群桩基础矩形桥墩船舶撞击分析

群桩基础矩形桥墩船舶撞击分析群桩基础矩形桥墩船舶撞击分析 摘要：以东莞一座跨越四级航道的连续-刚构组合体系梁桥为讨论对象，采纳 Midas/Civil 软件对该桥下部结构在船舶撞击作用下的受力问题进行讨论分析，评估该桥船舶撞击作用下的安全性，并给出结论和建议。 关键词：连续-刚构组合体系；群桩基础；桩土效应； 船舶撞击 中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号： 1.引言 伴随着水运和陆运事业的不断进展，受船舶撞击而诱发的桥梁垮塌事件正在日益增多。这类事件往往引起桥梁结构、使用寿命、安全性及抗震性能的损失，严重的更会造成桥毁人亡等灾难性后果，重建桥梁和疏通航道的费用也十分惊人。因此，在设计过程中，考虑下部结构是否能满足船舶撞击要求对桥梁设计具有重要实际意义。 本文以东莞一座跨越四级航道的连续-刚构组合体系梁桥为讨论对象，该桥主桥跨径布置为 51m+2×88m+51m，主桥总体布置图如图1.1 所示，荷载等级为公路－Ⅰ级。上部结构为变截面预应力混凝土单箱双室箱梁，顶宽 21m，底宽 12m，两侧悬臂长 4.5m，采纳悬臂浇筑方法施工。下部结构 1#、5#桥墩为主桥与引桥间过渡墩，与箱梁通过支座连接，墩身采纳矩形薄壁实心墩，墩宽 14.7m，厚1.8m，群桩基础，桩基为 D150cm 钻孔灌注桩；2#、4#桥墩与箱梁通过支座连接，墩身采纳钢筋砼矩形实心墩，墩身横桥向宽 12m、顺桥向宽 3m、墩高分别为 18.26m 和 17.26m，群桩基础，桩基为D180cm 钻孔灌注桩；3#主桥桥墩与箱梁刚接，墩身上部分为空心墩，下部为实心墩，墩身横桥向宽 12m、壁厚 0.9m，顺桥向宽 3m、壁厚0.6m，群桩基础，桩基为 D180cm 钻孔灌注桩。全桥桩基础均按嵌岩桩进行设计，桩底进入中风化泥质粉砂岩，要求桩底沉淀层厚度不大于 5cm。 该桥为双孔单向通航，由图 1 可知，2#、3#、4#墩均有防撞要求，为了提高防撞能力，船舶撞击线以下部分均采纳实心截面。由于 3#主墩两侧单独设置了防撞墩，且墩顶与上部结构固结联动，墩身压力相比 2#、4#墩更大，但远达不到混凝土受压破坏的状态，因而本文只验算受力更为不利的 2#、4#桥墩。2#、4#桥墩断面布置如图 1.2 所示。 图 1.1 主桥总体布置 图 1.2 桥墩横断面图（cm） 2.计算模型 采纳现行桥梁结构专用有限元分析软件 Midas/Civil 2025 建立桥墩和基础有限元模型，依据现行法律规范对模型施加船舶撞击荷载。 图 2.1 结构有限元模型 2.1 有限元模型 采纳现...