1 引言

在桥梁工程中，稳定问题与强度问题具有相同程度的重要作用。一般情况下，结构破坏包括两种基本类型：一种为强度破坏，另外一种则为结构失稳破坏[1]。随着桥梁结构的不断更新，桥梁逐渐趋于大型化及轻型化，尤其是面对高墩问题时，结构的稳定性对桥梁结构的承载力起到控制性作用[2,3]。在高度40m左右与100m以上桥墩设计时，桥梁的稳定性区别[3，4]最明显。组合式桥墩上部采用双薄壁墩，下部采用单薄壁墩，受力模式兼具上述两种墩形的优点[5]。设计时为满足桥梁结构在施工及运营阶段的受力要求，一般通过调整双薄壁墩及单薄壁墩的高度，以获得较为理想的纵向及横向刚度[6]。

我国在建或已经建成的桥墩高度大于70m的连续刚构桥主墩型式大部分采用双肢薄壁墩，现阶段对采用组合式桥墩的连续刚构桥稳定性相关研究相对较为匮乏[7,8]。国内针对高墩大跨连续刚构桥稳定性的相关研究往往局限于线弹性及几何非线性的范围内，针对材料非线性的研究极少[9,10][5,6]。本文以某连续刚构桥为背景，采用ANSYS对其建模进行有限元分析，对上部结构最大悬臂状态时的墩身稳定问题进行研究，对组合式桥墩中的混凝土、预应力钢筋及普通钢筋通过空间实体模型进行模拟，对组合式桥墩的结构受力状态进行相关分析，并对混凝土及钢筋的相互作用进行了充分的考虑，以期能够得到能够真实反映结构受力状态的模型实现方法，为后续同类型桥墩的稳定性分析提供参考。

2 工程概况

山西五台至盂县高速公路的滹沱河特大桥主桥为（80+3×150+80）m连续刚构桥，主墩（10#～14#）均采用双薄壁空心墩与空心薄壁墩的组合形式。上部52m段为双薄壁空心墩，桥墩横桥向宽度为7.0m，顺桥向宽度为3.0m，横、顺桥向壁厚均为0.6m；10#、13#墩墩高分别为102.5m、107.5m；其余部分为顺桥向10.0 m，横桥向7.0m的等截面空心墩；11#、12#墩墩高均为116m，其余部分为变截面空心墩；9#、14#连接墩采用变截面空心墩，顺桥向壁厚0.6m，横桥向壁厚0.8m。实际施工过程中的主墩如图1所示。

  

图1 主桥刚构组合薄壁主墩实际施工图

3 典型工况与有限元模型

3.1 典型工况

工况1：悬臂施工至合拢前的最不利情况，考虑挂篮与施工总重量1000kN；

工况2：考虑墩身施工偏位0.1m；

本文根据约束指标及长细比的不同，分别建立了两类模型，该两类模型分别参照《公路桥规》中规定的本构模型及Mander本构模型设置各自的混凝土本构模型，通过对高墩按照不考虑和考虑约束混凝土本构关系进行模拟，分别计算了两类模型的失稳系数，失稳模态如图4所示。高墩在不同约束指标及不同标号混凝土下的稳定系数如表1所示。

从图4中可以看出，主墩在施工状态达到极限承载力时的安全系数为11.059，破坏形式为面内弯曲。结构达到极限承载力时，上部52m段的底部与变截面空心薄壁墩结合部塑形发展充分，结构整体形成可变机构而最终导致破坏。

如果无线局域网采用本地转发模式，就比较容易地实现同有线用户一样的802.1x认证方式，解决Web Portal方式的不利因素。无线局域网802.1x准入认证方式，在具体的部署上有两种方案可以选择：一种是与AP直接连接的交换机端口启用802.1x模式，由接入交换机完成802.1x。这样，就可以将无线用户当成有线用户一样管理，无线用户使用的802.1x的supplicant与有线用户一致。为了保证AC对AP的管理，这种方式下，需要对连接AP的交换机端口进行相关配置，使得该端口透传AC与AP的管理数据传输。这种方式，淡化了AC的作用，无法实现无线用户的漫游服务，用户切换不同的AP时需要重新认证。

工况5：挂篮一侧跌落（挂篮荷载1000kN）；

Qu ECh ERS法是一种新型果蔬农药多残留前处理方法。该方法是由美国化学家川等人研制，它以一种快速、简便、成本低、高效、安全的分析方法实现高质量分析。

工况6：考虑温度变化引起侧移的屈曲(根据现场温度观测结果，内外温差8°，升温20°)。

企业若没有制定一套科学的成本管理制度，会导致公司内部各部门的权责分工不明确，成本费用分摊不合理，公司无法合理量化成本费用，导致公司业绩考核标准不公平，影响员工的积极性。没有健全的成本管理体系，也会导致成本管理方法无法有效落实，企业产品在生产过程中没有按定额领用材料，没有严格的材料领用流程；各部门的成本费用与预算相差较大，没有方法去检验实际成本费用的合理性；仓储部门没有严格的存货保管制度，导致存货变质、破损、被盗等。

3.2 有限元模型

本文采用ANSYS建立非线性FEM模型，结合牛顿拉佛森法（Newton-Raphson）分析桥梁非线性失稳安全系数及材料特性、风荷载等参数对稳定性的影响。主墩采用ANSYS开发的REINF265钢筋混凝土单元，如图2和图3所示，结合SOLID185单元（该单元支持大变形、大应变和材料塑性分析）模拟，为获取材料的塑性响应，沿材料厚度方向设置了5个积分点。其应力—应变模型包括1个抛物线后屈服应变硬化段，假定钢筋和混凝土材料采用前述弹塑性应力—应变模型模拟。

