斜拉桥桥塔桩基等效计算方法

吕耀秀 张四国 何玉宝

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

斜拉桥桥塔桩基等效计算方法

吕耀秀 张四国 何玉宝

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

通过对斜拉桥桥塔桩基的等效计算，归纳总结了一种简单的桩基截面尺寸及桩长来替代实际比较复杂的桩基结构及桩所穿越的多种土层的方法，指出在桥塔设计时，应按照等效的桩基建立桥塔计算模型，使得桥塔有限元计算模型简单而且不失真，准确反映桥塔实际受力情况。

桥塔，桩基，等效计算

1 概述

斜拉桥桥塔作为整座桥的重要结构部位，承受荷载大，受力复杂，设计师们往往对桥塔着重设计，利用多种有限元计算软件反复计算比较，但是桥塔有限元计算模型的准确性将直接影响计算结果的精度，其中桥塔边界条件的模拟对计算结果影响更大，因此对桥塔桩基的准确模拟成为整个桥塔有限元计算模型的重要环节。但是斜拉桥桥塔桩基桩长一般都很长，穿越土层种类多，想把桩以及土层准确进行有限元模拟难度很大，而且会大量增加桥塔有限元计算模型的单元数，影响计算速度，因此在有限的桥梁设计周期内寻找一种简单的桩基等效模拟方法显得很有必要。

2 桩基等效计算

取某斜拉桥桥塔桩基为案例，桩径为2.0 m的群桩基础，每墩共有24根桩，分4排，每排6根布置，桩长为119 m，布置见图1。

根据刚度等效原则，将承台以下24根桩柱模拟成4根短柱，柱底固结，柱顶与承台连接。短柱的尺寸及截面特性推导如下：