雙柱式花瓶橋墩設計分析

(上海林同炎李國豪土建工程咨詢有限公司南京分公司，江蘇 南京 210016)

1.計算資料

上部結構采用3×30m等高度預應力砼連續箱梁，單箱單室斜腹板截面，梁高1.8m，頂板寬25.5m，底板寬17m，箱梁懸臂長度為3.75m。頂板厚0.25m，底板厚0.25m，腹板厚0.50～0.70m。箱梁在墩頂處設置橫梁，墩頂中橫梁寬2.2m，端橫梁寬2.0m。主橋上部采用支架整體現澆施工，箱梁按全預應力砼構件設計。

橋墩采用雙柱式墩，柱頂向外展開，墩柱尺寸為寬1.8m，厚1.5m。過渡墩頂部順橋向加厚至2.2m，以保證支座安放空間。橋墩采用矩形承臺，承臺高度2.5m;每個承臺下接4根直徑150cm的鉆孔灌注樁基礎。

2.荷載信息

取一聯3x30m梁格計算結果:

2.1 恒載

188號節點使用階段結構重力支承反力8770KN

189號節點使用階段結構重力支承反力8010KN

2.2 活載

使用階段188號節點使用階段汽車荷載最大支承反力2140KN

使用階段189號節點使用階段汽車荷載最小支承反力796KN

3.計算分析

3.1 撐桿－系桿體系方法

組合后的支座反力R=1.2×8770+1.4×2140=13520KN

T=R×tan13.8°=13520×tan13.8°=3321KN

該系桿拉力由鋼筋承受，所需鋼筋面積為

As=T/fsd=3321/280000=11861mm2

所需Φ28鋼筋根數為11861/615.8=19.2根

系桿配雙層Φ28鋼筋可滿足承載能力極限要求，但考慮到活載偏心等因素引起的系桿鋼筋應力變化幅度較大，為54Mpa左右，為更好的改善使用階段橋墩的受力要求，橋墩考慮采用預應力結構。

3.2 橋博建模計算

依據計算結果，整個橋墩都受壓，除橋墩底部壓應力很大以外，其余各點均滿足規范要求，考慮到橋墩和承臺交接點按橋博桿系計算失真，且往上走壓應力立即變成13.05Mpa，此處可考慮加強局部配筋，改善局部受力使其更加均勻。

4.結語

由于墩高和撐桿－系桿取值有差別，引起最大軸力橋博計算的比撐桿－系桿體系要大，證明采用撐桿－系桿體系計算抓住了花瓶式橋墩受力的本質，也說明采用橋墩計算模型來計算是可行的，本橋橋墩以橋博計算結果指導配筋。

[1]JTG D62－2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范 [S]