大跨度預(yù)應(yīng)力蓋梁設(shè)計(jì)探討

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1、2014年5月第5期城市道橋與防洪橋梁結(jié)構(gòu)103大跨度預(yù)應(yīng)力蓋梁設(shè)計(jì)探討江甫，侯玉成(杭州市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江杭州，310006)摘要：該文介紹了，結(jié)合杭州繞城下沙互通至江東大橋高速公路工程主線橋橋位實(shí)際地形，采用大跨度預(yù)應(yīng)力蓋梁橋墩的方案以減少橋墩墩柱數(shù)量，并對(duì)此類型蓋梁受力作了分析，以便推廣應(yīng)用。關(guān)鍵詞：大跨度；預(yù)應(yīng)力蓋梁；受力分析中圖分類號(hào)：U442．5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009—7716(2014)05—0103—02i38470引言在工程建設(shè)方案中，項(xiàng)目所在地環(huán)境對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的選型有很大影響，需考慮橋下通行情況，水利情況

2、，還要從景觀上考慮，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)出發(fā)等。在下部結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，會(huì)盡量少設(shè)置墩柱，減少對(duì)橋下環(huán)境的影響，大跨度預(yù)應(yīng)力蓋梁橋墩形式能很好地滿足這個(gè)要求。本文結(jié)合杭州繞城下沙互通至江東大橋高速圖1橋墩構(gòu)造圖公路工程中大跨度預(yù)應(yīng)力蓋梁橋墩的設(shè)計(jì)，對(duì)此類型蓋梁橋墩的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行探討，以構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1860MPa、為該類橋墩的設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參考。公稱直徑d=15．2mm的低松弛高強(qiáng)度鋼絞線。預(yù)應(yīng)力鋼束布置如圖2所示。預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋1設(shè)計(jì)概況管，管道摩擦系數(shù)為0．17，管道偏差系數(shù)為0．0015，1．1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)鋼筋

3、回縮和錨具變形為6mm，張拉控制應(yīng)力為設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)設(shè)計(jì)速度：80km／h；0．7=l302MPa。預(yù)應(yīng)力鋼束均采用1715．2。(2葉荷載：公路一I級(jí)；(3)設(shè)計(jì)洪水頻率：1／100；(4)地震動(dòng)峰值加速度：0．05g；(5)該工程環(huán)境類別為I類；(6)橋梁寬度：39．5m。1．2結(jié)構(gòu)尺寸873．5II!I2100／2I國(guó)上部構(gòu)造為35m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，左右分圖2橋墩蓋梁預(yù)應(yīng)力構(gòu)造圖幅；下部結(jié)構(gòu)采用雙墩柱大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁，整幅；樁基為8根直徑1．6In樁，樁頂設(shè)尺寸為1．4施工順序6．8mx6．81TI×2．8m的承臺(tái)；

4、蓋梁截面為矩形，總在預(yù)應(yīng)力蓋梁施工過程中，為了保證其壓應(yīng)長(zhǎng)為38．471TI，柱間距21nl，兩側(cè)各懸臂8．735in，力≤0．70f'~，拉應(yīng)力≤0．7of'~，預(yù)應(yīng)力束張拉順橋向?qū)挒?．4m，蓋梁根部高度為3．0m，端部順序應(yīng)嚴(yán)格按照下述規(guī)定進(jìn)行操作：(1)張拉N1；高度為1．6in，跨中高度為2．5ITI。以l9號(hào)橋墩為(2)架設(shè)一跨4片邊梁；(3)張拉N2；(4)架設(shè)同一例，構(gòu)造尺寸見圖1所示。跨中梁，架設(shè)另一跨4片邊梁；(5)張拉N1。；(6)架蓋梁采用C50混凝土，墩柱采用C40混凝土，設(shè)另一跨中梁；(7)張拉N2’；(8)施工

5、二期恒載。承臺(tái)及樁基采用C25混凝土。圖3為橋梁橫斷面圖。1．3蓋梁預(yù)應(yīng)力鋼束2蓋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土蓋梁采用A類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)2．1結(jié)構(gòu)分析收稿日期：2014—01—17在蓋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，主要考慮蓋梁在主墩位作者簡(jiǎn)介：江甫(1981一)，男，浙江杭州人，碩士，工程師，從事公路工程設(shè)計(jì)工作。置及跨中位置抗彎，柱頂位置附近的抗剪，還有挑104橋梁結(jié)構(gòu)城市道橋與防洪2014年5月第5期現(xiàn)在柱頂位置為一61745kN·ITI，該處抗彎承載能1∞H力為一84999kN·in；故蓋梁抗彎能力完全滿足承d央行載能力極限狀態(tài)下的規(guī)范要求。分護(hù)隔車攔帶道

6、3．2正常使用極限狀態(tài)計(jì)算根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果，在長(zhǎng)期效應(yīng)荷載組合作用下：未出現(xiàn)拉應(yīng)力，最小壓應(yīng)力出現(xiàn)在柱頂位置上緣，為1．08MPa；在短期效應(yīng)荷載組合作用下：未出現(xiàn)拉應(yīng)力，最小壓應(yīng)力出現(xiàn)在柱頂位置上緣，為0．39MPa；在短期效應(yīng)荷載組合作用下：主拉應(yīng)力為一1．12MPa出現(xiàn)在柱頂位置，小于允許值1．32MPa；在各作用效應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)均取為1．0的組合作用下：最大壓應(yīng)力為8．31MPa出現(xiàn)在蓋梁跨中變截面處上緣，．小于允許值幽3橋梁橫斷面圖0．5f~k=16．2MPa，最大主壓應(yīng)力為8．31MPa出現(xiàn)在臂端部及跨中的位移，不僅要考

7、慮使用階段，還需蓋梁跨中變截面處上緣，小于允許值0．=19．4著重考慮施工階段的結(jié)構(gòu)安全性。MPa。故蓋梁拉、壓應(yīng)力完全滿足正常使用極限狀在墩柱計(jì)算時(shí)，主要考慮柱頂和柱底部抗彎態(tài)下的規(guī)范要求。及抗剪。在汽車作用下，蓋梁的最大位移為0．2em，最2．2模型建立小位移為一0．1cIn，出現(xiàn)在蓋梁端部。C50混凝土的該橋采用MiDAS／Civil2012有限元軟件建立橋撓度長(zhǎng)期增長(zhǎng)系數(shù)，端部撓度1．425×(0．2+0．1)墩空間桿系模型，見圖4所示。蓋梁、墩柱、樁基采=0．4(em)，小于挑臂端撓度容許值[f]=L／300=873．5／用梁?jiǎn)卧?/p>

8、，承臺(tái)采用實(shí)體單元，共計(jì)130個(gè)單元。300=2．91(em)。在恒載(含預(yù)應(yīng)力效應(yīng))作用下，跨中下?lián)?．1em，挑臂端部上撓0．1em，蓋梁剛度足夠大，滿足設(shè)計(jì)要求。在正常使用