先简支后连续桥梁双支座问题研究.pdf

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1、◎s一⋯G一一先简支后连续桥梁双支座问题研究杨晴，刘东旭．乔倩妃(河南省交通规划勘察设计院股份有限公司，河南郑州450000)摘要：为了验证先简支后连续桥梁双支座体系在实际支座剐度条件下是否会出现负反力和支座脱空现象，给出了先简支后连续弹性双支座体系的力法求解方程．并结合交通部颁标准40mT梁讨论了不同支座刚度和不同支座间距对双支座最小支反力的影响，得到了支座刚度和支座间距与最小值反力关系曲线。关键词：先简支后连续体系；双支座；最小支反力；支座刚度0引言随着交通建设蓬勃发展，桥梁建设的量也越来越大，由于高速行车对桥面连续性的

2、需求，连续梁往往比伸缩缝较多的简支梁更具优势。但是由于连续梁施工复杂，费工费时，人们便将简支梁的预制生产与连续梁的优越性能结合起来，在预制场将简支梁批量预制，架设就位后在端部后浇混凝土形成连续结构，使用该方式造成的桥梁便称为“先简支后连续体系”桥梁[1~2]。依据先简支后连续体系在连续段后浇以后是否将双支座更换为单支座又分为单支座体系和双支座体系。单支座体系在施工过程中结构连续以后将临时支座更换为单支座，该体系因其受力概念明确，现行设计中应用较为广泛，但是其施工过程需要安装拆临时支座和结构体系转换，施工复杂，且作为后浇连续段

3、的湿接缝处承受较大的剪力和拉应力，为病害多发区域。双支座体系施工过程中不更换支座，该体系施工方便，节约工期，连续处开裂后修补容易，且湿接缝处剪力和拉应力均较小[3]。但双支座的受力模式不甚明确，没有统一的计算方式及理念，尤其是双支座是否会产生负反力、是否产生支座脱空问题没有统一的认识‘4～7I。本文通过结构力学的力法方程分析双支座体系下部颁标准40mT梁受力，探讨不同支座刚度和支座间距与双支座最小支反力的关系，并探讨部颁40mT梁在使用双支座体系时是否会出现负反力或脱空现象。1羌简支后连续体系的受力分析以一个三跨先简支后连续

4、双支座体系为例，预制收稿日期：20】6一04一13基金项目：河南省交通科技重点项目(2012D19)40上踢z魄N0．22016边跨长L1，预制中跨长L3，现浇段长L2。考虑支座的刚度效应，并计及施工阶段对内力的影响，预制阶段和现浇阶段计算最小支反力时结构体系与荷载加载位置如图l、图2所示。因活载加载位置对支反力有很大的影响，在做最小支反力计算时应注意活载的加载位置准确。本文将借助结构力学的方法计算结构最小支反力，旨在探讨结构在何种力学状态下出现支座负反力或脱空问题，故支座脱空引起的结构受力非线性问题不在本文探讨范罔．一!一

5、，_一，_一￡。一￡一『『鬲五卫；五—而jj—可可可j‘：t：㈠可互正酉可iii汗万■li{}i-j●‘-图l预制阶段受力图示田五Ⅱ瓦孕姐Ⅱ匝田卫Ⅱ瓯翟ⅡⅡ函图2现浇及成桥后受力图示2成桥后超静定体系下结构计算成桥后的结构受力为多个赘余力的超静定体系，可采用力法求解。采用弹性支座模拟的双支座三跨先简支后连续梁桥成桥阶段受力如图3所示。结构体系关于中点正呈反对称，均布荷载为正对称布载，集中荷载P为非对称，可对集中荷载进行分解后，将结构分解为正反对称体系处理[8]。卜—』——r与。—墨，凹孟盘面皿血皿皿Ⅱ叮唧uJ山LuLLlL』

6、卜型—叫l▲上▲图3成桥后结构受力体系蒂匦匦夏卜_———————————一sHANG心HIGHWAYS2．1正对称体系分解为正对称的集中荷载和均布荷载为正对称体系，取其一半作为计算基本体系，基本体系如图4所示。

7、L．i，吧一1一———+，_“，J”一』二厂7⋯’‘2_it』LILLLLLLLLlli!_J—LLLL』L』_J上lJ、L—L#—奎’．；，号”j、琴，／j7‘rm、l{图4正对称基本体系该体系为两个多余约束的超静定体系，采用力法计算，计算过程如下：力法基本方程：fdllX1+艿12X2+△16一O【艿21X1+艿

8、22X2+△2。一0各赘余力作用下的受力如图5一图8所示：小。，呈l。k图5赘余力Ml作用下弯矩图M，=l瑚麝●￡!Il／z图6赘余力M2作用下弯矩图g．!，／21，8q：2密姘8f6f划，+叮乒z)72(g#，+q上，)／2¨1叮．￡图7均布外荷载作用下弯矩图图8集中外荷载作用下弯矩图设弹性支座的竖向刚度为志，则：乩一∑，》也了一生!±生上3EJ一∑-『警卜雨◎一L22L】+L26町也lL2如一∑惜卜蔚一‰≯+熹均布荷载下：钆一∑』警卜瓦c一趟．+92L；J_q3LIL2一q1L；～92L；24日2是L，L，锄一∑j．警卜

9、k—q2L；+q3Li．q1Ll—q3L324肼面i一集中荷载下：乱7一∑』警卜稚一LiPlT(1一z2)(L1+L2)zPl一L2(1一z)P1—12肼一————瓦叮忑■—一锄7一∑』警卜-Rf=恚对于先简支后连续三跨连续梁计算，不妨设L1一L3一L，L2一nL，并设志一6等，代入方程(