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浅谈预应力混凝土连续梁桥的设计
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　【摘要】对预应力混凝土连续梁桥工程实践中出现的主要问题、形成原因、敏感性分析及设计问题作了简要分析和论述。 中国论文网 /2/view-6175759.htm　　【关键词】预应力 混凝土 连续梁桥 设计 　　引 言 　　连续梁桥是工程上广泛使用的一种桥型。它不但具有可靠的强度、刚度及抗裂性，而且具有行车平稳舒适、养护工作量小、设计及施工经验成熟的特点，与其它桥型相比具有很强的经济性，常成为最佳桥型方案。通过多年参与、负责的预应力混凝土连续梁（连续刚构）桥的设计工作，对这种桥型有了较深刻地体会及认识，现将设计中应注意的问题，谈一些观点。 　　1 预应力混凝土连续梁桥主要问题 　　在预应力混凝土连续梁桥，特别是大跨径连续梁桥的施工或使用过程中，部分桥梁有时会出现这样或那样的问题，其主要问题是箱梁混凝土出现了不同性质的裂缝。 　　根据作者所知，在已建成的连续桥梁中，某些桥梁上部结构曾出现了部分裂缝，主要有箱梁顶板和底板的纵向裂缝；箱梁腹板的斜向裂缝。特别是靠近边路现浇箱梁端部范围的两侧腹板，出现近45o的斜向裂缝。现举例如下： 　　（1）某公路大桥为三跨预应力连续梁结构。在中跨跨中近60 m范围内，箱梁底板下缘合龙段上缘出现纵向裂缝，最多的一个截面有10多条，连续贯通，裂缝宽度0.1～0.4 mm。在两只中墩左右的1号节段底板，各有1条长2 m对称的纵向裂缝，裂缝宽度0.2～0.3mm。在边跨近桥台的4 5个箱梁节段底板。出现不连续、较短的纵向裂缝，裂缝宽度0.1～0.2mm。 　　（2）某公路大桥为连续刚构一连续梁桥结构。该桥在每孔1/4梁跨处的上、下游箱梁内侧腹板处，发现与顶板呈250～450的斜向裂缝，成桥早年后共发现百余条裂缝，最长约4 m，最大裂缝宽度达1.8 mm。从以上预应力混凝土桥梁的裂缝来看，其性质大部为受力裂缝。且宽度较大。为保证这些桥梁的安全性和正常使用；以及结构的耐久性，有关方面曾对裂缝的成因作过一些分析。我们也可从中吸取教训，以提高对这类问题的认识和重视，为今后从事预应力混凝土桥梁的设计、施工、管理和监理工作采取相应的对策。 　　对于跨径20～50 m的连续梁，一般作成等截面形式，梁高一般为跨径的1/15～1/30，这种桥型常采用满堂支架、移动模架逐孔施工和顶推施工的方法，对于较大跨径的多孔连续梁，常作成变截面的形式，其支点梁高为最大跨径的1/15～1/20，跨中梁高为最大跨径的1/30～1/50，这种桥型通常采用悬臂法进行施工，其边跨跨径一般为中跨跨径的0.65～0.7倍，宜0.55～0.6倍。 　　在连续梁桥细部尺寸拟定时，应作一定的计算及分析，对箱梁各部分尺寸进行详细优化。在主、边跨不变的情况下，结合所采用的施工方法，考虑不同梁高、不同箱梁顶底板、腹板厚度；对于连续刚构桥还须根据地质资料对桩基础进行等效模拟，考虑不同的双壁墩间距、不同的截面（空心薄壁型、实心哑铃型）类型，进行多种组合的分析计算.经过反复多次的调整与综合考虑，最后确定较为理想的主、边跨梁高与结构细部尺寸。接着应对结构施工阶段的梁段划分、施工可靠度进行了深人的分析验算，梁段划分时尽量使所划分的梁段数量较少、相邻两梁段重量相差较小，以方便施工。缩短施工周期。在施工阶段可靠度验算中应考虑施工过程中在最大悬臂阶段可能出现的最不利的施工荷载、结构自重的不均匀性以及风力对结构的影响等。运营阶段则考虑恒载、活载、预应力、混凝土收缩徐变、基础沉陷、温度变化、风力及地震力对主桥结构上下部的影响，进行多种组合分析计算，以保证结构受力合理、施工简便安全。 　　2 、 预应力混凝士连续梁桥设计对策 　　预应力混凝士连续梁桥的裂缝问题涉及到设计、施工、监理等各方面。本文仅从设计方面进行探讨。 　　2.1 桥梁跨径布置和箱梁截面尺寸拟定 　　（1）桥梁跨径布置：预应力混凝土连续梁桥的边跨与主跨比选用是否恰当直接影响到结构受力的合理性。若边跨太大，则边跨支架现浇梁段长度偏长，施工时要防止支架不均匀沉降。