與其它類型橋梁相比，獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁橋有結(jié)構(gòu)輕巧、節(jié)省空間、具有較好的經(jīng)濟(jì)效益等眾多優(yōu)點(diǎn)，公路橋梁特別是城市立交橋和高架橋中越來(lái)越多地采用了獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。但采用獨(dú)柱式橋墩會(huì)給橋梁整體結(jié)構(gòu)帶來(lái)一些不利影響:與普通支承直線連續(xù)梁相比獨(dú)柱單支承直線連續(xù)箱梁扭轉(zhuǎn)效應(yīng)很大，邊中腹板縱向彎曲內(nèi)力分布不均，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜。獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性和抗震性能也發(fā)生一定改變，地震中獨(dú)柱支承橋梁出現(xiàn)大量橫向倒塌。本文理論結(jié)合有限元計(jì)算對(duì)獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁橋的靜動(dòng)力性能進(jìn)行研究分析，以期為工程實(shí)踐提供參考.
首先針對(duì)獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式，推導(dǎo)了僅考慮自由扭轉(zhuǎn)和彎曲效應(yīng)的獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁內(nèi)力、位移、支反力結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算公式，同時(shí)對(duì)應(yīng)用約束扭轉(zhuǎn)和畸變理論來(lái)計(jì)算獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁的約束扭轉(zhuǎn)和畸變效應(yīng)進(jìn)行了闡述，也作為本文研究的理論基礎(chǔ)。
采用梁格法對(duì)比分析了獨(dú)柱單支承和普通支承直線連續(xù)箱梁的縱向彎曲和自由扭轉(zhuǎn)效應(yīng)差異，對(duì)影響因素進(jìn)行了參數(shù)分析，探明了獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁受力特點(diǎn)以及單支承墩頂橫隔板剛度、中墩采用獨(dú)柱雙支承等對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響。在薄壁箱梁約束扭轉(zhuǎn)和畸變經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，影響線定性分析結(jié)合有限元計(jì)算對(duì)獨(dú)柱單支承和普通支承結(jié)構(gòu)縱向翹曲效應(yīng)進(jìn)行了比較研究和影響因素參數(shù)分析.探明了獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁扭轉(zhuǎn)翹曲效應(yīng)特性及橫隔板、箱梁截面幾何尺寸等因素對(duì)箱梁翹曲應(yīng)力的影響。最后還對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的主應(yīng)力進(jìn)行了對(duì)比分析，得到兩種結(jié)構(gòu)的主應(yīng)力差異。
借助有限元計(jì)算對(duì)獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁橋上部結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性進(jìn)行計(jì)算分析;考慮下部結(jié)構(gòu)形式，對(duì)獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁橋進(jìn)行了橫向抗震分析。研究結(jié)果表明獨(dú)柱支承結(jié)構(gòu)活載沖擊系數(shù)和橫向抗震可按常規(guī)方法進(jìn)行計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)形式差異不是決定因素，只要能夠重視提高延性措施，合理的布置下部結(jié)構(gòu)形式，就可以設(shè)計(jì)出既滿足抗震要求又美觀的獨(dú)柱墩。
最后，對(duì)研究結(jié)論進(jìn)行總結(jié)，給出獨(dú)柱支承直線連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)建議。