范文一:连续刚构桥特点及受力特点简析
连续刚构桥特点及受力特点简析
工l程f科l技科崔蠢
连续刚构桥特点及受力特点筒析
许建盛
(中交第一公路工程局有限公司,北京100000) 摘要:结合桥梁设计与施工需要,探讨了连续刚构桥特点及受力特点,为连续刚构
桥的设计和施工提供一些经验,保证工程的顺利进行. 关键词:连续刚构;连续粱;T型刚构;双薄壁高墩 1概述
在19世纪以前,由于生产力的限制,桥梁 结构形式基本上只能局限于石拱桥,石板桥等
自l9世纪中期以后,钢材的出现导 圬工结构.
致钢结构桥梁在欧洲和北美得以飞跃发展.由 于钢材的强度高,在悬索桥出现以前的较大跨 径的钢桥基本都采用悬臂施工法.2O世纪初, 由于钢筋混凝土的广泛应用,更为经济实用的 钢筋混凝土桥梁迅速得到推广.但钢筋混凝土 的抗裂性能,承载能力却严格制约了这种桥梁 的进一步发展.第二次世界大战以后,预应力混 凝土技术在欧洲得到飞速发展,并广泛用于桥 梁建设.1952年,联邦德国第一次将传统钢桥 的悬臂施工技术引入预应力混凝土桥梁施工, 建成了主跨为l14m的沃伦姆斯桥,该桥也成 为世界上第一座大跨径T形刚构桥.这种创新 性的引进,充分利用了预应力混凝土桥梁结构 的自身受力特点,开创预应力混凝土桥梁无支 架施工的先河.悬臂施工法是一种自架设体系
施工方法,即将桥梁的上部结构分节段来支撑, 逐步完成全桥的施工,也就是无支架而靠自身 结构进行施工.由于悬臂施工特有的优点,该方 法后来又逐步推广到连续梁,刚架,连续刚构, 桁架体系,斜拉桥,某些拱式体系以及组合体系 桥梁的施工.
2问题及解决方法
连续刚构可以说是桥梁家族中最年轻的 一
员,但它从一开始出现就令整个桥梁界垂青, 从而得到了迅速推广和发展.它继承了T型刚 构和连续梁桥的优点,具有施工简单易行,造型 简易美观,结构经济适用等众多优点. 2.1T型刚构桥的特点
T型刚构桥引人刚桥自架设体系的悬臂施
结构本身可 工方法,采用墩梁固结的结构形式,
以抵抗其悬臂施工中的较大不平衡弯矩,T型 刚构的出现,推动了粱式体系桥梁的飞速发展. 但是,T型刚构桥为了抵抗施工中的不平衡弯 矩与运营时活载或其它附加力所产生的弯矩, 其桥墩的尺寸都相当大,过大的下部构造尺寸 显然不具备经济性和美观性.山于T型刚构结 构本身基本为静定结构,桥墩尺寸虽大,但对全 桥整体结构而言,其顺桥向抗弯刚度和横桥向 抗扭刚度却相对较小,难以满足特大跨径和特 高墩桥梁悬臂施工和横向抗风要求.对于带铰 的T型刚构,当预应力,混凝土收缩徐变和温度 变化引起结构变位时,在墩粱固结处产生的推 力和弯矩将很大.此外,铰接处的折角造成车辆
波动,剪力铰也易损坏.带挂粱的T型刚构虽然 缓和了行车,但是支挎挂粱的牛腿构造复杂而 易损害,且导致伸缩缝的增多和施工过程中设 备增多(吊装挂梁的设备).总而者之,结构连 续,行车不平顺,结构不州厢,使用难以维护,铰 或挂粱所带来的复杂施工工艺等问题限制了T 型刚构的发展.
近年来,特别是高速公路的迅速发展要对 桥梁行车平顺舒适性要求越来越高,而上述的 T型剐构己不能很好地满足要求,却使得连续 梁桥得到了迅猛发展.
2.2连续梁桥的特点
相对于T型刚构,连续梁桥解决了铰与挂 梁对结构不连续所造成的不利影响,有利于行 车舒适.由于连续梁彻底释放了支点的水平和
其连续长度可以轻易过千米,因而减 转角约束,
少了伸缩缝的使用,使其更容易满足现代公路 高速平稳行使的要求.连续梁主墩设有支座,一 般都有较好的抗震性能.但是连续粱桥在悬臂 施工时要求墩梁临时固结,合拢后墩粱固结处 应改设支座进行体系转换才能成为连续粱,同 时需要大吨位的盒式支座,费用高,养护工作量 大.连续粱因为墩梁不固结,跨中弯矩相对较 大,其顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度甚至 不及T型刚构,所以其跨越能力也非常有限,目 前国内外跨径超过200m的连续梁可以说寥寥 无几.
