考虑梁体横向侧移的独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析
独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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［ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］Ｌ ｅ ａ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｏ ｍ ｌ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎ ｐ ｉ ｅ ｒ ｂ ｒ ｉ ｄ ｇ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｃ ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙ ｅ ａ ｒ ｓ ，
０ 引 言
独 柱 墩 桥 梁 由 于桥 下 空 间 占用 土地 少 、 整 体 结
构美 观 ， 因而 广泛 应用 于城 市立交 桥 、 城 市高 架桥 以 及高速 公 路 的 匝道 桥 上 。但 由 于独 柱 墩 墩 顶 较 窄 ， 使得墩 顶 支座 横 向 间距 很 小 ， 甚 至 只 能采 用 单 支 座
４ １ ０ ０ ０ ８ ） （ 湖南省交通规划勘察设计院 ， 湖南 长沙
［ 摘 要 ］汲 取近 几 年 发生 的独 柱 墩 桥 梁 倾 覆 事故 的教 训 与 经 验 ， 结 合 现行 规 范 的 相关 规 定 ， 对 该 类 桥 梁 的抗 倾 覆 稳 定 性 作 了 一些 分 墩 桥 梁 的设 计 工 作 提 供 一 些 详 实 、 可 靠 的 指 导
作提 供一 些 指导性 的建议 。
［ 收 稿 日 期 】２ ０ １ ３ — ０ ６ 一ｌ ９－ ［ 作 者 简 介 ］张 健（ １ ９ ８ ０ 一） ， 男， 湖南长沙人， 工程 师 ， 主 要从 事 公 路 桥 梁 勘 察 设计 工作 。
支承 ， 这 种 结构 在 汽车超 重偏 载作 用下 ， 对倾 覆稳 定 性 非常 不 利 。
１ 工 程 概 况
某互 通 匝道 桥 第 二 联 为 ６×２ ０ ｍ 现 浇 连 续 箱 梁， 处 于半 径 为 ９ ０ ｍ 的 圆曲线 上 （ 见图 １ ） ， 中间墩 柱 采用独 柱墩单 支 座 （ 设有 ２ ０ ｃ ｍ 的 预偏 心 ） 、 中间
独柱墩箱梁桥抗倾覆性能的比较分析
独柱墩箱梁桥抗倾覆性能的比较分析黄小峰;张杰【摘要】From the relevant provisions of the stability requirements of the structure to resist overturning in Chinese Highway Bridge Design Code ( JTG D62 draft),by means of finite element analysis for the influence of parameters of single column pier box girder span layout,support set, the width of the deck,the curve radius,then get the safety factor of stability and bearing stress with the change of the above parameters of single column pier box girder overturning,and concludes the relevant conclusions of the anti overturning stability design.%从JTG D62中国公路桥梁规范（讨论稿）对结构抗倾覆稳定要求的相关条文出发，通过对独柱墩箱梁桥孔布置、支座设置、桥面宽度、曲线半径等影响参数进行有限元数值分析，得到了独柱墩箱梁桥抗倾覆稳定安全系数和支座应力随以上参数改变而变化的规律，并以此得出了其抗倾覆稳定设计的相关结论。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)016【总页数】3页(P177-178,179)【关键词】独柱墩;倾覆;稳定系数;影响因素【作者】黄小峰;张杰【作者单位】河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，河南郑州 450052;河南省交通规划勘察设计院有限责任公司，河南郑州 450052【正文语种】中文【中图分类】U448.213独柱墩箱梁桥下部结构构造简单、行车视线开阔且建设占地少、费用经济。
