随着高速公路向西部山区的不断延伸,高架桥在陡坡深谷地段的应用越来越广泛,此时桥梁下部结构根据地形多采用超高桥墩与桩基础的联合形式。本研究针对山区超高桥墩桩基结构体系的工程特点,根据地形特点将其分为陡坡段桥梁桩基与跨谷段超高桥墩桩基两种情况,针对目前国内外对该类工程研究的不足,对以下内容进行了深入研究。首先,结合室内模型试验,通过室内模型对比试验,全面分析高陡边坡桥梁桩基在复杂荷载下的荷载传递过程,并提出合理的内力计算方法;其次,结合室内模型破坏试验及现场观测,模拟施工与运营阶段受荷特点,深入分析跨谷段超高桥墩承载机理与失稳模式,并采用能量法提出了超高桥墩的失稳条件与极限荷载的确定方法。然后,在解决岩土本构模型、桩-岩(土)接触处理等问题的基础上,引进流形元方法开展数值试验,深入探讨了高陡边坡桥梁桩基与超高桥墩桩基承载能力的影响因素、破坏规律,并提出了相应的设计方法。综上,本研究以理论分析、试验模型试验及数值模拟为主要手段,在山区超高桥墩-桩基结构体系的承载机理、内力分析计算、稳定性分析等方向开展了创新性研究,其设计计算方法可供相关设计计算参考。
英文主题词super-evelation pier;steep slope;pile founfation;destablization;laboratory model tests