山区跨河人行钢索吊桥水毁破坏机理研究

摘要

以2020年贵州省榕江县“7·10”便民吊桥水毁为工程背景，对山区人行钢索吊桥水毁机理进行研究。基于暴雨洪水法推求了受灾河段(平永河)设计洪水量，通过现场勘测，复核了此次洪峰流量；采用有限元软件建立了吊桥几何非线性计算模型，对洪水作用下桥梁受力进行分析，并结合桥梁水毁实况视频，研究了该桥水毁机理。结果表明：本次暴雨洪水重现期超1 000年一遇，汇流条件属于部分汇流类型；当洪水漫过桥面，洪水水平力、上托力及扭矩会使桥梁产生较大响应，最大洪峰流速5 m/s时，索力相比成桥索力可增加8倍，桥塔应力相比成桥应力可增加约9倍，桥塔倾覆前桥面位移可达2.3 m;桥梁上游侧地索绷断的临界水流速度为3.92 m/s,南侧索塔(靠银榕公路侧)在最大洪峰流速时，抗滑动和抗倾覆稳定系数均小于1;洪水流量过大、桥塔基础埋深浅和缺乏有效的侧向抗风索是造成吊桥破坏的重要原因。为减少水毁事故发生，应保证此类吊桥基础稳定和具有足够的净空，并设置必要的抗风索。

关键词

钢索桥 / 洪水作用 / 有限元分析 / 破坏机理