独柱墩桥梁上部结构抗倾覆稳定性分析
独柱墩桥梁上部结构抗倾覆稳定性分析摘要：近年来，我国的桥梁工程建设越来越多，本文主要针对独柱墩连续梁桥存在的问题，对于不同加固方案进行了对比分析，通过方案比选选择了端横梁假设拉杆和横向支座拉开间距两种方式进行加固处理。
对于加固处理效果，根据广东省相关文件进行了抗倾覆稳定性计算，结果证明，加固后抗倾覆稳定性系数为2.9，满足规范不得低于2.5的要求。
本文系统研究独柱墩连续梁桥的抗倾覆稳定加固计算，对于独柱墩连续梁桥的设计、加固处理提供一定的经验。
关键词：连续梁桥；独柱墩；加设拉杆；抗倾覆稳定性引言独柱墩连续梁桥因其空间利用率高、施工便捷度好、结构轻盈雅致等特点被广泛用在城市快速干道或高速公路匝道桥中，由于桥墩的单支承作用导致稳定性不足、抗扭能力弱，尤其是在重载交通的作用下，重车偏载倾覆问题突出。
美国AASH-TO《桥梁设计规范》指出，任何结构都应有抵抗滑动、倾覆、提离或压屈的能力，而桥梁上部结构在设计中应考虑偏心荷载作用的影响，并对连续结构最小支座数量进行限制，但对支座布置形式、支座间距、支座抗疲劳性能等参数均没有提及，独柱墩桥梁在偏心荷载作用下的抗倾覆稳定性计算方法不明确。
1工程背景某大桥上部结构采用44孔20m预应力混凝土箱梁，先简支后连续，全桥共7联；下部结构采用柱式墩、钻孔灌注桩基础，桥台为桩接盖梁；桥梁第三联（13号墩－19号墩）平面位于曲线半径为272.461m、缓和曲线为50m的平曲线上，桥墩径向布置；下部结构采用柱式墩、钻孔灌注桩基础，其中有4个桥墩为带盖梁的独柱墩，其余桥墩为双柱墩；桥梁总宽11.4m，桥面布置：0.25m（护栏）+10.65m（行车道）+0.5m（护栏）。
2抗倾覆设计方案的完善和强化在当前我国大多数独柱墩桥梁的建筑中，一般都采用方案二来进行实现，因为此方法在实际使用过程中，往往会涉及结构稳定及使结构失稳的结构自重作用，因此，常常需要选取不同的荷载分项系数。
此外，由于箱梁顶板、腹板以及底板等多方面的空间分布性相对比较复杂，因此，工作人员在其实际使用过程中，无法对此进行实际性的区分，那么对于横向倾覆的曲线桥梁等方面，其难度也就更加困难了。
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。
独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性研究综述
独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性研究综述发布时间：2022-11-10T07:17:40.622Z 来源：《工程建设标准化》2022年13期作者：徐洪帅李洪雷薛峰[导读] 在进行城市立交建设中，独柱墩桥梁因其独特的优点被大量的建造。
徐洪帅李洪雷薛峰济南城建集团有限公司济南 250013摘要：在进行城市立交建设中，独柱墩桥梁因其独特的优点被大量的建造。
然而近些年因汽车超载导致的独柱墩桥梁倾覆事故频发，给人民群众的财产安全和社会的健康发展带来了巨大影响。
因此，本文将对独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性进行综述，提出相应的建议。
关键词：桥梁工程；抗倾覆稳定性：综述；独柱墩1.引言随着现代城镇化的高速发展，城市人口越来越多，汽车数量也在逐年递增，很多城市出现了严重的交通拥堵问题，给城市交通带来极大的压力。
为了缓解城市压力，提高出行质量，独柱墩曲线梁桥因占地面积小、地形适应性强，造型轻巧美观等被广泛的应用于桥梁建造中。
通常，独柱墩桥梁受桥墩顶面的空间限制，支座横向间距较小，在偏载情况下支座反力变化较大，结构抗倾覆能力较弱。
近年来我国已经发生了不少独柱墩桥梁倾覆事故，其中最近发生的沪渝高速沪渝向转大广高速匝道桥事故，造成3辆货车侧翻，3名人员死亡。
