钢筋混凝土墩柱抗剪性能的影响分析

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发布时间：2021-09-12

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钢筋混凝土墩柱抗剪性能的影响分析
杨雅勋，黄华
(1．长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室，西安710064；2．长安大学建筑工程学院，西安710061)
摘要：地震中桥梁墩柱的剪切破坏是其主要破坏现象之一。通过有限元程序ANSYS分析了钢筋混凝土
墩柱的抗剪性能及其影响因素。研究表明：混凝土强度、墩柱轴压比、配箍率及墩柱高度对墩柱抗剪性
能均有很大影响；墩柱宜采用较高强度等级的混凝土，同时控制轴压比在适当范围；增大配箍率能提高
箍筋屈服时墩柱的承栽力和延性，但对其极限承裁力和延性影响不大；墩柱越高越应控制好其刚度，过
柔的墩柱易发生剪切破坏。
关键词：桥墩钢筋混凝土抗剪性能影响因素有限元分析
中图分类号：TU375．3 文献标识码：A
北京时间2008年5月12日下午2时28分，中国
汶川发生8．0级大地震，震中烈度高达11度，震源深
度约16 km。此次地震使得重灾区几乎所有的公路桥
梁遭受严重破坏，桥台滑移、梁和桥台受挤压、锚栓剪
收稿日期：2009-12-30；修回日期：2010-05-I8
基金项目：陕西省交通科技项目(07-06k)。
作者简介：杨雅勋(1979一)，男，陕西西安人，讲师，工学博士。
断、系梁开裂，部分大桥由于落梁而毁坏。其破坏形式
多样，程度极其严重，就调查区域情况来看，灾区桥梁
破坏可以分以下几种类型：桥台震害、桥墩震害、落梁
震害、桥梁上部结构破坏和支座破坏。桥墩作为支撑
桥梁上部构造的主要构件，其震害主要包括桥墩的断
裂和变形，破坏如图1所示。图1(a)所示为某大桥墩
柱底部剪切破坏，图l(b)为某大桥墩柱系梁处剪切破
坏，图1(c)为某大桥墩柱压溃。对于梁式桥梁，只要
表5 桥墩方案比较
比较项目半幅双柱式桥墩半幅薄壁板式桥墩
经i开住伴价造价低造价比双柱式桥墩梢商
应用经验鋈襞是羹 ’技术比
施工难度薷工蓑柔墨蓑 ’施工的
桥梁景观墩柱林立，不够美观鬟墩线形流畅’新颖美
桥下空间不够开阔，采光较差比较开阔，采光较好
占她糖持／
在表5中，对这两种桥墩方案从经济、技术与景观
等各个方面进行了对比。总体而言，半幅薄壁板式桥
墩经济性略差于半幅双柱式桥墩，而两者在技术方面
都不存在问题，施工也都方便快捷。但薄壁板式桥墩
比半幅双柱式桥墩美观，占地较少，桥下的空间也更为
开阔，采光更好，更有利于桥下行车。经综合考虑，本
段桥梁推荐采用半幅板式桥墩。
5 结论
广州至高明高速公路(广州段)桥梁采用两幅分
离式断面、半幅薄壁板式桥墩，上部结构在等宽段采用
先简支后结构连续的预应力混凝土小箱梁。该方案可
以有效组织交通，减少干扰，利于行车顺畅、安全。主
梁、桥墩形式造型美观，增加桥下车道透光度，占地较
少，结构简洁美观，施工技术较为成熟，造价较低。跨
径以25 m跨为主，再根据具体路段的不同情况对跨径
进行调整。
参考文献
[I]姚玲森．桥梁工程[M]．北京：人民交通出版社，2002．
[2]中华人民共和国交通部．JTG D60-2004 公路桥涵设计
通用规范[S]．北京：人民交通出版社，2004．
[3]中华人民共和国交通部．JTG D62-2004 公路钢筋混凝
土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]．北京：人民交通出版社，
2004．
[4]中华人民共和国交通部．JTG D63-2007 公路桥涵地基
与基础设计规范[S]．北京：人民交通出版社，2007．