【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0m的鉚接連續(xù)鋼桁架梁，從材料、設(shè)計(jì)到施工均依靠本國(guó)力量建成，并且發(fā)展了深水基礎(chǔ)，其中重型混凝土沉井，；；并且創(chuàng)造了新穎的復(fù)合基礎(chǔ)；清基潛水作業(yè)水深達(dá)65m。九江長(zhǎng)江大橋（1992年）采用了更好的國(guó)產(chǎn)15MnVNq鋼材，最大鈑厚達(dá)56mm；栓焊連接，主跨達(dá)216m，系以柔拱加勁的連續(xù)鋼桁架梁；并進(jìn)一步地發(fā)展了施工較為簡(jiǎn)便的雙壁鋼圍堰鉆孔基礎(chǔ)。在鋼梁安裝方法上，也從單層吊索架發(fā)展為雙層吊索架安裝。 橋位特點(diǎn)分析新建某河大橋?yàn)樗畮?kù)內(nèi)橋梁，可以不考慮通航要求而且水庫(kù)內(nèi)地質(zhì)條件良好，地面8m以下為沖積層，樁基礎(chǔ)可以做成深8m左右的嵌巖樁；洪家渡水電站建成蓄水至正常蓄水位1140m后，考慮橋面最小凈空及經(jīng)濟(jì)適用等因素，新建某河為150m ～180m以內(nèi)的中小型橋梁，而且蓄水至正常水位后，水面比原來(lái)升高57m，如果在水庫(kù)內(nèi)做多跨橋梁，橋墩可能較高；新建某河大橋橋面凈空為2m(人行道)+6(六車道)+2m(人行道)，橋面較寬。 研究方向及解決之道經(jīng)參閱各種文獻(xiàn)資料，從多方面考慮，可以考慮在此處修建預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋，準(zhǔn)備擬定3個(gè)方案，分別是38m+40m+40m+38m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁、352m三跨等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、43m+70m+43m三跨變截面預(yù)應(yīng)力混泥土連續(xù)箱梁。分別綜述如下：方案一：預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋此方案為38m+40m+40m+38m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁，采用橋面連續(xù)的方式，橋墩設(shè)置橫向擋塊，總體橋面較寬，布置為左右兩幅，左右幅之間留有20cm間隙，單幅橋面寬14m，(人行道護(hù)欄)+2（人行道）m+3（單幅三車道）+（防撞墻），橋面設(shè)置2%橫坡，為預(yù)制方便，四跨之間用相同截面形式的T梁，主梁高度通常為跨徑的1/14～1/25，跨徑40m，此時(shí)H/L=16，主梁肋寬度一般為，～，當(dāng)?shù)跹b起重量允許時(shí)，～，這里主梁間距取2m，上翼板根部厚21cm，邊緣厚15cm，馬蹄全高42cm，全寬40cm共設(shè)置9道橫隔板；橋面順車道方向右側(cè)有60cm懸挑出去，四跨布置，每幅橋面包括7片主梁，每跨內(nèi)7片主梁尺寸相同，可以一套模板重復(fù)使用，主梁預(yù)制場(chǎng)后張法預(yù)制、龍門架起吊運(yùn)輸、梁式架橋機(jī)架設(shè)、橋墩橫橋向橫移的施工方案；下部采用雙柱式橋墩帶懸臂蓋梁的結(jié)構(gòu)，橋墩直徑2m兩并排橋墩中設(shè)置兩道橫隔梁，橫隔梁高2m，兩幅橋面主墩蓋梁邊緣間距20cm。（見(jiàn)附圖一）方案二：等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋主橋采用跨徑組合為：352m，三跨等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，布置為左右兩幅，左右幅之間留有20cm間隙，(人行道欄桿)+2m（人行道）+（防撞墻）+3（單幅橋面）+（防撞墻），橋面設(shè)置2%橫坡。