸納總結(jié)了橋梁墩臺(tái)沖刷機(jī)理和沖刷深度研究方法，介紹了既有橋梁承載力評(píng)定理論及相關(guān)體系，探討了墩臺(tái)構(gòu)件沖刷后損傷承載力的評(píng)定方法。
　　2.選取竹埠港湘江大橋沖刷最為嚴(yán)重的右幅10#墩作為研究對(duì)象，建立其空間有限元分析模型。依據(jù)水下檢測(cè)資料，模擬其墩身?yè)p傷，對(duì)橋墩豎向極限承載力進(jìn)行非線性有限元分析。計(jì)算結(jié)果表明:沖刷造成

3、的墩身?yè)p傷導(dǎo)致10#墩豎向承載力與完好墩相比損失了20％左右。
　　3.根據(jù)設(shè)計(jì)資料和相關(guān)檢測(cè)報(bào)告，建立了湘潭竹埠港大橋全橋空間有限元分析模型，對(duì)不同沖刷狀況下橋墩遭遇船舶碰撞的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析，得到了反映橋墩水平承載力的墩頂位移及墩身應(yīng)力隨不同沖刷狀況的變化曲線，探討了河流沖刷對(duì)既有橋梁墩臺(tái)水平承載力的影響。
　　4.分析竹埠港大橋計(jì)算結(jié)果，當(dāng)沖刷深度達(dá)到設(shè)計(jì)埋深的20％時(shí)，墩身撞擊部位應(yīng)力達(dá)到墩身抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;當(dāng)沖