浅谈大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计

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1、浅谈大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计摘要：针对近年来，大跨径预应力混凝土箱梁桥在投入运行后，普遍出现的箱梁腹板开裂和跨中下挠等病害，从箱梁腹板下弯朿的设置、竖向预应力束的采用、箍筋的合理配置、腹板的合适厚度、大跨度混凝土梁桥的跨中下挠问题、材料选择及其它方面对箱梁展开研究分析。并结合笔者自身工程实践，对大跨径预应力混凝土箱梁桥的设计提出建议。关键词：大跨径；预应力混凝土箱梁；腹板下弯朿;下挠Abstract:Inrecentyears,afterthelongspanprestressedconcreteboxgirderbridge

2、intheoperation,generallyhastheboxgirdercrackinganddeflectioninthemid-spanandotherdiseases,analyzesfromtheboxgirderbendingbeamsetup,verticalprestressedbeam,thereasonableallocationofthestirrups,webthickness,suitableforlargespanconCretebeambridgethemidspandeflectionproble

3、m,materialselectionandotheraspectsofboxgirder.Combinedwiththeauthor'sownengineeringpractice,proposeddesignoflong-spanprestressedconcreteboxgirderbridge・Keywords:largespanprestressedconcreteboxgirder;Web;curvedbeam;deflection中图分类号：U445文献标识码：A文章编号:1.引言进入21世纪以来，随着我国经济的持续高

4、速发展，土木工程技术实现了新跨越，迎来了桥梁建设的伟大时代。一座座桥型各异，跨度大、技术难度高的现代化桥梁建设，已经开始引领世界桥梁建设的发展，我国止由桥梁大国向桥梁强国大步迈进。大跨径连续梁桥和刚构桥的预应力混凝土箱梁，结构刚度大而变形小，同时抗风、抗震能力强，经济，耐久，因此，对跨径在30^350m范围的公路桥，广泛采用箱梁桥方案。在兴建特大跨度的斜拉桥或悬索桥的同时，总伴随着建设有大跨径预应力混凝上连续梁桥或连续刚构桥，且都是箱梁桥•但是，箱梁桥在使用期间，常出现“腹板开裂”和“跨屮下挠”等病害问题，且随着时间的延续而不断发展

5、，给桥梁的安全埋下隐患，也给桥梁设计技术人员带来很大困扰。学术界对于桥梁病害的原因有所探讨，多认为是桥梁超载、预应力损失大、施工不当、混凝十的收缩、徐变大，以及结构构造弱和设计中没有考虑空间作用、温度影响等因素所致。但是这些理论普遍缺少对上述病害的系统研究，在建筑材料特性、箱梁抗裂措施等方面的研究还存在难点。箱梁桥的病害目前没有得到彻底解决，这也给工程的设计、开展和运营带來了技术难题。因为桥梁的开裂和下挠影响到结构的使用性、耐久性及安全，木文将从桥梁设计中的问题诸如纵向预应力束的设计、竖向预应力筋的采用、腹板及箍筋的合理设计以及材料

6、选用等方面展开探讨。2.腹板下弯束的设置大跨径预应力箱梁桥主要冇连续梁桥和连续刚构桥，而且多为变截面箱梁，采用悬臂浇筑来施工，根据具体工程的受力分析来决定预应力束的布置。为了抵抗梁的自重和梁上的荷载所引起的弯矩和剪力及其产生的弯曲拉应力和剪应力，防止梁跨中下部出现竖向裂缝和梁腹中产生斜向裂缝，提高梁的受弯承载力和受剪承载力，箱梁桥腹板中应配置冇足够的主预应力束。2.1传统的大跨径预应力混凝土箱梁桥配束方案传统的大跨径预应力混凝土箱梁桥配束方案为纵向预应力配束，根据梁在荷载作用下的弯矩包络图进行设计，由纵向预应力束和离支座不同距离处的

7、下弯预应力束组成，并配置悬臂预应力束（顶板直线束、腹板下弯束）和连续预应力束等，如图1示：图1：有下弯束的主预应力配束方案2.2新型的大跨径预应力混凝土箱梁桥配束方案80年代末以來，国内不少大跨径预应力混凝土连续梁和连续刚构的箱梁桥设计中采用了全部直线式的纵向预应力束（没有下弯预应力束），另加竖向预应力筋的方案，如图2示：图2：直线式纵向预应力配束方案下弯束的取消具有一定的优点，由于悬臂预应力束只采用顶板直线束，所以桥梁腹板里的预应力管道相应减少，从而减少了工程施工量和预应力束的摩擦损失。但是，该方法使用了大量的纵向预应力束来限制主

8、拉应力，增加了工程建设的成木，同时采用此种方法的工程在经过一段时间的运营后，出现病害的概率变大，近二十年来，按这种设计方案建造的大跨径预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥，普遍地在梁腹中出现斜裂缝，跨中挠度也不断增大，有的甚至相当严重。而