独柱桥梁抗倾覆的稳定性分析与加固设计方法
独柱墩桥梁抗倾覆验算及抗倾覆加固处治措施
道路桥梁建 筑 技 术 开 发·142·Roads and BridgesBuilding Technology Development第46卷第16期2019年8月1 独柱墩桥梁1.1 独柱墩的介绍独柱墩属于桥梁的下部结构，常见于城市道路的跨线桥、立交桥及高速公路互通立交的匝道桥。
由于城市交通繁忙、城市及周边建设用地征地受限，在建设时往往要求桥墩落在有限的范围之内。
为满足上述要求出现了采用独柱墩替代常规的占地面积较大的双柱式或多柱式桥墩。
1.2 独柱墩桥梁存在的倾覆隐患独柱墩虽然具有占地面积小的优点，但在某些极端的车辆工况情况下，存在倾覆的安全隐患。
广东省曾经发生一起独柱墩桥梁倾覆事故：2015年6月19日晚深夜时分，粤赣高速广东段河源城南出口匝道桥突然发生垮塌，在匝道引桥上的3辆大型货车瞬间跌落至10 m 高的桥底，造成1人死亡， 4人受伤。
发生事故的匝道引桥桥墩为独柱墩，事故给予的警示是：独柱墩桥梁在多台严重超载的大型货车同时短间距行驶在桥梁同一侧同一条车道的极端工况下，存在桥梁倾覆的危险。
2 独柱墩桥梁抗倾覆及稳定性验算鉴于上述独柱墩桥梁在极端荷载工况下存在倾覆隐患，对目前已建成并已投入使用的独柱墩桥梁，就其抗倾覆能力及稳定性进行验算是非常有必要的。
2.1 抗倾覆及稳定性验算的工况由于独柱墩桥梁一般是整联进行工作的，验算时应考虑按独柱墩桥整联进行抗倾覆和稳定性验算。
考虑到当前社会车辆超载的严重性以及超载车管理的困难，广东道路主管单位推荐采用3.4倍的公路Ⅰ级荷载作为验算工况。
车道布载规定如下：当横桥向只布置一条车道汽车荷载时，横向车道布载系数采用 1.0，汽车荷载效应（含汽车冲击力）分项系数采用 3.4。
当横桥向布置一条以上车道汽车荷载时，最外侧车道汽车荷载效应（含汽车冲击力）分项系数采用 3.4，其余车道分项系数按现行规范采用，全部车道的横向车道布载系数均采用现行规范。
独柱墩梁桥抗倾覆参数分析与加固措施研究
科学技术创新2020.241概述随着城市化的发展，城市交通压力日益增大，城市交通压力也需要各种形式的桥梁来缓解，包括单墩高架桥、立交桥等。
这种单柱墩桥有几个明显的优点：给城市提供更多选择空间与更大的发展空间；独柱墩式桥外形简洁美观，能满足城市的景观需求；独柱墩式桥梁通常采用整体箱梁形式，上部结构抗扭刚度大，桥梁整体性好，有较好的稳定性。
但是在后期运营过程中同样出现了诸多问题，其中倾覆是不容忽视的一点，因此影响独柱墩梁桥抗倾覆的相关参数需要进一步详细分析。
2独柱墩抗倾覆稳定性影响因素2.1梁端双支座间距独柱墩桥梁的倾覆翻转线与端部支座间距有直接关系，端部支座间距越大，桥梁重心越容易落入翻转线内侧。
为了得到端部支座间距与支座反力的准确关系，采用计算算例为3跨20m 连续梁桥，桥梁曲线半径为100m ，运用MIDAS/CIVIL 软件模拟分析，支座模拟与实际支座相同，支座下节点固结，支座下节点与上节点采用考虑支座自由度的弹性连接，支座上节点与单元节点刚性连接。
支座间距参数分别为2m 、2.5m 、3m 、3.5m 、4m 共5组，支座的编号如图1所示。
图1支座编号图在最不利移动荷载偏载作用下，得到的不同支座间距条件下的支反力汇总如表1所示。
由于桥梁在顺桥向对称，所以a 、b 、c 支座支反力与d 、e 、f 支座支反力对称。
因此只研究a 、b 、c 支座支反力即可。
随着支座间距的增加，a 支座反力逐渐增加，整体呈线性增大趋势，表明更大的支座间距使得该支座受压更大。
对于b 支座，当支座间距小于3m 时，支座反力为正值，即为受拉支座，这意味着该桥梁已经出现支座脱空失稳，当支座间距大于3m 时，支座反力由拉力转变为压力，整体变化趋势与支座间距曾正比例关系。
但必须确保该桥梁所有支座有一定的压力储备时，该桥梁的支座间距应大于3m 。
表1不同梁端双支座间距下各支座反力表2.2墩梁连接方式多跨连续梁一般有多个支座，单个支座出现脱空并不能代表支座会发生倾覆失稳，因此支座脱空结构内力重分布后结构的受力状态以及支座反力变化需要在研究中考虑。
浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计
浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计摘要：独柱墩桥梁主要是跨线桥，由于桥下路线的限制，普通桥墩不满足安装条件，特别是受地形限制时，独柱墩桥梁往往成为首选方案，因此，柱式墩经常应用于立交匝道桥中。
受桥墩尺寸的限制，独柱墩墩顶多为单支座。
然而单支座无法对主梁形成扭转约束，使得桥梁结构的抗倾覆性能大大降低。
互通立交因路线与转向的需求，往往需要设置曲线桥梁。
曲线桥梁由于存在“弯扭耦合”效应，受力与直线桥梁有很大的不同。
在对称荷载的作用下，内侧的支座反力小于外侧，曲率半径越小，“弯扭耦合”效应越明显，甚至在恒载作用下，曲线桥内侧边跨支座就有可能脱空，如曲线桥中存在独柱墩，在偏载重车的作用下，极易发生桥梁倾覆。
因此，本文对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性及加固设计进行了研究，仅供参考。
关键词：独柱墩桥梁;抗倾覆;稳定性分析;加固设计引言独柱墩桥梁是公路桥梁中的一种特殊形式。
由于独柱墩桥梁具有占地少、复杂场地适应性强、桥下视野好及经济美观等优点，目前在国内外城市立交、公路跨线工程等领域应用广泛。
随着中国城市化的进程加快，交通运输需求增长与建设用地紧张，矛盾凸显，在建设条件有限的情况下，独柱墩桥梁往往成为唯一的选择。
独柱墩桥梁的合理建设，对于提升基础设施安全运营水平，促进土地资源集约利用具有重要的社会和经济意义。
1独柱墩桥梁抗倾覆稳定性影响因素研究1.1支座横向间距影响桥梁支座横向间距大时上部结构的重力可以提供较大的抗倾复力矩，从而阻止桥梁在较大偏心荷载下倾复。
但是，部分独柱墩桥梁采用单支座，其横向抗倾覆稳定性效果较差。
部分桥梁独柱墩采用双支座，但限于独柱墩顶部尺寸较小，支座间的横向间距较小，桥梁在汽车荷载偏载作用时能够抗倾覆的弯矩也较小，抗倾覆稳定性相对较差。
1.2桥梁半径的影响由于独柱墩具有占地面积小的优点，所以独柱墩常用于具有引桥的市政桥梁转体桥、高速公路转体桥等空间占用要求相对较高的地方。
但是，在这些情况下，独柱墩桥梁常采用半径较小的曲线桥，而其上箱梁的弯扭耦合效应增大，致使箱梁受力后内外侧挠度差异变大，外侧挠度明显大于内侧，导致独柱墩桥梁的横向抗倾覆稳定性出现较大幅度的降低，使独柱墩桥梁所受偏心荷载作用效果增强，更易在偏心荷载作用下发生倾覆。
独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计技术研究