其他类似事故如下表：独柱墩桥梁倾覆事故调查表明，独柱墩曲线梁桥发生倾覆时，梁体保持完整，桥跨结构未出现损坏，说明本身承载并无质量问题，强度和刚度满足要求。
因此，在进行桥梁设计、施工和安全检查时，必须充分关注独柱墩梁桥的抗倾覆问题。
文将对独柱墩连续曲线梁桥抗倾覆稳定性进行综述，提出相应的建议。
2.独柱墩连续曲线梁桥的静力特性2.1梁桥的受力特点（1）弯扭耦合作用梁体因为受到平面曲率的影响，主梁会受到弯矩和扭矩的共同作用，梁截面既有纵向和横向的弯矩，又有横向的“耦合扭矩”；同样的，当力矩发生的时候，“耦合弯矩”也会出现，这是一种相互作用和耦合的过程。
（2）曲线桥内外梁体不均匀受力由于曲线梁桥外侧曲线弧长大于内侧曲线弧长，即使仅有自重作用或者对称的荷载作用下，也会出现较大的扭矩。
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。
独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性验算分析
独柱墩连续箱梁桥抗倾覆稳定性验算分析作者：钟豪等来源：《价值工程》2013年第09期摘要：在偏心偶然超载作用下，独柱墩桥梁可能发生整体横向失稳。
通过对独柱墩连续箱梁桥的抗倾覆能力分析，并以云南省武定至昆明高速公路共9座独柱墩箱梁桥的抗倾覆验算为工程背景，运用有限元分析程序MIDAS/ CIVIL2006，对其中横向受力最不利的箱梁进行了整体抗倾覆验算，并有针对性的提出应对措施，以避免发生支座脱空现象导致侧倾，提高桥梁的抗倾覆能力。
Abstract： Under the action of the eccentric accidental overloading， the overall lateral instability of single column pier bridge may occur. Through to the analysis of the ability against overturning on continuous box girder bridge， and WuDing to Kunming highway in Yunnan Province a total of 9 single column pier box girder bridges resistive overturning checking calculation for the engineering background， by using the finite element analysis program MIDAS/CIVIL2006， to check the overall stability against overturning of the box girder under the worst lateral force， and put forward some corresponding countermeasures， to avoid the phenomenon of bearing separation and enhance the ability of bridge stability against overturning.关键词：独柱墩；连续箱梁桥；抗倾覆稳定性；应对措施Key words： single column pier；continuous box girder bridge；stability against overturning；countermeasures中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）09-0045-030 引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。
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。
独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆计算要点探讨及研究
独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆计算要点探讨及研究横向抗倾覆是指桥梁在横向力的作用下，保持稳定不发生倾倒的能力。
由于独柱墩连续箱梁桥的柱墩与箱梁之间采用梁-柱连接件来传递荷载，因此其横向抗倾覆设计与传统的连续箱梁桥有所不同。
