2025年浅谈桥墩抗撞设计VIP免费

浅谈桥墩抗撞设计作者：杨元锦来源：《居业》第02期[摘要]通航内河上修建的桥梁，桥梁桥墩需考虑船舶的撞击作用。桥墩的抗撞与防撞设计关系到桥梁构造的安全。不同的船舶撞击工况对桥墩的撞击力不同，铁路与公路中对船舶撞击力的计算办法亦不同，我们需根据不同的状况进行分析。结合工程实例，分析桥墩防撞设计的要点。[核心词]内河通航；航速；桥墩；撞击力；位移；裂缝文章编号：2095-4085（）02-0055-03内航河上修建桥梁，其水上设墩时，需考虑船舶的撞击可能性，需设立防撞方法或验算桥墩的防撞能力。上海地区河道众多，其中较多为通航河。航道等较低的河上修建桥梁时，普通状况下桥墩不设立防撞方法。因无防撞方法，船舶撞击桥墩时，两者刚度均较大，桥墩抗撞能力对桥梁构造的安全显得尤为重要。本文结合工程实例对桥墩抗撞进行简要分析。1船舶碰撞分析船舶与桥墩碰撞时不同的撞击角度其撞击作用力是不相似的，需分析船舶撞击角度，方便对桥墩抗撞击能力进行分析。（1）状况一：船舶正对着桥墩相撞，相撞后顶住不动，船舶全部动能与桥墩交换（图1所示）。船舶撞击力重要为横桥向的作用力。（2）状况二：船舶与桥墩成一定交角碰撞。撞击力分为横桥向与顺桥向。其中船舶与桥墩成交角碰撞时又分为船头与桥墩碰撞与船身与桥墩碰撞两种状况。普通状况设定船头与桥墩碰撞后，船的全部动能由桥墩来承受（图2所示）；船身与桥墩碰撞时（图3所示），桥墩承受的碰撞动能较与船头碰撞的动能小。（3）横桥向桥墩验算时，最不利工况为工况一，此工况为设计时考虑的重要工况。验算桥梁横桥向与顺桥向共同撞击作用力时，选用状况二中船头与桥墩成交角碰撞的工况分析。2撞击力计算办法“”规范中对船舶撞击力的计算普通采用静力法，其假定船舶作用于墩台上的有效动能全部转化为碰撞力所做的静力功来计算。规范中对撞击力进行了简化计算，省略另首先要因素保存其重要因素，能较为精确地反映实际的碰撞力。现在国内设计时注意参考下列三种设计规范。（1）公路规范，在《公路桥涵设计通用规范》（JTG-）中，漂流物横桥向撞击力设计值计算公式为：漂流物的撞击作用点假定在计算通航水位线上桥墩宽度的中点。其将船舶撞击作为一种偶然荷载来分析。如缺少实际调查资料时，可参考《公路桥涵设计通用规范》（JTG-）中4.4章节中有关不同等级航道船舶的撞击作用力设计值进行的规定（表1）。规范中规定：内河船舶的撞击作用点，假定为计算通航水位线以上2m的桥墩宽度或者长度的中点。（3）美国规范，《美国公路桥梁设计规范》（AASHTO—1994）中，其对于水深超出0.6m处的桥墩，一律按最小撞击力设计。最小撞击力按一种原则底卸式内河驳船计算，不不大于原则底卸式内河驳船的，其撞击力根据驳船的宽度之比进行修正。计算公式为：Ps=6.0×106+16000αB（αB≥100mm）及Ps=6.0×104+1600αB（αB≥100mm），其撞击力考虑了驳船的排水量、撞击速度、水动力质量系数、撞击能量等综合因素，其办法计算明确，综合考虑因素能较为精确的计算出实际船舶碰撞时产生的撞击力。（4）对于国内的中小河，其通航等级较低，通航的船舶吨位亦较小，因此对于低等级的通航内河，桥墩抗撞设计时普通参考《公路桥涵设计通用规范》（JTG-）中的有关规定来对桥墩的抗撞能力进行验算。3内河航道通航速度船舶以不同的航速发生撞基时，撞击的能量是不同的。对桥梁抗撞进行分析时，首先应分析航道内船舶的通航速度。根据《内河航道工程设计规范》（DG/TJ08-2116-）中3.3节中的3.3.5中对通航内河航速进行了有关分析（表2）。4工程实例分析4.1工程概况上海某路跨越规划为7级的通航河，其规划河口宽28m，通航净宽规定不不大于16m，≥通航孔梁底控制标高6.0（m），其设计最高通航水位为3.2（m）。因道路为市政道路，道路标高受周边建筑物地形限制，新建桥梁需尽量减少桥面标高，因此新建桥梁采用10（m）+20（m）+10（m）三跨简支布置。桥梁上部采用预制预应力钢接空心板梁，下部桥墩采用桩柱式桥墩，桥台采用扶壁式桥墩。基础采用0800mm的钻孔灌注桩。航道通航等级较低，普通状况下桥墩不设立防撞方法。设计时需考虑桥墩的抗撞能力，其应满...