独柱式桥墩帽梁的力流线模型设计方法

摘要

针对利用浅梁理论进行独柱式桥墩帽梁设计产生较大偏差的情况,提出基于深梁力流线模型理论的应力扰动区(D区)设计方法,并将其应用于独柱式桥墩帽梁的分析和设计中.该方法用力流线表征D区内部的主要传力路径,根据边界条件确定力流线的数学物理方程,据此推导力流线沿程横向拉力的解析计算式.对3种独拄式桥墩帽梁(矩形、倒梯形和花瓶形)进行有限元分析,验证所提出横向拉力计算式的正确性,并以某布置有双支座的花瓶形墩帽为例,说明力流线模型设计方法的应用流程.结果表明,依据力流线模型所提出的横向拉力计算公式具有形式简洁、计算精度高、物理意义明确的特点,可方便可靠地用于独柱式桥墩帽梁的设计.