当连续梁桥墩过高时,往往由于桥墩尺寸 过大而不再可取,这时候优先考虑的一般总是
连续刚构.对于曲线梁,当跨径超过100m时, 考虑到结构的横向稳定性,一般都不再采用连 续粱结构形式,这时候连续刚构代替连续梁也 显得无可厚非.
2-3双薄壁高墩连续刚构的特点
采用双薄壁高墩的连续刚构桥,其高墩的 柔性使得其基本具有连续粱的受力特点,同时 继承了T型刚构和连续梁的优点,其特点是梁 体连续,墩梁固结和双薄壁桥墩.其梁体连续, 墩梁固结的结构形式既保持了连续粱无伸缩 缝,行车平顺的优点,又保持了T型刚构不设支 座,不需体系转换,方便施工的优点.双薄壁墩 身将较大的抗弯刚度和较小的抗推刚度结为一 体,利用薄壁高墩大的抗弯刚度保持桥面的平 整,利用其小的的抗推刚度来适应桥梁的水平
连续刚构}{{于双墩的"消峰"作用,相对于 变位.
T型刚构其墩顶负弯矩峰值得以削减,相对于 连续粱其跨中正弯矩也大大减少,从而有效地 改善了结构的受力状况,更适合建造大跨度的 桥梁.此外,双薄壁墩的柔性对桥粱承受温度变 形,减小桥墩及基础工程的材料用量,增加施工 稳定性都有一定的益处.
对于地形地貌复杂的城市和山区桥梁,经 常要采用曲线梁形式,当曲线粱跨径较小,连续 粱往往是优先考虑的结构形式.但随着曲线梁 跨径的增加,连续梁由于支座在横桥向约束有 限,对桥梁横向稳定与强度不如连续刚构.曲线 连续刚构采用双薄壁墩,由于墩梁固结,相比曲 线连续粱有更大的弯道跨越能力,适用更小的
曲线弯道半径.连续刚构桥要求主墩有一定柔 度而形成摆动支承体系,因此在大跨,高墩结构 中采用.墩粱固结有利于悬臂施工,同时也免除 更换支座.为了适用结构受力特点的需要,上部 构造常采用变截面主粱.
2.4在受力方面,连续刚构上部结构主要 仍为连续粱特点
但必须计人由于桥墩受力及混凝土收缩, 徐变,温度变化引起的弹塑性变形对上部结构 内力的影响.桥墩虽有一定的柔度,所受弯矩有 所减少,但在墩粱结合处仍有刚架受力性质和 特点.对于在跨径在20(0—3OOm范围内桥梁, 连续粱桥在跨越能力方面,拱桥在施工简易方 面以及斜拉桥和悬索桥在经济指标方面都明显 不如连续刚构桥
3结论
近二十几年来 连续刚构尽管其起步较晚,
却得到了极快的发展.可以说,连续刚构桥的出 现,不仅丰富了桥梁家族的成员,也是科技进步 的体现.连续刚构桥梁具有较大的纵向和横向 刚度,受力性能好,跨越能力大,能够充分发挥 高强材料的作用;希望的归纳和探讨对连续刚 构桥梁的设计和施工有一定的参考价值. 作者简介:许建盛(1975,),男,江西临川, 工程师,本科.
一
243,
范文二:连续刚构桥主梁结构形式及特点
连续刚构桥主梁结构形式及特点
张宇 1刘晓文 2陈亮 3
(1.天津城建设计院,天津;2. 天津城建设计院,天津;3. 天津城建设计院,天津)
摘要:研究预应力混凝土连续刚构桥梁主梁的结构形式及特点, 并通过总结国内各预应力混 凝土连续钢构桥的设计参数,总结了此类桥的技术指标,为同类桥梁设计提供参考。 关键词:连续钢构桥,结构形式,深梁,特点,截面
在预应力混凝土连续刚构桥梁中, 为适 应悬臂施工和正负弯矩配筋, 主梁一般多采 用箱形截面。 根据桥梁的宽度不同而分为单 箱单室、 单箱多室、 多箱单室、 多箱多室等; 根据纵向的跨径和梁高的变化而分为纵向 等截面和纵向变截面等:根据桥梁所在的平 面线形而分为直线桥和曲线桥等。 箱形截面 已成为大跨度桥梁所优先采用的截面形式。 作用在箱形截面上的荷载主要是恒载和活 载,恒载是对称作用或者近似对称作用的, 活载一般都是偏心作用的, 偏心作用的荷载 会使截面产生扭转作用。而在箱形截面中, 偏载所产生的纵向应力与对称荷载所产生 的纵向应力两者数值比较接近。换句话说, 箱形截面具有很大的抗扭刚度, 结构能充分 发挥整体受力作用, 适合在大跨径桥梁中应 用, 这种截面所具有的良好受力性能正是它 日益被广泛采用的主要原因。 箱梁的截面尺 寸主要由跨径决定,设计荷载、桥宽、桥墩 刚度也有一定影响。
1.边跨与中跨比
连续刚构边跨与中跨度比的确定, 首先 取决于全桥的桥跨总体布置与自然条件的 协调性, 在此基础上再考虑梁体内力分布的 合理性与施工的方便。 国内外己建成的连续 刚构桥,边跨和中跨的跨径比值在
0.5~0.692之间。 大部分比值在0.55~0.58之 间。 这说明变截面连续刚构桥的边、中跨比 值比变截面连续梁桥的比值范围0.6~0.8小。理论分析研究表明,由于墩梁固结, 边 跨的长短对中跨荷载弯矩调整的影响很小, 边、中跨跨径之比0.54~0.56时,不仅可以 使中墩内基本没有恒载偏心弯矩, 而且因边 跨合拢段较短, 可以在边跨悬臂端用导梁支 承于边墩上进行边跨合拢, 从而取消落地支 架,施工也十分方便。
2.变截面箱梁底部线形.
