V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座优化设计与计算方法技术

本发明专利技术涉及一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座纵桥向剪切刚度的优化设计与计算方法。在满足支座竖向承载力要求前提下，在最高墩处设置纵桥向剪切刚度相对较大的支座，低墩处设置纵桥向剪切刚度较小的支座，全桥支座的纵桥向剪切刚度采用从高墩处往低墩处逐渐减小的设置形式。本发明专利技术的目的在于减小在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩的受力。采用本发明专利技术所述的优化计算方法设计的高低墩梁桥支座，由于在温度变化作用等纵桥向荷载作用下，主梁的位移零点位于高墩附近（即联长中心处），且高墩和低墩采用不同纵桥向剪切刚度的支座，因此，可以减小在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩的受力，改善V形河谷地形条件下高低墩梁桥的受力性能。

Optimal design and calculation method for the support of high and low pier beam bridge under the terrain of V shaped River Valley

The invention relates to an optimal design and calculation method for the longitudinal shear stiffness of the longitudinal bridge of the high and low pier beam bridge under the terrain of V shaped valley. To meet the requirements of the premise of vertical bearing capacity, set at the highest pier longitudinal shear stiffness of relatively large bearings, bearing low piers set longitudinal small shear stiffness, longitudinal bridge bearing shear stiffness from high to low by the pier pier decreases gradually set. The aim of the present invention is to reduce the force of the low pier under the action of the longitudinal bridge to the load of the temperature change. \u91c7\u7528\u672c\u53d1\u660e\u6240\u8ff0\u7684\u4f18\u5316\u8ba1\u7b97\u65b9\u6cd5\u8bbe\u8ba1\u7684\u9ad8\u4f4e\u58a9\u6881\u6865\u652f\u5ea7\uff0c\u7531\u4e8e\u5728\u6e29\u5ea6\u53d8\u5316\u4f5c\u7528\u7b49\u7eb5\u6865\u5411\u8377\u8f7d\u4f5c\u7528\u4e0b\uff0c\u4e3b\u6881\u7684\u4f4d\u79fb\u96f6\u70b9\u4f4d\u4e8e\u9ad8\u58a9\u9644\u8fd1\uff08\u5373\u8054\u957f\u4e2d\u5fc3\u5904\uff09\uff0c\u4e14\u9ad8\u58a9\u548c\u4f4e\u58a9\u91c7\u7528\u4e0d\u540c\u7eb5\u6865\u5411\u526a\u5207\u521a\u5ea6\u7684\u652f\u5ea7\uff0c\u56e0\u6b64\uff0c\u53ef\u4ee5\u51cf\u5c0f\u5728\u6e29\u5ea6\u53d8\u5316\u4f5c\u7528\u7b49\u7eb5\u6865\u5411\u8377\u8f7d\u4f5c\u7528\u4e0b\u4f4e\u58a9\u7684\u53d7\u529b\uff0c\u6539\u5584V\u5f62\u6cb3\u8c37\u5730\u5f62\u6761\u4ef6\u4e0b\u9ad8\u4f4e\u58a9\u6881\u6865\u7684\u53d7\u529b\u6027\u80fd\u3002

