預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁橋連續(xù)梁橋和剛架橋的設(shè)計(jì)構(gòu)造特點(diǎn)和對(duì)比分析論文-資料下載頁(yè)
2025-06-23 05:10本頁(yè)面
【正文】 方法及計(jì)算理論（1）①剛架橋的基本尺寸擬定：剛架橋的主要尺寸是主梁跨度和高度，支柱高度和厚度，以及橋的橫向?qū)挾取Ｖ饕獏?shù)的確定將決定主梁和支柱的剛度比，主梁與支柱的剛度比則決定了剛架的內(nèi)力分布，對(duì)全橋結(jié)構(gòu)的力學(xué)特點(diǎn)具有重要影響。另外還要滿足結(jié)構(gòu)剛度的要求。A 主梁與支柱剛度比很大時(shí)：支柱承擔(dān)彎矩很小，主梁端部負(fù)彎矩很小，跨中正彎矩很大，主梁接近于簡(jiǎn)支梁。主梁與支柱剛度比很小時(shí)：主梁端部負(fù)彎矩大，跨中正彎矩較小，主 梁受力接近于固端梁。②主梁主要尺寸擬定：。注：如果懸臂加長(zhǎng)，端支柱彎矩減小，跨中正彎矩也可減小，但主梁變形較大；三跨連續(xù)剛架橋。個(gè)別邊跨為中跨 。； 斜腿剛架橋的斜柱傾斜角度為4060度之間。 剛架橋的主梁高度對(duì)于大跨度預(yù)應(yīng)力剛架橋中，通常為（1/301/40）L， 當(dāng)采用變高度梁時(shí)，,甚至更高。 注：增加端部梁高，可使主梁正彎矩減小，使主梁大部分承受負(fù)彎矩，可使大部分預(yù)應(yīng)力鋼筋布置在梁頂部，構(gòu)造與施工簡(jiǎn)單。 ③支柱主要尺寸擬定：支柱在縱向的厚度可采用其高度的1/81/1比較高時(shí)采用小，比較矮時(shí)采用較大比值；支柱的橫向尺寸要與主梁相配合，并應(yīng)考慮橫橋向的剛度和穩(wěn)定 性。④橫截面尺寸擬定：剛架橋的橫截面形式根據(jù)道路等級(jí)、使用功能等來確定，首先選擇主梁截面形式，然后參考連續(xù)梁橋主梁截面來擬定細(xì)部尺寸。（2）剛架橋設(shè)計(jì)方法Ⅰ、鋼筋混凝土剛架橋主梁設(shè)計(jì)方法 ① 主梁承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算如下內(nèi)容：主梁正截面強(qiáng)度驗(yàn)算（正截面鋼筋數(shù)量及截面復(fù)核）；斜截面尺寸復(fù)核及剪力分配計(jì)算；彎起鋼筋設(shè)計(jì)及斜筋設(shè)計(jì)；斜截面抗剪強(qiáng)度復(fù)核。② 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算如下內(nèi)容：主梁最大裂縫寬度的驗(yàn)算；主梁跨中撓度的驗(yàn)算；③ 施工階段驗(yàn)算內(nèi)容：主梁施工階段的正應(yīng)力驗(yàn)算。Ⅱ、預(yù)應(yīng)力混凝土剛架橋主梁設(shè)計(jì)方法① 截面設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，參照已有的設(shè)計(jì)圖紙和資料，擬定主梁截面形式和相應(yīng)的尺寸；或直接對(duì)彎矩最大的跨中截面，依據(jù)截面抗彎的要求初步估算主梁的截面尺寸。② 內(nèi)力計(jì)算一般采用橋梁設(shè)計(jì)軟件或通用軟件，根據(jù)橋梁可能出現(xiàn)的荷載組合，計(jì)算出主梁的正常使用和承載能力極限狀態(tài)內(nèi)力包絡(luò)圖。③ 鋼束估算根據(jù)截面的內(nèi)力及截面幾何參數(shù)，估算預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量并進(jìn)行合理布置，使布置的鋼束符合受彎受剪要求。④ 計(jì)算截面幾何特性施工階段按凈截面計(jì)算，使用階段按換算截面計(jì)算；⑤ 預(yù)應(yīng)力計(jì)算；⑥ 施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算；施工階段主應(yīng)力驗(yàn)算；使用階段正應(yīng)力驗(yàn)算、剪應(yīng)力驗(yàn)算和主應(yīng)力驗(yàn)算；⑦ 正截面和斜截面強(qiáng)度計(jì)算；參考《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》”⑧ 主梁變形的計(jì)算；⑨ 錨端局部承壓計(jì)算局部承壓強(qiáng)度和局部承壓區(qū)抗裂性驗(yàn)算。Ⅲ、剛架橋支柱設(shè)計(jì)方法① 截面形式及配筋原則矩形截面為剛架橋橋墩最為常用的截面形式，對(duì)截面高度大于600mm的墩柱多采用工字形或箱形截面。 ② 墩柱截面設(shè)計(jì)判斷是大偏心還是小偏心，最后求縱向鋼筋截面面積并按構(gòu)造要求進(jìn)行鋼筋布置。③ 墩柱截面強(qiáng)度復(fù)核Ⅳ、連續(xù)剛構(gòu)橋橋墩設(shè)計(jì)方法連續(xù)剛構(gòu)橋墩縱向剛度宜小，橫橋向剛度宜大。前提是滿足縱向剛度、穩(wěn)定性等的要求。① 雙薄壁墩橋墩處有兩個(gè)相互平行的墩壁與主梁固結(jié)的橋墩稱為雙薄壁墩。既可增加橋墩的橫向剛度，又可滿足順橋向剛度小的要求；② 單薄壁墩單薄壁墩在墩位處只有一個(gè)截面形式為空心或?qū)嵭牡木匦谓孛婊蛳湫谓孛娴臉蚨铡Ｏ湫螛蚨湛古ば阅芎?