桥梁下部结构计算的一些疑问及讨论

论坛上有坛有问过下列问题，其实我也有相同的疑问

请大家讨论一下桥梁桥墩计算的时候要注意什么，要计算些什么内容？
1.强度计算那是必不可少的；刚度计算是不是计算墩顶和桩顶位移就好了,计算中肯定遇到过麻烦吧？
2.稳定计算应该分总体和局部吧？
$ Q  O$ G0 b$ d2 A8 m- M( F$ r: w, }3.总体是不是用欧拉公式，对于下端为桩基础，上段为板式、盆式支座或者固结的墩计算长度取多少？
% I3 d; n! e8 V3 G! p5 F4.局部稳定怎么算？用有限元软件进行分析时如何进行判定是否稳定？
, L  j+ u/ K8 ]! u5.温度影响力如何进行考虑？风力？制动力？
2 [: H  ~% g, J$ o还要考虑其他因素吗？

除了上面的问题之外我还有以下疑问：
5 P) M) r# t; X9 u0 |１、支座摩擦力是什么引起的，是不是因为车辆行驶制动时产生的，有人说是温度引起的，就是说在没有车辆的情况下摩擦力同样存在？如果这个假是正确的，是不是说不用再计算混凝土收缩、徐变、及温度变化产生的对墩顶的水平力了。
２、计算时除了要按承载能力极限状态计算构件承载能力及按正常使用极限状态计算裂缝之外，是否还要按正常使用极限状态计算墩顶位移及墩柱的应力？
３、下部结构到底考虑那些组合才算全面？
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: T+ L$ d- c2 H6 @  W' U& @/ W总之，规范对下构的规定太少，怎么设计计算才算全面，请先达者不吝指教。

路过，支持一下吧

对于下部结构，纵桥向需要计算由制动力或温度力引起的纵向水平力，取min{制动力+温度力，摩阻力}或min{温度力，摩阻力}；那么请问横桥向需要考虑由于温度升降引起的横梁横向伸缩变形而导致的横向水平力吗？该如何计算呢？
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有没有特大桥的空心薄壁墩计算示例（最好是斜拉桥的），好学习一下，谢谢了。

1.强度计算那是必不可少的；刚度计算是不是计算墩顶和桩顶位移就好了,计算中肯定遇到过麻烦吧？
/ _4 y) t+ f2 x; `& [答：强度计算是85规范的说法， 04新规范叫做正截面抗压承载力计算，这个肯定需要验算的；关于桥墩抗推刚度的计算，我在另一个帖子已经回复过了，具体见http://www.bridgehead.com.cn/vie ... 622&page=1#pid34936
: ^' j+ G$ U) |9 b2.稳定计算应该分总体和局部吧？
: D) z  I( x3 d3 Y9 ~7 P& F, C3.总体是不是用欧拉公式，对于下端为桩基础，上段为板式、盆式支座或者固结的墩计算长度取多少？
4.局部稳定怎么算？用有限元软件进行分析时如何进行判定是否稳定？
, f+ ?# S8 K1 N! Z答：我把这三个问题合到一起来回答一下，稳定计算应分为重力式桥墩和高墩稳定。
6 ]4 n* }! b: @" Y$ l+ K重力式桥墩的稳定计算又分为抗倾覆和抗滑动计算，详见85公路地基与基础规范。
6 c! W% C4 ^  I8 R3 e) h7 O高墩的稳定计算比较复杂，对于实体墩只存在整体稳定，对于空心墩整体稳定和局部稳定同时存在。对于整体稳定，理论上可采用欧拉公式，但是μ的取值就得根据工程经验和参照某些理论分析来确定。局部稳定我只是根据经验来确定，比如空心薄壁墩的壁厚问题，空心墩壁厚和截面宽度的比值在1/10~1/15之间就可以了，用有限元还没有做过，不过我可以请教一下再给你回复。
* V: v1 O6 r% }) e  K5 z2 s关于离计算长度这个也是一个经验值，我就说一下我自己用的数值吧，纵向计算时，除连续刚构墩取0.5倍墩高，中小桥固接墩取1.0，其它有支座的都取1.4倍墩高，横向计算时，都取2倍墩高。
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# Q6 n) v( Q" t5.温度影响力如何进行考虑？风力？制动力？
5 M4 e" w( T& |  G7 h0 _还要考虑其他因素吗？
答：温度力刚按桥梁工程或墩台与基础一书上的计算，但把砼的收缩影响考虑进去，我通常取15℃或20℃考虑；至于风力和制动力刚按规范的算法即可。
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  D0 ]. n8 ]9 i0 ^3 ?除了上面的问题之外我还有以下疑问：
% X  w  p7 Y2 z: W8 s# u2 ^１、支座摩擦力是什么引起的，是不是因为车辆行驶制动时产生的，有人说是温度引起的，就是说在没有车辆的情况下摩擦力同样存在？如果这个假设是正确的，是不是说不用再计算混凝土收缩、徐变、及温度变化产生的对墩顶的水平力了。
答：为什么会产生支座摩擦力，是因为梁部结构有产生水平位移的趋势，所以不一定就出制动力产生，也可能会由温度力产生。但不能说不用计算，只用混凝土收缩、徐变、及温度变化产生的对墩顶的水平力就行，你还要把这些力和摩阻力比较一下，当大于摩阻力时取摩阻力（制动墩除外，制动墩取大值）。
２、计算时除了要按承载能力极限状态计算构件承载能力及按正常使用极限状态计算裂缝之外，是否还要按正常使用极限状态计算墩顶位移及墩柱的应力？
  o8 c# R3 f& K% u  k答：墩顶位移我很少算过，主要是承载力和裂缝满足要求，至于应力实体墩刚没有算的必要了，空心墩我想考虑应力是不是和局部失稳有关，这个我再确定一下给你答复好了。
( y! m" U3 S" H* n: }３、下部结构到底考虑那些组合才算全面？
答：下部结构的计算我感觉不是很复杂，但是要考虑的东西却很多，有的时候我也感觉很烦，比如算单桩容许承载力的时候，纵向计算出单桩反力后还要把横向活载偏载考虑进去，我经常搞忘了，如果是弯桥，横向活载还有离心力等等。
' n1 m' c; `' h- h" K6 m6 \# q至于有多少组合才全面，很难说清楚，总的来说，轴向力：上构恒载，桥墩自重，基础沉降，或许还有预应力、土重和水的浮力；水平力就是温度力，制动力、风力、波浪力、摩阻力等，有的时候也会算一下桥墩抗船撞的东西，到现在做了一些工程我还没有算过地震力和沉井基础，不过今年有个项目就是沉井基础，马上就要接触了，到时还要请教大家。一家之言，不尽全面，欢迎大家对我上面说到的提出不同意见。

