城市桥梁肋板台系梁设置探讨

汪怡杉

（四川大学工程设计研究院有限公司，四川 成都 610065）

0 引言

城市常规桥梁中多采用装配式桥梁，桥梁通城为控制性交通线，为满足现有交通及规划交通需求，城市桥梁一般较宽。肋板台是埋置式桥台中的一种，具有结构简单、经济性好等优点，在桥梁中应用较广。为提高抗震性能及整体性，通常各个肋板下的承台通过系梁进行连接，一般认为此时温度对结构的影响非常明显，横向联系过强，会加大温度对结构的影响，横向联系过弱，会减少结构的整体性能，对地基不均匀沉降、地震响应不利。为了验证系梁的设置对结构的影响程度，本文结合某城市桥梁为工程实例，探讨系梁的设置对桥台结构的影响。

1 工程概况及基本模型

拟建桥梁为某城市桥梁，道路等级为城市次干路，双向6 车道。桥梁总体布置为7×30m 预应力混凝土简支装配式小箱梁，桥梁宽度30m，桥台采用肋板式桥台接桩基础。一个桥台共设4 个肋板，肋板间距8.0m，肋板高度3.2m，肋板宽度1.3m，台帽梁高1.6m，宽度1.8m，每个肋板下设承台及2 根桩基础，承台尺寸2.6m×6.1m×2.0m，桩基直径1.3m，为嵌岩桩，嵌入岩层最小深度4.1m。通过Midas civil 三维计算软件对肋板式桥台进行模型计算，输入荷载信息包括：自重、上部结构恒载支反力、制动力、横向移动荷载、整体升降温（±25°C）、地基不均匀沉降（5mm）。通过“m”法模拟桩土效应。

2 模型概况与计算结果

模型共分为2 个大组，分别为桩底固结和桩底固结+桩土效应。每个大组通过不同的系梁设置分为5 个小组，分别为无系梁、1.2m×2.0m（高×宽）、1.6m×2.0m、1.2m×1.6m 和2.0m×2.0m，对这5 组模型分别进行计算，提取台帽、肋板的最大内力值，桩底固结计算结果见表1、表2。

表1 温度荷载作用下台帽及肋板内力值

表2 基础不均匀沉降作用下台帽及肋板内力值

1.2×1.6 3016 2559 4984 4438 1554 2558 2.0×2.0 2778 2288 3903 3910 1879 3343

通过以上分析计算不难发现，未考虑桩土效应下，温度荷载对台帽及肋板内力影响很小，而基础不均匀沉降对结构内力影响较大。图3、图4 为考虑桩土作用下，温度和基础不均匀沉降工况下肋板及台帽的内力计算结果。

表3 温度荷载作用下台帽及肋板内力值

通过表3、表4 可发现，考虑了桩土效应下，温度荷载对结构内力影响相比来说，还是偏小，而基础不均匀沉降对结构内力影响较大。

3 结论

（1）考虑桩土效应与未考虑桩土效应相比，温度荷载对结构内力影响程度显著提升，而基础不均匀沉降有所降低，在桥台计算中，应考虑桩土效应。

（2）以考虑桩土效应为例进行分析，在温度作用下，无系梁时台帽的内力较大、肋板内力较小。系梁尺寸在高度方向尺寸越小，对改善温度对结构内力越明显，由此可得出，为改善温度内力，可设置系梁，但系梁应高度方向进行折减，可按0.8 倍承台高度取值。

（3）系梁的设置对改善基础不均匀沉降是有利的，同理可得出系梁的设置可提高基础的抗震性能，系梁截面尺寸越大，效果越明显。

（4）对应桩基基底岩层较好时，地基不均匀沉降量较小，应着重考虑温度对结构的影响，当沉降量较大时，应着重考虑基础不均匀沉降设置系梁。