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1、隧道掘进开挖引起临近桥墩沉降对连续梁桥的影响分析 【摘要】连续梁桥是一种外部超静定结构，基础不匀称沉降将引起结构附加内力，因此，对桥梁基础的要求较高，通常宜选择良好的地基条件和沉降较小的基础形式。本文主要针对某七跨连续梁桥中间跨其中一个桥墩发生沉降和中间跨两个桥墩同时发生沉降时，对该桥上部结构的内力影响。 【关键词】隧道开挖；连续梁桥；桥墩沉降；不匀称沉降 1、有限元数值模型的建立 荷载工况的选择 运用Midas Civil结构分析软件，建立两个有限元模型。模型为某七跨连续梁桥中跨的一个桥墩沉降的有限元模型，该模型把设置X方向为纵桥向，Y方向设置为横桥向，Z方向设置为竖桥向，支座采纳盆式橡胶支
2、座，1#、2#、3#、4#桥墩的桩基底部采纳固结。 模型为某七跨连续梁桥中跨的两个桥墩都发生沉降且沉降量相同，该模型把设置X方向为纵桥向，Y方向设置为横桥向，Z方向设置为竖桥向，支座采纳盆式橡胶支座，1#、2#、3#、4#桥墩的桩基底部采纳固结。 模型如图1.1和1.2。 2、计算结果分析 利用Midas Civil有限元结构分析软件，成桥状态下对某七跨连续梁桥2#墩桩基础底部分别施加-10 mm、-20 mm、-30 mm、-40 mm、的竖直向位移。 当2#墩发生沉降时，模型各跨跨中截面竖向剪力值随着桥墩沉降量的增加而增加且绕2#墩呈现出反对称性。剪力值最大值出现在第三跨和第四跨跨中主梁截
3、面。 当模型的2#、3#墩同时发生沉降且沉降量相同时，各跨中主梁截面的竖向剪力的影响绕第四跨跨中主梁截面具有反对称性。在第四跨跨中主梁截面不产生竖向剪力值；剪力最大值出现在第三跨。 当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，模型的跨中主梁截面最大竖向剪力值大于模型跨中主梁截面最大竖向剪力值。 在模型中，当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，在各跨跨中主梁截面弯矩值中其次跨跨中处的弯矩My值最大。模型各跨跨中截面弯矩My值随着桥墩沉降量的增加而增加。 在模型中，桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，该桥各跨跨中主梁截面弯矩My值绕第四跨跨中主梁截面
4、呈现出对称性，其中第四跨跨中处的弯矩My值最大，模型各跨跨中截面弯矩My值随着桥墩沉降量的增加而增加。 当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，模型的跨中主梁截面最大弯矩My值大于模型的跨中主梁截面最大弯矩My值。 在模型中，当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，各支座处主梁截面的弯矩My值绕第三跨中支座呈现出对称性，在各支座处主梁截面弯矩值中第三跨中支座处的弯矩My值最大，模型各支座处截面弯矩My值随着桥墩沉降量的增加而增加。 在模型中，桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，该桥各支座处主梁截面弯矩My值绕该桥中跨跨中主梁截面呈现出对称性，其
5、中第三跨中支座处和第四跨边支座处主梁截面弯矩My值最大。模型各支座处截面弯矩My值随着桥墩沉降量的增加而增加。 当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，模型的各支座处主梁截面最大弯矩My值大于模型的各支座处主梁截面最大弯矩My值，。 对比图2.8和图2.9还可以发觉：该七跨连续梁桥当中跨一个桥墩发生沉降较中跨两个桥墩同时发生沉降时，中跨一个桥墩发生沉降时简单在支座处主梁截面产生较大的弯矩My值，中跨两个桥墩同时发生沉降时简单在跨中主梁截面处产生较大弯矩My值。 3、小结 本文利用Mdias Civill数值有限元软件，分别建立了7跨连续梁桥的中跨一个桥墩发生沉降的模型，中跨的两
6、个桥墩同时发生沉降且沉降量相同的模型。 通过对比分析模型和模型各跨跨中竖向剪力，当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，模型和模型的各跨跨中剪力都呈现处反对称性，模型的跨中最大剪力出现在距离沉降桥墩最近的第三跨和第四跨跨中主梁截面处，模型的跨中最大剪力出现在中跨的相邻跨第三跨和第五跨跨中主梁截面处，模型和模型的各跨跨中主梁截面剪力值随着沉降量的增加而增加。 通过对比分析模型和模型各跨跨中弯矩My值，当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，七跨连续梁桥中跨两个桥墩同时发生沉降且沉降量相同时在该桥各跨跨中主梁截面产生的最大弯矩My值较中跨的一个桥墩发生沉降时大。模型
7、的跨中主梁截面最大弯矩值My值出现在其次跨跨中主梁截面处，模型的各跨跨中主梁截面弯矩值绕该桥中跨跨中主梁截面呈现出正对称性且跨中截面主梁最大弯矩My值也出现在该跨中截面处，模型和模型的各跨跨中主梁截面弯矩My值随着沉降量的增加而增加。 通过对比分析模型和模型各支座处弯矩My值，当桥墩沉降量为10mm、20mm、30mm、40mm时，七跨连续梁桥中跨的一个桥墩发生沉降时在该桥各支座处主梁截面产生的最大弯矩My值较中跨两个桥墩同时发生沉降且沉降量相同时大。模型的各支座处主梁截面弯矩值My值绕第三跨中支座处呈现出正对称性且最大弯矩值My值也出现在该支座处主梁截面；模型的各支座处主梁截面弯矩My值绕该
8、桥中跨跨中截面呈现出正对称性，模型的支座处主梁截面最大弯矩My值出现在第三跨中支座处和第四跨边支座处主梁截面；模型和模型的各支座处主梁截面弯矩My值随着沉降量的增加而增加。 参考文献： 1 周听清.爆炸动力学及其应用M.合肥：中国科学技术高校出版社，2001：1-208 2 凌同华.爆破振动效应及其灾难的主动限制D：博士学位论文.长沙：中南高校，2004：2-3 3 张卫东，傅盛国，王炳乾，周晶.王家店水库混凝土重力坝爆破地震反应分析J.东北地震探讨，11013，9：37-45 4 周文波.盾构法隧道施工技术及应用M.北京：中国建筑工业出版社，2004.243-244 5 阳军生，刘宝深.城市隧道施工引起的地表移动及变形M.北京：中国铁道出版社，2002.59-73 6 M.A.萨道夫斯基著.地震预报M.陈英方译.北京：地震出版社，11016.1-220 作者简介：应文宗，男，探讨生学历，高级工程师，重庆交通建设集团，主要从事路桥相关探讨. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页