北京市西四环复兴路立交变截面连续钢组合梁设计

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1、北京市西四环复兴路立交变截面连续钢组合梁设计　　简介：本文首先说明采用钢组合梁方案的原因并分析其优缺点，然后介绍北京市百四环复兴路立交变截面连续钢组合梁的设计过程，最后总结了一下该桥的设计经验。关键字：变截面钢组合梁立交桥　　一、工程概况　　复兴路立交位于北京市西四环跨复兴路处，为避免施工时交通中断，并且保证一跨跨过复兴路，以保持桥下良好的视野，本桥采用一联三跨变截面钢组合梁，跨径为34＋48＋34m。本桥宽，分为两幅，两幅中间间隔2cm，每幅布置两个宽钢箱，中跨跨中梁高，墩顶梁高，箱梁底按抛物线布置。　　本桥设计荷载为：汽－超20．挂－120；地震基本烈度8度，桥梁按9度采用抗震措施。　　二

2、、钢组合梁撞断面及制段长度设计　　根据笔者以往多座钢组合梁桥的设计经验，本桥拟定根段面见图1，箱宽，悬臂2m，混凝土桥面板在腹板顶处为，桥面板内配置预应力钢束，混凝土桥面板与钢箱连接处设置剪力钉抗剪，以使桥面板与钢箱协调变形，共同受力。　　本桥全长116m，根据起吊重量和运输条件的限制，分为22＋24＋24＋24＋22m共五个制作段，待各个制作段吊装到位后用高强螺栓栓接。　　三、撞向分配系数计算　　为了计算每一个箱子在全桥长度上的横向分配系数，接等代刚度法将本桥等代成34＋48＋34m三跨等截面简支梁，再以简支梁作为受力模型，用刚结板法计算每个箱子的横向分配系数，然后，将各跨的横向分配系数综合

3、起来得到每一个箱子在全桥长度上的横向分配系数，具体使用程序为本院正交预应力混凝土简文梁桥设计计算程序《SBBD》，计算结果见图3。　　四、钢组合某纵向预应力计算　　本桥使用平面杯系结构程序将一个箱子作为分析对象，动荷载按照一列车乘以横向分配系数考虑，具体使用程序为本院的'综合程序"，荷载考虑恒载、汽车、挂车，两组温度，两组位移组合成七种荷载组合，施工阶段分为制作段吊装，检接，拆水平临时支架，浇筑桥面板，张拉预应力钢束，拆剩余临时支架，桥面铺装，正常使用共八个阶段，本桥钢材采用16Mn，混凝土采用50号，最大控制应力根据桥梁规范和设计经验定为：　　施工阶段混凝土最大压应力　　混凝土最大拉应力　　

4、使用阶段钢最大拉、压应力　　混凝土最大压应力　　混凝土最大拉应力　　最后的纵向预应力计算结果如图4所示，预应力钢束采用9-7φ5钢绞线R＝1860MPa，ck=1302MPa　　五、变截面钢组合梁设计心得　　变截面钢组合梁充分利用钢材抗拉强度高、混凝土抗压强度高的特点，具有高跨比较小，跨度适中，桥型轻盈，曲线简洁流畅的优点，并且采用制作段工厂化制造，现场拼装的施工过程，因而可不间断交通，工期较短，特别适合于城市中心区跨径较大，梁高较低，不能中断交通，且要求桥型美观，色彩讲求变化的城市立交桥，缺点是造价比预应力混凝土连梁稍贵，需定期养护。　　变截面钢组合梁采用平面杆系结构程序进行计算，当桥较宽、

5、采用多箱定结构时，先将连梁按照等代刚度法比拟成相同跨径的等截面简支梁，再按刚接板法计算一个箱子的横向分配系数，此横向分配系数即为作用在一个箱子上的车列数，在计算抗弯截面模量时先将混凝土桥面板部分的宽度乘以1/7，等代成钢结构，然后与钢箱一同计算其抗弯截面模量，最后，根据顶、底板的拉、压应力要求，在桥面板中适当配制预应力钢束。　　构造方面，钢箱一般宽3～，与混凝土桥面板相接处的翼板宽60～120cm，翼板上面设制剪力钉，一般横向间距10m，纵向间距25m，多箱室结构箱问须设制模向连接，各制作段门采用高强螺栓栓接。