盛玉利 常戰(zhàn)偉

摘 ?要：文章結(jié)合工程實例運用橋梁專用軟件Mdias Civil建模，采用偏心的車道加載方式對墩柱的受力進行分析，分析了不同斜度和墩柱高扭矩的變化趨勢。

關(guān)鍵詞：斜度;墩高;扭矩

中圖分類號：U441 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）02-0153-02

僅在恒載在不考慮活荷載作用下，鋼筋混凝土彎、斜梁橋墩臺截面上不僅有彎矩M、剪力V、還有扭矩T的產(chǎn)生。對于在這種情況下構(gòu)件截面上將會有主拉應(yīng)力產(chǎn)生，當(dāng)主拉應(yīng)力達到一定程度時，構(gòu)件便會開裂。在現(xiàn)實施工和生活中，較多出現(xiàn)的是彎、剪、扭共同作用的構(gòu)件。由于構(gòu)件受剪彎扭的共同作用，受力比較復(fù)雜，三種作用相互影響。所以用統(tǒng)一的相關(guān)方程式來計算完全考慮它們之間相關(guān)性是非常困難的。

1 ?墩柱扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的分析

構(gòu)件在扭矩作用下，結(jié)合構(gòu)件的受扭性能，構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)可分為。

①自由扭轉(zhuǎn)，即構(gòu)件各橫截面可自由轉(zhuǎn)動或凹凸，橫截面上只有剪應(yīng)力，沒有正應(yīng)力，縱向纖維沒有縮短或伸長，次時的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)稱為自由扭轉(zhuǎn)。

②約束扭轉(zhuǎn)，橫截面上除有約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力外還有約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力，桿端橫截面自由翹曲時和扭轉(zhuǎn)時截面自由凹凸受到約束，縱向纖維有線應(yīng)變產(chǎn)生，這時的扭轉(zhuǎn)稱為約束扭轉(zhuǎn)。某三跨斜梁橋的計算簡化圖如圖1所示。

1.1 ?不同墩柱高對扭矩的影響

由于受上部結(jié)構(gòu)支承偏位的不對稱及水平力影響，在恒、活荷載作用下，均會有產(chǎn)生扭矩。當(dāng)斜交即直橋時，上部結(jié)構(gòu)加到蓋梁上，如果無異常情況，在恒載作用下此時該橋墩柱及蓋梁的扭矩應(yīng)為零。但是由于在運行中汽車制動力和施工中支承的偏位等一些因素產(chǎn)生的水平力，從而導(dǎo)致墩柱將產(chǎn)生一定的扭矩。由于墩高不同將有不同大小扭矩值的產(chǎn)生，其計算結(jié)果見表1、表2（不同正負號對于坐標軸的方向）。

以墩柱高7 m為例，斜交30 ？觷墩柱扭距與彎矩的比值。

結(jié)合上表分析計算結(jié)果，墩的扭矩值的大小隨著墩柱的增高成反比例變化趨勢。

對于相等的柱高，雙肢墩兩柱的扭矩方向相反，大小與墩柱高度成反比例變化趨勢，扭彎比基本相等。

1.2 ?不同墩柱高差對扭矩的影響

由于快速發(fā)展的交通建設(shè)，地勢復(fù)雜的地方道路橋梁建設(shè)也逐漸增多，各式各樣的異型橋梁在逐漸修建，由于受實際地形的影響，墩柱高高低不同的雙肢墩在被逐漸利用。

本文通過變換不同側(cè)面的墩柱高程和高差，分析在活、恒荷載作用下，墩柱的高低對扭矩的影響（不同正負號對于坐標軸的方向）。

本文以改變1#、3#兩柱高分別為7、8、9、10、11 m，2#、4#柱采用固定高度5 m。以斜交30 ？觷，兩柱高差分別為2、3、4、5、6 m，兩墩柱扭矩值隨高差計算結(jié)果見表3。

采用相反方案時，改變2#、4#柱兩柱高分別為7、8、9、10、11 m，1#、3#柱采用固定高度5 m。以斜交30 ？觷，兩柱高差分別為2、3、4、5、6 m時，兩墩柱扭矩值隨高差計算結(jié)果見表4。

結(jié)合上表4計算結(jié)果，以高差4 m和6 m為例，扭彎比隨高差的計算結(jié)果見表5。

結(jié)合上表3、4計算結(jié)果，通過改變雙肢墩柱高差，墩柱扭矩差值隨著高差成正比例變化。改變不同側(cè)面的柱高，扭轉(zhuǎn)方向發(fā)生相反，低柱承受較大扭矩，扭彎比隨著高差的變化。在現(xiàn)實設(shè)計過程中，對于高差比較大的特殊地區(qū)雙肢墩柱，應(yīng)做抗扭鋼筋的設(shè)計計算。

2 ?結(jié) ?語

本文以斜交30 ？觷的斜梁橋為例，分析了雙肢墩柱扭矩值的變化趨勢與柱高呈反比。墩柱扭矩值隨著高差成正比例變化，低柱承受扭矩較大，不同側(cè)面柱高的變化，扭轉(zhuǎn)方向相反。

參考文獻：

[1] 邢志成.單梁武B型連續(xù)斜梁橋淺析[J].華東公路，1986，（5）.