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大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨(1).

大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨(1).
大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨(1).

大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与

探讨(1)

本文介绍了布跨138+240+240+240+138=996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、设支座主缴的结构型式、支座力的平衡措施、计算模式以及一些其他方面的问题。

关键词:大跨径刚构一连续组合梁结构设计探讨

一、前言

在大跨径桥型方案比选中,连续梁桥型仍具有很强的竞争力。连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合,通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构,边部数孔解除墩梁团结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式,通常称后者为刚构一连续组合梁。在我国已建成的该桥型的比较典型的例子有东明黄河大侨,跨径比之更大的该类型桥现已初见尝试。

二、刚构一连续组合梁桥的结构受力特点及应用

1结构特征及受力特点

在连续梁桥中,将墩身与主梁团结而成为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能,因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。具有一个主孔的单孔跨径已达 270m,具有多个主孔的单孔跨径也达250m,最大联长达1060m。随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步,具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢?众所周知,墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力,但随着联长的加大,墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大,在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用了,墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移,墩身剪力和弯矩将迅速增大,同时产生不可忽视的附加弯矩,致使刚构方案无法成立。在结构上将墩身与主梁的团结约束予以解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座,这样就变成刚构一连续组合梁的结构形式。于是边主墩墩身强度问题得以解决,且在一定条件下联长可相对延长。可见,刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合,它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点,在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。

2.在我国的应用情况

东明黄河大桥开创了刚构一连续组合梁桥在我国应用的先例。

由于放松了多跨连续刚构桥对边主墩高度的求,因此刚构一连续组合梁桥适用于不同的地形、地质条件、通航求等。下面将介绍的武汉军山长江公路大桥初步设计刚构一连续组合梁桥方案就是一个典型的设计实例。目前国内在建的典型的大跨径刚构一连续组合梁有杭州饶城公路东段钱江六桥,其技术设计阶段主桥为 127+ 3 X 232+ 127= 950m的五跨预应力混凝土刚构一连续组合梁体系,中、边主墩均为双壁墩,中主墩墩身与主梁固接,边主墩墩身与主梁分离,分别设置4个65000kN的支应与主梁连接,悬臂施工中墩梁通过预应力粗钢筋临时固接。受地形影响解除边主墩墩身与主梁固结的刚构一连续组合梁桥还有黑河大桥,该桥布跨为 6016 +6×100+ 60= 720m,墩身为单箱墩,最外边墩设支座。

刚构一连续组合梁桥还适合于某些特殊布跨情形。如厦门海沧大桥西航道桥,布跨为70+ 140十70十 42+ 42(m),其中两孔 42m跨锚碇,避免了设两孔连续或简支梁,并减少了伸缩缝。像这样将边墩设支座的小边跨与连续刚构主体相连而成为非典型的刚构一连续组合梁桥的桥还有很多。

三、设计实例

武汉军山长江公路大桥初步设计作了斜拉桥和连续刚构两个方案同等深度的经济技术比较。其中连续刚构方案最初的跨径布置为 138 + 24O+ 240+ 240 + 138(m),三个主跨的四个主墩均为双薄壁墩,墩身与主梁固结。设计中发现两个边主墩由于高度较矮,受力很不合理,因此,将其与主梁的固结约束予以解除,桥型变为刚构一连续组合梁的结构形式(后出于总体布跨考虑,将跨径布置调整为 138+ 240+ 240+ 240+ 138+ 56(m))。现以布跨 138+240 + 240+ 240+ 138(m)的大跨径刚构一连续组合梁桥的设计为例对其结构设计加以介绍和探讨。其结构设计简介如下:

1.结构体系

桥梁分左右两幅,采用138+240+240+240 + 138(m)五跨一联三向预应力混凝土刚构一续梁组合梁桥型方案,双壁墩结构,中主墩墩身与主梁固结,边主墩及边墩墩顶设支座。边主跨比 L边: L主=0.575:1,纵坡 3%,纵曲线素为 T=5l0m, R= 17000m,E=7.65m。横坡2%,由箱梁顶板坡度形成。桥面铺装为6cm钢纤维混凝土垫平层加6cm沥青混凝土。

2.下部构造

主墩墩身为普通钢筋混凝土结构,采用50号混凝土,双壁墩结构。P2,P5号墩为边主墩,墩高28m,左右幅每片墩墩顶各设两个吨位为60000kN的球形钢支座,墩身为矩形实心断面,断面尺寸320cmX800cm,顺桥向外缘距12m;P3,P4号为中主墩,墩高 39.9m,墩身与主梁固结,墩身为矩形实心断面,断面尺

寸280cmX750cm。,顺桥向外缘距12m。承台采用30号混凝土,均为整体式,厚5m。P2~P5两号墩桩基础采用 25号水下混凝土,均为 18根直径 2.5m的钻孔桩,桩长分别为 55m,35m,40m,37.5m,均按支承桩设计。下部构造平面布置.P3,P4及P5号墩基础拟采用双壁钢围堰方案施工,P2号墩拟采用钢管桩平台加钢套箱方案施工。为有效抵抗偶发的巨大船撞荷载,各主墩均设计为整体式基础和承台。防撞构造立足于墩身自身防撞,因此墩身按实心断面设计。

3上部构造

主梁为分离式单箱单室直腹板箱梁,采用50号混凝土。根部梁高h根=13.2m,h根:L主=1:18.18;跨中梁高h中=4.0m,h中: L主=l:60;箱梁底线变化曲线y=4.0 (9.2/114)×X。箱梁拟采用对称悬臂现浇施工工艺,施工梁段长度分为3m,4m,5m三种类型,0号块现浇段17m,合龙段3m。1/2标准跨的分块布置为:(l/2) x 17m+ 10 x 3m+ 10 x 4m+ 8 x 5m+(1/2) x 3.0m= 120m。最大悬臂施工长112.5m,共28对施工块件,块件重量在140.8~234.5t之间。箱梁顶宽16.45m,底宽7.5m,翼缘板悬臂长4.475m(含承托),外侧厚15cm,根部厚50cm。0号块顶板厚45cm,其他位置顶板厚

28cm。 0号块腹板厚 100cm。向跨中分 70cm,60cm,40cm三个梯段变化。根部底板厚130cm。;跨中底板厚28cm,中间按y=0.28+(1.02/114)×x变化。箱梁仅在墩项及梁端设横隔板,墩顶横隔板位置及厚度与每片墩身相对应。为增强箱梁整体性,还在墩顶设置了箱外横隔板。

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箱梁纵向预应力体系采用 15- 22,控制张拉力4296.6kN,横向预应力体系采用15-4,控制张拉力 781.2KN。纵、横向预应力均采用φ15.24mm预应力超强、低松弛钢绞线,极限抗拉强度为1860MPa,计算弹性模量E=1.95x10'MPa。竖向预应力体系采用φ32mm轴轧螺纹粗钢筋,控制张拉力 542.8kN.箱梁典型断面纵向预应力钢束布置。

4.结构分析

(1)计算模式

顺桥向总体结构静力分析采用平面杆系综合程序进行。接施工阶段将结构分为328个单元325个节点,共63个施工阶段。由于地质条件相对较好,因此未按等刚度原理将桩基础进行模拟,即不计桩基础的影响,近似按承台底固结考虑。中主墩与主梁固结,边墩为单向交承,计算中计入了边主墩。

