平面“L”形钢箱梁设计

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1、第2期（总第178期）No.2(SerialNo.178)2015年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.02.013平面“L”形钢箱梁设计刘志才，戴少雄，李强（天津市市政工程设计研究院，天津300051）摘要：平面异形钢箱梁在城市桥梁中大量应用。这类桥梁平面线形复杂，且常兼具弯、坡、斜桥等特征。以天津市某立交桥中一联两跨平面“L”形钢箱梁的设计为例，重点分析其结构类型选择过程及细部构造设计措施。计算表明

2、，本联箱梁温度变形极不规则，采用单墩固结的刚构-连续梁体系是合理的；标准组合下部分支点出现负反力，此负反力主要由温度梯度及活荷载产生，为此设计中采用混凝土压重、设置拉力支座及增加环氧砂浆铺装层隔热等方法。关键词：平面“L”形；钢箱梁；温度变形；刚构-连续梁体系；负反力中图分类号：U448.213文献标志码：A文章编号：1004-4655（2015）02-0036-03在城市桥梁设计中，受道路线形、景观需求及立交包括主线跨线桥以及人行梯道桥两部分，[1-2]建设用地等限制，存在大量的平面异形结构，如其中上

3、跨城市快速路位置两桥合并为一幅桥，跨越双反弯“S”形、“工”字形、“人”字形、“裤衩”形、后人行梯道桥即就近单独落地。南侧人行梯道桥的小半径圆形、“L”形等，还常存在弯、坡、斜等特征，ST0号～ST2号墩采用等高度钢箱梁，跨径布置为受力非常复杂。钢箱梁采用工厂化制作，加工速度快，15.7m+20.8m+3.7m，其中3.7m为悬臂梁，用以对现场交通影响小，且抗弯抗扭刚度大，轻盈优美，支撑ST2号～ST4号墩钢梯道。其横坡为0%，纵往往是各种平面异形结构的最佳选择。本文以天津坡为1%，为利于桥面排水，从接

4、主桥的ST0号位市某立交桥中一联平面“L”形钢箱梁为例，阐述这置开始往下放坡。ST0号～ST2号钢箱梁跨越地面类桥梁的结构类型选择方法及细部构造设计。右转辅道，受辅道线形及分隔岛位置控制，采用平1　工程概况面“L”状异形结构，梯道中心线由缓和曲线+圆本立交采用分离式，主线为城市次干路，上跨弧线+直线+圆弧线构成，ST1号墩、ST2号墩均城市快速路，需同时考虑车辆及行人的过街需求。位于圆弧线上，半径仅为6m；ST0号墩处为斜支撑，其总体布置见图1。斜交角度79.22°，整个结构受力较为复杂。标准截面见图2

5、。6000150030001500梯道中心线地铁高架桥32.529.531.530ST0NT0NT130主线跨线桥ST1NT23012003030ST2355355458ST3161625300025ST4桥梁修筑起点桥梁修筑终点城市快速路挡土墙修筑终点挡土墙修筑起点图2ST0号～ST2号墩主梁标准断面图1立交总体平面布置（ST0号~ST2号墩为“L”形钢箱梁）ST0号～ST2号梁体采用单箱单室钢箱梁截面，梁高1.2m、顶板宽6.0m、底板宽3.0m，两侧悬臂收稿日期：2014-12-26各为1.5m；

6、顶板、底板、腹板厚度均为16mm，采第一作者简介：刘志才（1982—），男，高级工程师，硕士研究生，主要从事桥梁设计工作。用“一”字形加劲肋，加劲肋高0.14m，断面间距36刘志才，戴少雄，李强：平面“L”形钢箱梁设计2015年第2期0.35~0.45m；横隔板为实腹式，考虑到本桥的特殊性，表1　模型1与模型2结果对比模型1模型2进行加密，顺桥向间距1.5~2.0m。对比项目最小最大最小最大2结构类型选择面内弯矩-44842955-44892963内力/面外弯矩-37063299-312527972.1

7、两跨连续梁kN·m扭矩-22631972-22721974ST0号～ST2号墩箱梁最初拟采用常规的两跨正应力/MPa-54.649.6-57.255.2竖向-8.34.4-8.44.5连续梁。ST0号墩为连接墩，受主桥花瓶墩大小限位移/mm平面内-17.116.0-16.615.6制，采用双支点，支点间距为2m；ST1号及ST2竖向反力/kN-4831947-4541920切向反力/kN-933914-804753号墩均采用双支点，支点间距4m。本桥为坡桥，径向反力/kN-190207-140151ST

8、2号墩高度最低，且间接支持着钢梯道，故顺桥由表1可知，模型1与模型2在面内弯矩、扭向的切向约束设置在ST2号墩处，并在此墩位布矩及竖向位移、竖向反力等方面差别比较小，但在置横桥向的径向约束；ST0号墩为连接墩，设置有面外弯矩、平面内位移及反力方面差别明显。究其伸缩缝，紧邻主桥，在此墩位布置横桥向的径向约原因在于：本桥为平面异形桥，与曲线梁桥类似，束。ST1号墩为中间墩，是否设置横桥向的径向约其温度变形仍近似属于弧段伸缩，变形后圆心角不束有待