高速公路匝道橋抗傾覆能力研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，截止到2012年底，全國高速公路達(dá)9.56萬公里，居世界第一位。匝道橋是干線公路實現(xiàn)立體交叉連接的主要方式之一，大量的干道連接使得匝道橋規(guī)模也越來越大，形式越來越多，受力特點也越來越復(fù)雜。高速公路匝道橋，作為高速公路上、下兩條道路相連接的橋梁，是實現(xiàn)高速公路上、下互通的最基本的單元體。匝道橋工程已成為高速公路上、下兩條道路相連接成功的關(guān)鍵工程控制節(jié)點。匝道橋主要集中與上部結(jié)構(gòu)曲線梁的梁，與直梁相比，平面內(nèi)曲線梁的

2、受力性能有如下特點:
　?、佥S向變形與平面內(nèi)彎曲的耦合;
　?、谪Q向彎曲和純扭轉(zhuǎn)（剛性扭轉(zhuǎn)）的耦合;
　　③彎曲、扭轉(zhuǎn)與截面約束扭轉(zhuǎn)的組合。
　　此外，曲線梁內(nèi)外側(cè)支承反力是不對稱的，恒載作用下，呈外大內(nèi)小分布，當(dāng)活載在曲線外側(cè)偏置時，內(nèi)側(cè)支反力有時會減小，甚至?xí)a(chǎn)生支座負(fù)反力。如果支座不能承受拉力，就會出現(xiàn)梁體與支座的脫離，即“支座脫空”現(xiàn)象。當(dāng)匝道橋出現(xiàn)支座脫空后又不能達(dá)到新的穩(wěn)定平衡狀態(tài)時，必然產(chǎn)生梁體傾覆

3、。針對曲線箱梁的理論仍有很多不完善和需要改進(jìn)的地方，有關(guān)曲線箱梁的許多問題仍有待研究。近年來，國內(nèi)出現(xiàn)一些匝道橋傾覆破壞的現(xiàn)象，造成了諸多負(fù)面影響，干擾了我國的社會主義現(xiàn)代化建設(shè)。因此，對匝道橋抗傾覆問題的研究顯得格外重要。
　　本文緊密高速公路匝道橋抗傾覆這一問題，進(jìn)行的主要研究工作及結(jié)論如下:
　　1、根據(jù)直線梁抗傾覆的受力特點，采用類比的方法，推出圓心角小于180°和大于180°的匝道橋抗傾覆的受力特點，并通過理論分析

4、得出匝道橋的傾覆破壞形態(tài);
　　2、通過推導(dǎo)和有限元軟件計算，對橋孔布置形式、曲率半徑、支座布置形式、匝道橋?qū)挾?、匝道橋懸挑長度等因素對匝道橋抗傾覆能力的影響進(jìn)行了分析;
　　3、歸納了匝道橋車輛荷載的計算方法，結(jié)合力學(xué)推導(dǎo)，揭示出匝道傾覆的實質(zhì)，提出了匝道橋抗傾覆能力的計算公式;
　　4、通過大型有限元軟件，建立有限元模型，分析了依托工程在最不利荷載作用下，匝道橋的力學(xué)行為，并依據(jù)內(nèi)側(cè)支座的脫空情況，得出匝道橋的極限