基于能量法的动水压力与冲刷作用下桥墩结构体系屈曲分析

为研究冲刷与动水压力耦合作用下桥墩结构体系屈曲荷载及影响因素，采用能量法推导冲刷作用下桥墩结构体系的屈曲荷载计算公式，与等效单柱模型及有限元法进行对比验证，并利用能量法公式分析了墩长、桩根数、土质类型、桩长等因素的影响。结果表明，冲刷深度为0～15 m范围内，以有限元计算结果为基准，能量法的平均误差为9.97%,等效单柱法的平均误差为34.67%,能量法公式与有限元基本吻合；减少墩长、增加桩根数、选用正方形桩等可增加桥墩结构体系的屈曲承载能力；考虑4种河床土质时，桥墩结构体系的最佳桩长范围为22～26 m。研究结果可供河流冲刷下桥墩结构体系稳定性的工程应用参考。