主梁為矩形箱梁，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，梁高一般為跨徑的1/12到1/17，；兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度與兩腹板間距之比為1：（～）時(shí)橫向受力狀態(tài)較好，取懸臂長(zhǎng)度為3m，（懸臂與腹板長(zhǎng)度比為1：）；懸臂端部設(shè)置防撞墻，端部厚度不小于20cm，懸臂端部厚取25cm，懸臂根部厚60cm；～，頂板厚度可取175mm～300mm，頂板厚取28cm；支點(diǎn)處底板厚度一般為主跨的1/140～1/170，～，底板厚度取35cm，跨中處底板厚度可按布置預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造要求確定，一般為22cm～28cm，跨中底厚度取25cm，墩上或靠近橋墩的箱梁根部腹板需加厚，以滿足剪力增加的要求。其厚度可達(dá)30cm～60cm甚至100cm。主跨為52m，跨徑相對(duì)較大，距支點(diǎn)處4m腹板要加厚，腹板厚度為60cm，腹板內(nèi)有預(yù)應(yīng)力束筋管道布置時(shí)，最小厚度為25cm～30cm，跨中腹板厚度取30cm；兩幅橋面主梁懸臂端間距20cm；采用盆式橡膠支座；下部采用雙柱式橋墩，橋墩直徑2m，兩橋墩之間設(shè)置兩道橫系梁；；主梁采用頂推法施工，現(xiàn)澆C50混凝土（先底板、后腹板和橋面板），預(yù)應(yīng)力鋼筋采用后張法超張拉工藝。（見(jiàn)附圖二）方案三：變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋（推薦方案）主橋跨徑組合為：43m+70m+43m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，，左右幅之間留有20cm間隙，(人行道欄桿)+2m（人行道）+（防撞墻）+3（單幅橋面）+（防撞墻），橋面設(shè)置2%橫坡，主梁為矩形箱梁；箱梁根部截面的高跨比一般為1/16～1/20，最大跨徑為70m，～，支點(diǎn)處梁高取4m，跨中處截面梁高通常為支點(diǎn)處截面梁高的1 /～1/，～，跨中截面梁高取2m，梁高從跨中的2m漸變至根部的4m，變化軌跡為二次拋物線；箱梁兩側(cè)懸臂板長(zhǎng)3m，懸臂端部設(shè)置防撞墻，端部厚度不小于20cm，懸臂端部厚取25cm，懸臂根部厚60cm；，～，頂板厚度可取175mm～300mm，頂板厚取28cm；，支點(diǎn)處底板厚度一般為主跨的1/120～1/170，～，底板厚度取50cm，跨中處底板厚度可按布置預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)造要求確定，一般為22cm～28cm，跨中底板厚度取25cm，底板厚度由跨中的25cm漸變到跨中的50cm，腹板厚度由40cm變至60cm，主梁采用掛籃懸臂澆筑法施工。箱梁縱向、橫向配有預(yù)應(yīng)力筋，下部采用雙柱式橋墩，橋墩直徑2m，兩橋墩之間設(shè)置兩道橫系梁；，樁深9m，打至沖積層以下。（見(jiàn)附圖三） 推薦方案方案序號(hào)設(shè)計(jì)方案一設(shè)計(jì)方案二設(shè)計(jì)方案三橋型簡(jiǎn)支梁橋等截面連續(xù)梁橋變截面連續(xù)梁橋?qū)嵱眯栽O(shè)計(jì)、施工技術(shù)成熟；變形小，跨徑較小，施工方便，采用預(yù)制方案，工期較短，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)單，利于養(yǎng)護(hù)。整體性能好，結(jié)構(gòu)剛度大，變形小，結(jié)構(gòu)不發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，預(yù)應(yīng)力筋可一次布置，集中張拉等優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)力性能好，主梁變形撓曲線平緩，有利于高速行車?？缭侥芰Υ螅瑧冶凼┕?，施工技術(shù)成熟，行車平順舒；抗震能力強(qiáng)。高度變化基本上與內(nèi)力變化相適應(yīng)，降低了跨中的設(shè)計(jì)彎矩。安全性整體性較差，結(jié)構(gòu)剛度小，抗風(fēng)抗震能力相對(duì)較弱；橋墩對(duì)地基要求較低，對(duì)地形的適應(yīng)性很強(qiáng)。連續(xù)梁在恒活載作用下，產(chǎn)生的支點(diǎn)負(fù)彎矩對(duì)跨中正彎矩有卸載的作用，使內(nèi)力狀態(tài)比較均勻合理且施工較為簡(jiǎn)單。