独柱墩桥梁抗倾覆安全分析及加固设计技术研究摘要：与传统的多柱墩桥梁或双柱墩桥梁设计方式相比，独柱墩倾覆风险较高，受力环境存在差异，独柱墩桥梁设计主要是指偏心受压的承重桥梁设计。
在此基础上，文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征，全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全，最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术，旨在为相关业界人士提供有利参考依据。
关键词：独柱墩桥梁；受力；抗倾覆；加固施工前言:在中国公路桥梁建筑领域中，独柱墩桥非常普遍，此种桥梁重点符合轻型汽车或装载设备的通行任务。
但是，社会的不断进步与发展，使得越来越的车辆出现轴载增加问题，导致桥梁超载问题屡见不鲜。
独柱墩桥梁本身受力环境独特，在过载情况下，单点支撑结构容易出现失稳情况，所产生的后果比较严重。
因此，文章文章详细阐述了独柱墩桥梁受力特征，全面剖析了独柱墩桥梁抗倾覆安全，最后深入研究了独柱墩桥梁加固技术，旨在为相关业界人士提供有利参考依据。
1独柱墩桥梁受力特点桥梁底端的桥墩就是我们经常所说的独柱墩桥梁。
因为独柱墩梁使用的支撑方式较为独立，所以独柱墩梁结构受力独特，主要特征如下：1.1扭矩作用从目前的公路运输状况来看，道路和桥梁上只有两种类型的车辆。
一种是中小型车辆，中小型车辆一般质量相对较轻，桥上的压力在其承载能力之内；另一种是大型车辆。
大多数大型车辆主要用于运输，通常情况下，这类大型运输车辆会或多或少超载，甚至有些车辆超载了300％，在这种偏心过载的作用下，桥梁上部结构梁将承受较大的扭矩，与此同时，随着桥梁跨度的增加，以及单柱墩数量的增加，该累积扭矩将会变得越来越大。
1.2偏心受压构件从结构力分析来看，独柱墩梁属于偏心受压构件。
将偏心受压构件的特性作为主要依据，我们可以得到：桥墩的稳定性随墩柱的长细比而变化。
假设桥墩的细长率比较大，并且桥面路面被车辆超载，则桥墩所承受的偏心载荷也会相应增加，在这种情形下，会逐渐降低桥梁的稳定性，并且随时可能出现桥墩偏心的情况。
独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术
独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术摘要：独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术是保障桥梁安全运行的重要手段。
本文主要对独柱墩梁桥的倾覆进行具体分析，介绍了常用的加固改造方案和技术，以及其优缺点和适用范围。
文章旨在为独柱墩桥梁的抗倾覆加固改造提供参考和借鉴。
关键词：独柱墩梁桥；抗倾覆；加固技术；改造措施引言：独柱墩桥梁是一种常见的桥梁结构形式，其结构简单、造价低廉、施工方便等优点被广泛应用。
然而，在面对复杂的自然环境和交通运输条件时，独柱墩桥梁往往存在着倾覆和承载能力不足的问题。
因此，为了保障独柱墩桥梁的安全运行，需要对其进行抗倾覆加固改造。
1.独柱墩梁桥倾覆1.1 倾覆事故桥梁共性独柱墩梁桥的倾覆事故可能涉及多种因素，其中一些因素可能是桥梁设计、建造、维护和使用等方面的共性。
首先，不合理的桥梁设计和建造可能会导致桥梁结构的薄弱环节，例如缺乏必要的支撑和加强措施、结构不平衡等等。
这些设计和建造缺陷可能会使桥梁承受不了外部因素的压力，导致倾覆。
其次，桥梁维护和修缮不当也是导致独柱墩梁桥倾覆事故的可能因素之一。
例如，缺乏定期检查和维护，导致桥梁结构的腐蚀和老化；修缮不当，可能会使桥梁的结构变得更加不稳定。
这些问题可能会使桥梁在外部因素的作用下失去平衡，从而导致倾覆。
第三，桥梁的使用也可能会对独柱墩梁桥的倾覆事故产生影响。
例如，车辆和行人的超载和过度集中可能会对桥梁造成不利影响，使其失去平衡；高速行驶或不当使用也可能会增加桥梁倾覆的风险。
1.2 支座受力分析支座是连接桥墩和梁的重要部分，它的作用是支撑桥梁并将荷载传递到桥墩上。
在倾覆事故中，支座往往承受着巨大的压力和剪力，如果支座设计不当或者材料不合适，就会发生支座失效，导致整个桥梁失去平衡而倾覆。
支座受力分析的关键是要确定支座所承受的荷载大小和方向，以及荷载的传递路径。
首先，支座所承受的荷载包括垂直于桥面的重力荷载和横向荷载（例如车辆荷载）。
其次，荷载的传递路径从桥面到支座，再到桥墩和地基。
独柱墩连续梁桥抗倾覆加固方案分析
独柱墩连续梁桥抗倾覆加固方案分析摘要:本文分析了目前国内已有的增加支座间距和增设预应力钢绞线两种针对独柱墩桥梁抗倾覆的设计方案，并且研究了现有方法的抗倾覆原理，进而将两种方法进行分析对比，结果表明增设预应力钢绞线在独柱墩桥梁抗倾覆方面效果更加显著。
最后提出一种将滑槽与箱梁结合的独柱墩桥梁抗倾覆加固方式，预取可提升独柱墩桥梁抗倾覆性能。
关键词:独柱墩桥梁；抗倾覆; 支座反力；协作受力10引言独柱墩桥梁由于其外形美观，形式简单且桥下有较好的通过性的优点，在国内外立交桥与高架桥中得到了广泛的应用。
但是由于独柱墩由单柱支撑上部结构，支座由单支座或者间距较小的双支座构成，其抗扭性能较差，在偏心荷载作用下易发生倾覆［1］。
国内目前关于独柱墩桥梁的抗倾覆研究多集中在新建独柱墩桥梁的倾覆承载力计算及已有独柱墩桥梁稳定性验算及分析，也有学者提出了在桥梁影响独柱墩桥梁倾覆的主要因素包括曲率半径、桥梁长度、联端支座间距和独柱墩支座预设偏心[2]。
近年来抗倾覆分析以及倾覆理论在工程应用中不断发展，关于独柱墩桥梁的加固设计也不仅局限于增加盖梁从而增大支座间距及增加墩柱的加固技术，还有利用钢绞线与承台协作受力的加固方式。
由于目前对于独柱墩桥梁抗倾覆的研究仍存在不足，因此本文针对两种提高独柱墩桥梁抗倾覆性能的加固方法进行了对比分析，基于其不足之处作出改进并提出了新的加固方法。
1 加固方法1.1 增大支座间距独柱墩桥梁的倾覆根本原因是支座所受支座反力过大，桥墩变形严重最终导致倾覆，增大支座间距是从独柱墩桥梁所受的支座反力出发，在计算分析后发现增大支座间距后，各支座所受到的支座反力减小，提升了桥梁的承载能力，从而提高独柱墩桥梁的抗倾覆性能。
1.2设置预应力钢绞线设置预应力钢绞线的加固方式是在桥墩上设置钢支撑架，增大支座间距，对于单向行车梁桥重车在右侧慢车道行驶，因此加固时在其对侧设置钢绞线，将箱梁与承台连接在一起，对于直桥钢绞线的设置可不设置预拉力，而对于分离式单箱梁弯桥，外弧侧弯桥由于外侧自重大于内侧，因此可以在设置钢绞线时施加预拉力抵消一部分自重偏心。
关于独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术分析
