肥西路门式刚构桥设计总结.pdf

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1、第2期（总第178期）No.2(SerialNo.178)2015年4月CHINAMUNICIPALENGINEERINGApr.2015DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2015.02.008肥西路门式刚构桥设计总结吴新强（合肥市市政设计院有限公司，安徽合肥230041）摘要：以肥西路门式刚构桥为例，阐述该桥在设计中的技术特点和难点，分析不同的结构体系和立柱材料对结构内力的影响。通过优化主梁断面布置形式，注重各关键节点的设计，保证该桥受力合理，施工及运营安全可靠。关键词：门式刚构桥；结构体系；内力中图分类号：U448.23文

2、献标志码：A文章编号：1004-4655（2015）02-0022-031门式刚构桥简介3段工厂预制，现场焊接，分段划分为20m+门式刚构桥是将桥台台身与主梁固结，省去主30m+20m。主梁两端与立柱顶固接。0号、1号梁与桥台之间的伸缩缝，改善桥头行车的平顺性，立柱与主梁施加竖向预应力。0号立柱与基础固结，提高结构的刚性。由于梁柱节点采用刚性连接，在1号立柱下部设钢筋混凝土铰。桥台立柱结构中竖向荷载作用下，主梁端部将产生负弯矩，从而减心线处高度6.1m，立柱顺桥向厚度按直线渐变，小主梁跨中的正弯矩，跨中截面尺寸相应减小。门2.50～1.90m，立柱下

3、接承台，群桩基础，承台[4]式刚构桥外形美观，在无需设置水中墩的单跨桥梁厚2.65m，桩径1.5m。桥梁实景照见图1。中应用广泛。但是梁柱节点构造复杂，柱脚有水平推力。节点内缘混凝土承受很高的压应力，而外缘则承受很大的拉应力，通过设置预应力筋控制是常[1-2]用的方法。门式刚构桥多采用超静定的结构形式，混凝土收缩徐变、温度变化、墩台不均匀沉降和预应力因素都会在结构中产生较大的附加内力，尤其温度变化产生的附加内力占整个内力的比例相图1桥梁实景图[3]当大。本文以肥西路跨南淝河门式刚构桥为例，阐述该桥在设计中的技术特点和难点，为同类桥梁3设计特点及难点的

4、设计提供参考。3.1结构体系的选择2项目概况门式刚构桥多采用超静定的结构形式，混凝土肥西路跨南淝河大桥为肥西路改造项目上的关键收缩徐变、温度变化等在结构中产生较大的附加内节点工程。由于本桥景观性要求较高，且河中不允许力。本桥立柱矮、刚度大，主梁跨度大、钢结构热设置桥墩，故采用变截面门式刚构桥的桥型方案。桥膨胀系数高，会导致下部基础反力较大，如何有效梁跨径为一跨70m，主梁净高为1.40～2.30m，底降低立柱内力是本桥结构体系选择的关键。表1比板按悬链线变化，悬链线参数m值为2.5。根据道路较了2种立柱底部约束形式：2个立柱底都固结以平面渠化条件，桥

5、梁全宽33.0m，分成2幅，半幅宽及一侧固结一侧设置混凝土铰接。表1不同约束条件关键节点最大弯矩度16.5m。主梁采用单室三箱的断面布置形式，分两侧固结时的最大弯一侧固结一侧铰接时关键节点比值矩/kN·m的最大弯矩/kN·m主梁跨中35920348001.03收稿日期：2015-01-15主梁端部1213501053301.15作者简介：吴新强（1982—），男，工程师,硕士，主要从承台底14041031090（15920）4.5（8.8）事桥梁工程设计工作。注：括号内为铰接侧弯矩22吴新强：肥西路门式刚构桥设计总结2015年第2期从计算结果看，采用

6、一侧固结一侧铰接的构造运输方便，现场焊接工作量小，吊装难度小。但分体系，显著释放温度产生的内力，有效减少基础反离式的断面布置形式整体性差，横向刚度稍弱，横力，同时对减小上部结构内力有一定帮助。向需增设横梁。单室三箱断面见图2，单箱四室断3.2立柱材料的选择面见图3。上节结构体系分析中提到，由于主梁与立柱采330016501650用刚接的形式，若混凝土立柱与承台也采用刚接的1.5%1.5%形式，会导致下部基础反力较大，且混凝土立柱自身的强度也难以满足要求。若采用钢立柱则降低立图2单室三箱断面（cm）柱刚度，从而减少立柱底弯矩，且钢结构自身抗拉3300压

7、强度较大。表2对混凝土立柱方案以及底部刚接165016501.5%1.5%的钢立柱方案进行了比选。表2不同立柱材料关键节点最大弯矩kN·m图3单箱四室断面（cm）两侧固结混凝一侧固结一侧铰接关键节点钢立柱土立柱混凝土立柱3.5主梁端部节点的构造形式主梁跨中359203480059870主梁与立柱相交处受力复杂，其连接形式也较主梁端部12135010533082240繁琐。常用的有钢筋连接、型钢连接、圆柱头焊钉承台底14041031090（15920）35200注：括号内为铰接侧弯矩连接以及开孔板连接件等钢-混凝土连接形式。焊从计算结果来看，采用钢立柱

8、可以解决自身强钉连接件作为一种成熟的抗剪连接件在工程中应用度问题，而且通过降低截面刚度减少承台底弯矩；广泛，