(2)计算荷载

汽车:半幅桥横向按布置 4个车队数考虑,横向折减系数为 0.67,纵向折减系数为0.97,偏载系数 1.15。

挂车:按全桥布置一辆考虑,偏载系数 1.15。

满布人群:3.5KN/平方米

二部恒载:7t/m。

温度:结构体系温差考虑升温20℃,降温20℃;梁体温差考虑了由于太阳辐射和其他影响引起上部结构顶层温度增加时产生的正温差及由于再辐射和其他影响,热量由桥面顶层散失时产生的负温差,参照BS5400荷载规范取用;箱内外温差为5℃;桥墩墩体考虑日照不均匀温度差:升温时,两片墩身的一侧比另一侧和中间高5℃,降温时,两片墩身的一侧和中间比另一侧高5℃。温度效应考虑两种组合:体系升温十正温差十升温时墩体温差,体系降温十反温差十降温时墩体温差。

静风荷载:施工风速按30年一遇,成桥风速按100年一遇计。横桥向风力按规范公式计算。

船撞力:横桥向18400kN,顺桥向9200kN。作用点位置按规范或专题确定。

(3施工方法及主工况

拟采用悬臂浇注法施工。为确保施工阶段单T的顺桥向抗弯及根桥向抗扭稳定性,将P2、P5号墩墩顶与主梁临时固结,在次边跨合龙施工完成后予以解除,完成体系转换。主工况为;①施工基础及墩身,悬臂浇筑至最大悬臂状态,形成单T;②满堂支架浇筑边跨现浇段,配重施工;③边跨合龙,现浇段支架拆除;④次边跨合龙;⑤中跨合龙,形成结构体系对施加二部恒载;⑦运营。

(4)计算参数及荷载组合

混凝土:徐变特征终级值2.3,弹性继效系数0.3,徐变速度系数0.021,收缩特征终级值0.00015,收缩增长速度系数 0.021。

预应力:松弛率0.03,管道摩阻系数0.22,管道偏差系数0.001,一端锚具变形及钢束回缩值 0.006m。

考虑五种组合:①恒十汽;②恒十汽十温度;③恒十挂;④恒十满人;⑤恒十汽十温度船撞力。

(5)计算结果

主梁次边跨跨中汽车活载挠度为0.111m,中跨跨中为0.096m。

主梁应力:成桥状态混凝土应力最大约155kg/平方厘米,最小约26kg/平方厘米,组合①混凝土应力最大约 17Ikg/平方厘米,最小约 10kg/平方厘米,组合②混凝土应力最大约 215kg/平方厘米,最小约一6kg/平方厘米。

五、几个问题的探讨

1.结构方案比较

在维持主跨规模不变的前提下,为寻求一个受力合理、结构安全、适用美观的方案,对结构形式及主墩厚度作了计算比较。比较的方案有 138+ 3 X 240+138(m)连续刚构方案,墩厚2.5m;138+3x240+138(m)连续刚构方案,墩厚2.1m;138+3x240+138(m)刚构一连续组合梁方案,固接墩厚 2.5m; 138 + 3 x 240+ 138(m)刚构一连续组合梁方案,固接墩厚2.lm。经过计算分析得出如下结论:

(1)相同布跨和墩厚的两种方案,主梁的内力和位移相差较小,中主墩由于高度较大,且距顺桥向变形零点较近,内力相差也不大,而边主墩受力则相差悬殊。在连续刚构方案中,由于高度较矮,且距变形零点很远,因此,尽管在设计上采取了措施,在恒载、活载及温降组合工况下,墩身两端仍产生了很大的弯矩,而且靠外侧的墩身轴力难以提高,而在刚构一连续组合梁方案中,墩底弯矩是由支座最大静摩阻力决定的,因此相对较小,另外墩顶轴力通过配重措施可以得到很好的解决。

(2)墩身厚度的降低,迅速降低了墩身刚度,从而迅速减小了温度产生的墩身的荷载效应,对边主墩效果更为明显。但墩身厚度同时受截面应力状态和稳定性的限制,存在一个低限。

2边主墩合理型式的选择

对于规模较小的桥梁,最不利组合下的墩顶竖向力相对较小,支座数量少且容易布置,而且最大悬臂状态下的稳定性问题显得次的情况,采用单柱式墩是合适的。但对于大跨径刚构一连续组合梁桥,从以下几方面的研究可见,采用双柱式墩是边主墩的合理型式。

(1)结构受力比较

设单柱式墩的截面尺寸为BX2H,双柱式墩为BXH,中心距2r,墩高相同。在其他条件相同的前提下,经计算,边主墩若采用单位式墩,与采用双柱式墩相比较:

主梁内力:中跨跨中的M,Q,N略有减小,边跨跨中和次边跨跨中的M,Q,N 均略有增大;边主墩顶和中主墩顶的N,Q均略有增大,变化值不大,但M却增大很多,对边主墩顶:成桥状态增大81%,最不利组合增大45%,对中主墩顶:成桥状态增大 1.3%,最不利组合增大6.l%;

中主墩墩身内力:N,Q略有增大,M成桥状态增大9%,最不利组合增大8%;

主梁挠度;次边跨跨中汽车荷载挠度增大36%,中跨跨中汽车荷载增大8%。

可见,边土墩采用双柱式可减小上部结构的计算跨径,降低箱梁截面内力和挠度。

(2)采用双柱式墩有利于施工阶段最大悬臂状态下的安全性

施工阶段,由于墩身与箱梁临时固结,因此,采用双柱式墩的顺桥向抗弯惯性矩为

而采用单柱式墩的顺桥向抗弯惯性矩为

对于本桥,前者为后者的 5.92倍。

(3)能保证桥梁横向抗风的求

施工期间,桥梁处于悬臂状态,其横向抗风稳定性尤为重。此时墩顶与主梁固接,对于单柱式墩,当其受到横桥向扭矩后,柱身产生扭转角,从而产生抵抗扭矩,对于双柱式墩,桥墩的抗扭能力由两部分组成:一是两片柱身扭转产生的抵抗扭矩,二是由于柱身产生横桥向水平力Q,从而产生抵抗扭矩,其值为Q 与2r的乘积,它是双柱式墩的主抵抗扭矩。从数值上看,后者远大于前者,因此能保证大跨径桥梁横向抗风稳定性的求。

摘本文介绍了布跨138+24+24+24+138=996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型

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(4)构造和美观求

最不利组合下墩顶的竖向力决定了支座的数量,大尺寸的大吨位支座的布置及在施工期间墩身与主梁的临时固结构造决定了墩身的最小平面尺寸。对本桥而

言,若采用单柱式墩,其墩身厚度在6m以上,显得过于厚重,与轻巧的中主墩不协调,在材料用量上与双柱式墩相差很少。

3边主墩支座力的平衡措施

由于边主墩距桥梁中心线较远,加上特定的合龙顺序和边中跨比,在不采取措施的前提下,两片边主墩墩身的竖向力会相差较大,这样一会导致支座吨位很大且规格相差悬殊;二来增加基础的工程量。为解决此问题,在边跨合龙前在外侧悬臂端施加配重能较好的解决。

本桥的设计措施是在边跨合龙前在外侧悬臂端施加 90t的永久配重,其与不配重计算结果。

可见,配重对平衡边墩墩顶轴力的效果是明显的。

最大悬臂状态下顺桥向施工稳定性取决于该状态下的最大不平衡荷载,其由箱梁已浇筑梁段的自重偏差、挂篮等机具的安装偏差、正浇筑梁段的自重偏差、浇筑时的动力系数偏差、两端挂篮装拆和移位的不平衡和墩身两侧的风压不平衡等其中的几种相组合得出,其值往往达100t以上。因此,配重施工前采取的有效措施并在良好的施工环境下,配重施工时顺桥向的施工稳定性是可以得到保证的。