要点探讨1.横向稳定性计算：桥梁横向稳定性主要受到风荷载和地震荷载的影响。
在设计中需要考虑桥墩的弯矩抗倾覆能力和箱梁的刚度，以及梁-柱连接件的强度和刚度等因素。
2.梁-柱连接件的选择：梁-柱连接件的选取对桥梁的横向抗倾覆能力起着至关重要的作用。
一般情况下，可以选择具有较高强度和刚度的连接件来增加桥梁的抗倾覆能力。
在进行连接件设计时，需要考虑桥梁的荷载特性、连接件材料的性能以及连接件的安全性、便利性等因素。
3.桥墩的设计：桥墩的设计是保证桥梁横向抗倾覆能力的重要因素之一、桥墩应具有足够的抗倾覆强度和稳定性，可以采用适当的墩身形态和几何参数来增加其整体刚度。
同时，还需要保证桥墩的材料与结构的耐久性和抗震性能。
4.荷载分析与校核：在横向抗倾覆计算中，需要对桥梁受到的各种荷载进行全面的分析与校核。
除了常规的静态荷载（如桥车荷载、行人荷载等）外，还需要考虑桥梁受到的动态荷载、风荷载以及地震荷载等因素。
通过合理的荷载分析与校核，可以确保桥梁在各种工况下都具备足够的横向抗倾覆能力。
研究方向1.墩身形态优化：研究人员可以通过优化桥墩的几何形态、增加墩身的截面面积以及改变墩身的横断面形状等方式，进一步提高桥梁的横向抗倾覆能力。
2.墩梁连接构造研究：可以通过改进梁-柱连接件的设计，增加连接件的强度和刚度，从而提高桥梁的横向稳定性。
同时，还可以研究采用新型的连接方式，如摩擦连接等，来提高桥梁的抗倾覆能力。
3.横向倾覆试验研究：通过进行横向倾覆试验，可以验证设计理论和计算方法的准确性，并对桥梁在倾覆过程中的变形和破坏机理进行深入研究。
在试验研究中还可以模拟不同的荷载条件和工况，以评估桥梁的安全性和抗倾覆能力。
高速匝道独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆稳定性分析
比智能施工218智能城市INTELLIGENT CITY NO.072020高速匝道独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆稳定性分析陈潇I刘泽慧2(1.湖北省交通规划设计院股份有限公司，湖北武汉430051;2.湖北省城建设计院股份有限公司，湖北武汉430056)摘要：在高速匝道设计过程中，独柱墩连续箱梁结构属于常用的应用结构之一，该结构的施工质量也会影响整个桥梁工程的使用寿命。
文章针对独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆失稳过程的相关性内容展开分析，结合实际应用案例，通过研究此类结构横向抗倾覆稳定性的具体情况，为后续箱梁桥结构施工提供数据参考，提高连续箱梁桥的使用寿命。
关键词：高速匝道；独柱墩；连续箱梁桥;横向抗倾覆稳定性1独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆失稳过程分析桥梁横向失稳的过程首先是超载偏载作用于梁体一侧,引起梁体扭转，梁体变形导致偏载另一侧联端支座转角逐渐增大，随着荷载增加，其支座反力迅速降低直至出现负反力,脱离正常受压状态，此时支座题趣空而失去其支撑梁体作用，其他支座则发生支座反力重新分布，支反力重新分布过程中可能会发生支座超出其设计强度的破坏或是发生因支座转角过大而发生的梁体滑移，支座依次失效或脱空,当剩余支座位于一条直线时，此时支撑体系已不能有效约束上部结构，上部结构在超载作用下横向失稳垮塌，立柱则在垮塌梁体的巨大水平推力作用下发生破坏。
如偏载超出了立柱的偏心受压承载能力，还会出现立柱先破坏，进而引起上部结构倾覆的可能性。
支座脱空可以认为是横向倾覆过程的开始，剩余未脱空支座位于一条直线时则可以认为是横向失稳的临界状态。
由此过程可以看出，桥梁横向失稳的破坏形式是上部结构作为刚性整体失去静力平衡，并不是混凝土或钢筋受力超过其极限强度的材料破坏形态內。
2结构横向抗倾覆稳定性分析工程概况:所选的箱梁截面类型为单箱体、单箱室的应用模式，同时结构的路面宽度设计为8.0m,其中行车宽的排水性能，导致了涵洞下部跟两侧管桩的高程面存在一定的差异性，在涵洞施工过程中需要进行基层开挖方法的合理选择。
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。
独柱墩梁桥倾覆稳定性研究