关于独柱墩桥梁抗倾覆加固改造技术分析摘要：独柱墩桥梁在城市桥梁和高速公路互通匝道中应用较为广泛，具有结构简单、外形美观、施工方便等特点，但随着交通流量增加及车辆超载现象增多，从而造成独柱墩桥梁在运营过程中出现支座脱空、主梁移位等不利情况，导致桥梁失稳倾覆的安全事故发生。
本文着重对独柱墩桥梁抗倾覆加固技术进行分析与探讨。
关键词：桥梁工程独柱墩抗倾覆加固技术独柱墩桥梁普遍运用到城市桥梁和高速公路互通匝道中，其主要优点体现在桥梁美观，独柱墩结构简单，很大程度扩展利用桥下空间；随着独柱墩桥梁的大量应用，一些突出问题逐步显现，独柱墩桥梁发生整体侧向倾覆，导致桥梁倒塌，造成人身伤害、巨大的经济损失和不良社会影响。
因此为了保证独柱墩桥的质量，增强稳定性，减少桥梁因发生倾覆而产生的危害，对独柱墩桥梁进行加固改进是十分有必要的，所以要提高独柱墩桥的稳定性，就必须采取一定的加固措施。
独柱墩桥梁加固措施的实施，需要从独柱墩桥梁的梁、支座、墩基础等几个方面进行，通过加固可以提高桥梁自身的横向抗倾覆能力。
一、独柱墩桥梁倾覆原因分析1.独柱墩桥梁的上下部结构受力性能都能满足桥梁设计规范要求，但是桥墩横向支承体系为单支点支承，在偏载作用下，其结构受力抗倾覆不稳定，导致桥梁整体抗倾覆稳定性的安全不足，在超车辆偏载通过时，存在桥梁整体侧翻和独柱墩被破坏的安全隐患。
2.独柱墩属于偏心受力构件，若桥墩高度或者桥墩墩身回旋半径小，在超载车辆偏心作用下，支座出现较大的横桥向水平力，从而造成桥梁墩柱根部截面的弯剪破会。
3.独柱墩桥梁主要是运用墩梁固结的方法，此方法能够很好的减轻墩柱的压力，避免主梁出现变形的情况，不过在实际情况当中，在偏心荷载的长时间影响下，就极有可能在墩梁固结的地方发生开裂的情况，更为严重的话，还会造成墩柱断裂、主梁倾覆的后果。
二、独柱墩桥梁加固改造方法1.增设钢盖梁：（1）独柱墩通过增设钢盖梁方式改单支座为多支座受力体系，桥梁整体顶升将桥梁上所有的支座进行更换，并将箱梁及下部存在的常规病害进行维修处理。
独柱支承梁式桥倾覆稳定安全系数及抗倾覆措施研究
独柱支承梁式桥倾覆稳定安全系数及抗倾覆措施研究
独柱支承梁式桥的倾覆稳定安全系数是给定桥梁稳定安全质量的重要
指标，研究表明，其倾覆稳定安全系数明显低于拱形桥，远低于木、钢、
混凝土、钢混合桥梁，因此，要保证独柱支承梁式桥的倾覆稳定，采取合
理抗倾覆措施很有必要。
抗倾覆措施主要包括：增加桁架杆件的断面尺寸、改变设计抗震等级、增设抗倾覆构件和抗倾覆锚索等。
增加桁架杆件的断
面尺寸可以增大桥的抗倾覆力，同时减少桥的重量；改变设计抗震等级可
以使桥增加适应地质条件而增加抗倾覆性能，同时节省了建设投资；增设
抗倾覆构件和抗倾覆锚索可以有效地增加独柱支承梁式桥的抗倾覆性能；
另外，还可以采取适当的地质改措施，改善基础的稳定性，来提高桥梁的
抗倾覆性能。
分析连续独柱墩桥梁抗倾覆安全评价及加固设计
分析连续独柱墩桥梁抗倾覆安全评价及加固设计摘要：独柱墩连续箱梁桥具有结构简单，外形美观，占地面积小，施工难度较小等优点，在交通工程得到了广泛的应用。
但独柱墩桥梁因其独特的受力特点导致横向抗倾覆能力不足，独柱墩桥梁倾覆事故也时有发生。
为增加横向抗倾覆能力，有很多种独柱墩加固的方式，比如增加盖梁，增设支撑柱，桥台支座外移等方法。
本文将根据不同加固方法的加固效果进行独柱墩加固方案比选。
关键词：独柱墩；连续箱梁；横向抗倾覆；加固前言：现浇连续箱梁桥整体性能好、抗扭刚度大，下部结构若配置独柱式桥墩，可使桥梁视觉通透、线条流畅、外形美观、节约桥梁占地并能节省工程造价，因此独柱式连续箱梁桥在互通式立交的匝道桥中被广泛采用。
目前我国载重车辆普遍存在超载现象，个别车辆超载甚至达到了200%～300%，导致多数桥梁处于超负荷工作状态。
在偏心偶然超载作用下，已经导致国内发生多起独柱墩箱梁桥倾覆倒塌事故，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，现有独柱墩连续箱梁桥的横向抗倾覆稳定性问题日益突出。
我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）对上部箱梁抗弯强度、抗剪强度以及抗裂性能等结构自身强度方面有明确规定和要求，但对桥梁的横向倾覆稳定性要求方面没有加以阐述。
在桥梁设计中，从业人员往往重视了桥梁纵向的受力分析与计算，却忽略了对桥梁在偏心超载情况下的的横向整体稳定性分析。
因此，独柱墩连续箱梁桥横向受力特点的研究就成了当前一个重要课题。
一、独柱墩桥梁受力特点所谓的独柱墩桥梁就是指桥梁底部有一个桥墩。
由于独柱式墩梁采用的是独立支撑方式，因此其结构受力特点也比较特殊，总体上有以下两方面特点：1.从现阶段的道路运输状况来看，道路桥梁通行的车辆无外乎有两种一是中小型车辆，这种类型的车辆通常质量较轻，对桥梁的压迫也在其承载力范围之内；另一种则是大型车辆，这种类型的车辆绝大部分以运输为主，一般情况下这种大型运输车辆或多或少的会出现超载的情况，有的车辆甚至超载300%，在这种偏心超载作用下，桥梁上部结构梁体将承受很大的扭矩作用，并且这种扭矩累积作用会随着桥梁跨径的增大和独柱墩数量的增多变得越来越大。
独柱墩桥梁抗倾覆加固技术研究
独柱墩桥梁抗倾覆加固技术研究发布时间：2022-11-16T08:01:53.594Z 来源：《城镇建设》2022年6月第13期作者：杨碧峰[导读] 独柱墩桥梁在高速公路匝道桥梁与市政立交桥当中逐渐得到广泛应用，杨碧峰江门市路桥集团有限公司广东江门 529000 摘要：独柱墩桥梁在高速公路匝道桥梁与市政立交桥当中逐渐得到广泛应用，在车辆自身超载与偏载情况下，有发生倾斜倒塌事故的危险。
基于此，本文将针对独柱墩桥梁抗倾覆相关加固技术展开研究探讨。
关键词：独柱墩；桥梁倾覆；加固设计引言：随着车流量的增加以及超重车辆出现得越来越多，独柱墩桥的运行质量不断下降，桥梁的抗倾覆特性不断变化。
独柱墩桥的抗倾覆特性在保证群众安全的同时，也解决了部分车辆严重超重的情况。
迫切需要调查独柱墩桥的运营状况，对不符合现行标准的桥梁的抗倾覆特性进行加固改造。
1.独柱墩桥梁的特点独柱墩桥具有结构轻、直线度平稳、占地面积小、透明度大、施工方便等优点而有着较为广泛的应用范围。
当市区受地貌和等高线限制时，独柱墩桥成为首选桥型。
此类桥梁的上部结构常采用连续箱梁，与复合大梁相比，整体性好，驾驶舒适性高，超车能力强。
它对高架桥的制定、高架桥的分岔坡道或左右引桥的制定有重大影响。
根据相关调查分析，独柱墩桥的性能参数范围较为广泛：①路面总宽度为8～1lm；②98%以上的桥梁跨度在5跨以内；③约97%的接头总长度在200m以内，约90%的平曲线半翘曲≥90m。
独柱墩桥普遍分为钢箱梁独柱墩桥、混凝土箱梁独柱墩桥。
其中以混凝土浇筑箱梁为主，多采用端部双轴承支撑点，跨中分为墩梁、双轴承和单轴承支撑点法。
一般独柱墩桥受桥桩墙顶空间限制，支座水平间距小，道路总宽不大，没有明显的车道划分，并且车辆的轮重比较宽。