4计算模式的处理

中主墩墩身与主梁固结,两者相连接的部位可用综合程序系统的带刚臂杆件单元来处理,能比较准确而简单地模拟构件交汇点的刚域效应。对于边墩,其对结构总体受力影响很小,一般不计入总体结构计算中,而从中分离出来,其对结构的效应用该处的约束(单向支承)来代替。而对于边主墩,其对结构总体受力影响较大,宜计人总体结构计算模型中。为此,综合程序增设了两个特殊杆件元,来解决实际结构中非刚性中间节点的约束模拟问题。

在本桥计算中,将P2,P5号墩与主梁间的支座连接约束用两端铰接刚性杆(А→∞,I→0)来处理,使计算图式归为全部刚结的形式。

5其他方面

由于主梁受力状态同连续刚构相差不大,因此三向预应力设计基本相同。但由于施工过程中的配重措施,必然使得在各合龙阶段施工时,合龙段两端的高程会有所差值,这可以通过设置预拱度或采取加卸载措施进行施工挠度控制于以解决。另外,由于0号块同连续刚构相比,其边界条件有了变化,应作相应的空间有限元分析。

六、结语

刚构一连续组合梁兼顾了连续梁和连续刚构的优点而扬弃各自的缺点,在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有优越性。在大墩位大位移支座逐步开

发和应用、悬臂施工技术已相当成熟的前提下,只对施工阶段进行合理的安排,施工中采取必的措施,大跨径刚构一连续组合梁桥不失为受力合理、施工可行、造价经济的方案。

连续刚构桥梁方案比选(原创、优秀)

1.1 方案比选 1.1.1 工程概况 (一) 主要技术指标: (1)孔跨布置:见”分组题目”。 (2)公路等级:一级。 (3)荷载标准:公路I 级,人群荷载3.5kN/m 2 (4)桥面宽度:桥面宽度20.5m ,即净2?7.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+2 ?2.0m(人行道和栏杆) (5)桥面纵坡:0%(平坡);桥轴平面线型:直线 (6)该地区气温:1月份平均6℃,7月份平均30℃。 (7)桥面铺装:铺装层为10cm 防水混凝土,磨耗层为8cm 沥青混凝土。 (二)材料规格 (1) 梁体混凝土:C50混凝土; (2) 桥面铺装及栏杆混凝土:C40级混凝土; (3) 预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用 715.24,915.24,1215.j j j j φφφφ----高强度低松弛钢绞线 (115.24j φ-公称断面面积为2140.00mm ),1860MPa b y R =,1488MPa y R =,对应锚具分别为YM15-7,YM15-9,YM15-12,YM15-19;对应波纹管直径分别为(内径) 70,80,85,100mm φφφφ(外径比同径大7mm )。 主梁竖向预应力钢筋采用32φ冷拉IV 级钢筋,735MPa b y R =(冷拉应力),550MPa y R =;对应锚具为M343?(螺距);对应孔道直径43φ,锚垫板边长140mm a =,相邻锚板中心距离不小于15cm 。 (三)河床横断面 河 床 横 断 面

(四)工程地质条件 大桥位于江心洲西侧及附近水域,其中0+250~0+532地面高程为 3.8~4.20米,低潮时为陆地,高潮时被水淹没;0+542,0+614位于水中,地面高程为-0.18~-3.63米,钻孔揭露表明,桥位覆盖层厚43.00~50.10米,主要为中密细、中砂层,其中0+322~0+614下部分布有厚18.60~21.15米的密实卵石土层。下附基岩全、强分化层均很发育,厚22.75~34.10米,其中0+532,0+614具有不均匀分化现象,全、强风化花岗岩中在高程-64.00~-75.50米间分布有厚0.95~4.70米的微风化花岗岩残留体。微风化基岩面变化很大,在-62.12~-82.03米间,基岩主要为灰白色中粗粒花岗岩、花岗斑岩,微风化基岩岩质坚硬,呈块状~大块状砌体结构,为主墩桩基良好的持力层。基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层,桩端进入微风化基岩一定深度。 微风化岩面一览表

连续梁连续刚构桥

连续梁、连续刚构桥 一、等截面连续梁 1、等截面连续梁,构造简单施工方便,适用于中等跨径(20~60米),25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥,较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁,较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。 2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。 3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表 等截面连续梁总体布置及主要尺寸 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时,为考虑减少边跨正弯矩,可使边跨小于中跨,边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。 (2)跨径小于15米,一般选用矩形截面;15~30米可采用T形或工字形截面;大于30米的可采用箱形截面。钢筋混凝土连续梁桥跨度不大时,可首先考虑采用板式(包括空心板)和T形截面。当需要采用箱形断面时,也可以采用低矮的多室箱,很少采用宽的单室箱。 (3)等截面连续梁的梁高,一般高跨比采用1/15~1/25。采用顶推法施工,从施工阶段受力要求考虑,梁高与顶推跨径之比选在1/12~1/17为宜。 (4)截面形式与桥宽关系。对于小跨径的城市高架桥或立交匝道桥,为求最小建筑高度,常用板式或肋板式截面,而在较大跨径时主要采用箱形截面。箱梁在横向布置,主要与桥宽有关。单箱室常用于桥宽在14米以内;单箱双室截面一般用于桥宽12~18米;超过18米的可以采用单箱多室或分离箱。 (5)板厚与梁高。板式截面分为实体截面和空心截面,实体截面多用于小跨径,且以支架现浇施工为主,板厚约为1/22~1/18L(L为跨径);空心截面的板厚为0.8~1.0米,顶、

jx贝雷片 钢木组合梁法施工连续刚构箱梁桥0 段托架工法_secret

贝雷片+钢木组合梁法 施工连续刚构箱梁桥0#段托架工法 一、前言 连续刚构箱梁桥0#段由于其梁段高度最高、一次性砼浇注方量最大,而且由下构施工转为上构施工,需将施工作业面积扩展数倍,施工难度极大。托架作为承受全部荷载的工作平台,必须保证足够的强度和刚度。 我公司在总结和吸收各种施工方法的基础上,采用贝雷片+钢木组合梁法施工0#段托架。该方法利用制式器材贝雷片和工字钢组合成承重平台,并通过预埋件锚固在墩身上;底板模板则通过加强弦杆+方木组合结构以伸臂梁的型式支承在工字钢上;梁段标高通过楔块调整。每个0#段只需一次性投入预埋件,其它构件均可重复使用。 该技术应用于京福高速公路福建段层溪Ⅲ号特大桥施工中,取得了良好的经济效益;施工技术的先进性受到业主和社会各界的广泛好评,我们将该技术进行总结整理,形成本工法。 本工法叙述时以层溪Ⅲ号特大桥0#段托架为例。 二、工法特点 1、采用贝雷片代替传统三角形型钢或万能杆件桁架,一方面充分利用了高强材料,保证了工程质量;另一方面,降低了施工难度。工字钢则以伸臂梁的形式承受翼缘板相对较小荷载的同时,部分抵消了主跨内的正弯矩。 2、通过预埋构件安装贝雷片,取消了支架,解决了高墩和水上作业的施工难题。 3、肋木以伸臂梁的型式代替传统简支梁承受上部荷载,减小了跨径,降低了主跨正弯距,从而降低了材料性能要求。并通过模板、钢材和方木三种材料的有效组合,充分发挥了材料的各自性能。 三、适用范围 适用于铁路、公路悬臂浇筑梁桥的0#段和现浇段施工,尤其在高墩、水上作业或地势陡峭、地基软弱等情况下,具有广泛的适用性。 四、施工工艺 (一)工艺原理 根据荷载最大工程部位的受力分析,布置悬臂梁的间距和伸臂梁的跨径,在此基础上合