【技术实现步骤摘要】
V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座优化设计与计算方法
本专利技术属于桥梁建筑领域，具体涉及一种V形河谷地形高低墩梁桥支座优化设计与计算方法。
技术介绍
对于梁桥而言，传统的设计方法是全桥均采用相同纵桥向剪切刚度的支座。然而，当梁桥地处V形河谷地形条件下时，桥墩高度呈现中间高，两边低的布置形式。由于高桥墩与低桥墩之间的抗推刚度差异较大，若各个桥墩处的支座纵桥向剪切刚度仍设置相同，则各个位置处由支座和桥墩组成的抗推刚度的差异也较大，导致在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩受力太大，各桥墩之间的受力分配不合理，对桥梁的受力性能极其不利。因此，为了减小在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩的受力，使V形河谷地形条件下高低墩梁桥的受力更加合理，本专利技术针对高低墩之间抗推刚度差异大的特点，对V形河谷地形条件下高低墩梁桥的支座纵桥向刚度进行优化设计计算，减小低墩的受力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座的优化设计与计算方法，减小在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩的受力，使V形河谷地形条件下高低墩梁桥的受力更加合理。针对高低墩之间抗推刚度差异大的特点，对支座的纵桥向剪切刚度进行优化设计，可以减小低墩的受力，合理地分配桥墩之间的受力。本专利技术采用以下方案实现：一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座的优化设计与计算方法，其包括以下步骤：S1：一座n跨一联梁桥，以0#台位置为坐标原点，0#台往n#台方向为x轴正方向；假设h#墩为最高墩，联长为l；S2：1#墩往h#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐增大，h#墩往n-1#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐减小；温度变化作用下位移零点的位置为x=l/2，各桥墩上支座纵桥向剪切刚度采用下式确定：，式中，KiA、KjA分别为i#、j#桥墩纵桥向抗推刚度，li为第i跨的跨径，m为一个桥墩上支座的个数，ki、kj分别为i#、j#桥墩处单个支座的纵桥向剪切刚度。进一步的，支座纵桥向剪切刚度至少要满足支座竖向承载力要求。本专利技术所述的支座纵桥向剪切刚度的优化设计与计算方法，由于温度变化作用等纵桥向荷载作用下主梁位移零点位于高墩附近（即联长中心处），且高墩和低墩采用不同纵桥向剪切刚度的支座，因此可以减小在温度变化作用等纵桥向荷载作用下低墩的受力，改善V形河谷地形高低桥墩的受力性能。附图说明图1为本专利技术实施例中V形河谷地形高低墩梁桥立面示意图。图2为本专利技术实施例中支座纵桥向剪切刚度计算示意图。图中：1—主梁；2—支座；3—桥墩；4—支座纵桥向剪切刚度；5—支座竖向承载力。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。高低墩梁桥支座纵桥向剪切刚度的设计应使得温度变化作用等纵桥向荷载作用下主梁位移零点尽量位于高墩附近（即联长中心处）。本专利技术所述的一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座优化设计与计算方法，根据这一原则确定不同高度的桥墩上支座的纵桥向剪切刚度的设计与计算方法，即在满足支座竖向承载力要求前提下，在最高墩处设置纵桥向剪切刚度较大的支座，低墩处设置纵桥向剪切刚度较小的支座，全桥支座纵桥向剪切刚度由高墩往低墩逐渐减小。建设在V形河谷地形条件下的有多个桥墩的梁桥，由于地形原因，梁桥桥墩的高度不等。参见图1-2，具体实现如下：一座n跨一联梁桥，以0#台位置为坐标原点，0#台往n+1#台方向为x轴正方向。假设h#墩为最高墩，联长为l，则在h#墩上设置纵桥向剪切刚度较大的支座，1#墩和n-1#墩上设置纵桥向剪切刚度较小的支座，1#墩往h#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐增大，h#墩往n-1#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐减小。温度变化作用下位移零点的位置为x=l/2，各桥墩上支座纵桥向剪切刚度采用下式确定：（1）式中，KiA、KjA分别为i#、j#桥墩纵桥向抗推刚度，li为第i跨的跨径，m为一个桥墩上支座的个数，ki、kj分别为i#、j#桥墩处单个支座的纵桥向剪切刚度。以上是本专利技术的较佳实施例，凡依本专利技术技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本专利技术技术方案的范围时，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座的优化设计与计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：一座

【技术特征摘要】
1.一种V形河谷地形条件下高低墩梁桥支座的优化设计与计算方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：一座n跨一联梁桥，以0#台位置为坐标原点，0#台往n#台方向为x轴正方向；假设h#墩为最高墩，联长为l；S2：1#墩往h#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐增大，h#墩往n-1#墩上支座纵桥向剪切刚度逐渐减小；温度变化作用下位移零点的位置为x=l/2，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆雄，佘智敏，黄宛昆，韦建刚，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35