变截面箱梁底部线形可以是曲线形、 折 线形、 抛物线形等,具体应根据主梁内力的 分布情况, 按等载强比原则选定。通常在设 计过程中,按常用的2次抛物线设计时,往 往在跨度1/4,1/8截面底板混凝土应力紧 张,因此在华南大桥的设计中采用1.5次抛 物线, 从而缓和了这个区域底板应力紧张情
况,根部高跨比也已达到1/20,并还有进 一步减小根部高度的潜力。珠海大桥用1.8次的抛物线。幂次为1.5~1.8的抛物线,已 开始推广使用。
3.梁高
连续刚构桥箱梁根部的跨高比一般为 15.7~20.6,其中大部分为18左右,近年来 已有一些桥梁达到甚至高于20。 主跨中部的 箱梁跨高比为46.2~85.1,其中大部分为 54~60,并有上升的趋势。中国最大为南澳 跨海大桥的73.7。 梁跨高比的上升,是上部 结构趋于轻型化的表现。
4.顶板、底板和腹板厚度
箱形截面的顶板和底板是结构承受正 负弯矩的主要工作部位。 当采用悬臂施工方 法时, 梁的下缘特别是靠近桥墩的截面承受 很大的压应力。 箱形截面的底板应提供足够 大的承压面积, 发挥良好的受力作用。在弯 矩发生变号的截面中, 顶板和底板都应各自 发挥承压作用。 确定箱形截面顶板厚度一般 需考虑两个因素, 即满足桥面板横向弯矩的 要求和满足布置纵向预应力钢束的要求。 公 路桥顶板的厚度已由28cm减小为25cm, 但进 一步减小的可能已不大。 底板除承受自身荷 载外, 还承受一定的施工荷载。当采用悬臂 施工法时,箱梁底板还承受挂篮吊点的反 力, 设计时应考虑该反力对底板和腹板的作 用。 箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐 渐加厚直至墩顶, 以适应受压要求。底板除 需符合使用阶段的受压要求外, 在破坏阶段 还宜使中性轴线保持在底板以内, 并有适当 的富余。 跨中正弯矩要求底板内配置一定数 量的钢束,所以也要保证其厚度不致太小。 底板的最小厚度多数为32cm, 少数桥用得更 薄,为28cm、25cm。底板的最大厚度,随着 设计经验的丰富,以及采用高强混凝土, 有 减薄的趋势。腹板的最小厚度一般为40cm, 个别的为35cm,有的采用50cm或更大些, 最 大厚度为55~80cm,其中虎门大桥辅航道桥 采用40~60cm。
5.桥面板的悬臂长度
桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩 的重要参数,在布置有横向预应力钢筋时, 一般宜尽量外伸一些。根据目前一些资料, 悬臂板外伸的长度越来越长。 例如:法国跨 越厄道尔(Adour)河桥,4跨72.5m连续梁, 桥宽17.8m,单箱单室悬臂外伸达3.95m。 当 悬臂板加劲肋或加斜撑时, 悬臂板还可以伸 得更长一些。 在确定悬臂板根部的活载弯矩 时, 当悬臂自由长度增加时,集中活载的荷 载纵向分布长度也随着增加, 所以对弯矩数 值影响不大,这就是使选择悬臂长度时, 具 有较大的自由度。
参考文献
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通出版社 2001
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[3]中华人民共和国行业标准.公路桥涵设计通用 规范(JTGD60. 2004).北京人民交通出版社,2004 [4]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及 预应力混凝土桥涵设计规范(JTGD62.2004).北 京:人民交通出版社,2004
[5]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通 出版社,2001
连续刚构桥主梁结构形式及特点
作者:张宇 , 刘晓文 , 陈亮
作者单位:天津城建设计院
刊名:
城市建设理论研究(电子版)