(参考资料)连续刚构桥

6.3 预应力混凝土连续刚构桥 连续刚构桥一般用在长大跨径、高墩桥梁上,其结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结,下部结构一般采用柔性桥墩,以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。 连续刚构桥在桥墩抗弯刚度较小时其工作状态接近于连续梁桥。与连续梁桥相比较,它在采用悬臂法施工时和使用阶段,墩顶与梁一直保持固结状态。连续刚构桥的主要优点在于可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩及基础工程的材料用量。 本节内容主要介绍中、大跨径桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、适用范围以及构造上的一些特点,能使读者对该类桥型有一定的认识和理解。 6.3.1力学特点及适用范围 在受力方面,上部结构仍为连续梁特点,但必须计入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。桥墩因需有一定柔度,所受弯矩有所减少,但在墩梁结合处仍有刚架受力性质。 由于桥墩参与工作,连续刚构桥与连续梁桥的工作状态有一定区别, 连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差不大。对三跨连续刚构与三跨连续梁上部结构的弯矩进行比较可知:两者梁根部的恒载、活载弯矩基本一致;桥墩高40m 时,两者梁跨中恒载、活载弯矩相差小于10%;连续刚构桥墩根部恒载、活载弯矩随着桥墩加高而减小,但墩高达到40m 以上时减小的速率很小;连续刚构梁体内的恒载、活载轴向拉力随着桥墩加高而减小,但墩高达到30m 以上时减小的速率很小。 当设计跨度超过100m 时,预应力混凝土连续刚构桥可作为连续桥梁的比选方案。 6.3.2 立面布置及构造特点 1.立面形式 连续刚构桥一般有两个以上主墩采用墩梁固结,墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用,它利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移,即把高墩视做一种摆动的支承体系。 连续刚构桥一般采用柔性桥墩, 柔性桥墩立面形式主要有三种。 (1)单柱式墩 单柱式墩(图 6.17a)截面形式多 为闭口箱形截面,为了满足变形要求, 多用在深谷和深水河流的高桥墩上,具体尺寸需根据对柔性的要求确定。 (2)双柱薄壁墩 大部分连续刚构桥采用双柱薄壁墩 (图6.17b),双柱薄壁墩能减小根部梁弯矩峰值。每柱薄壁墩又有空心、实心之分。实心双壁墩施工方便,抗撞击能力较强;空心双壁墩可节约混凝土40% 左右。设计中应根据桥的高度和跨径选用适当的抗压、抗弯、抗推刚度, 再决定合适的形式。 a ) b ) 图6.17 连续刚构立面形式

连续梁、连续刚构桥梁施工

连续梁、连续刚构桥梁施工 《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》TZ324-2010 该标准为推荐性标准,施工单位可选择使用 术语 连续梁:沿梁长方向有三处或三处以上由支座支承的梁; 连续刚构:梁与中间墩刚性连接的连续梁结构; 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号术语 连续梁、连续刚构、刚构桥,施工方法均可采用悬臂浇筑法,主要的设备为挂篮,施工前根据施工图纸,设计挂篮形式并经过计算。 第117页第13章混凝土连续梁、连续刚构 模板、钢筋、混凝土应按照《铁路混凝土施工技术指南》(铁建设[2010]241号)施工要求规范施工 连续刚构施工时,挂篮焊接拼装和高空立体交叉作业较多,施工过程中应加强控制各个关键节点的工序质量及安全管控措施。严格执行现行规范《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009 3.1.6 桥涵工程施工按照《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]26号)的规定编制施工组织设计,加强控制工程、重难点及高风险工程的管理。 重难点及高风险体现在具体的工程条件,如高墩、超高墩连续刚构,或者施工条件极端不利的工程均属于重难点工程范畴,高墩悬臂浇筑采用拼装挂篮,本身高空作业频繁,属于高风险工程,施工时应加强施工过程的管控。

施工时应根据具体的工程条件编制详细的施工组织设计和相应的专项施工方案、安全施工专项方案及应急预案。 3.4.3 施工单位应编制实施性施工组织设计及关键工序的作业指导书,明确施工作业标准和要求。 4.3.1 桥涵工程开工前,应根据设计文件、施工调查报告和承包合同编制施工组织设计。 一般以单独的一座大桥或特大桥为单位工程编制详细的施工组织设计。详细的规定以《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010,3.2工程施工质量验收单元划分; 施工时应根据每座桥梁的复杂程度,编制各个分部工程的专项施工方案。 高墩翻模属于墩台身专项施工方案,空心高墩、实体墩台模板设计应单独编制模板设计计算书及设计图纸,作为方案的附件; 模板验算时需要用到的数据 《铁路混凝土施工技术指南》铁建设[2010]241号 模板工程第10页至第15页 模板设计《钢结构设计规范》GB50017,《木结构设计规范》GB50005,4.2.6 模板及支架的刚度应符合: 结构外露表面和直接支承混凝土重力的模板计算挠度不得大于构件跨度的1/400; 承台尺寸较大时,模板承受混凝土侧压力较大,应对模板刚度、强度进行验算,确定采用的模板类型及型式,采用钢模板强度、刚度较大,

连续梁桥、连续刚构指导书

预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥 毕业设计指导书 康锐 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥是应用广泛的公路和铁路桥梁形式,已经发展形成了相对成熟的设计施工技术方法,作为毕业设计的选择桥型,具有代表性。 一、设计题目 1、毕业设计的目的 经过毕业设计,使同学们了解预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计的基本过程,掌握预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计的基本要素,包括桥型的选择,桥跨尺寸的比选,主要结构尺寸的选择,结构受力计算分析,施工方法选择等。 通过毕业设计,同学们应对预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥设计有较全面的了解,能独立进行同类桥梁的计算分析,对预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥施工方法有一定的了解。 2、桥型的选择 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥属于梁式桥类型。其基本承重结构为预应力混凝土主梁和墩柱。顾名思义,连续梁和连续刚构桥桥跨结构主梁采用多跨连续体系,有三个或者三个以上支点;在结构自重与外荷载作用下,主梁承受着交变的正负弯矩作用;连续梁在连续的中间支点处设置大吨位竖向支座,因此连续梁的最大跨度受中间支点竖向支座吨位的限制;连续刚构桥采用主梁与中间支墩完全的结构性连接而实现墩梁直接固结传力,无中间支点竖向支座构造,但同时主梁与中间桥墩在支点处的变形必须协调一致,因此连续刚构桥要求中间桥墩的结构刚度能适应主梁变形,中间桥墩具有较大的高度,同时采用具有相对较低的抗弯刚度的所谓柔性墩结构体系,如双薄壁墩结构。根据其一般的内力分配规律,为达到结构尺度分布协调、受力合理,并具有良好经济性的目的,中大跨度连续梁和连续刚构桥采用变截面的主梁结构,以期在结构刚度和内力分配上协调