由于轮载、承载轴向力变化较大，独柱墩桥抗倾覆能力不足的问题更为突出。
当独柱墩桥在整个应用过程中发生倾覆时，事先没有明显的预警，属于瞬态破坏。
一旦发生，可能会严重危害人民群众的人身安全，造成巨大的经济发展和经济损失，造成极端恶劣的社会影响。
独柱式弯桥抗倾覆稳定性分析
独柱式弯桥抗倾覆稳定性分析摘要以对浙江省某高速公路立交桥独柱式匝道桥进行主梁抗倾覆验算分析为工程背景，利用空间有限元程序进行计算分析，在考虑了不同荷载工况的组合情况下，对产生支座负反力的荷载工况进行主梁抗倾覆稳定性分析。
关键词：独柱式弯桥支座负反力扭矩倾覆稳定性引言随着我国交通事业的迅速发展，大量的公路立交和城市大型互通高架桥在建，匝道桥是互通立交桥上实现道路转向功能的关键,并且由于地形及空间限制，匝道桥多位于小半径曲线上，研究结果表明无论使用何种支座布置方案,曲线梁总存在扭矩，因此，曲线梁总是处于弯扭耦合的受力状态下[1]。
由于扭矩的产生，通常会使梁处于外侧超载，内侧卸载的情况，因而引起梁内、外支点反力相差较大，当活载偏置时，梁内侧支座甚至会产生负反力，这时如果支座不能承受拉力，就会出现梁体与支座的脱离，即“支座脱空”现象。
当内侧支座产生脱空，梁体便有倾覆失稳的可能，现实中有很多曲线梁上部梁体由于倾覆失稳造成的事故，所以对独柱式弯桥上部梁体进行抗倾覆稳定性分析是很有必要的。
一、结构尺寸本匝道桥位于半径为55m的平曲线上，为3×25m等截面预应力混凝土现浇连续箱梁，梁高1.5m，桥宽8m，悬臂宽1.8m，箱梁底宽4.4m。
中间墩为单支座，1号墩单支座设偏心12cm、2号墩单支座设偏心5cm，联端设双支座，支座中心线间距 3.7m，由于联端铰支座不能承受拉力，所以必须对联端的内侧支座受力进行分析[2]。
二、计算参数一期恒载：混凝土容重取26kN/m3，并计入自重引起的扭矩。
支座沉降按0.002m计算。
温度按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）4.3.10条计算。
桥面静荷载：护栏单侧每延米重7.5kN/m，桥面铺装厚16cm。
活载：2车道，设计速度40km/h，设计荷载：活载工况1、2、3。
冲击系数计算参照《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）条文说明4.3.2。
独柱墩桥梁抗倾覆聚氨酯可调支座加固施工工法(2)
独柱墩桥梁抗倾覆聚氨酯可调支座加固施工工法独柱墩桥梁抗倾覆聚氨酯可调支座加固施工工法一、前言独柱墩桥梁抗倾覆聚氨酯可调支座加固施工工法是一种用于加固和稳定桥梁独立柱墩的工法。
在实际工程中，桥梁独立柱墩可能因多种原因而出现倾斜，严重影响桥梁结构的稳定性和安全性。
该工法采用聚氨酯可调支座作为加固材料，通过调整支座高度和角度，将荷载分散到更大的支撑面积上，从而提高桥梁独立柱墩的承载能力和稳定性。
二、工法特点该工法具有以下特点：1. 高强度：聚氨酯可调支座采用高强度材料制成，能够承受大荷载并提供稳定的支撑作用。
2. 可调节：支座的高度和角度可以根据实际需要进行调节，以适应不同的桥梁形变和变形。
3. 抗倾覆：支座采用可调节设计，能够有效抵抗桥梁独立柱墩的倾斜和倾覆。
4. 长寿命：聚氨酯材料具有耐候性和耐腐蚀性，能够确保支座在长期使用过程中不会出现老化和损坏。
5. 施工简便：施工过程简单，不需要使用大型机械设备，可以快速完成加固工程。
三、适应范围该工法适用于各类桥梁的独立柱墩加固，特别是那些存在倾斜和倾覆问题的桥梁。
无论是小型桥梁还是大型桥梁，无论是道路桥梁还是铁路桥梁，都可以采用该工法进行加固和修复。
四、工艺原理该工法的施工工艺与实际工程之间的联系主要体现在以下几个方面：1. 支座设计：根据实际桥梁情况和倾斜程度，设计出合适的支座高度、角度和数量，确保支座能够承担桥梁的荷载并提供稳定的支撑。
2. 聚氨酯注浆：在支座安装完成后，通过聚氨酯注浆填充空隙，增加支座与桥梁之间的接触面积，提高支座的稳定性和承载能力。
3. 施工监控：在施工过程中，需要对支座安装和注浆过程进行严格监控，确保施工质量和效果。
4. 调整与固定：在支座安装完成后，根据需要进行调整，通过紧固螺栓或其他固定装置将支座牢固地固定在桥梁上。
五、施工工艺1.准备工作：清理桥梁表面，检查独立柱墩倾斜情况。
2.支座制作：根据设计要求制作聚氨酯可调支座。
3.支座安装：将支座放置在独立柱墩上，调整支座高度和角度。
独柱桥梁抗倾覆的稳定性分析与加固设计方法
独柱墩连续梁桥抗倾覆的稳定性分析与加固设计方法摘 要：在桥梁工程建设中，现浇连续箱梁的独柱墩因具有良好的抗扭刚度、整体性以及视觉通透性等特点被广泛应用。
但其限制横向偶然偏心荷载能力较弱，加之设计时对连续梁桥横向稳定性分析深度不足，常导致后期桥梁运营阶段出现连续梁桥上部结构横向侧移甚至倾覆。
基于此，对独柱墩连续梁桥的抗倾覆的稳定性分析以及加固设计方法进行探讨。
关键词：独柱墩；连续梁；抗倾覆稳定性分析；加固设计国内在2007年之前的设计中对于验算独柱墩桥梁进行研究中，往往对其上部结构纵向和竖向静力和动力模型分析的较为透彻，但对基本可变荷载过渡到横向偶然偏心荷载的影响没有引起足够重视及我国行业规范的抗倾覆系数取值较低等原因的制约。
再加之我国车辆超载情况严重，常使得桥梁常处于超负荷的工作状态。
当偏心偶然荷载过大时，独柱桥梁就会倒塌倾覆[1]，危及国民生计安全，因此对独柱墩连续梁桥抗倾覆稳定性研究至关重要。
1 工程概况某独柱墩桥梁，左右分幅，上部结构为8×20m 单箱双室预应力混凝土连续箱梁，四跨一联，桥面宽度11.6m ，下部结构为钢筋混凝土独圆柱墩，墩台联端设置悬挑式盖梁。
桥梁的曲线半径为90m,箱梁的截面积大小为6×20，支座数量为20个。
2 抗倾覆验算分析2.1 验算说明（1）当桥梁一侧横向偶然偏心荷载超过其自身抗倾覆能力时，另侧梁底支座即产生负支撑反力，直至支座脱空，当横向偶然偏心荷载作用力矩达到并超过整联结构抗倾覆力矩时，桥跨即可能出现倾覆。
上部结构抗倾覆验算稳定系数应满足如下条件：/ 2.5qf bk bk s s γ=≥在上式中各字母所代表的含义表示如下：qf γ表示抗倾覆稳定系数；bk s 表示的含义是汽车荷载（含冲击作用下）标准值；sk s 表示上部结构稳定的作用效应标准组合值。
在作用标准值组合下，桥梁单向受压支座不能处于脱空状态。
（2）在弯桥区域，如果联内桥墩中所有的支座都处于支座连线内侧以及桥台外侧时，倾覆轴线则应根据桥台外侧支座连线进行确定；如果联内桥墩的所有支座不仅在桥台的外侧处，而且还在支座连线外侧时，倾覆轴线的确定则要依据跨中桥墩支座连线的位置确定。
独柱墩梁桥的抗倾覆分析及加固对策研究
独柱墩梁桥的抗倾覆分析及加固对策研究摘要：独柱墩梁桥是一种以钢筋混凝土为基础的桥梁，它的主要特点是只有一个中心支撑柱来支撑整个甲板，而没有其他桥墩分布在甲板上。