但墩臺(tái)的不均勻沉降會(huì)引起梁體各孔內(nèi)力發(fā)生變化采用懸臂施工，施工階段主梁的剛度大且內(nèi)力與運(yùn)營(yíng)階段主梁內(nèi)力基本一致。對(duì)常年溫差、基礎(chǔ)變形、日照溫均較敏感；對(duì)基礎(chǔ)要求較高。美觀性跨徑一般，線條明晰，但比較單調(diào)。全橋線條明快，周圍環(huán)境協(xié)調(diào)能力好，橋型簡(jiǎn)潔實(shí)用。橋梁的線型美觀，富有動(dòng)感，景觀效果較好。分析結(jié)論： 通過(guò)分析方案，在經(jīng)濟(jì)上（工程費(fèi)用，維修養(yǎng)護(hù)，運(yùn)營(yíng)費(fèi)大?。┑谋容^，以及以橋梁結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、安全性、美觀性和施工的難易程度為考慮因素，綜合個(gè)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選定一個(gè)最優(yōu)方案：方案三變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋。 推薦方案尚需解決的具體問(wèn)題、活載內(nèi)力計(jì)算問(wèn)題，并考慮支點(diǎn)不均勻沉降造成的影響。全橋計(jì)算模型采用平面桿系模型，模擬其邊界條件，中橫隔板作為結(jié)點(diǎn)荷載處理，邊橫隔板作為非結(jié)點(diǎn)荷載處理，整個(gè)計(jì)算中考慮的因素較多，比較復(fù)雜。，按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理上的計(jì)算方法按照正常使用極限狀態(tài)和承載極限能力狀態(tài)進(jìn)行全預(yù)應(yīng)力混凝土的力筋估算，根據(jù)布置需要進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失，考慮最終的有效預(yù)應(yīng)力對(duì)換算截面連續(xù)梁產(chǎn)生的次內(nèi)力，調(diào)整原有的彎矩包絡(luò)圖，據(jù)此進(jìn)行截面驗(yàn)算，判斷現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力體系能否滿足調(diào)整后的彎矩包絡(luò)圖的強(qiáng)度要求，之后進(jìn)行撓度、混凝土應(yīng)力（不能出現(xiàn)拉應(yīng)力）的正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。4 毛截面幾何特性計(jì)算 基本資料 橋梁跨徑及橋?qū)挊蛐筒贾茫?3m+70m+43m變截面連續(xù)梁橋（）橋面布置：(人行道欄桿)+2m（人行道）+（防撞墻）+3（單幅橋面）+（防撞墻）設(shè)計(jì)荷載：公路—I級(jí)橋面橫坡：2 % 主梁橫截面圖（單位：cm）橋面鋪裝重：=24+25=防撞護(hù)欄：=25+25= kN/m人行道欄桿：=25= kN/m合計(jì)為q=++= kN/m 材料規(guī)格主梁：采用50號(hào)混凝土，容重為25kN/m3，彈性模量取kPa；橋面鋪裝：采用厚度為10cm的瀝青混凝土加4cm防水混凝土，瀝青混凝土與防水混凝土容重均為25kN/m3；防撞護(hù)欄：采用C30混凝土，容重為25kN/m3；橫隔板：采用C50號(hào)混凝土，容重為25kN/m3，彈性模量取kPa。，在橋一端設(shè)置的橫隔板厚度為1m。 單元?jiǎng)澐?為了保證結(jié)構(gòu)在計(jì)算時(shí)的準(zhǔn)確性，不宜將結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐值锰?。本設(shè)計(jì)中對(duì)于全長(zhǎng)為156m的橋，單元?jiǎng)澐种ё幨芰?fù)雜所以劃分為單元較小，橋墩為145號(hào)節(jié)點(diǎn)從橋墩到施工最大懸臂狀態(tài)單元?jiǎng)澐譃?m++4+23m+4+，邊中跨合攏段為2m，邊跨現(xiàn)澆段為2因此全橋共分為60個(gè)單元，共61個(gè)截面。（支座截面為1，17，45，61）如下圖所示： 單元?jiǎng)澐謭D（單位m） 毛截面幾何特性計(jì)算在橋博中建立連續(xù)梁桿件模型，由程序計(jì)算可知截面的幾何特性，由于全橋?qū)ΨQ，所以只列半橋的截面特性。