大跨径刚构一连续组合梁桥【结构设计】与探讨方案

大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与 探讨(1) 本文介绍了布跨138+240+240+240+138=996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、设支座主缴的结构型式、支座力的平衡措施、计算模式以及一些其他方面的问题。 关键词:大跨径刚构一连续组合梁结构设计探讨 一、前言 在大跨径桥型方案比选中,连续梁桥型仍具有很强的竞争力。连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合,通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构,边部数孔解除墩梁团结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式,通常称后者为刚构一连续组合梁。在我国已建成的该桥型的比较典型的例子有东明黄河大侨,跨径比之更大的该类型桥现已初见尝试。 二、刚构一连续组合梁桥的结构受力特点及应用 1结构特征及受力特点 在连续梁桥中,将墩身与主梁团结而成为连续刚构桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能,因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。具有一个主孔的单孔跨径已达 270m,具有多个主孔的单孔跨径也达250m,最大联长达1060m。随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步,具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢?众所周知,墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力,但随着联长的加大,墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大,在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用了,墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移,墩身剪力和弯矩将迅速增大,同时产生不可忽视的附加弯矩,致使刚构方案无法成立。在结构上将墩身与主梁的团结约束予以解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座,这样就变成刚构一连续组合梁的结构形式。于是边主墩墩身强度问题得以解决,且在一定条件下联长可相对延长。可见,刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合,它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点,在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。

预应力混凝土连续刚构箱梁桥

浅谈预应力混凝土连续刚构箱梁桥几种常用受力分析方法的对 比 【摘要】随着我国交通事业的迅速发展,公路桥梁与城市桥梁的修建也日益增多。同时由于技术的进步与成熟,桥型也由之前的简支转变为结构受力比较先进,跨度更大的连续梁或者连续刚构。当桥梁跨径加大时,结构性能优良的箱形截面往往是合宜的横截面选择。因此,对箱梁桥的受力分析方法的研究就显得很有必要。本文首先对箱梁截面的优点进行简要阐述,然后重点针对学者们对预应力混凝土连续钢构箱梁公路桥梁受力的几种常用分析方法进行阐述并加以对比,着重阐述了解析法和数值法在预应力箱梁受力分析中的原理和应用,并进一步得出相应结论。 1前言 箱型截面主要优点是截面抗弯、抗扭刚度大,结构在施工和使用过程中都具有良好的稳定性;顶板和底板都具有较大的混凝土面积,能有效抵抗正负弯矩,满足配筋的构造要求,并能很好适应管线等公共设施的布置;同时,箱形截面适应现代化施工方法的要求,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板;而且,箱形截面承重结构和传力结构相结合,使各部件共同受力,截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,达到经济效果。其中箱梁由于具有较大的截面抗扭强度及抗弯强度、弯曲应力图形合理、剪应力小、稳定性好、行车平稳舒适、施工速度快和造价低等优点,能够很好的满足高等级公路行车高速、平稳、舒适的要求。在国内外得

到了十分迅速的发展和广泛的应用。 预应力混凝土的研究已有一百余年的历史。近三十年来,预应力混凝土桥梁的发展速度异常迅猛,不但在跨径上己跻身于大跨径之列,而且在建桥数量上亦遥遥领先,有关预应力的研究也愈来愈成熟。预应力混凝土连续钢构箱梁桥一般采用空间受力分析法,概括起来,主要是解析法和数值法。 2 解析法在预应力箱梁受力分析中的原理及应用 解析法是为了把问题简化,往往采用一些假定和近似处理方法。如将作用于箱形梁的偏心荷分解成对称荷载与反对称荷载。对称荷载作用时,按梁的弯曲理论求解;反对称荷载作用时,按薄壁杆件扭转理论分析;然后将二者计算结果叠加而得。扭转分析又根据截面的刚度区分为截面不变形(刚性扭转)和截面变形(畸变)两种不同情况。通过这些荷载分解,就单项问题进行较深入的探讨。采用若干假定,是解析法的另一特点,如对位移模式的假定等。 箱形梁剪力滞的分析方法有“加劲板”理论、比拟杆法以及Eleissnen根据能量原理的分析方法等。关于箱形梁的扭转分析,前苏联学者符拉索夫和乌曼斯基在这方面建立了完整的理论。对于箱形梁的畸变应力分析,有广义坐标法、等代梁法、弹性地基梁比拟法等。弹性地基梁比拟法具有物理概念清晰、受力分析明确、计算简便等特点,所以得到普遍推广应用。对于箱形梁的横向弯曲,分析方法有影响面法和框架分析法。影响面法计算较为繁琐,而框架分析法是一种颇为简便的方法。

06 连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算

桥梁设计参考资料之六 连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算 中交公路规划设计院

目录 一、汽车荷载内力计算的一般公式 二、按刚性横梁法计算简支梁桥的横向分布影响线 三、修正的刚性横梁法 四、用“等代简支梁”法计算等截面连续梁桥荷载横向分布影响线 五、用“等代简支梁”法计算变截面连续梁或连续刚构荷载横向分布影响线 ⑴等代简支梁的抗弯惯矩修正系数C W计算 ⑵等代简支梁的抗扭惯矩修正系数C Q计算 ⑶变截面连续梁的刚性横梁法修正系数β ⑷按式(3-1)计算变截面连续梁各跨的横向分布影响线 六、连续梁或连续梁刚构桥横向分布系数计算 七、用荷载增大系数法计算连续梁或续梁刚构桥全宽的内力 附录1 各种截面的抗扭惯矩计算公式 附录2 等截面连续梁的等代简支梁修正系数C W

连续梁桥和连续刚构桥汽车荷载横向分布系数计算 1.汽车荷载内力计算的一般公式 简支梁桥和非简支梁桥汽车荷载内力计算公式的表达形式完全相同,即 i i n i i Y P m )(S ????+=∑=11ξυ (1-1) 式中:S-弯矩或剪力,应为横断面某一片主梁或梁肋的内力; (1+υ)-汽车冲击系数; ξ-从车道折减系数; i P -沿桥梁纵向汽车轴压力加载点i 处的轴压值,共有n 个加载点; i Y - 加载点i 处纵向内力影响线的竖坐标值; i m -加载点 i 处某一片主梁或梁肋的横向分布系数。简支 梁、连续梁和连续刚构桥的i m 值是有相同的应分别计算。 2.按刚性横梁法计算简支梁桥的横向分布影响线 图(2-1)为桥梁横断面, 共有5片主梁,单位力P=1 加载点距横断面中心的距离 为e 。某一主梁i 的横向分 布影响线竖坐标值为: ∑∑==± = n i i i i i n i i i ie I a I ea I I P 1 2 1 (1-2) 图2-1 桥面横断面

一般桥梁及连续刚构桥分部分项划分原则

三、一般桥梁工程 1、桥梁工程单位工程的划分,上下行线无法分开的以每座为一个单位工程,上下行线可以分开的分左右幅设两个单位工程。 2、桥梁工程的分部及分项工程按《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1—2004附录A规定分类和以下要求进行划分。 (1)、桥梁工程的基础及下部构造以每墩台为单元作为一个分部工程;桥梁工程的上部工程分别按梁板、桥面系和附属工程划分为分部工程。 (2)、基础及下部构造的分项工程划分 a、明挖的墩台基础工程,以每一个墩台的基础工程作为一个分项工程。 b、有桩基工程的墩台基础工程, 以每一个墩台分桩基和承台(如有)分别划分为分项工程。 (3)、下部工程每个墩台分墩身、台身、系梁(如有) 、盖梁(含支座垫石、挡块)、台帽(含支座垫石、挡块、耳背墙)为单元分别划分为分项工程。 (4)、上部构造的预制和安装(含支座、绞缝、湿接缝、干接缝、现浇横隔板)以每跨为单元组成一个分项工程。对于先简支后连续结构中的现浇端横梁、墩横梁第一个墩横梁归入第一跨,以此类推,以每跨作为一个评定单元并入该跨分项

