不同墩高下城市独柱墩高架桥稳定性分析

喻国辉

摘要： 结合独柱墩城市高架桥墩越高对高架桥桥梁稳定性越不利的现象，结合具体实例应用abaqus有限元软件具体分析独柱墩墩高对稳定性影响的发展变化趋势，提出设计、施工时应注意的事项。

关键词：城市高架桥稳定性分析

Different single column pier viaduct pier against city stability analysis

Yu Guohui

(Faculty of Civil and Transportation Engineering,Guangdong University of Technology,Guangzhou,China,510006)

Abstract: Combining with the phenomenon that the higher of single column pier of urban viaduct ,the more harmful on stability of Urban viaduct, using finite element software ABAQUS to analys the development trend of high single column pier on stability, putting forwardthe matters should be taken care of in design and construction..

Keywords: Urban viaductStability Analysis

中图分类号： U448.28文献标识码： A

0引言

随着国民经济的快速发展，城市基础设施建设得到了迅猛的发展，城市高架路、立交桥也日益增多。不少高架路、立交桥的高度达到十几米乃至更高，这需要有较高的墩柱相匹配，而城市高架、立交的墩柱由于要考虑地面交通、绿化、管线及美观等因素，因此，桥墩截面一般设计得较小、且不少为独柱墩。这类墩柱虽然外形轻巧美观，但当高度达到一定值（15m)以上时 ，墩柱的稳定性问题就会凸现，对于这方面问题的研究目前较少，本文借助ABAQUS有限元分析软件探讨墩的高度的变化对桥墩稳定性的影响。

稳定问题基本理论

结构失稳是指外力作用下结构的平衡状态丧失，稍有扰动，则变形迅速增大，最后结构遭到破坏。求解结构弹性稳定性问题的实质是求结构在给定荷载作用下的一种状态，确定临界荷载和相应的屈曲形态。结构在初始平衡时的有限元表达式为 ：

(1)

式中：为结构刚度矩阵；

为结构几何 刚度矩阵；

为结构节点位移向量；

为结构节点荷载向量；

式（1）中为结构初始应力矩阵，与荷载大小有关。

假设增至时，也增大倍，则式（1）为：

(2)

假定此时结构达到临界状态，则存在一扰动，使结构在外力不变的条件下达到新的平衡状态，得到：