連續剛構橋縱向預應力形式研究

白蓉蓉+段丹丹+黃娟

摘要：隨著現代預應力技術的不斷提高，其應用也更加廣泛而深入。預應力技術在橋梁結構體系中是否能夠取得良好的成效，在很大程度上取決于預應力的設計和施工工藝，其中預應力束的線形設計是至關重要的一項，引起了國內外學者的廣泛關注并進行了深入研究。本文為了研究縱向預應力鋼束的優化布置，以某大跨度預應力混凝土連續剛構橋為工程實例，通過建立不同的數值模型，研究縱向預應力形式與主梁受力間的關系及其變化規律，對縱向預應力形式進行優化布置，以達到提高設計效率，節約用料降低費用，同時使橋梁結構受力以及耐久性等性能達到最優的目的。

關鍵詞：連續剛構 設計參數 數值分析 縱向預應力形式

中圖分類號：U448 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

0 引言

隨著高強材料以及大噸位群錨預應力技術在大跨徑預應力混凝土連續剛構橋中的廣泛應用，預應力設計與施工工藝變得尤為重要。本文以某大跨徑預應力混凝土連續剛構橋為工程實例，通過懸臂澆筑預應力混凝土連續剛構橋的鋼束布置形式的變化，來對縱向預應力的優化布置進行研究。

1 計算模型及結構設計參數

以某大跨度預應力混凝土連續剛構橋為原型，該橋上部結構跨徑布置為61m+115m+61m，主梁為分離式單箱單室箱梁，箱梁底板上緣及底板下緣均按二次拋物線變化。

運用MIDAS/CIVIL軟件在原始模型的基礎上，保持其他設計參數不變，通過調整腹板束的錨固位置來實現對預應力束的布置，包括：腹板束不下彎，腹板束下彎位置錨固于箱梁H/2高度及錨固于箱梁2H/3高度處建立3個模型，以此來探討腹板束錨固位置的不同對主梁各關鍵截面的影響。

1.1 最大雙懸臂狀態主梁關鍵截面的應力和內力

1.2 成橋狀態主梁關鍵截面的應力和內力

2 結語

（1）上述圖表描繪出了主梁在最大雙懸臂施工階段和成橋狀態時各關鍵截面的下緣主應力值和內力值。從圖中可以看出，腹板設置下彎束和不設下彎束對結構下緣的應力值和內力值影響較大，其中設置腹板下彎束可以有效降低剪力對橋梁的傷害。主要原因是大跨預應力混凝土連續剛構橋較大的主梁截面產生的剪力值也相應提高，只靠混凝土箱梁自身截面以及豎向預應力筋已經遠遠無法滿足抗剪的需要，因此必須通過設置腹板束下彎來彌補豎向預應力以達到主梁斜截面抗剪的要求。

（2）通過對上述圖表進行比較可以看出，腹板束下彎錨固點位于2H/3處比腹板束下彎錨固點位于H/2處的主梁下緣應力值和內力值得分布更合理，究其原因，可以歸納為以下兩點：

第一，腹板束下彎錨固點位于2H/3處比腹板束下彎錨固點位于H/2處的彎折程度小，相應的預應力損失也能小一些。

第二，腹板束下彎錨固點位于2H/3處可以提供比腹板束下彎錨固點位于H/2處更大的豎向預應力以抵抗剪力對主梁的損害。

參考文獻

[1]朱爾玉，劉磊，蘭魏，等.現代橋梁預應力結構[M].北京：清華大學出版社；北京交通大學出版社，2008.

[2] 劉慶志. 大跨PC連續剛構橋的預應力鋼束優化研究[D].昆明： 昆明理工大學碩士學位論文.2008.