文档介绍：大跨预应力混凝土连续梁桥设计
大跨预应力混凝土连续梁桥设计
摘要:本次设计的主体是一座采用挂篮悬臂现浇施工的变截面预应力连续箱梁桥。连续梁是一种古老的结构体系,它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简易、抗震能力强等优点。
关键词:
中图分类号: S611 文献标识码: A
本次设计的桥梁为变截面布置,因为大跨桥梁在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律。同时,大跨连续梁桥宜选用悬臂法施工,而变截面梁又与施工的内力状态相吻合。
一、跨径比
一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,构造简单,故L1/L2=~、主跨的跨径比范围,当L1/L2≤,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=~,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。
二、梁高
主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈(1/~1/86)L2,通常为(1/54~1/60)L2,在箱梁根部的高跨比h1≈(1/15~1/)L2,大部分为(1/18)L2左右.
目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势,已建成的挪威stolma桥和Raftsundet桥,在跨中区段采用了轻质砼,减轻了自重,减小了主梁高跨比,其跨中h0≈1/86·L2和1/·L2,根部高度分别为h1=1/·L2和1/·L2。
一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,~。
在江苏平原通航河道上,为了满足通航净空的要求,在设计时甚至采用大于2次抛物线的幂级数设置底板曲线,这是值得十分注意的问题,事实证明,跨中挠度一般较大,极易发生正弯矩裂缝和斜裂缝。
三、顶板厚度
以往通常采用28cm,近年来已趋向于减小为25cm,这显然与箱宽和施工技术有关。
四、底板厚度
以往通常采用32cm(跨中),逐渐向根部变厚,少数桥梁已开始采用28-25cm者,其厚跨比通常为(1/140~1/160)L2,也有用到1/200·L2者。
挪威stolma桥和Raftsundet桥最大底板厚度为105cm和120cm,合跨径的1/,这将取得了明显的经济效益。
五、腹板
一般为40~50cm,但应特别注意主拉应力的控制,近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多,应予谨慎。
增加箱梁的挖空率,减轻截面的结构自重,采用高标号砼,采用较大吨位的预应力钢束,采用三向预应力体系等,无疑都是提高设计水平,获得良好经济效益的重要措施,但同时又必须合理地掌握好“度”,必须确保结构的安全度和耐久性。
六、连续通长束不宜过长
根据连续结构的受力特点,截面上既有正弯矩也有负弯矩,个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的,尤其对于较小跨径的矮箱梁,其摩擦损失单项即可达40~60%σk之多。建议此时可采用两根交叉束布置,也可改用接长器接长,分成