[ 本帖最后由 技术型工人 于 2007-4-23 12:02 编辑 ]

而且有的时候二项组合的值很可能比三项组合的值要大，比如0.7(制动力+风力)就可能比0.6(制动力+风力+温度力)组合值要大，我通常的做法是，把某项比较小的数值忽略掉，比如当温度力相比其他力很小的时候，上面的我就写成0.7(制动力+风力+温度力)，这样保守些，自己也比较放心。

对于第４条回答，我有不同看法：
7 f" l2 [8 a' Y  I: T! C5 [

纵向计算时，除连续刚构墩取0.5倍墩高，中小桥固接墩取1.0，其它有支座的都取1.4倍墩高，横向计算时，都取2倍墩高。

4 t3 U) A& P2 N6 N5 y+ G: s我认为如果是固结墩取0.5h,滑动支座取2h(一端固定一端自由),对于固定支座取0.7h(一端固定一端铰接)。
# l/ ]+ ?9 \- [! g0 E5 a7 L  f注：如果是承台或扩基h为墩高，如果是单排桩基础，h = 墩高+弯矩零点以上高

其实你说的完全是理论上的，可实际情况并不是完全理论上的，滑动支座，一端固定一端自由，墩顶一定自由？墩底一定固接？或者一端铰接？1.4这个值（也有取1.5的，湛江海湾桥甚至取1.0）是介于一端固定一端为不移动的铰0.7和一端固定一端自由为2时的中间值，但肯定不能完全按理论来考虑。

ＴＯ：＃5　技术型工人

7 u8 f, P0 t* i  F说的有道理，应该保守取值！
) J  b* v6 s1 ]/ `/ }我翻了一下规范，在《地基规范》Ｐ186中的条文说明里有解释，两端嵌固取0.65,两端铰接取1.0,一端嵌固一端铰接取0.8,一端嵌固一端自由取2.0。这个与《桥规》稍有不同。
* j6 V, q$ P# q& L( _
[ 本帖最后由 yinengsoft 于 2007-4-23 14:05 编辑 ]

局部稳定的计算，我问了一下MIDAS公司的人员，他们说把空心墩的薄壁可以考虑成板单元，然后按一般的屈曲分析计算就可以了

对工作了　2年的我来说　大家说的这些对我还是很高深感觉　呵呵　看来坠落的一塌糊涂．．．
俺现在也在整这东西　唉

关于计算长度问题，我觉得应该参考一下《材料力学》里面的算法，取其两端的约束刚度，然后建立微分方程进行求解，这样应该更准确点把。——这个是在下的愚见，望高手指正：）

关于屈曲问题，我看了一些师兄在模拟墩的时候采取的是梁单元，做屈曲分析的时候，直接用单元不就可以了吗？为什么要用板单元？即使是薄壁问题，我想梁单元也应该可以得到具体的数据啊,所以不明白为什么要用板单元，请问是不是计算结果更准确点，还是别的什么原因？望回答，谢谢！

原帖由 kulongcoco 于 2007-4-28 10:04 发表

                               
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* q" r4 J( g" d- h' g4 _关于屈曲问题，我看了一些师兄在模拟墩的时候采取的是梁单元，做屈曲分析的时候，直接用单元不就可以了吗？为什么要用板单元？即使是薄壁问题，我想梁单元也应该可以得到具体的数据啊,所以不明白为什么要用板单 ...

5 H& ~# S7 X1 B' fMIDAS工作人员：“梁单元算的是整体稳定，如果做局部稳定分析的时候就要用板单元分析”

原帖由 kulongcoco 于 2007-4-28 10:00 发表

                               
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# Y) I' |" }" u* ^) I关于计算长度问题，我觉得应该参考一下《材料力学》里面的算法，取其两端的约束刚度，然后建立微分方程进行求解，这样应该更准确点把。——这个是在下的愚见，望高手指正：）

说的有道理，但是滑动支座和固定支座端的约束刚度怎么计算呢？

谢谢各位高手在此发表看法!我是新手,现在还是在学习阶段,好高兴能够经常来和大家交流!
4 v$ m0 _! O- m! y1 y! Q, ]0 X我也希望以后能够和大家共同探讨这些问题!
: Y0 {2 ^9 A8 n! V' _1 n/ l. l  _小弟敬上!

讲得真专业，看来来这个论坛寻找答案真是不错啊，呵呵~和大家一起努力~

有个问题请教一下，在连续梁桥墩计算中一联内如果有桥台，其刚度如何取值？