孫秀麗（江蘇省鎮(zhèn)江市四通公路工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212200）

淺談高墩大跨連續(xù)剛構橋的空間彈性穩(wěn)定性方案

孫秀麗
（江蘇省鎮(zhèn)江市四通公路工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212200）

摘 要：為了滿足現(xiàn)階段高墩大跨連續(xù)剛構橋的工作需要，進行空間彈性方案的更新是必要的，整體來說，這種高墩大跨徑連續(xù)剛構橋的應用還是非常普遍的，在我國的公路及其鐵路建設中，經(jīng)?？梢钥吹剿鼞玫挠白?。為了滿足先接待剛構橋的應用需要，進行跨高應用方向的明確是必要的，尤其是明確好剛構橋的整體穩(wěn)定性狀況，從而適應當下剛構橋的工作需要，解決起失穩(wěn)的問題，進行解決方案的更新應用，這里也涉及到ANSYS軟件的應用，從而更好的實現(xiàn)雙線特大連續(xù)剛構橋的穩(wěn)定性的應用，最好仿真的計算工作。

關鍵詞：橋梁；連續(xù)剛構；仿真性；穩(wěn)定性

目前來說，我國的高墩大跨連續(xù)剛構橋應用體系是不健全的，其存在問題表現(xiàn)在各個方面，比如不明確的受力性，過差的行車速度，及其過于落后的施工環(huán)節(jié)，這些步驟都需要得到重視，從而實現(xiàn)高墩大跨連續(xù)剛構橋的推廣應用，提升我國橋梁工程的應用效益，解決當下基礎工程中的相關問題。

一、關于高墩大跨連續(xù)剛構橋應用結構的分析

1 在實踐應用中，這種高墩大跨連續(xù)剛構橋技術不斷得到更新，其受力具備明確性的特點，其施工技術隨著不斷更新，也越來越成熟。在高橋墩橋梁工作中，薄壁柔性墩的適應性是非常強的，特別適合于山區(qū)高速公路的應用工作。隨著科技的進步，現(xiàn)實的橋梁工作，對于橋梁的跨徑要求也越來越高，其要求也越來越多，各種橋塔日益的林立，需要進行高質(zhì)量材料的應用，從而適應其局部剛度鞏固及其結構優(yōu)化的目的。伴隨著這種應用趨勢，該橋梁的穩(wěn)定性日益引起重視，需要做好橋梁的穩(wěn)定性的工作，從而實現(xiàn)該整體結構的內(nèi)力作用的優(yōu)化。

世界上的很多橋梁事故都為我們提供了前車之鑒，很多橋梁都因為喪失穩(wěn)定性，而出現(xiàn)一系列的承載事故。比如俄羅斯的敞開式橋，該橋事故的出現(xiàn)是源于上弦桿的失穩(wěn)性，從而導致其全橋的破壞情況，又如加拿大的魁北克橋，這種橋由于下弦桿的腹板翹曲而出現(xiàn)一系列的破壞情況。

二、關于失穩(wěn)問題及其相關理論應用方法的分析

1 所謂的結構失穩(wěn)，就是橋梁受到外力的影響，其結構的平衡性失去控制，從而導致其穩(wěn)定性的喪失，導致其變形并且變形的迅速擴大化，導致其結構的破壞。通過對結構穩(wěn)定性的分析，更有利于進行失穩(wěn)荷載的優(yōu)化。這涉及到多個方面的問題，比如分支點的失穩(wěn)性問題，又如極值點的失穩(wěn)性問題。通過對第一類穩(wěn)定問題的分析，更有利于進行特征值的剖析，進行極限承載能力的控制，滿足現(xiàn)階段工作的需要。

上述情況的出現(xiàn)，都是由于失穩(wěn)荷載作用的影響，其切線剛度出現(xiàn)差異性，從而導致其平衡方程的錯誤，這就導致結構的不穩(wěn)定性。在第一類穩(wěn)定性問題分析過程中，可以看到結構的失穩(wěn)性，是由于前小變形狀況，材料線性狀況。而第二類穩(wěn)定性的問題，則需要進行結構材料及其幾何非線性的考慮。在實際應用工程中，所謂的穩(wěn)定性的問題，就是第二類的失穩(wěn)性的分析。為了更好的進行第一類穩(wěn)定問題的求解，需要進行兩類問題的臨界值的分析，保證第一類穩(wěn)定問題的剖析。

