m刚构连续梁桥设计

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1、48+80+48m预应力混凝土连续刚构桥设计研究摘要：跨314省道特大桥是一座跨越深山峡谷的大桥，主跨为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构桥。介绍该桥主跨的结构构造、分析计算及设计要点。该连续刚构桥是位于高地震烈度区的高墩大跨铁路梁桥，此桥的建成将对铁路客运专线高墩大跨梁桥具有重大意义。关键词：连续刚构；构造；刚构墩；设计要点1桥位概况石太线跨314省道特大桥位于山西省阳曲县范庄村东南1500m处,斜跨314省道。桥址区为山间冲沟，冲沟呈“U”型，两岸沟壁陡立。沟顶地形起伏不平，多为灌木植被覆盖，

2、地势沿东北向西南逐渐降低。经地质调查、钻探揭示，桥址区表层为第四系上更新统坡洪积层，上第三系上新统保德组地层；局部沟底为第四系全新统洪积层、人工堆积层,下伏奥陶系中统上马家沟二段石灰岩。土壤最大冻结深度101cm，地震动峰值加速度为0.20g（Ⅷ），场地类别为Ⅱ类。314省道顺沟而行，线路斜跨冲沟及314省道，夹角约35°。桥址处主跨采用(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构。全桥立面布置见图1。图1全桥立面布置（单位：cm）1主要设计标准(1)线路等级：客运专线，近期兼顾货运；(2)正线数目：双线；

3、(3)设计速度：近期200km/h客货共线、远期200km/h以上的客运专线；(4)平面：全桥位于位于R=8000m曲线；(5)线路坡度：－13.4‰；(6)设计荷载:“中－活载”设计，ZK活载验算；(7)地震基本烈度:8度。(8)荷载组合①主力组合②主力+附加力组合取最不利组合进行设计。3结构构造3.1上部构造连续刚构具有以下优点：1、主墩无支座；2、施工体系转换方便；3、伸缩缝少，行车舒适；4、顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度大，受力性能好；5、顺桥向抗推刚度小，对温度变化、混凝土收缩徐变及地震影响均有

4、利。此桥根据地形情况采用此种结构型式。该桥主桥全部位于R=8000m曲线上，双线，线间距为4.6m。桥式为(48+80+48)m预应力混凝土连续刚构，一联全长177.5m（含两侧梁端至边支座中心各0.75m）；道碴槽桥面，道碴槽宽9m，碴槽内采用2％的双向排水坡，桥面全宽13m。主梁控制截面梁高分别为：端支座处及边跨直线段和中跨中处为3.6m，边跨直线段长9.75m；中支点处梁高6.4m，平段长6.5m；梁底按二次抛物线变化。主梁梁体构造见图2所示。图2梁体构造（单位：cm）为了减少上部结构的自重，增加跨

5、度、减少下部结构的工程量，并使主梁具有足够的抗扭刚度，主梁采用单箱单室直腹板截面。箱梁主梁构造如图3、图4所示。图3中跨中截面（单位：cm）图4中支点截面（单位：cm）主梁上部结构为变截面悬浇预应力混凝土箱梁，梁体采用C50混凝土，箱梁截面为单箱单室，箱梁顶宽13m，顶板9m宽道碴槽内采用2％的双向排水坡，箱梁底宽6.4m；顶板厚度35cm至45cm，按折线变化；底板厚度40cm至100cm，按直线线性变化；腹板厚45cm至55cm、55cm至80cm，按折线变化。横隔板全梁共设7道。箱梁在每个中支点处设

6、置2道个厚70cm的横隔板，该横隔板与墩壁边对齐，以利于传力；梁端支座处设置厚145cm的端横隔板，中跨中合拢段设置厚80cm厚的中横隔板。各横隔板均设置进人洞以便施工和养护维修。全梁共分为75个梁段，中支点0号块及1号块12m，一般梁段长度为2.7m、3.1m、3.5m，合拢段长2m。边跨墩顶托架施工段长3.75m。挂篮、悬灌机具设备及工作人员计算重量为800KN。挂篮灌注最大长度3.5米，节段混凝土的最大重量为1617KN。该桥悬灌施工的合拢顺序为先中跨合拢再边跨合拢。中跨合拢后各有1个4m长的延伸悬

7、臂段。箱梁采用三向预应力混凝土结构，纵向全预应力。预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa,Ep=1.95x105MPa。腹板束采用12-7φ5一束,锚下张拉控制力为1300MPa；顶板束采用15-7φ5一束，锚下张拉控制力为1240MPa；底板束采用15-7φ5及17-7φ5一束，锚下张拉控制力为1240MPa及1260MPa。锚固体系采用OVM系列，张拉采用配套YCWB型千斤顶，管道形成采用金属波纹管成孔，波纹管成孔内径均为D=90mm。全桥共设204束纵向预应力束，其中中支点

8、顶板2x30束，腹板2x32束，边支点顶板2x4束，中跨底板34束，边跨底板2x32束，边跨延伸段顶板2x2束，中跨合拢段2束。纵向预应力筋布置见图5。图5纵向预应力筋布置（单位：cm）梁体顶板横向预应力筋采用4-7φ5钢绞线，张拉控制应力R=0.68fpk（不包括锚口摩阻损失），伸长值为76.3mm，采用内径尺寸70mmX19mm的扁形金属波纹管成孔。锚固体系采用BM15-4（P）锚具及配套的支承垫板,张拉体系采用YDC24