国内专家学者对发生倾覆的事故桥梁进行了分析和 总 结 ，但 没 有 形 成 统 一 的 理 论 体 系 和 验 算 方 法 。如 何对独柱墩桥梁进行抗倾覆设计和对旧桥进行抗倾 覆 加 固 是 目 前 防 止 倾 覆 事 故 的 关 键 。该文分析目前 独 柱 墩 梁 桥 存 在 的 主 要 问 题 ，为 独 柱 墩 梁 桥 稳 定 性 排查提供参考。
2016年 第 6 期
邢 心 魁 ，等 ：独 柱 墩 梁 桥 倾 覆 稳 定 性 研 究
155
构 会 发 生 扭 转 变 形 ，造 成 联 端 支 座 受 力 不 均 匀 ，随着 扭 矩 效 应 的 增 加 ，不 均 匀 现 象 加 重 ，当一侧边支座脱 空 时 ，上 部 结 构 支 承 体 系 将 发 生 变 化 ，支座受力发生 重 分 布 ；对 于 中 墩 铰 接 曲 线 梁 桥 ，由 于 自 身 受 力 特 点 ，上 部 结 构 截 面 重 心 并 不 与 桥 梁 中 心 线 重 合 ，自身 恒 载 作 用 下 有 向 外 侧 倾 覆 转 动 趋 势 ，在偏载 作 用 下 产生竖向弯曲的同时由于曲率的影响出现弯一扭耦 合 作 用 ，导 致 外 梁 超 载 、内 梁 卸 载 ，内外支 座 受 力 不 均匀甚至脱空现象。
独 柱 墩 桥 梁 由 于 受 到 墩 顶 空 间 的 限 制 ，多采用 单 支 点 支 撑 或 支 座 间 距 较 小 的 双 支 撑 ，这 对 桥 梁 结 构 在 汽 车 偏 载 、超 载 作 用 下 的 横 向 抗 倾 覆 稳 定 极 其
不 利 。 JTG D62 —2004《公 路 钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力
混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 》第 9.7.4条 只 有 禁 止 支 座 脱 空 的 描 述 ，没 有 提 出 具 体 的 横 向 倾 覆 稳 定 性 验 算 方
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。
独柱墩梁桥横向抗倾覆安全性评估验算指导意见
广东省高速公路独柱墩连续箱梁桥横向抗倾覆安全性评估验算指导意见根据广东省交通运输厅的要求，充分吸取 “6.19”河源城南互通立交匝道桥事故深刻教训，省交通集团全面推进独柱墩连续箱梁桥的统计与安全隐患排查工作，严防类似事故再次发生。
由于现行公路规范没有具体详细条文明确规定桥梁横向抗倾覆计算的相关要求，为切实开展好抗倾覆安全性评估及相应的整治工作，保障桥梁安全运行，统一验算要求，集团委托广东省公路勘察规划设计院开展了专题工作，按照规范的相关原则，拟定了补充验算要求，提出了具体的计算方法。
该方法考虑了我省高速公路实际通行车辆情况和独柱墩连续箱梁桥的受力特性与倾覆事故发生的规律。
根据专题工作成果，各项目在评估过程中除按照现行规范、参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》总校稿中相应条文验算外，还需补充以下验算内容。
一、补充验算要求上部结构采用整体式截面的独柱墩连续箱梁桥，横向抗倾覆安全性评估时的补充验算要求如下：1、在作用基本组合下，单向受压支座应始终保持受压状态。
当汽车荷载效应分项系数为3.4时，单向受压支座宜保持受压状态。
2、当连续箱梁桥整联只采用单向受压支座支承时，应符合下式要求：,,bk i qf sk i Sk S≥∑∑ 式中：qf k ——横向倾覆安全系数，取5qf k =； ,bk i S ∑——使上部结构稳定的作用标准组合的效应设计值； ,sk iS ∑——使上部结构失稳的作用标准组合的效应设计值。
3、在作用基本组合下，汽车荷载效应分项系数为3.4时，独柱中墩支座转角应小于0.02rad 。
4、在作用基本组合下，汽车荷载效应分项系数为3.4时，固结中墩压弯强度应满足设计规范的要求。
1、验算要求第1条:中墩采用独柱单支承的连续箱梁桥在偏心荷载作用下，随着主梁扭转效应的增加，边支座出现脱空，导致主梁支承体系发生变化，随着荷载的进一步增加，结构转化为机构，无法再次达到静止的平衡状态，转而进入运动状态，发生倾覆破坏。
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。
桥梁墩梁独柱式抗倾覆探讨
桥梁墩梁独柱式抗倾覆探讨桥梁是人类文明发展的重要标志之一，桥梁的建构一直是人们探究技术、文化和历史的源头。