因此，在独柱墩梁桥的设计和施工中，必须考虑支撑柱对全桥抗倾覆能力的影响。
在实践中，独柱墩梁桥虽然有视野宽、造价低等优点，但也有一些缺点，例如，桥梁整体结构设计困难，支撑柱处于高风荷载区，容易出现抗倾覆能力不足等危险情况。
因此，在使用中应注意其安全性和可靠性。
本文的研究主要集中在独柱墩梁桥的抗倾覆性能上，通过对现有独柱墩梁桥设计和施工的调查分析，我们发现这些桥梁在抗倾覆能力方面普遍存在一些缺陷。
因此，本文的目的是探索并提出相应的加固措施，以提高独柱墩梁桥的抗倾覆能力和安全性。
本文主要研究了独柱墩梁桥的抗倾覆特性，并探讨了相应的加固对策。
我们首先介绍了独柱墩梁桥的特点，并分析了其结构优势。
然后，我们简要分析了独柱墩梁桥的发展现状，即通过分析独柱墩梁桥的抗倾覆特性，提出相应的加固对策，为该类型桥梁的安全可靠性提供一些技术支持。
关键词：独柱墩梁桥；抗倾覆分析；加固对策引言：独柱墩梁桥是近年来广泛应用的一种梁桥结构，在桥梁建设中发挥着重要作用。
独柱墩梁桥的主梁横跨在墩柱上方，墩柱仅起支撑结构的作用，不承受梁的荷载。
与传统的梁桥结构相比，它具有结构简单、造价低、施工方便的特点。
此外，独柱墩梁桥的墩柱只需要支撑主梁，因此桥面空间得到了极大的释放，从而减少了车辆的视觉盲区，提高了行车视野。
同时，在极端情况下，如地震、台风等自然灾害，墩柱容易损坏、凹陷变形，导致桥梁倾斜、坍塌等情况，因此如何有效提高墩梁桥的抗倾覆能力是桥梁工程研究领域的热点问题之一。
因此，本文将对独柱墩梁桥的抗倾覆能力进行研究。
一、独柱墩梁桥的特点（一）独柱墩梁桥的特点独柱墩梁桥是一种将墩柱设计为独柱型的桥梁，该桥具有独特的柱顶作为桥面走行面的结构形式和独柱式的横向稳定性能，广泛应用于公路、铁路、城市道路等交通工程中。
市政独柱墩桥梁抗倾覆维修加固设计要点分析
市政独柱墩桥梁抗倾覆维修加固设计要点分析◎魏佳明1方圆2一、概述对合肥市内共计329座桥梁进行筛选梳理，其中多片主梁拼装桥梁如空心板梁、T 梁、连续小箱梁等同一支承断面存在多支座体系的桥梁，以及拱桥、斜拉桥等为非独柱墩体系的桥梁，不存在倾覆风险。
对于上部结构为整体现浇（预制）连续箱梁，下部结构为独柱墩的单支承或双支承体系的桥梁，属于独柱墩体系的桥梁，需要进行抗倾覆性能计算，并根据抗倾覆计算结果提出相应的加固措施。
抗倾覆加固措施主要分为两类：1.对于抗倾覆系数小于2.5桥梁，采取在墩顶增设钢盖梁的加固措施。
2.对于对于抗倾覆系数大于2.5，但支座出现负反力的桥梁，采取在墩顶及梁体增设钢拉杆的加固措施。
二、抗倾覆性能验算采用Midas civil 2021计算软件对桥梁的上部结构建立模型，输入相应的支座边界条件，输入自重、二期恒载和汽车偏载等荷载条件，分别求出支座在恒载及不利活载作用下的反力，根据JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》条文说明第4.1.8条相关内容进行桥梁抗倾覆验算。
1.计算示例一。
以马鞍山路高架3x24m 一联预应力混凝土连续箱梁为例，桥梁全宽8.0m，中间墩为独柱墩单支座，桥台及分联墩处均为双支座，支座间距为3.0m。
计算模型及支座编号，如图2-1所示。
图2-1马鞍山路高架3x24m 桥跨计算模型对支座竖向反力、横桥向抗倾覆稳定系数进行验算。
计算结果表明在最不利车道荷载作用下，马鞍山路高架3x24m 桥跨桥台处支座出现负反力，最小值为-64.6kN，抗倾覆系数最小为1.48<2.5，抗倾覆验算结果不通过。
2.计算示例二。
以徽州大道高架桥PA000-PA002桥跨（庐州大道上匝道，由东向北）为例，上部结构2x30m 一联预应力混凝土连续箱梁，平曲线半径R=800m，桥梁全宽9.0m，中间墩为花瓶墩双支座，分联墩处均为双支座，支座间距为1.8m。
连续独柱墩桥梁抗倾覆安全评价及加固设计方案
２ ２ ０ ・
Hale Waihona Puke 工 程 科 技 连续 独柱墩桥 梁抗倾 覆安全评价及加 固设 计方案
周 骁
（ 辽宁省交通建设 管理 有限责任公 司， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ５ ）
摘 要： 在 当代 的城市交通的发展 中， 连 续独柱墩桥梁在 实际的应 用中使 用的范围非常的广泛 ， 同时连 续独 柱墩桥 梁也表现 出很 多 突出的优点 ， 例如具有很 高的 美观性、 占地 面积相 比较下比较少等。然而， 连续独柱墩桥 梁在 结构方面的横 向稳 定性部分具有很明显的短 处， 在连 续独柱墩桥 梁的设计上也没有合理、 完善的规 范和标准 ， 因此在安全方面存在 一定的问题 。主要分析和研 究 了连 续独柱墩桥 梁存 在的 问题 ， 对其抗倾覆方 面的安全进行评价和总结 ， 提 出更加合理和适用的加 固设计 的方案 。
关键词 ： 连 续独 柱 墩 桥 梁抗 倾 覆 ； 安全评价 ； 加 固设 计
在 当代 的桥 梁设 计和施工过程 中 ， 我 国国内很 多立交桥 、 高架 构 验算 中呈现 出的数值很低 ， 因此在 结构 自身承载的安全系数也 比 桥大多使用连续独柱墩桥梁 的结构 。 在现在 的连续独柱墩桥梁的设 较低 ， 存在很大的安全 隐患 。 在该桥梁结构使用期间 ， 我们需要保证 计 阶段 ，设计 师在桥梁 的抗弯 和抗 剪的能力 上投入更多的重视 ， 同 避免安全 隐患 的出现 ， 因此应该 将本 文中研究 的桥梁结构的三个独 时这种结构 也会 具有很多优 点 ： 地 面 占用面积较少 、 柱墩结构 布局 柱墩的横 向方 向增加两侧 的竖 向支撑点 ， 以此将整个 结构加 固。 更 加完善 、 桥梁外观更优美 、 视野更加开 阔等。然而 ， 在 实际的使用 上述 连续独 柱墩桥梁设计的加 固设计 的方案具有 一些优点 ： 第 的过程 中 ， 连续独柱墩 桥梁结构却 出现了多次倾覆 事故 ， 主要 由于 上部结构 的扭矩破坏风险可 以因为竖 向支撑 的约束而 降低 ， 同 现在很 多车辆都存在超载 的情况 ，这也 导致桥梁超负荷 的使用 ， 同 时 ， 整个桥体结构的扭矩设计值也得 到降低 ； 第二 ， 该加 固设计加强 时设计 者却 没有 加强 这部分 的设计 ， 对 于这种危 险性更 高的桥梁倾 了独柱 墩承 载超载 的能力 ， 降低 桥梁 立柱的横 向弯矩值和偏心受压 覆 性方 面 ， 我 国也没有相应的规定 和政策 。本文 主要 例举 某连续独 破坏 的风 险； 第三 ， 上部结构 的扭 矩值降低也可 以减少桥梁 制作脱 柱 墩桥梁 ， 对其抗倾 覆 的安全方 面进行计算和评价 ， 同时讨论 有效 空的风险 ， 增强桥梁支座的稳定性 。 的加固设计 方案。 ２ ． ２增加设置 的钢管混凝 土立 柱的数量的加 固设计 方案 。