横坡段桥梁双桩双柱式结构受力特征与解析模型

山区桥梁基础不可避免地建立在陡坡上，不稳定斜坡变形或破坏将会对上覆桥跨结构安全造成严重威胁，亟需研究高效、可靠的力学模型。首先，对横坡段桥梁双桩双柱式结构划分不同特征段，分析其受力特性；其次，考虑桩土相互作用和桩顶变形协调关系并引入边界条件，建立适用于横坡段桥梁双桩双柱式结构内力及位移的简化模型；第三，综合考虑P-Δ效应及盖/系梁对桩柱受力影响，引入相邻特征段满足的连续条件(即位移、转角、剪力及弯矩连续)，建立挠曲微分方程并以MATLAB为平台编制相应计算程序，提出横坡段桥梁双桩双柱式结构基础内力及位移的幂级数解；最后，将模型结果与有限元计算结果对比，验证模型的可靠性。研究结果表明：本文提出的模型将桥墩与桩基础视为整体，对于多道系梁的结构分析该模型同样适用；模型考虑了横向联系对两桩轴向力和弯矩的分配，可获取横向联系中的横向力；模型不需要假设自由段剪力和迭代计算。随着剩余下滑力增大，结构各特征段前后桩位移和弯矩明显增加；横向联系对桩基位移及内力进行了重新分配，有较强的约束作用，能够较好地改善前后桩受力与变形情况。