英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu
年,卷(期):2011(36)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_csjsllyj2011361172.aspx
范文三:山区连续刚构桥施工及其特点探讨
山区连续刚构桥施工及其特点探讨
摘要:本文对预应力混凝土连续刚构桥型的结构及施工技术特点及在山区高速公路的应用分析。预应力混凝土连续刚构桥适用跨径范围宽, 是一种经济合理的桥型, 其设计理论明确, 施工工艺成熟、安全, 施工场地占用不大, 运营期养护费用少。该桥型在一些山区高速公路跨越深谷、江河上值得推广应用。
关键词:山区公路;连续刚构施工;特点
1山区高速公路连续刚构桥的总体布置
1.1总体布置
1.1.1总体布置一般原则
(1)山区河流多为河谷深切, 河床狭窄, 岸坡陡峭落差大, 枯水期流量较小, 河水浅; 汛期洪水陡涨陡落, 洪峰时程短, 水流急, 流速大, 水流夹带泥砂、落石, 从而影响桥墩冲刷和基础的埋深。进行桥孔布置时, 应尽量避免在河沟中间布置; 难以避免时, 应充分考虑冲刷, 滚石对桥墩及基础的影响。
(2)山区高速公路桥梁一般不受水文控制, 对少量受水文控制的桥梁, 桥长及桥孔布置须满足水文要求; 跨越河堤的桥孔, 须满足堤防部门对孔跨布置、墩位的设置和堤防汛通道净空等方面的要求; 山区河流一般通航等级较低或不通航, 对通航河流应收集有关资料, 满足通航净空要求。
(3)山区不良地质对桥型方案有直接的影响, 如岩溶发育地段, 桥梁宜选择较大跨径, 减小桥墩数量, 并尽量减少墩台桩基的数量; 桥址处有断裂带, 特别是位于活动断层地带, 桥梁尽量采用大跨跨越, 同一基础不置于断裂线两侧; 桥梁经过泥石流地段, 也应适当加大跨径。
1.1.2桥梁孔跨的确定
(1)跨度与墩高的关系。
对于多孔高架桥, 一般跨高比在0.8~1.4之间较好, 桥墩高度较高时, 比值可以取较低值, 桥墩高度较矮时, 比值可以取较高值。对于中小桥跨梁桥, 一般跨高比为
1.5~2.5。对于陡坡地段, 以桥代路的桥梁, 应进行充分的比较, 避免为了缩短桥长而采用高填方、大锥坡。一般情况下桥台高度以不于8m 为宜, 条件受限的台位最大高度建议不大于12m 。确定桥梁全长之后城拟定一个经济跨径并分孔。一般桥梁的布孔宜尽量采用标准跨径布置。在同一合同段中的桥梁尽量采用相同跨径, 并且满足结构性能的前提下尽量统一下部结构形式。
(2)主跨跨径比。
范文四:预应力混凝土连续刚构桥设计特点
预应力混凝土连续刚构桥设计特点
, , 金大勇陈金刚邓关彩
(中国市政工程西南设计研究院, 四川成都 610081)
摘 要: 红水河二桥是位于来宾市内重要交通干道上的一座大跨预应力混凝土连续刚构桥。该文重点介绍该桥桥跨布置以及结构
设计和计算。 关键词: 预应力混凝土; 连续刚构桥; 桥梁设计; 计算 中图分类号: U448.23 文献标识码: A 文章编号: 1009- 7716( 2006) 03- 0029- 02
安全可靠为中心, 引桥采用一次落架的预应力混凝土连续箱 1 工程概述梁桥方案。桥跨布置图见图 1 来宾市红水河二桥北接兴宾北路, 南接规划兴宾南路, 是 4 主桥结构设计横跨来宾市区南北的重要交通干道。主桥上部构造为 110m+
190m+ 110m 三跨预应力混凝土连续刚构, 引桥上部构造为
2×40m 预应力混凝土连续梁桥。全桥分左、右幅结构各自独
立, 主桥桥墩最高 34.5m。该桥正交跨越红水河, 桥位段河流
常年水位在 60,71m 左右, 枯水位一般在 53,54m 之间。桥
箱梁构造设计 位下伏基岩为石炭系马平组燧石灰岩、硅质灰岩。桥址地处亚 4.1
上部结构为预应力混凝土连续刚构箱梁, 箱梁根部梁高 热带, 过渡的亚热带季风气候带。年平均气温为 28.5?, 极端
