連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設(shè)計與計算

余超超 羅瑞敏

（杭州華龍交通勘察設(shè)計有限公司，浙江 杭州 310000）

連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設(shè)計與計算

余超超 羅瑞敏

（杭州華龍交通勘察設(shè)計有限公司，浙江 杭州 310000）

摘 要：作為一種輕型橋梁的連續(xù)剛構(gòu)橋，因為其構(gòu)造美觀、行車平穩(wěn)舒適、方便養(yǎng)護、費用低等優(yōu)勢，在國內(nèi)橋梁項目工程建設(shè)中得到了廣泛運用。橋梁設(shè)計是保證連續(xù)剛構(gòu)橋梁整體穩(wěn)定性的最為主要的步驟之一。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋梁；設(shè)計；計算結(jié)果分析

隨著國內(nèi)當(dāng)代社會經(jīng)濟和科技的繼續(xù)發(fā)展與進步，道路橋梁行業(yè)也在迅速的發(fā)展。連續(xù)剛構(gòu)橋是一種有2個以上主墩使用墩梁固結(jié)的橋型，橋的構(gòu)造使用的是預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)造，它是以連續(xù)橋梁與T型剛構(gòu)橋作為基本設(shè)計出來的，即具備T型剛構(gòu)橋橋型美觀、防止下部施工困難等的特征，具備較好的技術(shù)經(jīng)濟性，在國內(nèi)橋梁建設(shè)中有著特別廣泛的使用與良好的發(fā)展前景。

1 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設(shè)計

1.1 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的構(gòu)造設(shè)計

（1）主梁設(shè)計要點

在連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁設(shè)計中，因為構(gòu)造自身的腹板高度比較低，因此不需要布置豎向預(yù)應(yīng)力，只需要使用一般的鋼筋就能夠達到良好的抗剪結(jié)果。

（2）主墩設(shè)計要點

在連續(xù)剛構(gòu)橋的主墩構(gòu)造設(shè)計中，使用薄壁空心橋墩是一般的做法，并讓橫橋向橋墩的兩側(cè)呈圓弧面，詳細(xì)設(shè)計時，順橋向的寬度要限制在3m以內(nèi)，承臺厚度要限制在2.8m，建議采用樁基礎(chǔ)設(shè)計。

（3）護欄設(shè)計要點

在對橋梁護欄構(gòu)造實行設(shè)計時，能使用現(xiàn)澆混凝土的辦法，同時為了把因混凝土熱脹冷縮對橋梁構(gòu)造變形的影響進一步降低，能在橋面上每間隔必定的間距布置一條伸縮縫，并加設(shè)溫度縫。

1.2 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的應(yīng)力控制設(shè)計

在連續(xù)剛構(gòu)橋梁中，直接關(guān)系到橋梁構(gòu)造的全體質(zhì)量的是應(yīng)力設(shè)計的合理與否。很多項目實例表明，引發(fā)連續(xù)剛構(gòu)橋橋身變形的關(guān)鍵因素是橋梁自重，而預(yù)應(yīng)力的張拉結(jié)果則可以有效把橋身對底板的壓應(yīng)力減少。在橋身應(yīng)力控制的設(shè)計經(jīng)過中，影響主梁應(yīng)力結(jié)果的關(guān)鍵原因是彎矩與剪力，因此要把橋身主梁截面的正應(yīng)力和支點周圍的主拉應(yīng)力作為控制核心。

1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的線形控制設(shè)計

在連續(xù)剛構(gòu)橋梁的線性控制設(shè)計當(dāng)中，對懸臂的建筑影響很大的主梁的立模標(biāo)高，關(guān)系著主梁線性的平順。在確定立模標(biāo)高的時候，假如思考的原因相對符合現(xiàn)實，并在實施經(jīng)過中準(zhǔn)確控制，則橋梁的線性設(shè)計結(jié)果會很好。