工程内。 (5)、上部连续梁结构现浇工程,以每一联作为一个分项工程。 (6)、桥面系分桥面铺装(含钢筋加工及安装、钢筋网、钢板网、负弯矩张拉)、防水层、伸缩缝、钢筋混凝土护栏或栏杆、搭板等分别设立分项工程。 (7)、桥梁附属工程分护坡、护岸、排水等为单元分别设立分项工程。 四、特殊桥梁工程 1、斜拉桥和悬索桥,单位、分部、分项工程的划分严格按《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1—2004附录A 规定分类划分。 2、连续刚构桥 (1)单位、分部工程的划分参照一般桥梁工程的方法进行。 (2)分项工程的划分 a、主跨和边跨的基础及下部工程参照一般桥梁工程的方法划分。 b、0号节段及对称节段的浇筑,以节段为单元,作为分项工程(含钢筋安装)。边跨的墩顶浇筑及现浇段也分别划分为分项工程(含钢筋安装)。

最新大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨

大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探 讨

大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨 摘要:本文介绍了布跨138+240+240+240+138=996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、设支座主缴的结构型式、支座力的平衡措施、计算模式以及一些其他方面的问题。 关键词:大跨径刚构一连续组合梁结构设计探讨一、前言在大跨径桥型方案比选中,连续梁桥型仍具有很强的竞争力。连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。后者是前两者的结合,通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构,边部数孔解除墩梁团结代之以设置支座的连续结构。在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式,通常称后者为刚构一连续组合梁。在我国已建成的该桥型的比较典型的例子有东明黄河大侨,跨径比之更大的该类型桥现已初见尝试。二、刚构一连续组合梁桥的结构受力特点及应用 1结构特征及受力特点在连续梁桥中,将墩身与主梁团结而成为连续刚构

桥。由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能,因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展 [2]。具有一个主孔的单孔跨径已达270m,具有多个主孔的单孔跨径也达250m,最大联长达1060m。随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步,具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢?众所周知,墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力,但随着联长的加大,墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大,在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用了,墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移,墩身剪力和弯矩将迅速增大,同时产生不可忽视的附加弯矩,致使刚构方案无法成立。在结构上将墩身与主梁的团结约束予以解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座,这样就变成刚构一连续组合梁的结构形式。于是边主墩墩身强度问题得以解决,且在一定条件下联长可相对延长。可见,刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合,它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点,在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。 2.在我国的应用情况东明黄河大桥开创了刚构一连续组合梁桥在我国应用的先例。由于放松了

连续刚构桥发展史

PC连续刚构桥 PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。近年来,各国修建PC连续刚构桥很多,随着世界经济发展,PC连续刚构桥将得到更快发展。1998年挪威建成了世界第一stolma桥(主跨301米)和世界第二拉夫特桥(主跨298米),将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180米),开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例,十多年来,PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米PC 梁桥17座,中国占7座,其中西部地区占5座(表五)。1997年建成的虎门大桥副航道桥(主跨270米)为当时PC连续刚构世界第一。近几年相继建成了泸州长江二桥(主跨252米)、重庆黄花园大桥(主跨250米)、黄石长江大桥(主跨245米)、重庆高家花园桥(主跨240米)、贵州六广河大桥(主跨240米),近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术,已居世界领先水平。 表五:世界大跨度预应力混凝土梁桥

连续刚构桥。分主跨为连续梁的多跨刚构桥和多跨连续-刚构桥,均采用预应力混凝土结构,有两个以上主墩采用墩梁固结,具有T形刚构桥的优点。但与同类桥(如连续梁桥、T形刚构桥)相比:多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性,跨越能力大,施工难度小,行车舒顺,养护简便,造价较低。多跨连续-刚构桥则在主跨跨中设铰,两侧跨径为连续体系,可利用边跨连续梁的重量使T构做成不等长悬臂,以加大主跨的跨径。典型的连续刚构体系对称布置,并采用平衡悬臂施工方法修建。 漫谈大跨径连续刚构桥

连续刚构梁桥主要病害原因分析.doc

连续刚构梁桥主要病害原因分析 自1988年主跨188 m的大跨连续刚构洛溪桥建成以来,20年间我国修建了大量的连续刚构梁桥,成为180 m~300 in跨径中最有竞争力的桥型。然而修建的连续刚构梁桥在施工和运营过程中出现了一些较为常见的病害:跨中下挠过大和腹板出现斜裂缝,箱梁底板顶板出现纵向裂缝等。通过对现有桥梁的病害分析,不仅能对以后的设计提供借鉴,对施工中应注意的问题提早警觉和预防,而且可以为桥梁的维修提供依据。引起连续刚构桥的病害是多重因素引起的,包括材料方面的原因和设计方面、施工方面的原因。 1、材料方面的原因 近年来,使用了高效减水剂、水灰比低于0.3并且掺入了硅粉或者粉煤灰等超细矿物掺合料的混凝土即高性能混凝土应用于连续刚构桥。高性能混凝土早期有高弹性模量和强度,而且实验室试件具有优良的抗渗透性能,因此得到了广泛应用。高性能混凝土运用在桥梁上已经在国际上引起巨大的争议。实际调查表明,使用这种混凝土的桥梁往往在箱梁顶板会出现沿桥梁纵向间隔1 m~3 m的横向温度裂缝。顶板裂缝使混凝土受到腐蚀而加速劣化,预应力钢筋受到腐蚀,造成不利影响,优良的抗渗透性能更无从谈起。这证明实验室的数据用于实际工程中并不可靠。因为混凝土的开裂与结构物的体积大小、养护历史和周边环境有着密切的联系。实验室试件一般体积很小,而且边界条件不受约束,不受冷热、干湿、冻融的循环作用,而且现在实验室所做的试验重点只集中在试件的7 d,28 d或者90 d的强度,收缩徐变性质的研究,而对高性能混凝土更长时间如1年,5年,1O年或者更长时间的性质,如强度,收缩徐变和大体积混凝土的抗裂性能缺乏研究。良好的养护对形成混凝土强度和耐久性是非常重要的,工地不具备像实验室那样恒温恒湿的养护条件,同样配合比的混凝土在工地的养护条件下和在实验室的养护条件下表现出来的性质可能有巨大的差别。 2、设计理论及计算方法的原因 2.1 平面的分析方法 早期设计的桥梁由于计算手段有限,采用的都是平面理论的分析方法。通过二维平面计算认为,通过控制纵向和竖向的预应力,整个箱梁的应力都可以得到控制。基于以上理沦,从洛溪桥开始很长一段时间内,在箱梁桥的设计中一般都取消了下弯索。得益于空间有限元的发展,发现仅从二维来分析主拉应力,被忽略的应力有箱梁腹板在自重、活载、温度荷载、张拉横向预应力、张拉纵向预应力引起的径向力等荷载的作用。若计入这些影响因素,主拉应力值将会有比较大的增长。这是腹板出现斜裂缝的主要原因之一。因此,仅从平面分析是远远不够的。空间有限元的发展为设计者了解应力空问分布提供了强有力的工具。 2.2 预应力损失 规范规定的预应力损失影响因素包括:预应力钢筋与管道壁之间的摩擦;锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩;昆凝土的弹性压缩预应力钢筋的应力松弛;混凝土的收缩徐变。实际结构中引起预应力损失的原因更加复杂,比如钢筋锈蚀,虽然没有计算进