最高气温为 39.5?, 极端最低气溫为 - 3.3?。 10.5m, 跨中梁高 3.5m, 顶板厚 26cm, 底板厚从跨中至根部由
40cm 变 化 为 150cm, 腹 板 从 跨 中 至 根 部 分 3 段 采 用 2 主要技术标准50, 70, 100cm 三种厚度, 箱梁高度和底板厚度按 1.5 次抛物
( 1) 道路等级及计算行车速度: 城市主干路 II 级, 计算行 线变化。箱梁典型断面见图 2。箱梁顶板横向宽 13.5m, 箱底宽
7.5m, 翼缘悬臂长 3m。箱梁 0 号节段长 15m( 包括墩两侧各 车速度 50km/ h。
( 2) 荷载: 由于主跨为 190m, 超出了《 城市桥梁设计荷载 外伸 2m) , 每个悬浇“ T ”纵向对称 划 分 为 21 个 节 段 , 梁 段 数 标准》(CJJ 77—98) 适用范围, 故采用公路 I 级荷载。人群: 及梁段长从根部至跨中分别为 6×3.5m、5×4.0m、10×4.5m, 2315kN / m。 节段悬浇总长 87.5m。悬浇阶段最大控制重量 2550kN 。边中 ( 3) 桥 宽 : 2×(0.25m 人 行 道 栏 杆+ 2.0m 人 行 道+ 3.25m 跨合拢段长均为 3m, 边跨现浇段长 13.5m。箱梁根部设 4 道 非机动车道+ 7.75m 机动车道+ 0.5m 防撞栏杆), 桥面宽度为 厚 0.5m 的横隔板, 中跨跨中设 1 道厚 0.6m 的横隔板, 梁端横 27.5m, 双向 4 车道, 远期规划划线调整为双向 6 车道。 隔板厚 180cm。箱梁采用 C60 混凝土。
4.2 箱梁预应力体系 ( 4) 地震烈度: 区域震动反应谱特征周期为 0.35s, 地震动峰
结合结构分析和工程经验, 笔者对主桥上部结构按全预 值加速度小于 0.05g, 相当于地震烈度 6 度, 按 7 度构造设防。
( 5) 通航标准: 航道等级内河?级, 双向通航, 有效通航净
宽不小于 130m, 净高不小于 10m, 最高通航水位按 10a 一遇
洪水位。( 6) 桥面纵坡及竖曲线: 桥面纵坡 3.2% , 竖曲线最小半径
5000m。
( 7) 设计基准期 100a, 设计安全等级一级。
( 8) 防洪标准: 按百年一遇设防, H= 83.39m。 1/ 100
3 总体设计 桥位处于来宾市区, 具备相对较好的运输条件, 桥型方案
设计过程中, 力求体现技术先进可靠、经济合理适度、施工方 便可行、使用安全耐久、人文景观协调的原则, 并结合初步设 应力混凝土构件设计, 采用三项预应力, 纵向预应力钢束分为 计专家评审意见, 主桥选择连续刚构桥方案, 桥跨布置以施工 腹 板 束( F1 一 F20) 、顶 板 束( T1 一 T38) 、顶 板 预 留 束( TY) 、 底板束( B1- B20) 、合拢段顶板连接束( T39- T42、L) 及底板预 收稿时间:2005-12-12 留束 ( BY) 6 类。纵向预应力采用 15.24mm 的预应力钢绞线 作者简介:金大勇( 1972- ),男,四川遂宁人,高级工程师,从事道路桥 k( ASTM、A416—98, 标 准 强 度 fp= 1860MPa) , 预 应 力 束 布 置 梁工程设计工作。
跨径和不同宽度的各类箱梁施工) 。该挂篮经漳诏高速公路旧镇 特大桥实际使用, 各项指标均达到设计要求, 操作简单, 有效地 参考文献: 提高了生产效率和降低了工人的劳动强度, 为加快施工进度创 [1] 范立础.桥梁工程[M].北京: 人民交通出版社. 造了有利条件, 可为类似桥梁的挂篮设计提供有价值的参考。 [2] 吴恒立.材料力学[M]重庆交通学.院.
30 2006 年 5 月第 3 期 桥梁结构
成桥运营计算包括恒裁、活载、支点沉降及溫度等工况, 按新 图见图 3。 规范进行最不利荷载组合。
计 算 参 数 : 合 拢 温 度 为 , 体 系 升 温 , 体 系 降 温 15?22?