边路一长其整体刚度偏小，在恒载与活载作用下，现浇段会出现较大的主拉应力，容易发生混凝土开裂；当在边跨加载时对中跨箱梁的受力不利。若边跨与中跨之比过小，则边跨支点可能会出现负反力，使得边墩与边跨受力不合理。（2）箱梁断面尺寸拟定：自大吨位锚具、1860MPa钢绞线和高强度混凝土在大跨径预应力混凝土桥梁中采用以来，箱梁的自重大大减轻，使得上部结构有条件向轻型化方向发展。 　　2.2 纵向预应力布束方案与预应力储备 　　（1）纵向预应力布束方案：在实际工程中出现剪切裂缝的预应力混凝土箱梁桥中，发现这样一个共同点，就是在纵向预应力钢柬布置时往往偏重施工方便的要求，而忽视了对腹板下弯束和边跨现浇箱梁端部一定范围内腹板弯起束的有效利用问题。由于采用了在箱梁顶板和底板布置直线束，仅靠设置竖向预应力钢筋来克服结构剪应力的布束方案，这必须建立在充分保证竖向预应力能够达到设计要求的前提下。实际上箱梁腹板由竖向预应力钢筋长度一般较短，钢筋的张拉伸长量较小，施工时若发生少量的压缩变形，将会产生较大的预应力损失；加上锚固系统和施工操作上的问题，一般很难保证设计所要求的预应力度。工程实践证明：在采用直线束布置方案的同时，有必要在靠近箱梁支点附近的节段内，在腹板内布置部分下弯束，但吨位不宜太大。由于这类预应力钢束通过腹板，使得预压应力容易均匀分布到全断面上，是克服剪应力最有效的合理的布束形式，并可达到免费提供预剪力的效果。设计工程师可以通过合理布置纵向预应力钢束，来改善箱梁版权的受力状态；同时建议在边跨箱梁端部将腹板的箍筋适当加密，直径适当放大一些，这些措施对克服腹板的斜向裂缝是十分有效的。 　　（2）预应力储备：由于理论计算模式和计算结果往往与工程实际情况存在差异，加上一些在设计时难以计入的因素，因此在设计过程中，有必要考虑结构各个截面的应力要有一定的安全储备，即对使用荷载作用下截面的正应力和混凝土主拉应力，提供一定的应力储备，以便在设计上带来可靠保证。 　　2.3 预应力混凝土连续梁桥的设计要重视温度应力 　　计算表明桥面局部升温或降温将会在结构中引起较大的内力变化，虽然这部分内力不是永久的，但却是不可避免的。若考虑不当，温度应力会造成支点附近和跨中断面的裂缝。即使这些细微裂缝不至于影响结构的正常使用，但设计时必须给予重视。除了对这些截面进行必要的应力验算满足规范要求外，有必要采取一些构造措施，如在验算截面附近布置一定数量的非预应力钢筋，使得温度应力分布均匀，控制温度裂缝的产生或发展。另外还得考虑在支点和梁端处的硬板和底板内布置足够的纵向钢筋和箍筋，因为对于箱梁横截面，腹板和底板在温度作用下混凝土容易开裂。 　　3 结 语 　　预应力连续梁桥的设计是一项复杂而细致的工作.若要成功地设计好一座桥梁必须从桥跨布设.尺寸拟定、钢束布置以及施工方法等方面综合考虑；同时应在众多的数据中选择正确的设计参数：并充分考虑环境（包括温度、徐变和收缩）对结构的影响。 　　参考文献 　　[1]王文涛.刚构连续组合梁桥.北京：人民交通出版社.2006.2 　　[2]李坚.上海预应力混凝土连续梁桥的发展.同济大学出版社，2005.1 　　[3]JTJ 023―85，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。浅谈预应力混凝土连续箱梁桥设计--《华东公路》2002年05期
浅谈预应力混凝土连续箱梁桥设计
【摘要】：通过多国设计规范的比较 ,重点介绍预应力混凝土连续箱梁设计思路、设计过程中及构造处理上应考虑或注意的事项 ,以尽可能减少裂缝的产生 ,并提出了二种竖向预应力设置新构思。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：U442.5【正文快照】：
随着交通建设事业发展 ,城市化进程加快 ,作为基础设施之一的道路和桥梁已得到迅猛发展 ,尤其是桥梁建设已向更长、更大、更柔的方向发展。大跨度预应力混凝土桥梁在技术经济指标、施工方法以及维修养护上 ,都具有强劲可比性 ,而预应力混凝土连续箱梁桥具有结构刚度大、变形
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