在桥梁的建设过程中，如何有效地抵御地震、台风等不可预料的自然灾害，保证桥梁稳定耐用，成为人们关注的焦点。
而作为桥梁重要支撑结构的墩梁，在抗倾覆方面发挥着重要的作用。
本文将围绕桥梁墩梁独柱式抗倾覆进行探讨。
1. 墩梁的作用和分类墩梁是桥梁中的重要结构，它连接主梁与桥墩之间，承受主梁负载并将负载传导到桥墩。
因此，墩梁具有重要的支撑功能，在桥梁建设中发挥着重要的作用。
根据结构形式的不同，墩梁可分为双墩梁和单墩梁。
在双墩梁结构中，主梁直接与桥墩相连；而在单墩梁中，主梁由一根独立的柱子承担，这种墩梁形式也称为独柱式墩梁。
通常情况下，采用独柱式墩梁的桥梁都是跨度较大的悬索、斜拉等特殊桥式。
2. 独柱式墩梁的结构特点独柱式墩梁结构相对于双墩梁结构更为简洁明了，在桥梁设计中具备一定的优势。
其结构特点主要表现在以下几个方面：（1）极限状态下独柱式墩梁稳定性好。
由于独柱式墩梁只有一根柱子作为支撑，因此其结构更加紧凑、简单，不容易发生局部扭曲变形和全局失稳。
在地震、台风等自然灾害的情况下，独柱式墩梁具有较好的稳定性，能够有效抵御墩柱的倾覆。
（2）对桥墩轨迹要求高。
独柱式墩梁的柱子部分需要支撑主梁，因此其轨迹要高于双墩梁，需要对整个桥梁的位置有较高的要求。
在设计中需要充分考虑桥梁的位置、高度和长度等因素，以确保独柱式墩梁的稳定性和安全性。
3. 独柱式墩梁的抗倾覆问题独柱式墩梁在抗倾覆方面具有较好的效果，但其在特定条件下也可能会出现倾覆问题。
这主要与墩梁设计中的关键因素有关。
（1）墩柱尺寸墩柱的尺寸是独柱式墩梁抗倾覆的关键因素之一。
在设计中，需要考虑墩柱的高度和厚度，以使其在承受桥梁负载的同时，能够保证足够的稳定性。
（2）地震影响地震是桥梁结构设计中需要充分考虑的因素之一。
由于地震的产生不可预测，因此需要在设计中充分考虑地震的影响，设计出抗震性更强的独柱式墩梁结构。
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桥梁倾覆示意图见图 1。
合肥市五里墩立交桥是独柱支承的梁式桥，由
于其部分匝道某些联发生了较大的横向侧移及其他
破损，于 2014 年进行了加固维修。维修之前，其
支座间距为 0. 7 m，维修后对支座进行了更换，且
支座间距调整为 1. 8 m，支座布置见图 2。现取其
A3 匝道某联 （ 2 × 20 + 4 × 25） m 现浇连续箱梁对
表 1 不同支座间距时 1#墩内侧支座最小支反力
工况 1
工况 2
支反力 / kN
工况 3
自重
梁发生 100 mm 侧移
工况 1
工况 2
工况 3
0. 7
456. 9
327. 0
262. 1
197. 1
414. 6
278. 3
210. 1
142. 0
1. 2
456. 9
343. 9
第 42 卷第 1 期 2016 年 3 月
湖南交通科技
HUNAN COMMUNICATION SCIENCE AND TECHNOLOGY
文章编号： 1008-844X（ 2016） 01-0087-03
Vol． 42 No． 1 Mar． 2016
考虑梁体横向侧移的独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析
高翔宇，任伟新
工况 3： 2. 0 倍公路 － I 级车道荷载，布置外 侧一个车道。
图 1 桥梁倾覆示意
图 3 偏载加载布置 （ 单位： m）
2 抗倾覆稳定性影响因素
图 2 桥梁支座布置
2. 1 支座间距
荷载工况考虑箱梁自重及汽车荷载 （ 含冲击 作用） ，荷载值均为规范规定的标准值。考虑不同 偏载 （ 见图 3） 作用下桥梁的倾覆状况，设置以下 3 种汽车荷载工况并在此基础上进行荷载组合。
其抗倾覆稳定状况进行分析，并讨论不同参数对梁
体发生侧移的独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性的影响。
收稿日期： 2015-11-13 作者简介： 高翔宇（ 1990-） ，男，研究方向： 城市道路与桥梁。
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湖南交通科技
42 卷
级车道荷载，为标准设计荷载，布置外侧一个车 道。
工况 2： 1. 5 倍公路 － I 级车道荷载，布置外 侧一个车道。
载中均布荷载； Pk 为车道荷载中集中荷载； l 为桥
梁跨径，xi为各支座到倾覆轴线的垂直距离； e 为