18?, 箱梁顶板升温 15?及顶板降温 8.8?。不均匀沉降按 20mm 计算。
计算结果: 在最不利荷载组合下, 箱梁上缘最小应力为压 应力 1.06 MPa, 箱梁上缘最大应力为压应力 18.4 MPa; 箱梁 15.24mm 的 预 应 力 钢 绞 线 , BMl5- 3 横 向 预 应 力 采 用 Φj扁锚体系, 设计单根张拉吨位 169kN , 采用单端张拉方式。竖 下缘最小应力为压应力 1.41 MPa, 箱梁下缘最大应力为压应 向 预 应 力 钢 筋 采 用 公 称 直 径 32mm 的 精 轧 螺 纹 粗 钢 筋 , o 力 12.9 MPa。计算表明, 主梁截面抗裂验算、抗压验算、承载 号,9 号梁段每侧腹板各按 2 根布置, 支承端两侧各按 3 根 能力强度验算等均满足规范要求。 布置, 其余梁段按单根布置。设计张拉吨位 543kN , 采用梁顶 5.2 主桥横向计算 一端张拉方式, 相应锚具采用 YGM32 型。纵向预应力束管道 箱梁横向按框架计算, 分别取根部、1/ 4L 以及跨中断面 采用预埋塑料波纹管成孔, 真空辅助压浆工艺。 建立计算模型。活载按最不利情况分别在顶板跨中和挑臂根 4.3 下部构造 部布载计算内力。经计算, 横向预应力采用 Ф15.24mm 的预 j主桥桥墩墩身采用两端刚性固接的钢筋混凝土双柱式柔 应力钢绞线, BMl5- 3 扁锚体系, 设计单根张拉吨位 169kN , 性墩, 纵向由两片薄壁墩组成, 每片薄壁墩的下段为矩形实心 采用单端张拉方式。
截面, 上段为矩形空心截面, 横桥向宽 7.5m, 顺桥向厚 2.2m,
两片墩间净距为 6.6m, 墩身外侧距离 11.0m, 墩身构造图见图 6 设计特点4。主墩基础为扩大基础, 完全嵌固于基岩中, 厚度为 5m。主引 桥间过渡墩为钢 筋 混 凝 土 墙 式 墩 、桩 基 础 , 承 台 厚 3m, 桩 基 从上世纪 70 年代开始, 连续刚构桥在我国桥梁界得到推 为单排桩 2 根, 桩径 2.5m, 嵌入微风化基岩 2.5m 以上。主桥 广, 跨径越来越大, 结构体系构造措施日趋合理完善, 该桥的 墩身采用 C50 混凝土, 过渡墩墩身采用 C30 混凝土。 主跨跨径和桥梁长度已在国内同行业中处于前列。从已建连 续刚构桥使用运营情况来看, 病害不时出现, 主要是主跨跨中 的下挠, 以及存在一些裂缝, 尤以斜裂缝为普遍, 虽然不至于
但裂缝的长期存在必将影响结构的耐久 影响结构正常使用,
性能。笔者根据业内资料分析, 在设计中采取了相应对策: ( l) 适当延长箱梁节段施工周期以减小混凝土后期徐变。 规定所有预 应 力 施 工 都 应 该 在 箱 梁 混 凝 土 养 护 龄 期 不 小 于 5d 进行, 每个节段的完整施工周期为 10d。
( 2) 增大跨中预拱度的设置。影响梁的挠度因素较多, 且有 不确定性及长期性, 因此收缩、徐变完成按 10a 考虑。 ( 3) 正确布置预应力束, 尤其是弯起束以确保有效的预应 力。该桥设计中从根部到接近跨中都设置了弯起预应力束, 且 针对布置下弯束和不布置下弯束两种情况进行了对比计算, 计算表明布置了下弯束后可有效减小截面的主拉应力, 提高 箱梁斜截面的抗剪承载力。
( 4) 中跨跨中设置了 1 道厚 0.6m 的横隔板, 能有效抵抗底 板纵向预应力束产生的径向力, 避免跨中底板产生纵向裂缝。
来宾红水河二桥是目前国内市政工程中的特大型连续刚构桥梁。通过先进的计算分析和有关的课题研究, 精心设计, 努力创新, 使该桥上下部结构尺寸合理、比例协调, 全桥气势 5 结构计算 宏大, 庄重沉稳又不失轻盈美观, 符合安全、经济、实用、美观 5.1 主桥纵向受力计算 的原则, 现正在施工建设之中。 主 桥 施 工 及 运 营 阶 段 的 纵 向 受 力 计 算 采 用《 桥 梁 博 士V3.03》主算《, 公路桥梁结构设计系统 GQ JS V9.2》校核计算。
施工流程为: 下部结构施工完成后, 在墩旁托架上浇筑 0 号 参考文献: 块, 其余块件( 除合拢段及边跨现浇段外) 均以挂篮悬臂对称 [1] 罗玉科, 冯鹏程.龙潭河特大桥设计[J].桥梁建设, 2005,( 2) . 浇筑, 并张拉各阶段预应力钢束, 直至最大悬臂; 然后按先边 [2] 楼庄鸿. 对预应力混凝土连续刚构几个问题的认识[A] .中国公路 跨后中跨的顺序依次合拢; 最后进行桥面系施工。按此流程逐 学会桥梁和结构工程分会 2004 全国桥梁学术会议论文集[C] .阶段计算结构各截面内力、应力和位移, 每个悬臂的施工包括 [3] JTG D60- 2004, 公路桥涵设计通用规范. 挂篮就位、梁段浇筑、张拉预应力及挂篮前栘等 4 个子阶段。 [4] JTG D62- 2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.