在桥 １桥梁的结构验算 墩处原有的立柱 的横 向的两侧分别设置一根钢筋混凝 土立 柱 ， 这样 １ ． １ 桥梁工程主要情况 。 这个例子 中的独柱墩桥梁 为四孔一联 ， 在保证 了更好 的横 向稳定 的同时还可 以降低偏心受压 的影 响 ， 将自 箱梁采用预应力 混凝 土等截 面的连续箱梁结构 ， 梁高的范围大致在 身的安全隐患消除 ， 同时还可以增强稳定 性。本次研究 的桥梁本 身 １ ． ２ — １ ． ３ ３ ５ 米 ，桥梁的跨 径组合采用 ２ ０米 ＋ ２ ５米 ＋ ２ ５ 米 ＋ ２ ０米 。 左 的 桥 墩 的 承 台 的 尺寸 比较 大 ， 因 此 在 这 个 方 案 中增 设 的 钢 筋 混 凝 土 右两侧 的桥宽均 为 ７ ． ７ ４米 ， 单 面横坡坡 度 ２ ％， 左右两侧 各有 一部 立 柱 可 以 直 接放 置在 原 有 结 构 的承 台 的上 面 ， 然 后 再 采 用 植 筋 的施 分 在 桥 体 的 缓 和 段 。 在桥 的 下 部 结 构 中左 右 两 侧 的 １ 号、 ２ 号、 ３号 工方法将钢筋混凝土立柱和原来的承台相连接。 的桥墩使用的是 独柱墩结构 ，同时为了提高桥梁 的横 向稳定性 ， 在 采用螺旋钢管的钢管立柱类型来进行施 工 ， 同 时还 要保证直径 ２号桥墩 的结构上采 用墩梁 固结 的方 式。在桥 台结构上 采用肋 板 采用的是 ７ １ １ 毫米 的钢管 ， 壁厚达到 １ ３毫米 。 为了保证 桥梁原有 承 式， 还有墩 台都采用钻孔灌注桩基础。 台和钢管立 柱的连接性 ，在桥梁结构增设 的钢管 内部 增设 植筋 ， 在 １ ． ２计算时所运用 的模型 。在本文 中主要计 算时运用桥梁结构 钢筋混凝 土立柱 的上端设置盆式橡胶支座。 在考虑到桥 梁的下部 结 计算 专用的常用 软件 ， 进行建模计算 。 首先 ， 将整个案例 的结构进行 构的整体性 ，在桥墩立柱 的高度达 到将 近 １ ０米 的结构 中设 置横 向 单 元划分 ， 先进行 其中 的某具有 代表性 的梁单元 模型 的建模 ， 这样 的 Ｈ 型 钢 加 工 而 成 的联 系梁 ，同 时 在 原 有 和 新 加 的 立 柱 上 设 置 钢 更加有 利于该桥 梁结构的空间分析 。然后 ， 再进 行计 算和相关的桥 箍 ， 以保证两者之间很好的连接效果 。 梁空间分 析 ， 在计 算时采用统一 的标准来进行 计算和验算 ， 车辆 的 ２ ． ３加设预应力 盖梁 的加 固设 计方案 。这是一个 根据具体 的情 荷载标 准使 用单 车道 最不 利的偏载进行加载计算 ， 同时根据现在执 况 ， 提 出的另外的加固设计方案 。在结合 了原有独柱墩直径 １ ３ ０厘 行的公 路一级荷 载标 准来 验算 。 米之后 ， 在该方案设计时将会在立柱 的上端加一个 高度也是 １ ３ ０厘 １ ． ３计算时所发现 的情况 。在 连续 独柱 墩结构的桥梁的设计和 米的盖梁 ， 它 的厚度将会达到 １ ６ ０厘米 。在施工时要使用后 张预应 施 工过程中 ， 主要存在三种不 同方面的安全问题。 第一 ， 主要是在承 力的技术 ， 让工程 中新 设的盖梁与原有 的结构更加 的切合 ， 同时运 载 了偏心荷 载之后 ， 桥梁 的梁体 将会承载更多 的扭矩 ， 同时 ， 跨径 、 用的是直径为 ３ ２毫米的高强精扎螺纹钢筋 。预应力 的筋孔 的管道 独柱墩数量 、 扭矩产生 的作用之间都是成正 比的。 在这种情 况下 ， 对 在原来具有的柱墩之 内采用定 向取 芯的实施方法 ， 在新加设 的盖梁 于梁体 的抗 扭能力 的要求 就会提高 ， 如果没有 达到标准 ， 桥梁 就会 的承受主筋需要运用 的是植筋 的方法与原来 的结 构相 连接 。 容易产生影 响很 大的剪扭作 用 。第二 ， 作 为偏 心受压构件的独柱墩 ３ 结 论 极 有可能在 墩身过于细高时产 生更 大的偏心荷载 ， 使立柱 由于偏心 连续独柱墩桥梁在我 国现在应用 的非 常广泛 ， 同时也在 实际应 受 压 而 被破 坏 。第 三 ， 独 柱 墩 桥 梁 的多 支 撑 点 的 位 置 由 于 偏 心 荷 载 用中展示出了很 多的优势 ， 但是在现实生活 中的一些实 际的连续独 的作用极有可能会产 生脱 空的情况 ， 这样会 产生整体倾覆 的可能 。 柱墩桥梁的项 目中却 出现 了很多具有倾覆隐患的桥梁结构 。 这些安 在以上情况下 ， 本文 主要进行ｊ方 面的计算 分析 ： 第一 ， 持续很久 的 全隐患需要人们更加重视 ， 同时提 出相应 的国内适合 的相关 规范和 久情况下桥梁抗 扭承载能力计 算 ， 计算 结果 显示 出桥梁结构的上部 标准 ， 对连续独柱墩桥梁的设计进行统一标准 的限定 。 另外 ， 在通过 结构抗 扭承载能力满 足相 应的要求和规定 ， 同时该结构具有较高 的 对案例桥梁的验算 和安全评价 之后 提出两种 加固设计方案 ， 希望可 抗 扭能力 ， 因此 ， 最薄弱的抗扭 受力的结构的位置在 固结墩 。第 二 ， 以更好地提高桥 梁的稳定性 、 减少安全隐患 的产生 。在今后 连续独 在支座脱空现象 出现时计算上部结构 的抗倾覆性能 。 在活载加载 的 柱墩桥梁设计 的过程 中 ，设计 师们需要更 加重视抗倾 覆方 面的设 作用下 ， 计算得 出这种桥梁结构 的支座容 易脱 空 ， 存 在很 大的倾覆 计 ， 保证整体结构 的安全性和稳定性 ， 真正的提高城市交通 的质 量。 的危险。第三 ， 计算 独柱墩的偏心受压 承载 能力 ， 同时进行验算 。经 参考 文献 过计算和验算可以得出结 论 ：连续独柱墩桥梁在超载 的作用下 ， 横 ［ １ ］ 钟 豪． 独柱 墩连 续 箱梁桥 抗倾 覆稳 定性 验 算分析 『 Ｊ ］ ． 价 值 工程 ， 向失稳造成 主要 的破 坏的情况 ，同时桥梁 的底 座容易产 生脱 空现 ２ ０１ ３ （ ９） ： ７ ２ — ７ ３ ． 象， 桥梁 的桥墩过 于细 、 高也会促使桥 梁造成倾覆 或者偏 心受压 的 【 ２ 】 张志 明 ， 郑 凯锋 ． 铁路 连续铜桁 梁柔性拱桥 减 隔震 方案 比较研 究 风险。 ［ Ａ ］ ． 第八届全 国随机振动理论 与应 用学术会议 暨第一届 全 国随机动
独柱墩桥梁抗倾覆稳定性验算及加固设计
独柱墩桥梁抗倾覆稳定性验算及加固设计发布时间：2021-07-13T05:24:19.614Z 来源：《防护工程》2021年9期作者：孙小龙[导读] 本文结合象鼻互通内多座独柱墩匝道桥，对该类型桥梁的验算过程进行简介，针对不同情况提出几种不同加固方案，并对主要加固方案的工艺要求进行介绍。
山东省路桥集团有限公司山东济南 250000摘要：随着桥梁倾覆事故的频发，独柱墩桥梁的使用安全愈加受到重视，横向稳定性验算及桥梁加固相继增多；本文结合象鼻互通内多座独柱墩匝道桥，对该类型桥梁的验算过程进行简介，针对不同情况提出几种不同加固方案，并对主要加固方案的工艺要求进行介绍。
