連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設計與計算

余超超 羅瑞敏

（杭州華龍交通勘察設計有限公司，浙江 杭州 310000）

連續(xù)剛構(gòu)橋梁的設計與計算

余超超 羅瑞敏

（杭州華龍交通勘察設計有限公司，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)橋梁項目工程建設中得到了廣泛運用。橋梁設計是保證連續(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；設計；計算結(jié)果分析

隨著國內(nèi)當代社會經(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)造使用的是預應力砼構(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)橋梁的設計

1.1 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的構(gòu)造設計

（1）主梁設計要點

在連續(xù)剛構(gòu)橋的主梁設計中，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應力，只需要使用一般的鋼筋就能夠達到良好的抗剪結(jié)果。

（2）主墩設計要點

在連續(xù)剛構(gòu)橋的主墩構(gòu)造設計中，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，詳細設計時，順橋向的寬度要限制在3m以內(nèi)，承臺厚度要限制在2.8m，建議采用樁基礎設計。

（3）護欄設計要點

在對橋梁護欄構(gòu)造實行設計時，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，并加設溫度縫。

1.2 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的應力控制設計

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)量的是應力設計的合理與否。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，而預應力的張拉結(jié)果則可以有效把橋身對底板的壓應力減少。在橋身應力控制的設計經(jīng)過中，影響主梁應力結(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力和支點周圍的主拉應力作為控制核心。

1.3 連續(xù)剛構(gòu)橋梁的線形控制設計

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

如下是立模標高的計算公式：

Hilm=Hisj+（fi1+ fi2+ fi3）fig （1）

式中： Hilm－i節(jié)段立模高度；

Hisj－i階段設計標高；

fi1－本施工和之后澆筑每個段對該點的影響；

fi2－本段施工縱向預應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)段的重量與預應力有著緊密的關(guān)系。所以，我們應該關(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，邊跨梁最先承受負彎矩而且快速增長，最大的是塔根右側(cè)負彎距，為M=314500.41 （kN·m）。

（b）在L=80和L=85截面左右兩側(cè)負彎距存在差值，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）橋墩要承擔所有主梁單元和橋墩的自重，當有活載作用時，還要承擔所有活載，之后把這些荷載統(tǒng)統(tǒng)傳遞給墩臺樁基。橋墩為5.99MPa的最大壓應力值，設計要求相符。

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、降低縱向預應力的有效性、豎向接縫質(zhì)量對后期變形的影響、預拱度設置偏差、汽車活荷載長期效應的影響、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。預應力管道定位必須要準確，保證建設充足的預應力。

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)已變成為大跨度預應力混凝土橋梁的第一選橋型。在橋梁設計中，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)的橋梁設計理念。

參考文獻

[1] JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(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計[D].武漢理工大學碩士學位論文，2009（07）：34-66.

中圖分類號：U448

文獻標識碼：A