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兰州“十一五”将实现村村通沥青路
项 目 496 项 , 完 成 投 资 8 . 32 亿 元 , 使 全 市 通 村 沥 青 路 达 “ 十 一 五 ”期 间 , 兰 州 市 农 村 公 路 建 设 将 以 县 乡 公 路 上 等 级 和 村 村 实 现 通 沥 青 路 为 目 标 , 规 划 农 村 公 路 建 设 到 2500 公 里 。
06150 Design of Simple- supported T - shaped Girder and Continuous R igid Frame Bridge Liu Changyi ( 21 )
Abst ract : Combined with the design of Laozhuangtian Bridge in Yuegan Expressway using 40- m
T - girder simple- supported, then pier girder connection to form the continuous rigid member bridge,
the article introduces the scheme, bridge type characteristics, construction treatment, structural analysis
and calculation of this bridge. Seen from the final implementing result of the engineering project, this
type of the bridge is really ideal for the high- pier bridge in the mountainous areas.
Keywor ds: simple- supported T - shaped girder; system conversion, continuous rigid member,
high- pier bridge
Approaching to Problems in Design of Bridge Pile Foundation Liu Yuchen ( 24 )
Abst ract: Combined with the design practices, and referring the relative standards and documents, the
article carries out the preliminary approaching to some problems concerning the design and calculation
of the bearing capacity of pile foundation in the current highway bridge subgrade and foundation
design standards.
Keywor ds: bridge pile foundation, design, calculation of bearing capacity of pile foundation,
end- bearing pile and friction pile
Design and T est of Diamond T russ T ype Form T raveler Xie Yunli ( 27 )
Abst ract: Jiuzhen Super- large Bridge Project of Z hangzhao Expressway uses the diamond truss type
form traveler cantilever concreting method to construct. In view of the design conception, calculation
and performance test of this form traveler, the summary and exploration are carried out. It is of ref-
erence value to the construction of the similar bridges.
Keywor ds: Jiuzhen Super- large Bridge, diamond truss type form traveler, design, test Design Characters of Pre- stressed Concrete Continuous R igid Structural Bridge
Jin Dayong, Chen Jingang, Deng Guancai ( 29 )
Abstr act : H ongshui R iver N o.2 Bridge is located at the important traffic trunk within Laibin City.
T he bridge is a long- span pre- stressed concrete continuous rigid structural bridge. T he key point of
the article is at the span arrangement, and structural design and calculation of this bridge.
Keywor ds: pre- stressed concrete, continuous rigid structural bridge, bridge design, calculation Design of R einforcing Bending Bridge at West of Elevated R oad in Guangdong
Z hong Yong, H uang Guoxing ( 31 )
Abstr act: T he article introduces the design of reinforcing a continuous bending girder bridge in
Guangdong, and puts forward the key points in the construction and provides the reference for the
reinforcing design of the similar bridges.
Keywor ds: continuous bending girder bridge, reinforcing, design
Design of Xijiang N o.3 Bridge Mo H aihong ( 34 )
Abst ract: Comprehensively considering Xijiang T errain and navigation requirement in Wuzhou, in-
troducing the shape selection and the design of superstructure and substructure of Xijiang N o.3
Bridge.