关键词：独柱墩桥梁；抗倾覆；验算；加固设计；工艺；要求引言在现代桥梁建设中，独柱墩桥梁不仅可以提高低空间布局和视野，而且能够对桥梁外观起到美化的作用，曾被广泛运用于高速公路互通匝道桥以及城市立交桥等项目中，其对应的上部通常为连续箱梁的结构[1]。
连续箱梁桥整体性能好、抗扭刚度大，但是目前我国载重车辆普遍存在超载现象，个别车辆超载甚至达到了200%～300%，导致多数桥梁处于超负荷工作状态。
在偏心偶然超载作用下，已经导致国内发生多起箱梁倾覆倒塌事故，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响，现有连续箱梁桥的横向抗倾覆稳定性问题逐步受到重视，现有道路上的独柱墩桥梁的验算和加固已在全国陆续开展。
一、计算原理倾覆事故中，独柱墩桥梁的破坏过程表现为：单向受压支座脱离正常受压状态，上部结构的支承体系不再提供有效约束，上部结构扭转变形趋于发散、横向失稳垮塌，支座、下部结构连带损坏，这类破坏属于承载能力极限状态范畴[2]。
B匝道第五联计算模型三、计算结果提取模型中各工况的支反力，计算横桥向抗倾覆稳定系数。
B匝道第五联独柱墩稳定系数计算注：1-2、5-2为失效支座，1-1、2、3、4、5-1为有效支座。
四、加固方案国内常用的独柱墩桥梁抗倾覆加固措施有：接长端横梁、加装桥墩盖梁、增设钢牛腿、增大桥墩截面、增设抗拉拔装置、加装辅助墩等。
独柱墩桥抗倾覆稳定性计算与加固
图 2 支座编号
拟 建 立 全 桥 精 细 化 模 型 ，边 界 条 件 采 用 支 撑 一 弹 性 连接一刚性连接的方式进行模拟.为节约篇幅，仅列 出 6 号桥的有限元模型，其有限元模型如图3 所示.
表 1 桥梁结构参数
编号 曲线半径/m
1
—
2
—
3
—
4
—
5
300
6
350
右偏角/(°) 90 90 65 120
& 2.5.
(4)
汽车荷载的倾覆力矩
为进一步证明采用式（4 ) 计算独柱墩结构桥
梁 的 抗 倾 覆 稳 定 性 的 不 合 理 性 ，本 文 分 别 采 用 《预
混规 》（JTGD62—2018)和 《预 混 规 》 （ JTG D62— 2012)讨 论 稿 规 定 的 计 算 方 法 ，所 得 各 桥 梁 特 征 状
由于独柱墩桥梁为超静定结构，因此采用精细
化 有 限 元 模 型 计 算 其 支 座 反 力 ，从而计算倾覆稳 定
系 数 ，评估独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性是最有效快 捷的方法.
§1
卜 现 -.叫 (a) 桥墩处横截面 , ________ 850_________^ 5i-0t- --------7-50----------m50
稳 定 性 呈 反 比 ；相 同 孔 径 组 合 下 ，相 较 于 直 桥 和 弯 桥 ，斜 交 桥 的 抗 倾 覆 稳 定 性 最 差 ；增设钢盖梁可
有效改善独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性.
关 键 词 ：独柱墩桥;抗倾覆;稳定性;加固
中图分类号:U448.27
文献标志码:A
0 引言
独 柱 墩 结 构 桥 梁 以 其 结 构 简 单 、占地空间小和 适应性强等特点，广 泛 应 用 于 城 市 桥 梁 、普通公路 和 高 速 公 路 中 ，尤 其 是 在 具 有 跨 线 功 能 的 桥 梁 工 程 中 应用最多[1].《公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 （下 文 简 称 预 混 规 ） 》 （ JTG D62— 2004)[2]及《公 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 （下文简称桥 通 规 ） 》 （ JTG D60—2015)[3]仅规定横桥向的竖向 支 座 不 能 脱 空 ,对 独 柱 墩 桥 梁 的 抗 倾 覆 稳 定 性 并 未 提出具体要求.《预混规》 （ JTG D62— 2012)讨论稿 首次对桥梁的抗倾覆稳定性计算提出了具体要求， 但在《预混规》 （ JTG D62— 2018) 规范提出了新的 计算方法,证明了 2012讨论稿所规定计算方法的 局限性.
独柱墩桥梁倾覆原因与加固设计
独柱墩桥梁倾覆原因与加固设计摘要:在现代桥梁建设中，独柱墩桥梁不仅可以提高低空间布局和视野，而且能够对桥梁外观起到美化的作用，曾被广泛运用于高速公路互通匝道桥以及城市立交桥等项目中，其(对应的上部)通常为连续箱梁的结构。
独柱墩桥梁在偏载情况下，易导致桥梁的抗倾覆能力下降。
本文针对独柱墩桥梁倾覆原因进行分析，并对后期运营管控及加固设计提出了建议。
近年来，随着交通流量不断增大，超载以及重型车辆日益增加，加之超速行驶等情况时有发生，致使独柱桥墩桥梁运营中发生梁体扭转及变形、支座受力不均及脱空等情况，危及桥梁安全。
最严重的情况下，可能会发生桥梁倾覆等安全事故(如图1所示)。
因此，对独柱墩桥梁倾覆原因进行分析，对其加固设计进行探究，具有现实意义。
全国交通系统对国省干道上的独柱墩桥梁展开了全面的技术状况排查和验算评估工作。
笔者有幸参与了广东省、四川省等多条高速公路上的独柱墩桥梁验算评估工作，本文对倾覆原因及加固设计进行阐述。
1桥梁倾覆事故原因独柱墩桥梁在施工和运营过程中容易受到外界诸多条件影响。
对近年来独柱墩桥梁倾覆和垮塌现场进行剖析，可大致还原出桥梁垮塌前的情景:多辆严重超载货车(一般为桥梁设计荷载等级的两倍以上)或重型车辆均沿独柱墩桥梁的单侧行驶，从而引起桥梁严重偏心受载，使桥梁支座出现了单边脱空，导致桥梁梁体横向侧翻。
2独柱墩倾覆的表现独柱墩桥梁倾覆的主要表现有支座脱空、支座剪切破坏、主梁滑移或外侧倾覆等。
就近年发生独柱墩倾覆或坍塌事故现场来看，桥梁倾覆事故多发生在连续独柱墩的曲线连续箱梁桥上，现场情况多为箱梁梁体横向侧翻，导致桥墩破坏或折断，但箱梁梁体几乎未损毁［1］。
3独柱墩桥梁倾覆原因3．1桥梁支座受力分析。
桥梁支座在高负荷的情况下会发生一定程度的扭转变形，从而造成受力不均。
若扭矩不断加大，则会导致支座发生不均匀变形。
独柱墩桥梁梁体在荷载作用下，通常会产生纵向弯曲，从而对耦合作用进行扭转，致使桥梁内侧卸载，外侧部位超载，在内外支座在受力不均的情况下，易引发支座与梁体脱离的情况［2］。
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表 2 右侧加载传感器位移
传感器编号 初读数 最大读数 位移 2号 49.1 54 5 5号 28.9 21.3 -7.7
