桥侧大面积堆土对桥梁安全性的影响

作者：贺志勇; 张浩然; 杨程; 杨永红

来源：华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(07): 8-16.

• 桥梁
• 安全性
• 有限元
• 非对称堆载
• 变形

针对软土地区桥侧大面积堆土致使桥梁安全事故频发现状,文中依托某高速公路匝道桥桥侧大面积堆载后安全性评估工程,利用有限元软件ABAQUS建立了桥梁-地基土-堆载土的计算模型,选取不同桥梁结构形式、堆土维度等变量建立多组研究工况,模拟分析堆载土挤土效应、地基土层变形、桥梁桩土耦合关系以及桥梁整体结构位移和内力的变化过程,以评估堆载后桥梁的安全状态;根据堆载后地基土的变形规律,探讨了堆土维度差异对桥梁结构的影响;最后对比分析不同桥梁结构形式非对称堆载下的安全状态。结果表明:桥侧大面积堆土后,匝道桥基础弯矩增加177.7%,基础轴力增加27.3%,主墩及上部结构内力无明显变化,处于安全状态;桥梁桩基变形、变矩与侧向位移等特征均与前人研究结论一致;堆载造成地基土侧向位移主要发生在软弱土层中,在较大堆载作用下,桥梁基础位移可能超出规范允许值;降低堆土高度和增大堆载间距均能有效控制地基土变形,降低桥梁结构的位移大小;堆土宽度对地基土侧向位移的影响显著,对沉降的影响较小,清理堆土能有效控制桩基挠曲变形和桥梁水平位移;相对墩梁固结形式桥梁,设置伸缩缝和支座后,桥侧大面积堆土容易产生更大的结构变形,桥梁线形曲率和堆载位置对伸缩缝变形量也有影响。

• 单位
  华南理工大学