连续刚构桥毕业设计

目录 1 方案拟定及比选 (1) 1.1工程建设背景介绍 (1) 1.2工程主要技术标准 (1) 1.3设计方案介绍 (1) 1.3.1 设计方案一——预应力混凝土连续刚构桥 (1) 1.3.1 设计方案二——独塔斜拉桥 (2) 1.4比选结果 (2) 2 桥梁结构主要尺寸拟定 (3) 2.1主跨跨径及截面尺寸的拟定 (3) 2.1.1 主跨跨径拟定 (3) 2.1.2 顺桥向梁的尺寸拟定 (3) 2.1.3 横桥向的尺寸拟定 (3) 2.2材料规格 (4) 3 模型建立 (5) 3.1结构单元划分 (5) 3.1.1 划分原则 (5) 3.1.2 划分结果 (5) 3.2施工过程模拟 (5) 3.3毛截面几何特性计算 (9) 4 全桥内力计算 (12) 4.1计算参数 (12) 4.2内力计算 (12) 4.2.1 自重作用下的内力计算 (12) 4.2.2 二期恒载作用下的内力计算 (14) 4.2.3 墩台不均匀沉降引起的次内力计算 (15) 4.2.4 温度对结构的影响 (16) 4.2.5 混凝土徐变、收缩对结构的影响 (21) 4.2.6 活载内力计算 (23) 4.3作用效应组合 (29) 4.3.1 作用 (29) 4.3.2 组合原理及规律 (29) 4.4施工阶段分析 (33)

5 预应力钢束设计及截面特性计算 (36) 5.1按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 (36) 5.2预应力筋估算结果 (37) 5.3换算截面几何特性值计算 (39) 6 预应力损失计算 (42) σ (42) 6.1预应力筋与孔道壁之间摩擦引起的应力损失 1l σ (44) 6.2.锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失2l σ (45) 6.3.混凝土加热养护时,预应力筋和台座之间温差引起的应力损失3l σ (45) 6.4.混凝土弹性压缩引起的应力损失4l σ (46) 6.5由钢筋松弛引起的应力损失的终极值 5l σ (47) 6.6由混凝土收缩和徐变引起的预应力损失6l 6.7有效预应力计算 (48) 7 截面验算 (49) 7.1承载能力极限状态验算 (49) 7.1.1 使用阶段正截面抗弯验算 (49) 7.1.2 使用阶段斜截面抗剪验算 (55) 7.2正常使用极限状态验算 (60) 7.2.1 使用阶段正截面压应力验算: (60) 7.2.2 施工阶段正截面法向应力验算 (61) 7.2.3 使用阶段正截面抗裂验算 (62) 7.2.4 使用阶段斜截面抗裂验算 (62) 7.2.5 变形验算 (62) 参考文献 (64) 致谢 (65) 附表 (66) 附件 (85) 开题报告 (85) 外文文献原文及译文 (85)

(65m+115m+65m)公路预应力混凝土连续刚构梁桥设计--毕业设计

(65m+115m+65m)公路预应力混凝土连续刚构梁桥设计--毕业设计

(65m+115m+65m)公路预应力混凝土连续刚构梁桥设计

毕业设计任务书 班级: 学生姓名: 学号: 发题日期: 完成日期: 题目: 65 + 115 +65 m公路预应力混凝土双薄壁墩连续刚构桥设计 1、本论文的目的、意义根据教育部指示,毕业设计是高等工科院校本科培养计 划中最后一个重要的教学环节,目的是使学生在学完培养计划所规定的基础课、技术基础课及各类必修课和选修专业课程之后,通过毕业设计这一环节,较为集中和专一地培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能以及分析和解决实际问题的能力。和以往的理论教学不同,毕业设计要求学生在老师的指导下,独立地、系统地完成一个工程设计,掌握一个工程设计的全过程。在巩固已学课程的基础上,学会考虑问题、分析问题和解决问题,并可以继续学习到一些新的专业知识,有所创新。 2、设计原始资料 (一) 主要技术指标 (1) 孔跨布置:见“分组题目”; (2) 公路等级:一级 (3) 荷载标准:公路-I级,人群荷载3.5kN/m2; (4) 桥面宽度:桥面宽20.5m,即:净2×7.5m(车行道)+1.50m(中央分隔带)+2×2.0m (人行道与栏杆); (5) 桥面纵坡:0% (平坡); (6) 桥面横坡:±1.5%。 (7) 桥轴平面线型:直线。 (二)材料规格 (1) 梁体混凝土:C50级混凝土; (2) 桥面铺装及栏杆混凝土:C40级混凝土; (3) 预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用7-φj15.24、9-φj15.24、12-φj15.24或19-φ

连续刚构桥相对于连续梁来说有优点吗

连续刚构桥相对于连续梁来说有优点吗? 连续刚构桥的特点就是主梁和墩台是刚性连接的,在竖向荷载作用下,主梁端部产生部分负弯矩,减少了跨中的弯矩,跨中截面相应减小.所以桥下净空大,视野开阔,混凝土用量少. 而且,由于墩梁固结,不需要支座.整个桥梁连成一体,抗震性能好. 连续刚构桥适合大跨,高墩,俊秀挺拔.景观效果好. 呵呵,优点很多啊 总结一下: 连续刚构桥相比连续梁桥 1、主墩无支座,施工方便。 2、连续刚构一般采用悬臂施工,合拢前不需要体系转化。 3、顺桥向抗弯刚度大,受力性能好,墩梁固接能有效减小跨中正弯矩。 4、横桥向抗扭刚度大,能较好满足悬臂施工的抗风要求。 5、由于墩得柔性,顺桥向抗推刚度小,能有效减小温度、收缩徐变等次内力,对结构的抗震也更有利。 6、相对来说全桥伸缩缝少,行车平稳顺畅。 但连续刚构也有一些自身的不足之处: 1、随着墩身加高,设计中要考虑的因素变多(墩的柔性对施工和成桥过程中桥梁力学性能的影响)。 2、墩的抗撞击性能较差。 若是方案比较,只有高墩大跨,用连续刚构才能突出体现其优点,而且由于墩梁固结,基础变位影响较大。但总体来说,连续刚构不仅继承了连续梁的优点,还有施工简便,受力性能好等优势 连续刚构的优点上面的各位都说得很详细了,我来补充一下:连续刚构桥是一种高次超静定结构,连续梁结构也是超静定结构,但因超静定次数比连续刚构少而使得受力要简单一些。还有,连续刚构的墩高往往各不相同,所抗推刚度也各不相同(抗推刚度与墩高的三次方的倒数成正比),而且可能相差很大,由连续刚构由于墩梁相结合,共同受力,所以刚构桥的计算是比较复杂的;相比之下,连续梁桥的上部结构受力受墩身的影响要少得多。但是,连续梁桥在顺桥向抗弯刚度和横桥向的抗扭刚度较小,难以适应特大跨径桥梁对悬臂施工和横向抗风的要求。关于连续刚构的优点,上面的朋友们已经说得很详细了。我想说的是连续刚构的0号块受力比较复杂,而且如果处理不好的话,比较容易出现裂缝。 选用一种桥型不是光看它的优缺点,最主要的是看桥位的环境,适合做什么就做什么,不一定非得用某种桥型。 一家之言,姑妄听之。呵呵 1