右幅加载的倾覆位移远远大于左幅加载时所产生的倾覆位移。当进行右幅加载的过程 中，非加载侧支座处上翘位移为 4.99mm 时，表明桥梁存在一定的安全隐患。 （2）对混凝土柱应变测试结果的综合分析。在工况二作用下，3#墩柱应变曲线如图 1 所示，通过对测试结果的分析，我们发现当偏载车的载重量在 1200KN 时，连接 3#墩柱箱梁 的左幅最大拉应变达到 210 ，最大压应变为-100 ；但相比较右幅与左幅的应变值 相差甚远，由此也表明北幅刚接处出现一定的异常现象。
独柱墩连续梁桥抗倾覆的稳定性分析与加固设计方法
摘 要：在桥梁工程建设中，现浇连续箱梁的独柱墩因具有良好的抗扭刚度、整体性以及视觉通透性等特
点被广泛应用。但其限制横向偶然偏心荷载能力较弱，加之设计时对连续梁桥横向稳定性分析深度不足， 常导致后期桥梁运营阶段出现连续梁桥上部结构横向侧移甚至倾覆。基于此，对独柱墩连续梁桥的抗倾覆 的稳定性分析以及加固设计方法进行探讨。 关键词：独柱墩；连续梁；抗倾覆稳定性分析；加固设计
qf sbk / sbk 2.5
在上式中各字母所代表的含义表示如下： qf 表示抗倾覆稳定系数； sbk 表示的含义是 汽车荷载（含冲击作用下）标准值； ssk 表示上部结构稳定的作用效应标准组合值。在作用 标准值组合下，桥梁单向受压支座不能处于脱空状态。 （2）在弯桥区域，如果联内桥墩中所有的支座都处于支座连线内侧以及桥台外侧时， 倾覆轴线则应根据桥台外侧支座连线进行确定； 如果联内桥墩的所有支座不仅在桥台的外侧 处，而且还在支座连线外侧时，倾覆轴线的确定则要依据跨中桥墩支座连线的位置确定。连 续梁桥的抗倾覆稳定系数公式如下：
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国内在 2007 年之前的设计中对于验算独柱墩桥梁进行研究中，往往对其上部结构纵向 和竖向静力和动力模型分析的较为透彻， 但对基本可变荷载过渡到横向偶然偏心荷载的影响 没有引起足够重视及我国行业规范的抗倾覆系数取值较低等原因的制约。 再加之我国车辆超 载情况严重，常使得桥梁常处于超负荷的工作状态。当偏心偶然荷载过大时，独柱桥梁就会 [1] 倒塌倾覆 ，危及国民生计安全，因此对独柱墩连续梁桥抗倾覆稳定性研究至关重要。 1 工程概况 某独柱墩桥梁，左右分幅，上部结构为 8×20m 单箱双室预应力混凝土连续箱梁，四跨 一联，桥面宽度 11.6m，下部结构为钢筋混凝土独圆柱墩，墩台联端设置悬挑式盖梁。桥梁 的曲线半径为 90m,箱梁的截面积大小为 6×20，支座数量为 20 个。 2 抗倾覆验算分析 2.1 验算说明 （1）当桥梁一侧横向偶然偏心荷载超过其自身抗倾覆能力时，另侧梁底支座即产生负 支撑反力， 直至支座脱空， 当横向偶然偏心荷载作用力矩达到并超过整联结构抗倾覆力矩时， 桥跨即可能出现倾覆。上部结构抗倾覆验算稳定系数应满足如下条件：
图 2 120t 偏载车+自重作用下挠度等值线图 4 加固实施的具体方法 经过全面的试验，我们发现如下情况： （1）当 3-400KN 首尾相接偏载车队共同作用时， 右半幅的倾覆位移会远远大于与之相应的左半幅， 这也在一定程度上表明南半幅桥梁力学性 优于北半幅。 （2）北半幅 3#刚接柱的应变能力比同状态的左半幅小，则表明 3#北半幅刚接 柱力学性能较南半幅差。 （3）从空间有限元模拟计算的数值分析中可知当荷载量在 1200KN 时，非加载区侧桥台支座会出现脱空现象，结构位于倾覆的临界位置。 总之，要提高桥梁的安全性能，对独柱结构进行加固处理至关重要。本工程在加固时， 可以不考虑上部结构刚接独柱， 只需要考虑铰接柱的加固即可。 由于下部基础结构为铰接独 柱，为了提高结构的稳定性，考虑使用两根直径为 1.3m 的钢管混凝土柱或钢筋混凝土柱设 置在独柱的两侧， 并在合理的位置设置横系梁。 新增的柱要使用橡胶支座和上部箱梁进行连 [4-5] 接，控制好预加力的大小，避免因应力过于集中，对结构的工作性能造成影响。 5 结论 综上所述， 虽然我国当前的独柱墩桥梁可以达到规范中汽车荷载下的抗倾覆要求， 但是 当车辆超载严重时，就有安全隐患存在。在设计桥梁结构时，考虑箱梁结构的抗剪强度、抗 弯强度和抗裂性， 对桥梁的抗倾覆性方面的研究较少， 由于墩梁固结独柱墩在墩顶位置所承 担的横向弯矩比较大，导致主梁横向倾覆安全隐患大。考虑到上述因素后，本文结合实际案 例对桥梁的抗倾覆能力进行了分析，并制定了具体的处理方案。具有一定的借鉴参考价值。
qf
(1 )(qk pk e)
RGlXiFra bibliotek在该式中： ——倾覆轴线与横向加载车道所组成的面积大小； e ——横向加载车道与倾覆轴线之间的最大垂直距离。 而且箱梁桥的抗倾覆系数应大于 2.5。 对连续梁桥的整个倾覆阶段进行分析时发现联端 偏载另侧的支座较易发生脱空，倾覆发生的同时结构受力体系也会发生一定的改变。因此， [2] 在汽车荷载冲击作用下，支座脱空现象是不允许发生的 。由于支座处于脱空状态是桥梁发 生倾覆的前提， 所以在判断桥梁是否会产生倾覆时， 可以通过检查汽车荷载影响下支座是否 出现脱空来进行判断，当支座没有脱空，并且还有比较大的富余量时，以此为依据来判断该
图 1 刚接独柱墩实测应变分析结果 3 箱梁横向倾覆有限元分析 按照横向倾覆位移所获得的实测数据， 进行系统、 全面的分析再经动力有限元建模模型 的修正， 我们取得了准确的结构力学模型。 对空间有限元的具体分析以及结构稳定性数据的 计算得出承载重量在 1200KN 的汽车受自身重力下挠度等值线的表示方法，见图 2 所示。通 过对有限元进行模拟计算分析，我们可知荷载力的大小与支座受力情况有着密不可分的关 联，当荷载重量在 1200KN 时，非加载侧桥台支座 A 会出现脱空现象，这也是倾覆的临界条 件。
李青，男，陕西渭南人，1982 年 2 月 12 日出生，汉族，工程师，一级建造师，大学本 科学历，从事结构加固设计及施工管理工作。工作单位：山西省交通科学研究院，地址：山 西太原小店区学府街 79#，邮编：030006。
桥是否会出现倾覆的情况。 本桥的试验时，使用了 3 辆 400KN 的车辆进行加载，后轴轴重 300KN,前轴轴重 100KN, 对右幅第一联第 1、2、3#支撑桥跨进行偏载试验。本次试验共分三各阶段加载：①使用 3 辆加载车辆对 1#墩柱进行偏离载；②将 3 辆加载车辆紧偏右侧首尾连接分别从 1、2、3 号 刚接独柱通过；③将 3 辆加载车辆紧偏左侧首尾连接分别从从 1、2、3 号刚接独柱通过。 2.2 测试结果 （1）对箱梁的横向倾覆位移进行实际测试并对结果进行分析。主要测试内容包括：在 偏载作用下，分别对左、右幅中横向箱梁边缘进行了倾覆位移测试，在工况一作用下，1#、 5#拉绳传感器则处于受压测，而 2#传感器则处于受拉一侧。在工况二作用下，拉绳传感器 的具体读数见表 1，当在工况二作用下，所测得位移数见表 2。 表 1 左侧加载传感器位移