雙墩柱大懸臂預應力蓋梁設計探討

摘 要：通過筆者參與設計的一座高架橋的雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁為分析對象，簡要介紹雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁的設計及在設計中應注意的問題。

關鍵詞：蓋梁 預應力 設計

中圖分類號：U443.22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0060-02

近年來，隨著城市規模的不斷擴大，快速路及大型立交應運而生，大量高架橋在城市中不斷出現，設計中經常采用預制拼裝上部結構和大懸臂預應力蓋梁橋墩相搭配的結構形式，此類型下部結構既減少占地面積，節省征地等費用，又增加橋下空間的通透性。上部結構采用預制結構，施工工藝成熟，既保證了施工質量，縮短了工期，又節省造價[1]。因此，該類方案不僅在技術上安全可行，而且在景觀和造價方面均滿足要求而備受業主的青睞。

本文以某工程項目高架橋中的雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁為例，介紹了該類型蓋梁的受力特性和設計要點。

1 蓋梁的受力特性

蓋梁將上部結構所受荷載傳遞給墩柱和基礎，是下部結構設計中的重要部分。排架墩臺在橫橋向由蓋梁與柱（樁）組成框架結構，對于雙墩柱的蓋梁可按連續梁計算。與外加荷載相比，蓋梁自身產生的結構內力很小，蓋梁上絕大部分的力來自于上部結構經支座傳遞的集中力。

2 蓋梁設計概況

2.1 蓋梁的構造尺寸及預應力鋼束布置

2.2 蓋梁的施工步驟

3 蓋梁的受力分析

蓋梁的受力分析采用橋梁博士軟件進行建模計算。蓋梁的計算需嚴格按施工工序進行建模計算，有效模擬施工過程，保證結構安全。

蓋梁活載為上部荷載通過支座傳遞，作為集中力作用在蓋梁上。蓋梁活載可采用簡化方法。將蓋梁單元假設成橋面單元，讓車輛活載直接在蓋梁上橫向布置，求得蓋梁最不利內力[3]。

3.1 施工階段的受力分析

由圖2可知，施工階段蓋梁上緣短暫狀態不出現拉應力，下緣拉應力約為0.825 MPa，滿足規范要求。

3.2 運營階段的受力分析

由圖3可知，主拉應力為0.957 MPa、主壓應力為9.095 MPa；短期效應組合下正應力出現0.006 MPa的拉應力，長期效應組合下正應力不出現拉應力，均滿足《公橋規》 要求。

同時通過橋梁博士軟件對蓋梁運營階段各組合進行驗算，可得承載能力極限狀態下正截面抗彎強度等也滿足規范要求。

4 結語

雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁的設計方案不僅滿足景觀和造價要求，而且通過計算證明了該方案的技術可行性，且提高了下部結構的耐久性，可作為高架橋蓋梁的一種方案供參考。但預應力蓋梁施工難度較大，為方便施工，設計預應力時應保證錨固端鋼束彎起角度盡量一致，以減少施工難度和預應力損失。

參考文獻

[1]劉忠偉，盧啟煌.雙墩柱大懸臂預應力蓋梁的計算[J].山西建筑，2010（5）.

[2]楊秀珍，王勇.大懸臂預應力蓋梁設計與運用[J].廣東土木與建筑，2010（1）.

[3]許東風，李皓.淺談預應力混凝土蓋梁設計[J].中國水運，2010（4）.