基于施加預推力的懸澆連續剛構橋優化設計

張志超

（同濟大學建筑設計研究院（集團）有限公司，上海市 200092）

0 引言

懸澆連續剛構橋是上世紀50年代興起的橋型結構，相比于支架澆筑結構，懸澆結構將預應力技術與懸臂施工工法巧妙結合，具有對設備的利用率高，經濟性能好，對主橋下方地質條件要求低和對橋墩兩側橋下空間通行或通航影響小等優勢，在跨路、跨河等大中型橋梁中快速發展[1-2]。

1953年，德國建成第一座采用平衡懸臂澆筑施工工法的大跨徑預應力混凝土梁橋——Worms橋，該橋主跨跨徑為114.2 m。在國外公路橋梁中，連續剛構橋跨徑最大的是挪威Stolma橋和Raft sundet橋，主跨跨徑分別為301 m和298 m[3]。在我國，跨徑超過120 m的預應力混凝土連續梁橋或連續剛構橋已建設了數百座。1997年建成的虎門輔航道橋主跨跨徑為270 m，是我國跨徑最大的連續剛構橋[4]。

1 懸澆連續剛構橋施加預推力問題的提出

懸澆連續剛構橋由于結構的超靜定特性，其在溫度作用和收縮徐變作用等因素下，全橋會產生較大的次內力。主橋結構中，主梁的次內力可以通過調整預應力來抵消；但橋墩一般為鋼筋混凝土結構，受次內力的影響較大，尤其是溫度作用和收縮徐變作用產生的次彎矩效應，給橋墩和樁基礎的設計帶來較大的難度。

為了減小不利效應的影響，通常采用減小主墩的抗推剛度的方法，如果墩身高度較低，有時也可將樁基設計為柔性樁基，以減小主墩的抗推剛度。這種方法可以稱為被動式優化設計方法，被動式的優化設計只能減小不利效應產生的次內力。……