天峻路中桥斜交桥设计分析

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1、万方数据天峻路中桥斜交斜做的设计分析李靖(青海省公路科研勘测设计院西宁810008)摘要介绍了斜交斜做桥梁的设计。并着重进行了该桥预应力混凝土梁的受力分析，并为合理设计类似特殊类型桥梁的实施方案提供了有益的借鉴。关键词道路工程桥梁斜交斜做设计结构分析1设计概况国道315线德令哈至大柴旦(盐湖北)公路德令哈城市道路工程天峻路中桥为跨尕海农场灌溉渠而设，水渠与路线夹角70。10’44”。天峻路红线宽50m，桥位与天峻路黄河路十字交叉口距离仪为35m，且出口处黄河路为跨水渠亦采用斜交斜做方法1×20m中桥，另外由于尕海灌溉渠为下游尕海农场灌溉唯一水源，不能对其流鼍进行控制，综合上述原因，本桥设计采用

2、了斜交斜做的方法，采用与水渠轴线夹角135。的斜桥。桥梁斜方向宽61．8m，上部采用1×20m先张法预应力钢筋混凝土空心板梁，下部采用钻孔灌注桩基础。设计荷载为公路一Ⅱ级，桥梁安全等级为二级，环境条件Ⅱ类。2结构分析2．1设计要点本设计按后张法部分预应力混凝土A类构件设计，桥面铺装层C40混凝土不参与截面组合作用；预应力张拉控制应力值‰=O．75厶，混凝土强度达到90％时才允许张拉预应力钢束；计算混凝土收缩、徐变引起的预应力损失时张拉锚固龄期为5d；环境平均相对湿度RH=80％．2．2有限元模型建立本桥采用梁格法运用大型有限元程序MIDAS／Civil建立全桥模型进行分析，由于各空心板梁是采用

3、绞接缝的形式进行连接，梁与梁之间只传递剪力，因此，空心板主梁之间的横向连接梁采用刚度很大的单元进行模拟，并且其一端释放转动约束，这样模拟，主梁之间就只能传递剪力而不传递弯矩，符合实桥中绞接缝的传力特点；为了精确计算活载效应，在最不利行车线上定义车道单元，车道单元采用刚度很小的梁单元模拟，使其只起到传递活载的作用，但不参与结构受力，同时由于桥卜行车道存在曲线段，为了充分考虑各种最不利行车路线，在曲线段亦建立了最不利行车路线的车道单元。共计521个节点，987个单元，全桥有限元模型见图1所示。2．3作用效应计算结果图1全桥有限元模型图采用MIDAS程序，对本桥在各种作用下的效应值如自重、预应力与温

4、度梯度等进行了计算。经计算在结构重力作用下，最大正弯矩为1380．1kN·m，墩顶处最大22剪力值为一370．3kN。在预应力作用下，梁整体承受负弯矩最大在边梁为1616．0kN·m。在徐变作用下，考虑1500d收缩徐变效应，最大正弯矩为469．1kN·m，墩顶处万方数据最大剪力值为一121．7kN。公路一Ⅱ级效应在主梁产生的最大正弯矩为387．2kN·m，最大负弯矩为一84．5kN·m，墩顶处最大剪力值为350．8kN。正温梯度效应在主梁产生的最大正弯矩253．7k_N·111，最大负弯矩为一193．5kN·m，墩顶处最大剪力值为一61．3kN。负温梯度效应在主梁产生的最大正弯矩96．7k_

5、N·In，最大负弯矩为一126．9kN·m，墩顶处最大剪力值为一36．4kN。2．4荷载组合根据规范规定，本桥按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。承载能力极限状态体现了桥涵的安全性，正常使用极限状态体现了桥涵的适用性和耐久性，这两类极限状态概括了结构的可靠性。2．5结构验算根据规范规定，本桥考虑持久状况、短暂状况和偶然状况三种设计状况，并对其进行相应的极限状态设计。2．5．1持久状况验算持久状况指桥涵建成后承受自重、汽车荷载等持续时间很长的状况，要接受结构是否完成其预定功能的考验。(1)承载能力极限状态①正截面抗弯验算(见表1)正截面抗弯验算(kN·m)表1位置％R验算左边梁跨中18

6、30．72998．80中梁跨中2175．22698．2q右边梁跨中1840。52998．80验算结果表明，在设计荷载最不利组合下，结构的持久状况抗弯承载能力满足设计要求。②斜截面抗剪验算(见表2)斜截面抗剪验算(1【N)表2位置镌R验算左边梁支点473．6825．Oq中梁支点914．1739．2×右边梁支点519．1829．4■计算过程中对上部结构全部截面进行了验算，验算结果表明，在设计荷载最不利组合下，中梁支点处斜截面抗剪承载能力稍有不足，超出抗力24％．但是由于在截面抗剪验算时，箍筋仅考虑了两支箍的情况，在实桥中，支点处还有钢筋网加密，因此此处的抗剪承载力不成问题。其余截面斜截面抗剪承载能

7、力都满足设计要求。(2)正常使用极限状态①正截面抗裂验算(见表3)使用阶段正截面抗裂验算(MPa)表3验算上下左上左下右上右下容许验算截面值左边梁跨中1．766．892．416．891．346．890．000中梁跨中2．826．5l2．826．512．826．5l0．000右边梁跨中2．905．762．475．763．425．760．000计算表明主梁跨中附近截面均表现为压应力，满足抗裂要求。②斜