表431 截面幾何特性表節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn)X坐標(biāo)截面高度（m）截面面積（m2）截面抗彎慣矩（m4）截面中性軸高度（m）10222372492561578229101112341314391541642417434184441942047續(xù)表431節(jié)點(diǎn)號(hào)節(jié)點(diǎn)X坐標(biāo)截面高度（m）截面面積（m2）截面抗彎慣矩（m4）截面中性軸高度（m）212252232425266427287129307725 主梁作用效應(yīng)計(jì)算 恒載內(nèi)力計(jì)算 恒載內(nèi)力（1）橋面系荷載橋面鋪裝重：=24+25=防撞護(hù)欄：=25+25= kN/m人行道欄桿：=25= kN/m合計(jì)為q=++= kN/m將橋面系荷載作為二期恒載以均布荷載的形式加在主梁上。（2）主梁自重按γ=25kN/m3的容重，以計(jì)主梁自重的形式計(jì)入恒載中。且在每個(gè)橋墩處設(shè)有一道橫隔梁，其重量按非結(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算?？紤]到恒載內(nèi)力的對(duì)稱性，這里只給出半橋的計(jì)算結(jié)果。表511 恒載內(nèi)力數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（）節(jié)點(diǎn)號(hào)軸力（kN）剪力（kN）彎矩（）10+03017+04+0520+03+0318+04+0530337+0319+04+0540421+0320+04+055+03+0321+03+056+03+0322+03+047+03+0323+03+048+03+0424+03+04續(xù)表5119+03+0425+03+0410+03+0426+03+0411+03+0427+03+0312+03+0428+03+0313+03+0529+03+0314+04+0530271+0415+04+0531+0416+04+05圖511 恒載彎矩圖圖512 恒載剪力圖 汽車荷載及人群荷載作用效應(yīng)計(jì)算 車道橫向分布調(diào)整系數(shù)車道橫向分布調(diào)整系數(shù)可近似計(jì)算為：車道數(shù)車道橫向折減系數(shù)偏載系數(shù)單幅橋，橫向分布調(diào)整系數(shù)為3= 沖擊系數(shù)根據(jù)《通規(guī)》，使用于連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)基頻計(jì)算公式如下： （51） （52） （53）式中 ：??2——基頻Hz，計(jì)算連續(xù)梁沖擊力引力的正彎矩效應(yīng)和剪力效應(yīng)時(shí)，采用?1；計(jì)算連續(xù)梁沖擊力引起的負(fù)彎矩效應(yīng)時(shí)，采用?2； —結(jié)構(gòu)的計(jì)算跨徑（）； —結(jié)構(gòu)材料的彈性模量（Pa）； —結(jié)構(gòu)跨中截面的截面慣矩（）； —結(jié)構(gòu)跨中處的單位長(zhǎng)度質(zhì)量（），當(dāng)換算為重力計(jì)算時(shí)，其單位應(yīng)為（）；—結(jié)構(gòu)跨中處延米結(jié)構(gòu)重力（）；—重力加速度。其中： =沖擊系數(shù)μ=㏑（≤?≤14Hz）則：μ=㏑=㏑=μ=㏑=㏑= 計(jì)算活載內(nèi)力由橋梁博士計(jì)算所得公路一級(jí)汽車荷載作用下。各控制截面的內(nèi)力值如下各表示：考慮到內(nèi)力的對(duì)稱性，這里只給出半橋的計(jì)算結(jié)果。表521 汽車荷載內(nèi)力表節(jié)點(diǎn)號(hào)最大彎矩（）最小彎矩（）最大剪力（kN）最小剪力（kN）100+035242+03+03+035303+03+03+035454+04+03+036015+04+03+037046+04+03841850續(xù)表521節(jié)點(diǎn)號(hào)最大彎矩（）最小彎矩（）最大剪力（kN）最小剪力（kN）7+04+03689+038+04+04554+03