“十三五”时期,中西部地区的公路交通建设日趋繁荣,先简支后连续梁桥在山区高速公路中广泛应用。地形对山区桥梁平纵线形的影响很大,桥址处的横断面和纵断面地形高低起伏显著,相邻两个桥墩甚至同一位置处的墩柱高度都可能有很大的差距。许多山区高速公路的桥梁纵坡都接近甚至超过规范限值的4%纵坡,桥墩偏位成为此类桥梁在后期运营中普遍存在的病害。为研究大纵坡先简支后连续梁桥双柱式墩纵向偏位的成因及对结构的影响,首先,结合依托工程分析大纵坡桥梁上部结构与下部结构的荷载传递,明确双柱式墩的墩顶荷载特性;其次,基于实际墩顶荷载和限制因素,同时考虑桩-土相互作用,对桥墩偏位的成因进行分析;最后,根据上部和下部结构力学特性的变化情况分析桥墩偏位对桥梁结构的影响。主要完成以下几个方面的工作:1阐述桥墩偏位的研究背景,搜集国内外有关先简支后连续梁桥、桥墩纵向偏位等方面的主要研究成果,对存在的问题以及不足进行总结,得出本文所要研究的主要内容;2通过改变纵坡大小对上部结构在活荷载、恒荷载、温度荷载、收缩徐变等设计作用下的墩顶荷载进行分析;针对大纵坡桥梁的特点,基于实际公路桥梁车辆荷载的双峰分布概率模型,确定桥梁在设计基准期内主车和重车荷载的评估值,得出车辆在一般运行和密集运行情况下爬坡或下坡加速和制动时的墩顶荷载,同时考虑支座脱空、主梁与支座接触不平等限制因素出现时对墩顶荷载的影响;3从有限元计算的基本理论、材料本构和单元属性、接触分析的理论以及地应力平衡等方面对ABAQUS有限元方法进行阐述,通过对比考虑桩-土作用与不考虑桩-土作用时墩顶纵向位移的差异性,分析桩-土作用对墩顶纵向位移的影响;4从设计作用、车辆爬坡或下坡加速和制动、主梁与支座接触不平、支座脱空等方面,基于实际墩顶荷载对墩顶位移进行分析,研究初始几何缺陷、桥墩偏压和日照温差等对墩顶位移的影响程度,结合土体在单向和双向循环荷载下塑性应变的发展探讨桥墩偏位的成因;5在上述研究的基础上,深入研究桥墩偏位后,桥梁结构的安全性及其使用功能的退化特性,对墩柱偏位后的桥梁上部结构的弯矩效应、下部结构的稳定性和受力性能做出量化分析,从安全方面及使用性能方面对桥梁结构进行评价。