V墩式连续刚构桥的设计.pdf

《V墩式连续刚构桥的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1期(总第157期)2012年2月中国彳丛工农CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo．1(SeriaINo．157)Feb．2012DOI：10．3969／j．jssn．1004一筇55．2012．01．006V墩式连续刚构桥的设计符碧惠1。李玉红2(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

2、部分析中图分类号：U448．23文献标志码：A文章编号：1004—4655(2012)01一0014—021V墩式连续刚构桥的主要特点1．1V墩式连续刚构桥的优点采用V形墩的连续刚构桥，缩短了梁的计算跨径，降低了梁高。与竖直墩的连续刚构桥相比，减少了跨中和支点部位的弯矩峰值Hj，节省了上部工程材料数量。由于主梁的建筑高度减少，从而降低了桥面标高，使得纵坡平缓。对于城市桥梁来说，便于行人和非机动车辆通行。这种结构对于减少两岸引桥的高度和长度有着十分重要的意义。悬臂长度短，因而施工挠度较易控制口J。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

3、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，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撑中采用预应力来调整其受力状态。一方面，这种方法调整效果很差；另一方面，V撑本质上仍然是墩的作用，完全可以通过几何构形调整其受力性质，而无需牺牲经济性，将上部的造价成本转移到下部来。此外，V形墩梁式桥的施工关键在于V形墩墩身，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、

4、整片起吊安装，其关键在于收稿日期：201l一09—30第一作者简介：符碧惠(1974一)，女，工程师，从事桥梁、道路管理工作。14控制V形墩斜腿在施工过程的叠加内力与设计要求相吻合∞J。斜腿与墩顶箱梁相交接处的藕节点结构较复杂。当采用多跨结构时，往往因温度内力大，整体杆系计算难以反映真实状态，需要采用空间实体分析。1．3V墩式连续刚构桥的设计流程V墩式连续刚构桥设计过程的核心是V形节点。围绕该核心，V墩式连续刚构桥的设计流程见图1。图1设计流程图2工程实例某V墩式连续刚构桥，跨径布置60m+90m+60m，桥面宽16m，单箱单室。桥跨立面布置见图2。挑臂长3．6m，梁体高度按二次抛物线从2．

5、2m变化到4．5m；V形墩与桩基承台采用铰接。60000岛9000060000寸f一l1—弋描1蚕ri前育1娼斗量二通躲出胁，，《图2总体布置图中圄彳丛j柱符碧惠，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o．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o．01m。首先采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，在墩顶区域，大部分转化为v形拉压杆内的轴力。活载在v形墩内产生的拉应力为1．0

6、MPa。综合考虑恒载、活载、整体升降温、梯度温差和沉降之后，得到组合应力。从荷载组合的结果可以看到，短期组合下，主梁上部全截面受压，无拉应力。标准值组合下，最大压应力为13．5MPa。均满足规范要求。短期组合下，V形斜撑的拉应力最大为2．1MPa。整体杆系分析中，V形节点处各控制截面的性态指标见表1，控制截面划分图见图3。表1控制截面弯矩一曲率特性控制荷载轴向／剪力／弯矩／上缘应下缘应截面kNkH·Ⅲ力／MPa力／Mn短期组合l一5253097—104747—1252646一1070—7．3l(最小)短期组合2一572050837975322210．50—514—022(最小)短期组合3一5

7、4489757755．95—54776．50056—5．84(最小)短期组合4一102”O．叫一902986—7325860—793—8．37(最小)短期组合l一52530971045052530893—2．37—077(最大)短期组合2一47180158605．234328633—334095(最大)短期组合3一44464691256339—3l978．38188—394(最大)短期组合4一102079．7