预应力溷凝土连续梁桥上部结构尺寸拟定及跨径拟定

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1、连续梁方案，跨径组成为(40+64+40)m,全桥长为144m。此方案是由两边边跨分别为40m，主跨为64m组成。上部结构为变截面箱梁，梁底曲线为抛物线状。优缺点分析：连续梁在活载作用下，因主梁连续产生只点负弯矩，对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布要比悬臂梁合理。与预应力混凝土刚构桥相比，连续梁桥的下部结构受力和构造简单，充气型模能节省材料，加之它具有变形和缓、伸缩率小、刚度大、行车平稳、超载能力大、养护简便等优点，尤其是悬臂施工法、顶推法、逐跨施工法在连续梁桥中的应用，这种充分应用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。所以在近代

2、桥梁建筑中已得到越来越多的应用。连续梁是超静定结构，基础不均匀沉降将在结构中产生附加内力，因此，对桥梁基础要求较高，通常用于地基较好的场合。此外，箱梁截面局部温差，混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。必须指出的是，预应力混凝土连续梁设计中的一个特点，必须以各个截面的最大正、负弯矩绝对值之和，也即按弯矩变化幅值布置预应力束筋。2.2.2方案比选及最终确定最终方案的确定应遵循“安全、经济、美观”的原则，综合考虑各个方案结构合理性、方案的造价、施工难度和外观等方面的优缺点，确定最终方案。本桥是为新建线路跨越既有的兖日线而设，简支梁桥结构自重

3、过大，由于自重耗掉大部分材料的强度，因而大大限制了其跨越能力。考虑到跨线设计的实用性，桥梁要满足通车要求。因此放弃了简支梁桥方案。本桥经过的地貌单元为沂河平原，出露底层为粉质粘土，经过一段时期的实践，在土地基上建造混凝土拱桥，一般需要依靠台背土压力、桥台基底或阻滑板摩阻力以抵抗水平能力，但土体在长期荷载作用下发生徐变滑移现象，同时高填土产生的后期沉降会使桥台向后转动及下沉，这些影响都会危及上部结构的安全。而且组合体系桥受力不明确且施工过程繁琐，故不采用梁拱组合体系。连续梁在活载作用下，因主梁连续产生只点负弯矩，对跨中正弯矩仍有卸载作用，其弯矩分布更为合理。使用悬臂施工法充分应

4、用预应力技术的优点使施工设备机械化，生产工厂化，从而提高了施工质量，降低了施工费用。虽然箱梁截面局部温差，混凝土收缩、徐变及预加应力均会在结构中产生附加内力，增加了设计计算的复杂程度。但这并不是无法克服的困难。因此连续梁方案在本桥的设计中更为合理。综上所述，本桥设计方案最终确定为预应力混凝土连续梁桥。2.3上部结构尺寸拟定及内力计算本设计采用预应力混凝土变截面连续梁结构，全场144m。箱型梁，单箱单室。主跨径定为64m，边跨跨径根据国内外已有经验，采用0.625倍的中跨径，取40m，则全联跨径为：（40+64+40）m。边支座中心线至梁端1m，梁全长146m。主梁尺寸拟定（跨

5、中截面）：连续梁的截面高度，为适应内力变化，通常沿跨度是变化的，已建成变高度连续钢构的资料表明，中支点处截面高度一般采用截面高度的1.5~2.0倍。增加连续梁中间支点处的高度，除因支点截面的弯矩大很多外，还考虑梁截面在中支点处较为不利的受力条件。在梁的跨中，弯矩是正值，受压区在截面顶部，桥面板承受弯矩产生的压力比支点截面桥面板位于受拉区能较有效的发挥作用。预应力混凝土连续梁桥的支点处主梁高度与起跨径之比通常在1/12~1/15之间，支点截面加高可以采用加腋来实现，加腋的坡度不陡于1:3，多数是将梁底做成曲线形状以代替加腋，这样既有利于桥跨外形的美观，也符合截面强度的要求，但模

6、板制作较复杂。在建桥实例中连续梁桥也做成等高的。这时梁高多取为跨度的1/16~1/18。连续梁桥，采用等高度的还是采用变高度的，与梁的施工方法也有密切关系。采用变高度梁，对选拔法施工是合适的。若采用顶推法施工，则等高度的梁比较有利。当建筑高度不受限制时，增大梁高是比较经济的方案。可以节省预应力钢束布置用量，加大梁高只是腹板加厚，增大混凝土用量有限。根据桥下通车线路情况，并且为达到美观的效果，梁底曲线按正弦曲线形式变化，中支点处梁高为5.2m,跨中及边支点处梁高为2.8m，符合要求。截面细部尺寸：截面采用单箱单室直腹板形式，顶板厚度除梁端和中支点附近外均为35cm；腹板厚40~

7、80cm，按折线变化，边跨现浇段腹板厚80m；底板由跨中的48cm按二次抛物线变化至根部80cm。顶板宽度为7.2m，悬臂长1.7m底板宽度3.8m。箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡。图2-4跨中截面图图2-5中支点截面图2.1.2桥梁分孔连续梁跨径的布置一般采用不等跨的形式。边跨长度过短，边跨桥台支座处将会产生负反力，支座与桥台必须采用相应抗拔措施或边梁压重来解决；边跨过长，将增大，削弱了边跨刚度，将增大活载在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值，增大预应力筋数量。故一般边跨长度取中跨的0.5～0