山區(qū)高墩墩頂水平位移及墩型比選研究.pdf

1、隨著我國山區(qū)高速公路建設的不斷發(fā)展,橋墩型式選擇呈多樣化趨勢,如實心墩、薄壁墩、變截面墩等等。在實際工程中,其力學指標(主要如代表高墩剛度的墩頂水平位移)成為選擇墩型的首選考慮因素,同時還應兼顧材料用量,施工難度,美觀程度等。墩型比選未見相關研究;且在進行比選時墩頂水平位移這一因素現有的成果僅就單一因素下的墩頂位移展開研究,未形成系統(tǒng),這是本文研究的出發(fā)點。本文通過大量的調研收集到現有的18種墩型,對不同高度區(qū)間不同墩型的墩頂位移及綜合

2、比選方法展開研究,主要研究成果如下:
　　將力學指標量化到墩頂水平位移上,利用勢能駐值原理推導出無墩頂約束條件下墩頂位移的計算公式,選擇出各墩型合理的形函數及合適的力學模型。找出了薄壁墩、變截面矩形墩、獨柱實心墩、雙柱實心墩的不同截面尺寸的合理形函數,將不同截面尺寸墩頂水平位移a(mm)的計算值與有限元法計算結果進行對比,各墩型中最大誤差為9.904％以內,由此可見,本文選取的形函數較準確。
　　本文主要對山區(qū)高速公路墩型選

3、擇情況調研并加以總結,得到不同高度區(qū)間內常用的墩型,在此調研結論的基礎上,通過力學指標、用量、施工方法、美觀四個因素選擇最優(yōu)墩型,利用AHP法確定了選擇橋墩截面型式時各因素權向量A={力學指標,材料量,施工方法,美觀}={0.43,0.31,0.22,0.04}。通過綜合排名,墩型比選結論有:當墩高在20m以內時,獨柱墩與雙柱墩較薄壁墩優(yōu)勢明顯。墩高30m時,獨柱墩,雙柱墩,變截面矩形墩較其他墩型優(yōu)勢明顯;墩高40m時,首選D240、D

4、260的獨柱墩;墩高50m時,優(yōu)選為變截面矩形墩三種截面型式和D260獨柱墩;墩高60m時,優(yōu)選為180、220、260、300cm×200cm、200、240、280cm×200cm的變截面矩形墩;墩高70m時,300×600cm壁厚50cm的薄壁墩較其他截面薄壁墩優(yōu)勢明顯;墩高80m時,350×600cm壁厚50cm薄壁墩優(yōu)勢明顯;墩高90m-100m時可采用400×650cm壁厚60cm的薄壁墩或比其截面尺寸大的薄壁墩。本文研究成