下面是一個具體應用案例，某個鐵路上，存在一種跨越山谷的雙線特大橋，該橋的應用進行了預應力混凝土連續(xù)剛構的應用。其中跨中部是等高梁段，其梁段底下按照二次拋物線變化進行工作。該箱梁的主墩是鋼筋混凝土空心式，這里可以看到其墩身的底部及其頂部都是一種實心結構，中心是一種空心結構，墩身外側是一種垂直性的角度。

2 通過對ANSYS軟件的應用，可以很好的進行其穩(wěn)定性的分析。連續(xù)剛構橋的穩(wěn)定性的分析，涉及到高墩自體穩(wěn)定性的分析，涉及到主梁的最大懸臂的穩(wěn)定性及其城橋后的全橋穩(wěn)定性的分析，可以利用ANSYS對這些程序依依進行穩(wěn)定性的分析，以滿足當下工作的需要。

通過對一系列的數(shù)據(jù)的分析，可以得知薄壁空心高墩的自體穩(wěn)定性，來自于其墩高的應用情況，隨著墩高的變化程度而不斷的發(fā)生變化。這里面的二號橋墩是全全橋的最高墩，并且這種結構的應用過程中，進行鋼筋混凝土的空心墩的應用，不利于進行良好橋梁穩(wěn)定性的分析，為了更好的滿足實際工作的需要，進行橋墩有限元模型的更新應用是必要的，從而滿足橋梁的風荷載強度的應用需要。

除了要做好上述工作的分析，也要進行懸臂狀態(tài)下的穩(wěn)定性的分析。以此實現(xiàn)最大懸臂的穩(wěn)定性的控制，該結構應用是主梁懸臂施工的最不穩(wěn)定性的狀態(tài)。其橋梁的懸臂長度是93m，第二號墩是98m，所以說第二號墩是最危險的。通過對二號墩及其主梁最大懸臂的分析，可以做好施工階段的穩(wěn)定性的剖析，實現(xiàn)主梁的分離式模型的應用，保證鋼筋及其混凝土的良好處理，實現(xiàn)這兩者的協(xié)調(diào)性。針對以上狀況，可以進行八節(jié)點三維非線性實體單元SOLID45的應用，從而進行混凝土的模擬，利用好相關的組合單元進行預應力鋼筋的良好模擬，從而實現(xiàn)預應力的有效控制，實現(xiàn)相關單位的結合，以滿足實際工作的需要。

3 在施工環(huán)節(jié)中，如果到達其最大懸臂，TX形剛結構受到自重，風荷載，不平衡荷載等的影響。這需要進行掛籃重量的控制，在施工過程中，需要預防到掛籃不正常工作的情況，因此進行動力問題的分析，按照靜力情況進行相關的計算，做好動力放大系數(shù)的控制工作。除了做好上述的工作，也要進行墩梁的有限單元模擬工作，在城橋環(huán)節(jié)，需要進行成橋的主梁壓桿件單位模擬活動工作，保證橋墩及其地基的固結性的考慮，控制好相關的施工狀況，進行第一類穩(wěn)定性的分析，再進行全橋的穩(wěn)定性影響的分析，進行風載影響狀況的分析，保證結構自重的單元控制，實現(xiàn)恒載情況下的布荷載方式的應用。

穩(wěn)定計算結果與分析按以下兩種工況分別計算，工況1：結構自重；工況2：結構自重+二期恒載。本文通過對高墩大跨連續(xù)剛構橋的穩(wěn)定性計算結果進行分析得到以下結論：高墩大跨徑橋梁結構的穩(wěn)定性主要與施工階段有關，而施工時風荷載以及一側失重等情況對結構的內(nèi)力影響較大，對其穩(wěn)定性的影響不大。

結語

高墩大跨連續(xù)剛構橋的空間彈性穩(wěn)定性方案的更新，需要考慮到現(xiàn)階段橋梁工程結構的技術問題、設備問題、人員應用問題。

參考文獻

[1]張新平.高墩專項施工安全技術方案[J].山西建筑，2011（27）.

[2]李安渠.大跨預應力連續(xù)剛構橋高墩優(yōu)化設計研究[J].公路，2011（06）.

中圖分類號：U448

文獻標識碼：A