文档介绍：桥梁设计中上部结构的选用
王思超(廊坊市公路管理处,河北,廊坊,065000)
桥梁上部结构通过支座支承于桥墩和桥台上,它的结构类型,决定了桥梁的形式。
按上部结构主梁的结构形式或主要承重构件特征,桥梁上部结构可划分为板式梁、桁梁、拱桥、刚架(构)和斜腿刚构、斜拉桥、悬索桥等类型。为了施工方便、保证施工质量、缩短施工周期,确保工程安全,对于桥梁结构型式全线进行了统筹考虑,尽量采用便于机械化、工厂化、标准化生产的中等跨径预制安装构件。
在我们的设计中以板式梁的应用为主。
板式梁截面形式一般为矩形、I 形、T 形、□形和箱形,适用于中小跨度的简支梁及较大跨度的连续梁。常用的有混凝土板梁、钢板梁、结合梁、箱形梁和槽形梁。
1、混凝土板梁。包括普通钢筋混凝土梁及预应力混凝土梁。可采用工业化和机械化施工,砂石骨料一般可就地取材,用钢量小;维修工作简单;行车时噪声小;使用寿命长。对中小跨度的铁路桥梁,各国都基本上采用预应力混凝土梁。并实行标准化、系列化和预制装配施工。
2、钢板梁。其主要承重结构是两片 I字形截面的板梁。上承板梁的构造较简单,钢料较省,可以整孔装运,整孔架设。下承板梁是将桥面布置在两片梁之间,列车在两片梁之间通过。一般将桥面搁置在纵梁上,使建筑高度(自轨底至梁底)大为缩小。下承板梁与上承板梁相比,结构复杂,用料较多,制造和施工都比较费工。但由于具有较小的建筑高度,适用于桥下净空受限制的地区。
中国从20 世纪50 年代初期即开始制订出铆接钢板梁标准设计。郑州黄河桥新桥即采用40 米钢板梁标准设计,其桥孔为71 个,每孔梁长40 米,双线共采用142 孔。70 年代制订出上、下承焊接板梁标准设计,跨度分别为24~40
米及20~40 米。
3、结合梁。用钢筋混凝土道碴槽板和钢梁结合起来共同受力的桥跨结构。适用于曲线或陡坡地段的钢梁桥。中国在20 世纪50年代首先在京广铁路十字江桥上修建了一座跨度32 米的结合梁试验桥。
1956 年制订出跨度28~44 米铆接板梁的结合梁标准设计。
4、箱形梁。主梁截面为箱形结构。多用于较大跨度的连续梁桥。箱形梁的优点是抗扭刚度大,适用于曲线桥及承受较大偏心荷载的直线桥。箱形梁主要有预应力混凝土箱形连续梁和钢箱形梁。预应力混凝土箱形连续梁由于结构形式简洁,外形美观,抗扭性能好,偏载作用下的横向分布比其他形式的梁好,所以近年来很快得到推广。这种梁截面高度为适应内力的变化,通常沿跨度相应变化的,但也可采用等高度的。采用变高度梁适合用悬臂法施工,采用等高度梁适合用顶推法施工。
5、槽形梁。这种梁的形状与半穿式梁相仿。其最大优点是底板薄,建筑高度低,最适用于立交桥,在满足桥下净空的要求下可以减少两端线路路堤的土方量。槽形梁可做成单线桥或双线桥,有简支梁,也有4~5孔的连续梁。两侧主梁有竖直的,也有斜的;有实心的,也有空心的。1976 年日本建成的第二丘里跨线桥, 米,上铺复线。
80 年代初中国在北京枢纽双桥辅助站及京承铁路双桥至怀柔段第二线上分别修建了 2孔24 米单线和1 孔20 米双线槽形梁,系三向预应力。
JTGD62-2004 规定,钢筋混凝土简支板标准跨径不宜大于13m,钢筋混凝土简支T梁标准跨径不宜大于16m,钢筋混凝土简支箱梁标准跨径不宜