横向最不利车道位置到倾覆轴线的垂直距离。
对于曲线桥，抗倾覆稳定系数定义如下：
γqf
=
（
1
+
∑ＲGi x i μ） （ qkΩ
+
P k e）
（ 3）
其中，Ω 为倾覆轴线与横向加载车道围成的面积，
其他同上。
γqf
=
Sbk Ssk
（ 1）
式中： γqf为抗倾覆稳定系数； Sbk 为使上部结构稳
定的作用效应标准组合； Ssk 为使上部结构倾覆的
汽车荷载标准值效应。
对于直线桥，抗倾覆稳定系数定义如下：
γqf
=
（
1
+
∑ＲGi x i μ） （ qkl +
Pk）
e
（ 2）
式中： ＲGi为支座反力； μ 为冲击系数； qk为车道荷
1 抗倾覆稳定系数计算方法及工况
设置
《公路钢筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规范》 （ JTG D62 － 2012） 讨论稿 （ 以下简称 《讨 论稿》） 中规定，采用整体式断面的中小跨径梁桥 应进行上部结构抗倾覆验算，抗倾覆稳定系数应不
小于 2. 5，并给出了相应的计算公式。
（ 合肥工业大学 土木与水利工程学院，安徽 合肥 230009）
摘 要： 基于某独柱墩多跨连续梁桥实例，研究了该类桥梁在梁体发生横向侧移时的抗
倾覆稳定性。讨论了支座间距、双支座个数及曲线半径三个因素对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性
的影响。得出的结论可为独柱墩桥梁的抗倾覆稳定设计工作提供指导。
关键词： 横向侧移； 独柱墩桥梁； 抗倾覆稳定性
中图分类号： U 448. 21
文献标识码： A
0 引言
受地形、地物、占地面积、城市景观等因素的 影响，城市立交桥、高架桥以及高速公路匝道桥常 采用独 柱 支 承［1］。独 柱 墩 墩 顶 横 桥 向 宽 度 有 限， 导致设置双支座时横向间距小，有时只能采用单个 支座支承，桥 梁 的 抗 倾 覆 稳 定 性 较 差［2］。 目 前 的 研究很少考虑梁体侧移对独柱墩桥梁抗倾覆稳定性 的影响［3，4］，而 桥 梁 在 运 营 过 程 中 受 到 种 种 因 素 （ 比如 温 度 效 应 ） 的 作 用， 梁 体 会 发 生 横 向 位 移［5］。考虑到横 向 位 移 的 存 在， 独 柱 墩 桥 梁 在 汽 车超重偏载的作用下极易发生倾覆。因此，研究梁 体发生横向侧移的独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性具有 重要意义。本文选取某互通式立交桥，对其有代表 性的一联独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性进行了计算分 析，然后以此为基础，通过设置不同的侧移量、不 同个数的双支座、支座间距和曲线半径进行对比计 算分析，得出了一些有意义的结论，可对正在运营 的独柱墩桥梁抗倾覆分析及以后类似桥梁的抗倾覆 稳定设计提供指导。
工 况 1： 《公路桥涵设计通用规范》中公路 － I
桥梁为 直 桥， 中 间 墩 柱 及 桥 台 都 是 双 支 座 支 承，支座间距分别为 0. 7、1. 2、1. 8 m。对于直桥， 定义加载车道荷载的一侧为外侧，梁体向外侧发生 侧移，倾覆轴线为箱梁桥中心线外侧桥台支座连 线。有限元计算结果如表 1、图 4 所示。
287. 3
230. 8
424. 6
299. 9
240. 6
181. 3
1. 8
456. 9
364. 7
318. 6
272. 5
423. 4
注： 因支反力数据较多，仅列出最易脱空的 1#墩内侧支座支反力，下同。
326. 7
278. 3
229. 9
《公路桥涵设计通用规范》（ JTG D60 － 2004） 和 《公 路钢 筋 混 凝 土 及 预 应 力 混 凝 土 桥 涵 设 计 规 范 》 （ JTG D62 － 2004） 中支座不得脱空的规定［6，7］； 但 桥梁的抗倾覆稳定系数均小于 2. 5，不满足 《讨论 稿》 关于 抗 倾 覆 稳 定 性 的 要 求。支 座 间 距 增 大 为 1. 8 m 后，在工况 1、2 荷载作用下，桥梁抗倾覆 稳定系数满足要求，在工况 3 荷载作用下，梁发生 100 mm 侧移时其抗倾覆稳定系数已小于 2. 5，不 满足要求。经计算分析，随着桥梁所受荷载的增大 和梁体横向侧移值的增加，独柱墩桥梁的抗倾覆稳 定系数减小，抗倾覆稳定性降低。增大支座间距可