练市枢纽立交3 ×25m变宽箱梁设计-论文.pdf

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1、2014年第8期北方交通一19一文章编号：1673—6052(2014)08—0019—03中图分类号：U442．53文献标识码：B练市枢纽立交3×25m变宽箱梁设计李志军(辽宁省交通规划设计院沈阳市110166)摘要：结合练市枢纽立交3X25m连续箱梁施工图设计过程，简要介绍了结构分析过程和对预应力钢束布置的体会。关键词：连续箱梁；梁格法；钢束1工程概况实际结构和梁格体系在结构特性上存在差异，这种练市枢纽立交位于练杭高速公路的起点，主线等效只能是近似的，但是对于一般的设计，梁格法的桥第七联为与D匝道连接的变宽段，

2、采用3×25m计算精度是满足要求的。采用桥梁博士中的斜弯桥等高度现浇连续箱梁。模块对变宽段桥梁进行结构分析。结构离散图见图桥梁设计主要技术标准如下：1，全桥共分为551个单元，其中l一279为纵梁单(1)横向布置：单幅桥，单向四车道；元，280—551为横梁单元。(2)桥面横坡为单向坡：i=±2％；(3)桥面宽度从30．1m变到25．7m：0．5m(外侧护拦)+行车道宽+1in(内侧波形护栏)；(4)汽车荷载等级：公路一I级。2主桥描述图1结构离散图上部为3×25m预应力混凝土等高度连续箱3．2计算参数梁，全桥宽度

3、从31．6m变到27．2m，单箱六室箱形(1)预应力混凝土重力密度：26kN／m；截面，箱梁高度为1．4m，翼缘板悬臂长为2．25m。(2)二期恒载：lOcm沥青混凝土；桥面铺装层为lOcm厚的沥青混凝土。横坡2％，横(3)孔道偏差系数：k=0．0015；坡由支座高度调整。(4)孔道摩擦系数：=0．15；主桥下部采用实体墩、承台和钻孔灌注桩基础。(5)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值(一端)：3主桥箱梁计算A1=6mm；3．1结构离散图(6)基础不均匀沉降：0．6cm；梁格法建模的关键在于采用合理的梁格划分方(7)竖

4、向日照温差：T=14。C，T：=5．5。C，竖向式和正确的等效梁格刚度。用等效梁格模拟桥梁上日照反温差为正温差乘以一0．5；部结构，将分布在梁、板每一区段内的抗弯刚度和抗整体升温温差：25。C扭刚度集中在最邻近的等效梁格内，实际结构的纵整体降温温差：25。c向刚度集中在纵向梁格构件内，横向刚度集中在横(8)横向按6车道考虑，车道横向布置按左侧向梁格内。理想的刚度等效原则是：当实际结构和偏载、右侧偏载及正载三种形式分别考虑。对应的等效梁格承受相同的荷载时，两者的挠曲将汽车荷载纵向整体冲击系数，按照《公路桥涵是相等的，

5、并且每一梁格内区段内的弯矩、剪力和扭通用设计规范》(JTGD60—2004)第4．3．2条，冲击矩等于该梁格所代表的实际结构部分的内力。由于北方交通2014年第8期系数可按下式计算：对于预应力混凝土受弯构件，应按规范要求按当f<1．5Hz时，=0．05(1)全预应力结构采用荷载短期效应组合设计值进行正当1．5Hz≤f≤14Hz时，=0．17671nf一0．0157截面和斜截面抗裂验算。(2)(2)斜截面抗剪强度验算当f>14Hz时，=0．45(3)在承载能力极限状态组合1下，从图3中可看13．616／ri。出，各截

6、面抗力均大于剪力设计值，斜截面抗剪强度一(4)2,rrl^、／m。验算合格。23．651／EI12—(5)2wl√m式中：l一结构的计算跨径(m)；E一结构材料的弹性模量(N／m)；I一结构跨中截面的截面惯矩(m)；m一结构跨中处的单位长度质量(kg／m)。当计算连续梁冲击力引起的正弯矩效应和剪力图3单元最大剪力抗力图(kNJ效应时，采用f1；当计算连续梁冲击力引起的负弯矩(3)挠度验算效应时，采用f，。在汽车作用下，箱梁跨中最大位移为0．36cm，对于本桥而言，有：1=25m，E=3．45×1010最小位移为一0

7、．16cm。C50混凝土的挠度长期增长N／m，I。=4．472m，m=41725Ns／m系数，跨中挠度容许值[f]=L／600：2500／600=将以上参数代入式(4)得f1=6．67Hz，根据式4．12era，1．425×0．7×(0．36+0．16)=0．52cm<(1)得=0．32。[f]=4．12cm，刚度验算合格。将以上参数代人式(5)得f2=11．6Hz，根据式(4)应力验算(1)得2=0．417。在正常使用极限状态下，箱梁最大压应力为3．3施工阶段划分13．67MPa，最大拉应力为一1．79MPa，最

8、大主压应力表1施工阶段划分表为13．51MPa，最大主拉应力为一1．31MPa，部分预应力A类构件的拉应力容许值为一0．7×2．65=一1．86MPa，压应力容许值为0．5×32．4=16．2MPa，主压应力容许值为0．6×32．4=19．4MPa，主拉应力容许值为一0．5×2．65=一1．33MPa，使用阶段应力均满足规范要求。3．4主要计算结果(1)正截