v墩式连续刚构桥的设计

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1、第1期(总第157期)No．1(SerialNo．157)2012年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb．2012DOI:10．3969/j．issn．1004－4655．2012．01．006V墩式连续刚构桥的设计12符碧惠，李玉红(1．海南高速公路股份有限公司，海南海口570203;2．上海千年工程建设咨询有限公司，上海201108)摘要:针对V墩式连续刚构桥，探讨了此类桥型的优点、设计重点及设计流程。以某座V墩式连续刚构桥为工程实例，通过空间实体模型的应力分析，验证了设计思想与方法的可靠性，为

2、类似工程提供借鉴。关键词:连续刚构桥;V形节点;整体分析;局部分析中图分类号:U448．23文献标志码:A文章编号:1004－4655(2012)01－0014－021V墩式连续刚构桥的主要特点控制V形墩斜腿在施工过程的叠加内力与设计要求［3］1．1V墩式连续刚构桥的优点相吻合。斜腿与墩顶箱梁相交接处的藕节点结构采用V形墩的连续刚构桥，缩短了梁的计算跨较复杂。当采用多跨结构时，往往因温度内力大，整径，降低了梁高。与竖直墩的连续刚构桥相比，减少体杆系计算难以反映真实状态，需要采用空间实体分［1］了跨中和支点部位的弯矩峰值，节

3、省了上部工程材析。料数量。由于主梁的建筑高度减少，从而降低了桥面1．3V墩式连续刚构桥的设计流程标高，使得纵坡平缓。对于城市桥梁来说，便于行人V墩式连续刚构桥设计过程的核心是V形节点。和非机动车辆通行。这种结构对于减少两岸引桥的围绕该核心，V墩式连续刚构桥的设计流程见图1。高度和长度有着十分重要的意义。悬臂长度短，因而［2］施工挠度较易控制。从桥型外观上看，V形墩的连续刚构桥上部结构轻巧，线条流畅，桥型美观。1．2V墩式连续刚构桥的设计重点V形节点是V墩式连续刚构桥的设计难点。从结构概念上讲，V撑属于偏压构件，以压弯为主，

4、其设计的思路应该是通过调整截面形式、V墩倾斜角度等来优化弯矩与轴力的比例关系，使得尽可能不出现拉应力。与V撑相连接的部分，受力仍然以弯曲为主，是梁的性质，可以按照常规梁的方法设计V形节点的其余部分。需强调的是，尽可能不在V撑中采用预应图1设计流程图力来调整其受力状态。一方面，这种方法调整效果很2工程实例差;另一方面，V撑本质上仍然是墩的作用，完全可以某V墩式连续刚构桥，跨径布置60m+90m+通过几何构形调整其受力性质，而无需牺牲经济性，60m，桥面宽16m，单箱单室。桥跨立面布置见图2。将上部的造价成本转移到下部来。挑臂

5、长3．6m，梁体高度按二次抛物线从2．2m变化此外，V形墩梁式桥的施工关键在于V形墩墩到4．5m;V形墩与桩基承台采用铰接。身，其施工较一般竖直墩复杂。V形墩斜腿可以整体现浇，也可以整体预制、整片起吊安装，其关键在于收稿日期:2011－09－30第一作者简介:符碧惠(1974—)，女，工程师，从事桥梁、道路管理工作。图2总体布置图14符碧惠，李玉红:V墩式连续刚构桥的设计2012年第1期二期恒载考虑0．17m铺装和两侧各10kN/m的防撞墙;活载4车道公路一级;整体升降温20K，梯度温差14K;不均匀沉降0．01m。首先采

6、用杆系模型对结构整体进行分析。三角区在恒载作用下:上拉杆通过预应力平衡拉力，全截面受压;下压杆在小偏心弯矩作用下，在两端有拉应力，最大拉应力为1．4MPa。活载产生的弯矩，在墩顶图3控制截面划分图区域，大部分转化为V形拉压杆内的轴力。活载在V依据V形撑脚最不利荷载组合下的内力状态，对V形墩内产生的拉应力为1．0MPa。形撑脚配筋。结果表明，在短期组合下，最大弯矩为综合考虑恒载、活载、整体升降温、梯度温差和沉降58188kN·m时，对应轴力为54236kN。配筋采用间之后，得到组合应力。从荷载组合的结果可以看到，短距2×3

7、2@150mm的钢筋，单侧配筋率为0．004，钢筋期组合下，主梁上部全截面受压，无拉应力。标准值组应力为143MPa，验算裂缝为0．18mm，满足规范要求。合下，最大压应力为13．5MPa。均满足规范要求。短为验证上述整体模型分析在关键节点处的可靠期组合下，V形斜撑的拉应力最大为2．1MPa。性，采用空间实体模型，对斜腿与墩顶箱梁相交接处整体杆系分析中，V形节点处各控制截面的性态的藕节点进行空间应力分析(见图4)。指标见表1，控制截面划分图见图3。表1控制截面弯矩—曲率特性控制轴向/剪力/弯矩/上缘应下缘应荷载截面kNkN

8、kN·m力/MPa力/MPa短期组合1－52530．97－1047．47－12526．46－10．70－7．31(最小)短期组合2－57205．083797．5322210．50－5．14－0．22(最小)短期组合3－54489．757755．95－54776．500．56－5．84(最小)短期组合4－