大跨宽幅整体预制箱梁合理断面形式研究

《大跨宽幅整体预制箱梁合理断面形式研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、s一⋯一s◎大跨宽幅整体预制箱梁合理断面形式研究刘伟，王立新，韩大章(江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京210005)摘要：对于大跨宽幅整体预制箱梁，合理的横断面形式对结构安全和工程经济性影响显著。结合广深沿江高速特大桥60m跨整体预制箱梁，分别从箱梁纵向受力行为、横向受力行为和结构材料经济性出发，对采用单箱双室截面和单箱单室截面的箱梁进行对比分析，得出对于宽幅60m整体预制箱梁，采用单箱双室截面不仅在结构受力上显著优于单箱单室截面，而且材料经济性也更占优势。关键词：大跨宽幅梁；整体预制箱梁；断面形式；单箱

2、双室；单箱单室广深沿江高速公路深圳段路线全长31．53km，主1．2国内跨海大桥常用断面形式线桥梁占全长的99．7，项目于2009年5月开工，国内其它跨海大桥整体预制箱梁采用的截面形式2013年11月深圳段通车。其中机场特大桥上部结构见表1。表中单箱单室截面应用于最大的顶板宽度B采用60m整体预制箱梁，单片箱梁重约2400t，顶板已达到17m。宽19．65m，是目前国内最重也是最宽的整体预制箱表1国内其它跨海大桥截面形式梁。箱梁构造尤其横断面设计对项目工程经济性影响桥名跨径／m顶板宽／m截面形式不容忽视，通过对单箱

3、单室结构和单箱双室结构进行金塘大桥6012．3单箱单室深入对比分析，研究宽幅60m整体预制箱梁的合理断东海大桥7O15．25单箱单室杭州湾大桥70l5．8单箱单室面形式。青岛海湾大桥6017单箱单室广深沿江机场特大桥6O19．65单箱单室或单箱双室1箱梁常用断面形式1．1箱梁常用断面形式优缺点对于宽19．65m的整体预制箱梁，寻找其最适合常见的箱形截面形式有：单箱单室、单箱双室、的断面形式是非常必要的。下面将以平面杆系梁单元双箱单室、单箱多室、双箱多室等等。单箱单室截面模型为基础，对箱梁采用单箱单室和单箱双室截面分

4、的优点是受力明确，施工方便，节省材料用量。拿单别进行计算对比分析。箱单室和单箱双室比较，两者对截面底板的尺寸影响都不大，对腹板的影响也不致改变对方案的取舍；2比选截面形式但是，由框架分析可知：两者对顶板厚度的影响显著2．1单箱双室截面不同，双室式顶板的正负弯矩一般比单室式减少对于单箱双室截面，箱梁顶板宽19．65m，底板宽5O。在截面宽度以及其他因素均相同的条件下，10．35m，悬臂长度3．65m，呈2单面坡构造(计算时单箱双室三腹板截面由于多了一道中腹板，进一步分析不考虑横坡效应)，中心梁高3．5m。跨中标准横减

5、小了箱梁横向计算跨度，使得结构受力性能更加断面见图1，将该截面构造定义为S1。优良，特别是其抗扭、抗剪以及抗畸变性能均比较优2．2单箱单室截面越，稳定性也相对较好。由于双室式腹板总厚度增对于单箱单室截面，箱梁顶板宽19．65m，底板宽加，主拉应力和剪应力数值不大，且布束容易，这是8．6m，考虑到单箱单室截面横向受力特点，取一个较单箱双室的优点；但是双室式也存在一些缺点：施工长的悬臂长度4．5m，一定程度上缩短了两腹板之间比较困难，腹板自重弯矩所占恒载弯矩比例增大的顶板净跨。跨中标准横断面见图2，将该截面构造等等。定

6、义为D1。收稿日期：2013-11—21N0．42013上冯赡37◎s—G⋯G—s—l965～⋯一—一—一⋯⋯一一⋯⋯～～一一⋯～～一——⋯～——一一⋯～⋯⋯——⋯一⋯⋯——～一⋯⋯⋯⋯⋯⋯～～—～一⋯⋯一⋯⋯～————一～——～一曼⋯十～，一一·一!堕—r．一蚁⋯一}．一～．140堕一⋯⋯!一⋯．T．121．}一⋯—照一一～～～～—器一广～}—一一一、【

7、

8、

9、

10、

11、／4D～一一一一一}{j／／r／⋯～；～>jI<一50x308⋯0x30／／／f／fI}365l100j100‘10350I100】365图1单箱双室横

12、断面S1(单位：cm)l965733．3图2单箱单室横断面D1(单位：cm)3纵向受力行为对比段、持久状况的应力、承载能力及挠度对比情况，见由于单箱单室结构相比单箱双室少了一个腹板，表3。会导致截面最大主拉应力和斜截面抗剪尺寸较难满足表3比选截面构造纵向受力结果规范要求，需考虑通过加厚腹板来增大斜截面抗剪面桥梁横断面形式单箱双室S1单箱单室D1单箱单室I)2单箱单室13,3积。因此，另外增加两个采用较厚腹板的单箱单室截面(D2、D3)进行计算，四个比选截面主要尺寸见表2。边跨f／4截面最大0．560．99O．880

13、．77主拉应力／MPa表2比选截面主要尺寸中跨跨中弯矩最大桥梁横断面形式单箱双室Sl单箱单室D1单箱单室D2单箱单室D31．0921．0731．0551．053抗力／对应弯矩箱梁宽度B／ml9．6519．6519．6519．65L／4截面处剪力最大梁高／m3．53．53．53．52．412．0922．1332．155抗力／对应剪力腹板跨中4040455O支点