博爱路翠景路跨线桥主桥下部结构设计

博爱路翠景路跨线桥主桥下部结构设计

发表时间：2018-03-13T14:23:48.503Z 来源：《防护工程》2017年第31期作者：吴红莉

[导读] 博爱路翠景路跨线桥位于中山市博爱路翠景路平交口，与现状翠景路相交。

广东省交通规划设计研究院股份有限公司

摘要：博爱路翠景路跨线桥主桥为(35+50+35)m三跨连续钢箱梁，主桥下部结构采用弧形柱式墩和低桩承台群桩基础，桥墩间设置系梁，基础采用钻孔灌注桩。根据桥梁计算程序MIDAS civil 2013建模进行有限元分析，按照钢筋混凝土构件验算其承载能力极限状态和正常使用极限状态下是否满足规范要求。

关键词：下部结构；荷载；有限元法

1引言

1.1项目概况

博爱路翠景路跨线桥位于中山市博爱路翠景路平交口，与现状翠景路相交。桥址区地貌上属平原区，地下水位稳定埋深为1~1.5m。全桥共计三联，桥梁第一联和第三联上部结构为预应力砼现浇箱梁，第二联为连续钢箱梁，桥梁跨径组合为：

3×30+（35+50+35）+1×25m=235m，主桥下部结构采用弧形柱式墩和低桩承台群桩基础，桩基采用钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计。

桥梁横断面见图1：

图1 桥梁横断面

1.2主要技术指标

（1）桥梁设计荷载：城-A级；

（2）桥梁抗震设防分类：丙类；

（3）地震动峰值加速度：0.10g；设计地震分区：1区；场地类别：Ⅲ类。

（4）设计使用年限：100年；设计基准期：100年；设计安全等级：一级；

（5）坐标系统：中山市独立坐标系统；高程系统：国家85高程系统；

（6）桥面铺装：10cm沥青混凝土铺装+防水层；

（7）环境类别：I类；环境作用等级：B级。

2结构计算分析

2.1计算荷载

计算采用的设计参数按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)的有关规定取值，其中：

（1）结构自重:自重系数取1.04。

（2）上部恒载：通过支座的竖向力施加。

（3）汽车荷载：通过支座的竖向力施加。

（4）温度作用：温度整体升降温对下部的影响，梯度温度影响较小不计。

（5）收缩、徐变：下部的收缩徐变，根据模型计算取值。

（6）制动力：

1）单车道制动力=max(165，10%×车道荷载)，按三跨一联120m联长考虑均布荷载项，即：（（35+50+35）×10.5+360）

×10%=162kN，故单车道制动力取165kN。

2）一联桥梁的总制动力=同向车道数×单车道制动力×横向车道布载分布系数，三个车道布载系数取值为0.78，汽车制动力即：

165×3×0.78=386.1kN。

3）车辆横向分布系数根据杠杆原理计算，通过支座的水平力施加，一侧桥墩计入308.8kN，另一侧计入77.2kN。

（7）地震作用：地震作用下产生横桥向和顺桥向的水平荷载，其值取支座竖向荷载的10%，即取800kN。

2.2结构分析方法

主桥下部结构计算采用有限元分析方法，建立三维实体单元模型，桥墩与系梁、承台之间通过节点连接，承台与桩基之间通过刚性连接，桩土间的相互作用采用“土弹簧”模型模拟。计算不同荷载组合的内力，验算其在最不利荷载组合下，承载能力极限状态和正常使用极限状态是否满足规范的相关规定。

3下部结构的分析计算

3.1桥墩

桥墩是桥梁的重要结构，承受上部结构的荷载，并将它传递给地基基础[1]。主墩采用弧形柱式墩，墩顶截面尺寸为168cm×150cm(横桥向×顺桥向)，墩底截面尺寸为：130cm×150cm(横桥向×顺桥向)，支座间距为480cm，墩顶往下3m为弧线段，其余直线段与承台相接。通过计算可知，桥墩为压弯构件，按最不利荷载组合提取结果，横桥向是由基本组合控制，顺桥向由地震组合控制，验算桥墩在最大

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