如下是立模標(biāo)高的計算公式：

Hilm=Hisj+（fi1+ fi2+ fi3）fig （1）

式中： Hilm－i節(jié)段立模高度；

Hisj－i階段設(shè)計標(biāo)高；

fi1－本施工和之后澆筑每個段對該點的影響；

fi2－本段施工縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對該點的影響值；

fi3－徐變、收縮、溫度、構(gòu)造系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、二期恒載、活載影響值；

fig－掛籃彈性變形對施工段的影響值。

跟著懸臂的接連伸長，每個參數(shù)接連加大對撓度的影響。主梁的撓度重要和主梁節(jié)段的重量與預(yù)應(yīng)力有著緊密的關(guān)系。所以，我們應(yīng)該關(guān)鍵思考掛籃附加變形與撓度變形調(diào)整值，并繼續(xù)修正立模標(biāo)高的計算公式。

2 連續(xù)剛構(gòu)橋梁計算結(jié)果分析

以82.5+128.5+82.5m三跨連續(xù)剛構(gòu)為例：

2.1 結(jié)果分析

（a）因為重力作用，主梁邊跨承受正彎矩，并且在L=27.5m處達到最大，為M=89218.01（kN·m），然后邊跨的正彎距開始漸漸的減小，在L=52.5m左右減小到0。左右減小為0。從此，邊跨梁最先承受負(fù)彎矩而且快速增長，最大的是塔根右側(cè)負(fù)彎距，為M=314500.41 （kN·m）。

（b）在L=80和L=85截面左右兩側(cè)負(fù)彎距存在差值，這是由于此橋橋墩指定限制為穩(wěn)固端，屬剛性連接的墩梁固結(jié)，能夠傳遞彎矩，故橋墩也承受了局部彎矩。

2.2 橋墩單元軸力分析

（a）柱式橋墩的構(gòu)造特征是從分離的2根或幾根立柱（或樁柱）所構(gòu)成，是橋梁中實用相對多的一種橋墩方式。它的外形美觀，圬工體積少，而且重量比較輕。

圖1 靜力荷載工況下的主梁彎矩圖

（b）橋墩要承擔(dān)所有主梁單元和橋墩的自重，當(dāng)有活載作用時，還要承擔(dān)所有活載，之后把這些荷載統(tǒng)統(tǒng)傳遞給墩臺樁基。橋墩為5.99MPa的最大壓應(yīng)力值，設(shè)計要求相符。

2.3 撓度分析

（a）撓度發(fā)生的因素：影響大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的后期變形的原因有很多，像混凝土收縮徐變、主梁剛度的轉(zhuǎn)變、降低縱向預(yù)應(yīng)力的有效性、豎向接縫質(zhì)量對后期變形的影響、預(yù)拱度設(shè)置偏差、汽車活荷載長期效應(yīng)的影響、不高的施工質(zhì)量水平，管理不完善等。

（b）控制主梁跨中下?lián)系膶Σ撸涸谠O(shè)計上，確保梁有充足的正截面強度與斜截面強度；施工掌控上，使用預(yù)拋高的辦法掌控大跨徑連續(xù)剛構(gòu)的線形；在施工上，要掌控混凝土的坍落度在樁基以內(nèi)，盡能夠的把混凝土加載齡期延長。預(yù)應(yīng)力管道定位必須要準(zhǔn)確，保證建設(shè)充足的預(yù)應(yīng)力。

結(jié)語

連續(xù)剛構(gòu)橋是一種特別具有生命力的橋梁構(gòu)造方式， 現(xiàn)已變成為大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的第一選橋型。在橋梁設(shè)計中，要對已成同類型橋梁實行分析與調(diào)查，借鑒其順利的經(jīng)驗，取長補短，來完成構(gòu)造安全、造型美觀與景觀協(xié)調(diào)的橋梁設(shè)計理念。

參考文獻

[1] JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范[S].

[2]李建.連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制靜力分析及程序設(shè)計[D].武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2009（07）：34-66.

中圖分類號：U448

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