，但柔性不如雙薄壁墩，適合橋墩較高 的情形。③V、X、Y型墩V、X、Y型墩在同等跨徑條件下，均可縮短跨徑、降低梁高，而且使得橋結(jié)構(gòu)輕巧美觀，經(jīng)常應(yīng)用于城市跨線橋和景區(qū)橋梁。Ⅴ、剛架橋鉸的設(shè)計(jì)方法混凝土鉸：構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低，且長(zhǎng)期不需要維護(hù)，應(yīng)用廣泛。鉛板鉸：應(yīng)用不多。鋼鉸：應(yīng)用不多。Ⅵ、計(jì)算理論目前，超靜定結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力，仍按在運(yùn)營(yíng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)為彈性的假定進(jìn)行計(jì)算。然后用計(jì)算得到的內(nèi)力進(jìn)行截面驗(yàn)算。在進(jìn)行剛架橋的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可遵循以下基本假定：①計(jì)算模型的各單元的軸線取支柱厚度和主梁高度的中心連線；②計(jì)算截面包括全部混凝土截面，不考慮鋼筋的影響；對(duì)于T形和箱形截面，不論其頂板和底板厚度如何，均應(yīng)全部計(jì)入計(jì)算截面；③計(jì)算變位時(shí)，一般可略去軸向力和剪力，僅計(jì)入彎矩的影響；采用有限元計(jì)算時(shí)可同時(shí)考慮；④在主梁與支柱交接區(qū)域，其截面的慣性矩比其他地方大得多，可視為剛性區(qū)域；⑤當(dāng)剛架奠基于壓縮性甚小的地基中時(shí)，支柱底端可以認(rèn)為是固定的；⑥關(guān)于混凝土的彈性模量Eh，根據(jù)規(guī)范來確定： Eh=。 連續(xù)剛架橋設(shè)計(jì)技術(shù)關(guān)鍵問題連剛構(gòu)橋適合于高橋墩、大跨徑橋梁，行車舒順，且能很好適應(yīng)預(yù)加力、混凝土徐變和溫度變化引起的縱向變形。橋柔性大，對(duì)于主梁的嵌固作用小，主梁的受力情況比較接近連續(xù)梁橋。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中應(yīng)注意以下關(guān)鍵問題：⑴分孔比例問題：國(guó)內(nèi)外已建成的連續(xù)剛構(gòu)橋,。只有美國(guó)的Houst連續(xù)剛構(gòu)橋下部為剛性橋墩，；。（）。理論研究表明：，可以在邊跨懸臂端用導(dǎo)梁支承于邊墩上，進(jìn)行邊跨合攏，從而取消落地支架。⑵合理截面問題：國(guó)內(nèi)外已建橋梁的經(jīng)驗(yàn)表明，連續(xù)剛構(gòu)橋通常采用箱形截面。一般箱頂寬在22m以下時(shí)，可采用單箱單室；如果頂寬超過22m時(shí)，則往往分為上、下行，修成雙幅橋，截面為兩個(gè)分離單室箱。連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁的根部的高跨比一般為1/，其中大多數(shù)取值為1/18，也有個(gè)別達(dá)到或低于1/20。主梁跨中箱梁高跨比通常為1/，其中大多數(shù)為1/541/60。我國(guó)南澳跨海大橋連續(xù)剛構(gòu)橋跨中箱梁最小高跨比只有1/。⑶溫度內(nèi)力問題：連續(xù)剛構(gòu)屬于墩梁固結(jié)體系，為防止溫度內(nèi)力過大，設(shè)計(jì)時(shí)必須采取必要的措施。減小墩的抗推剛度，橋墩的抗推剛度越小，其溫度內(nèi)力越小，一般連續(xù)剛構(gòu)橋適合高墩的場(chǎng)合；如果墩身不夠高，仍采用連續(xù)剛構(gòu)橋，則可設(shè)計(jì)成柔性的樁基。限制連續(xù)剛構(gòu)總長(zhǎng)，大致規(guī)模在1000米左右，當(dāng)總長(zhǎng)再長(zhǎng)時(shí)，可以考慮剛構(gòu)——連續(xù)梁組合體系，如山東東明黃河大橋75+7x120+75米。，中間4個(gè)主墩采用墩梁固結(jié)，兩側(cè)各兩個(gè)主墩設(shè)滑動(dòng)支座，為連續(xù)體系。⑷防撞問題：防撞已經(jīng)成為通航河道橋梁設(shè)計(jì)必須考慮的重要問題，墩周圍設(shè)人工剛性防撞墩 （施工周期長(zhǎng)，費(fèi)用高）；墩周圍設(shè)柔性消能防撞設(shè)施（黃石大橋），設(shè)分離式防撞島（比較貴）。⑸邊跨合攏問題：先邊跨合攏，后中跨合攏。落地式支架、架設(shè)導(dǎo)梁方式、加長(zhǎng)懸臂長(zhǎng)度及與引橋的懸臂連接合攏。⑹混凝土徐變問題：大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋目前出現(xiàn)的中跨下?lián)蠁栴}已經(jīng)引起橋梁工程師們的關(guān)注，盡管目前還沒有定性的結(jié)論，但混凝土的徐變問題對(duì)大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的作用值得關(guān)
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