高墩大跨度刚构桥悬臂施工阶段与成桥地震反应对比

摘要

在中国西部地震危险性较高的地区，建造了许多高墩大跨度的预应力混凝土连续刚构桥。高墩大跨度刚构桥一般采用悬臂施工技术，但因施工周期较长，可能在建设期中遭受地震。为探究强震下处于悬臂施工阶段的刚构桥主梁及桥墩可能发生的震害，以经历汶川地震考验的庙子坪大桥为研究对象，建立最大悬臂T构、边跨合龙后非对称单悬臂T构及成桥连续刚构阶段3种结构体系，模拟悬臂施工静定—单次超静定—多次超静定的转换过程；选取桥址附近台站实测的汶川强震动记录进行时程分析；结合成桥阶段庙子坪大桥的实际震害研究结果，对比强震下3种体系主梁应力及桥墩内力。结果表明：与成桥阶段相比，强震下，处于最大悬臂阶段的墩梁固结处顶板、腹板容易开裂，但其他大部分位置不易开裂；处于边跨合龙阶段的边跨合龙段处顶板和底板、边跨1/5～2/5区域腹板及墩梁固结处顶板和腹板的应力均较大，都容易开裂，但中跨反而不易开裂；虽然两个施工阶段桥墩中高位置处纵桥向弯矩是成桥阶段的两倍以上，但不易开裂；墩顶、墩底易开裂，与成桥反应一致；建议施工期的A类连续刚构桥抗震重要性系数取0.76。研究结果可为地震时，采用悬臂施工技术建造高墩大跨度刚构桥提供参考。

关键词

高墩大跨度刚构桥 / 地震反应 / 箱梁开裂 / 最大悬臂状态 / 桥墩开裂