预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥毕业设计指导

土木工程专业 预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥 毕业设计指导书 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥是应用广泛的公路和铁路桥梁形式,已经发展形成了相对成熟的设计施工技术方法,作为毕业设计的选择桥型,具有代表性。 一、设计题目 1、毕业设计的目的 经过毕业设计,使同学们了解预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计的基本过程,掌握预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计的基本要素,包括桥型的选择,桥跨尺寸的比选,主要结构尺寸的选择,结构受力计算分析,施工方法选择等。 通过毕业设计,同学们应对预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥设计有较全面的了解,能独立进行同类桥梁的计算分析,对预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥施工方法有一定的了解。 2、桥型的选择 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥属于梁式桥类型。其基本承重结构为预应力混凝土主梁和墩柱。顾名思义,连续梁和连续刚构桥桥跨结构主梁采用多跨连续体系,有三个或者三个以上支点;在结构自重与外荷载作用下,主梁承受着交变的正负弯矩作用;连续梁在连续的中间支点处设置大吨位竖向支座,因此连续梁的最大跨度受中间支点竖向支座吨位的限制;连续刚构桥采用主梁与中间支墩完全的结构性连接而实现墩梁直接固结传力,无中间支点竖向支座构造,但同时主梁与中间桥墩在支点处的变形必须协调一致,因此连续刚构桥要求中间桥墩的结构刚度能适应主梁变形,中间桥墩具有较大的高度,同时采用具有相对较低的抗弯刚度的所谓柔性墩结构体系,如双薄壁墩结构。根据其一般的内力分配规律,为达到结构尺度分布协调、受力合理,并具有良好经济性的目的,中大跨度连续梁和连续刚构桥采用变截面的主梁结构,以期在结构刚度和内力分配上协调一致。结合公路、铁路桥梁等桥面宽的实际情况,变截面采用改变截面高度的方法实现。根据连续梁和连续刚构桥的特点,连续梁和连续刚构桥适宜于在跨越较大河流或深谷等障碍情况下,采用分段无支架悬臂施工;连续梁适合在墩高小、跨度适中的情况下使用,而连续刚构桥宜在大跨高墩情况下采用。 桥型选择,既要考虑工程要求,又要考虑工程地形地质条件,同时还必须重视结构物与

02 预应力砼连续刚构公路桥总体设计及主要尺寸

桥梁设计参考资料之二 预应力砼连续刚构公路桥 总体设计及主要尺寸 中交公路规划设计院编

目录 1连续刚构桥的适用范围-------------------------------------------------1 2 连续刚构与连续梁的混合体系-----------------------------------------1 3 墩高对连续刚构桥的影响-----------------------------------------------1 4 孔跨布置--------------------------------------------------------------------2 4.1三跨连续刚构---------------------------------------------------------2 4.2 两跨T构--------------------------------------------------------------3 4.3多跨连续刚构---------------------------------------------------------4 4.4小边跨连续刚构------------------------------------------------------4 5 主梁构造与尺寸-----------------------------------------------------------6 5.1箱梁高度---------------------------------------------------------------6 5.2 箱梁顶、底板和腹板厚度-----------------------------------------9 5.3箱梁横隔板-----------------------------------------------------------10 6 主墩构造与尺寸----------------------------------------------------------10 6.1设计原则---------------------------------------------------------------10 6.2墩身结构型式及尺寸------------------------------------------------11 6.3墩身设计参数的优化------------------------------------------------12 6.4部分连续刚构桥主墩S值和b值---------------------------------12 6.5桥墩防撞设计---------------------------------------------------------13 6.6桥墩抗渗设计---------------------------------------------------------13 7其他方面-------------------------------------------------------------------14 7.1箱梁的管养、检修通道---------------------------------------------14 7.2 箱内泄水孔-----------------------------------------------------------14 7.3 箱内通气孔-----------------------------------------------------------14 7.4 梁段结合面上剪力齿-----------------------------------------------14 7.5 预留更换支座的空间-----------------------------------------------15

连续刚构桥施工工艺

连续刚构桥施工工艺 1.连续梁桥、连续刚构桥概念 两跨或两跨以上连续梁桥,属超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生支点负弯距对跨中正弯距有卸载作用,使内力状态比较均匀合理。连续梁在连续梁与墩之间设有支座,连续刚构将主梁做成连续梁体与薄臂桥墩固结而成。 2.梁体悬浇施工 预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥采用悬臂施工的方法,需要施工中进行体系转换。即在悬臂浇注混凝土施工时,结构受力状态呈T形刚构、悬臂梁,待主梁合拢后形成连续刚构或连续梁。 预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥墩梁是铰接(设置支座),不能承受弯距,在悬臂浇注时需采取措施,设置临时支座将墩梁固结,待悬臂施工至合拢状态后才能拆除临时支座形成连续梁桥。T型刚构、连续刚构桥墩梁是固结的,采用悬臂浇注施工时,结构本身已具有承受悬臂梁体重量的抗弯能力,可根据设计和施工要求设置临时托架和挂篮进行悬臂施工。2.1.悬臂梁体分段 悬臂浇筑施工时,梁体一般要分四大部分浇筑,0#段(即墩顶段)、0#段两侧对称分段悬臂浇注部分和不平衡梁段、边孔在支架上浇注部分、中跨和边跨合拢部分。 2.2.悬浇程序(墩梁铰接) 1、在墩梁间设置临时固结系统,然后在托架上浇注0#段。 2、在0#段上安装悬臂挂篮,向两侧依次浇注对称梁段和不平衡梁段。 3、在临时支架上浇注边跨梁段。 4、在挂篮上浇注中跨和边跨合拢段。 2.3.施工工艺 2.3.1.0#段施工 0#段结构复杂,预埋件、钢筋、各向预应力钢束及其孔道、锚具密集交错,梁面有纵横坡度,端面与待浇段密切相连,要精心施工。混凝土浇注顺序先底板、再腹板、后顶板。 施工程序如下:

(1)安装墩顶托架平台(如梁底距离地面较小,可立钢管支架,如距离较大,则墩顶预埋型钢作为牛腿支架); (2)浇注支座垫石及临时支座; (3)安装永久盆式橡胶支座; (5)安装底板部分堵头模板; (6)托架平台试压。 (7)调整模板位置及标高; (8)绑扎底板和腹板的伸入钢筋; (9)安装底板上的竖向预应力管道和预应力筋; (10)绑扎腹板、横隔板钢筋及管道定位筋; (11)安装腹板纵向预应力管道及预应力钢筋。 (12)安装全套模板。 (13)绑扎顶板底层钢筋网及管道定位筋。 (14)安装顶板纵向预应力管道及横向预应力管道和预应力筋。 (15)安装顶板上层钢筋网。 (16)浇注梁体混凝土。 (17)拆模,两端混凝土连接面凿毛。 (18)预应力钢筋张拉及孔道压浆。 梁体混凝土要求一次性浇注成型。浇注时,因梁体较高(一般为5~8m),为防混凝土输送不到位或漏振,需在腹板上开窗输送砼及振捣,其开窗的方案及混凝土浇注方法如下: 开窗方案: ①顶板接浆漏斗开窗 顶板钢筋不用割断,可先松开扎丝,把相应位置钢筋拔开即可,内模必须设置开口,可设活动板,以便封窗。在顶板中心线上设两个窗口。 ②腹板进浆开窗 腹板进浆开窗:在每侧腹板距底板顶面3.5m处设4个窗口,以便人员进入腹板捣固和浇筑。

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