传统评书都有民间口头文学特征，而口头文学具有强烈的时代感，每个时代各有千秋。也就是说，评书并不是对历史故事的简单重复，而是将历史故事与当下语言特点、受众心理进行有机结合的结晶。打个简单的比方，即便是近代评书“开山鼻祖”柳敬亭的作品放到今天，也只会令听众一头雾水。

  

图2 REINF265单元（左图为钢筋透视图，右图为单支柱横截面图）

假定主墩与承台固结。在施工时，墩顶可视为处于自由状态。以116m高墩（11#、12#）墩为例，建立有限元分析模型，所建有限元模型共包含的节点总数为48131个，单元总数为37452个，模型情况如图3所示。

  

图3 主墩实体有限元模型

4 失稳过程及失稳破坏形式分析

4.1 组合薄壁高墩第一类稳定分析

工况3：横向一侧受风荷载（根据风洞试验确定风荷载参数）；

  

图4 主墩仅在风荷载作用下的失稳图（顺桥向）

 

表1 各工况下稳定系数计算结果

  

工况 线弹性（几何非线性）稳定系数材料非线性稳定系数双重非线性稳定系数1 2 3 4 5 6 11.0593.15032.5992 10.9823.15032.4113 10.9753.15032.3921 10.9363.15032.4113 11.1273.15032.4113 11.0593.15032.5992

工况4：纵向一侧受风荷载（根据风洞试验确定风荷载参数）；

主墩仅在主梁自重作用下的第二类稳定分析失稳结果图形如图5所示。进一步考察变截面空心墩顶部的荷载—位移曲线以及加载过程中墩身塑形区发展情况，可以揭示其破坏过程。图6左中B、C、D、E分别对应于图6右中的各点。在荷载-位移曲线到达A点之前，整个桥墩处于线弹性工作状态。从A点开始，桥墩材料开始进入弹塑性阶段。随着荷载的增加，塑形区同时向长度方向和深度方向发展。到达B点时，墩身一侧首先达到极限应力。随后，塑形区在长度方向发生收缩而向深度方向继续发展，塑形区在长度方向的收缩是与其相连单元卸载造成的。到达C点时，墩身截面大部分已达到屈服，但结构的承载能力仍然存在，结构的刚度因为截面的屈服而大幅减小，结构的内力被重新分布。随后，荷载稍有增加，变形迅速增大并到达D点，1/4墩身处单元边缘达到极限应力。整个桥墩形成机构而破坏，结构承载能力丧失。

4.2 组合薄壁高墩第二类稳定分析

根据表1中的数据可以看出，各工况下结构稳定荷载系数总体较为接近：线弹性稳定系数最大；大变形计算所得的稳定系数有小幅度的减小；材料非线性计算所得的稳定系数大幅减小至约为稳定特征系数的37%；在同时考虑到大变形及材料非线性的共同作用下，计算所得的稳定系数大幅度减小至约为稳定特征系数的23%。

  

图5 考虑双重非线性的典型失稳模态（横桥向）

  

图6 墩身荷载位移曲线

  

图7 11号墩临界风速与墩顶位移关系曲线

在同时受到重力和横向风荷载作用时，高度116m的11#墩墩顶的横向位移值与临界风速的对应关系如图7所示。根据图7可知，横桥向风荷载作用下的稳定系数受几何非线性影响很大。在不考虑几何非线性时，风荷载系数呈现递增趋势；在考虑到几何非线性因素后，风荷载系数变化率由初始保持不变的正值，到逐渐较小减小直至变为负值，风荷载系数曲线变化率出现明显的降低点，38.6m/s风速即为该工况下的临界风速，与其相对应的墩顶横向位移值为3.10m。

主桥三个不同高度的桥墩墩顶位移值与风速变化的对应关系曲线如图8所示。根据图8可以看出，桥墩高度越高，曲线变化率及临界风速越小，但相应的墩顶位移值越大。

  

图8 不同墩高对应风速和墩顶位移关系曲线

5 结语

①由于受到空间弯曲及扭转效应的影响，在对连续刚构桥进行整体稳定性分析时，不应局限于对特征值的屈服分析，必须进行非线性稳定计算，对连续刚构桥的稳定性控制实质上已经转化为考虑材料非线性的极限承载力问题。

②在对高墩大跨连续刚构桥进行稳定性分析时，计算受大变形的影响较大，但同时极限荷载受材料非线性的影响更为明显。在同时考虑大变形及材料非线性因素的作用下，极限荷载远小于特征值屈服荷载。

③通过设置系梁可以较大程度地改善高墩连续刚构的顺桥向稳定性，但在受到非线性影响的情况下，结构失稳方向为沿横桥向，设置系梁对结构稳定性改善情况较为有限。

1.注重经常。由于党内存在的一些深层次问题还未得到根本解决，一些老问题反弹回潮因素依然存在，还出现了一些有违原则、有悖宗旨的新情况新问题，这些都表明严肃党内政治生活是一项长期性的工作。因此，要时刻关注党内政治生活状况，把严肃党内政治生活作为日常性的工作，对党员、干部进行经常性教育、日常性管理，对存在的问题紧盯不放、常抓不懈，把问题解决在萌芽之际、解决在未形成严重影响之时。

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