独柱墩桥是桥梁结构中一种相对常见的形式,并广泛用于普通公路,高速公路和城市高架桥中。仅在最近几年,由于道路交通的不断增加和长期的车辆超载现象,独柱墩桥由于车辆超载而倒塌并倾覆的事故时有发生,造成人员伤亡和不可预估的财产损失。在社会上产生了很多负面影响。例如,2009年7月15日,在津晋高速港塘收费站外设置的独柱墩连续匝道桥上,三辆超载严重的车辆为避让前方的一年逆行车,偏离了行车道并形成了密集停车,导致了桥梁倾覆。 2012年8月24日,哈尔滨市三环路群立高架桥,从洪湖路上跨匝道桥上发生倾覆事故。由此,为了确保独柱墩桥的安全运行,首先必须确保独柱墩桥的大梁具有足够的抗倾覆性。
独柱墩桥是桥梁结构中一种相对常见的形式,并广泛用于普通公路,高速公路和城市高架桥中。仅在最近几年,由于道路交通的不断增加和长期的车辆超载现象,独柱墩桥由于车辆超载而倒塌并倾覆的事故时有发生,造成人员伤亡和不可预估的财产损失。在社会上产生了很多负面影响。
例如,2009年7月15日,在津晋高速港塘收费站外设置的独柱墩连续匝道桥上,三辆超载严重的车辆为避让前方的一年逆行车,偏离了行车道并形成了密集停车,导致了桥梁倾覆。 2012年8月24日,哈尔滨市三环路群立高架桥,从洪湖路上跨匝道桥上发生倾覆事故。由此,为了确保独柱墩桥的安全运行,首先必须确保独柱墩桥的大梁具有足够的抗倾覆性。
桥梁抗倾覆能力验算
关于桥梁抗倾覆能力的验算,目前行业中尚无统一标准。在调查了国内外相关数据后,参照有关规定,本文所采用的核算荷载为公路-Ⅰ型车辆的密布荷载,其依据是支座脱空的程度,以此来判断结构出现倾覆的可能性。
1、荷载取值
根据《公路桥梁和涵洞设计通用规范》(JTG D60-2015),对于使用自定义载荷形式的车辆荷载,根据I类高速公路上车辆的标准载荷,并根据车辆间距,考虑车辆荷载的密集度。在偏心荷载模式下,实际车道数按照偏载方式加载。
2、倾覆可能性判定
桥梁倾覆实际上是一个复杂的演变过程,一般而言,在独柱墩桥倾覆之前,桥台或联合支座通常会出现脱空或失效。一旦支座脱空或失效,对结构就没有支撑作用。其他支座将对支撑反作用力重新分配。此时,支座承受的垂直压力将超过其设计强度,这最终会使支座直接损坏,并且还可能使支座的拐角变形太大从而使梁体滑移。因此,支座脱空或失效是桥梁发生倾覆的预兆。虽然以此来判断桥梁结构会不会发生倾覆过于严格和保守,但有助于确保结构的安全性。