Keywor ds: continuous rigid structure, T - girder, hollow slab. Wuzhou City
R eason Analysis and Prevention Counter- measures of Crack on T op of Pre- fabricated Girder Plate
范文五:连续刚构桥主梁结构形式及特点
连续刚构桥主梁结构形式及特点 摘要:研究预应力混凝土连续刚构桥梁主梁的结构形式及特点,并通过总结国内各预应力混凝土连续钢构桥的设计参数,总结了此类桥的技术指标,为同类桥梁设计提供参考。
关键词:连续钢构桥,结构形式,深梁,特点,截面
在预应力混凝土连续刚构桥梁中,为适应悬臂施工和正负弯矩配筋,主梁一般多采用箱形截面。根据桥梁的宽度不同而分为单箱单室、单箱多室、多箱单室、多箱多室等;根据纵向的跨径和梁高的变化而分为纵向等截面和纵向变截面等:根据桥梁所在的平面线形而分为直线桥和曲线桥等。箱形截面已成为大跨度桥梁所优先采用的截面形式。作用在箱形截面上的荷载主要是恒载和活载,恒载是对称作用或者近似对称作用的,活载一般都是偏心作用的,偏心作用的荷载会使截面产生扭转作用。而在箱形截面中,偏载所产生的纵向应力与对称荷载所产生的纵向应力两者数值比较接近。换句话说,箱形截面具有很大的抗扭刚度,结构能充分发挥整体受力作用,适合在大跨径桥梁中应用,这种截面所具有的良好受力性能正是它日益被广泛采用的主要原因。箱梁的截面尺寸主要由跨径决定,设计荷载、桥宽、桥墩刚度也有一定影响。
1(边跨与中跨比
连续刚构边跨与中跨度比的确定,首先取决于全桥的桥跨总体布置与自然条件的协调性,在此基础上再考虑梁体内力分布的合理性与施工的方便。国内外己建成的连续刚构桥,边跨和中跨的跨径比
值在0.5~0.692之间。大部分比值在0.55~0.58之间。这说明变截面连续刚构桥的边、中跨比值比变截面连续梁桥的比值范围0.6~0.8小。理论分析研究表明,由于墩梁固结,边跨的长短对中跨荷载弯矩调整的影响很小,边、中跨跨径之比0.54~0.56时,不仅可以使中墩内基本没有恒载偏心弯矩,而且因边跨合拢段较短,可以在边跨悬臂端用导梁支承于边墩上进行边跨合拢,从而取消落地支架,施工也十分方便。
2(变截面箱梁底部线形(
变截面箱梁底部线形可以是曲线形、折线形、抛物线形等,具体应根据主梁内力的分布情况,按等载强比原则选定。通常在设计过程中,按常用的2次抛物线设计时,往往在跨度1,4 ,1,8截面底板混凝土应力紧张,因此在华南大桥的设计中采用1.5次抛物线,从而缓和了这个区域底板应力紧张情况,根部高跨比也已达到1,20,并还有进一步减小根部高度的潜力。珠海大桥用1.8次的抛物线。幂次为1.5~1.8的抛物线,已开始推广使用。
3(梁高
连续刚构桥箱梁根部的跨高比一般为15.7~20.6,其中大部分为18左右,近年来已有一些桥梁达到甚至高于20。主跨中部的箱梁跨高比为46.2~85.1,其中大部分为54~60,并有上升的趋势。中国最大为南澳跨海大桥的73.7。梁跨高比的上升,是上部结构趋于轻型化的表现。
4(顶板、底板和腹板厚度
箱形截面的顶板和底板是结构承受正负弯矩的主要工作部位。当采用悬臂施工方法时,梁的下缘特别是靠近桥墩的截面承受很大的压应力。箱形截面的底板应提供足够大的承压面积,发挥良好的受力作用。在弯矩发生变号的截面中,顶板和底板都应各自发挥承压作用。确定箱形截面顶板厚度一般需考虑两个因素,即满足桥面板横向弯矩的要求和满足布置纵向预应力钢束的要求。公路桥顶板的厚度已由28cm减小为25cm,但进一步减小的可能已不大。底板除承受自身荷载外,还承受一定的施工荷载。当采用悬臂施工法时,箱梁底板还承受挂篮吊点的反力,设计时应考虑该反力对底板和腹板的作用。箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶,以适应受压要求。底板除需符合使用阶段的受压要求外,在破坏阶段还宜使中性轴线保持在底板以内,并有适当的富余。跨中正弯矩要求底板内配置一定数量的钢束,所以也要保证其厚度不致太小。底板的最小厚度多数为32cm,少数桥用得更薄,为28cm、25cm。底板的最大厚度,随着设计经验的丰富,以及采用高强混凝土,有减薄的趋势。腹板的最小厚度一般为40cm,个别的为35cm,有的采用50cm或更大些,最大厚度为55~80cm,其中虎门大桥辅航道桥采用40~60cm。
5(桥面板的悬臂长度
桥面板的悬臂长度也是调节板内弯矩的重要参数,在布置有横向预应力钢筋时,一般宜尽量外伸一些。根据目前一些资料,悬臂板外伸的长度越来越长。例如:法国跨越厄道尔(adour)河桥,4跨
72.5m连续梁,桥宽17.8m,单箱单室悬臂外伸达3.95m。当悬臂板加劲肋或加斜撑时,悬臂板还可以伸得更长一些。在确定悬臂板根部的活载弯矩时,当悬臂自由长度增加时,集中活载的荷载纵向分布长度也随着增加,所以对弯矩数值影响不大,这就是使选择悬臂长度时,具有较大的自由度。
参考文献
[1] 马保林 高墩大跨连续刚构桥北京:人民交通出版社 2001
[2] 范立础(桥梁工程(上册)(北京:人民交通出版社 1988
[3] 中华人民共和国行业标准(公路桥涵设计通用规范(jtg d60(2004)(北京人民交通出版社,2004
[4]中华人民共和国行业标准(公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(jtg d62(2004)(北京:人民交通出版社,2004
[5] 项海帆(高等桥梁结构理论(北京:人民交通出版社,2001
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