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1、淺談大懸臂雙柱墩預應力蓋梁的計算摘要：大懸臂蓋梁的結構受力情況較為復雜。蓋梁的內(nèi)力計算，經(jīng)常使用計算機建立有限元模型來模擬真實受力狀態(tài)進行設計分析。關鍵字：橋梁；預應力；蓋梁；設計中圖分類號：K928文獻標識碼：A文章編號：1、引言隨著交通建設步伐的不斷加快，交通建設標準的不斷提高，特別是高速公路上的橋梁大都是雙向4車道甚至6車道或更多，如橋梁釆取單幅橋梁，就導致蓋梁的橫橋向長度甚至達到了20m以上。長度20m以上的蓋梁若采用普通鋼筋混凝土結構，要求有較大的梁高，而且至少需要三柱式甚至四柱式以上橋墩才能夠滿足受力要求。使用預應力蓋梁是減少墩柱的數(shù)量、降低梁高有效的辦法，并可以
2、提高其結構的受力性能和抗裂性能。2、工程概況某高速公路上橋梁工程較多，其中某橋上部基本結構采用30m先簡支后連續(xù)預應力小箱梁，下部結構應用了樁柱式橋墩，預應力蓋梁盡量減少墩柱的數(shù)量，以保證橋下的通透，便于橋下土地的利用。預應力蓋梁采用A類預應力混凝土結構，預應力鋼束采用低松弛高強鋼絞線，預應力鋼束布置如下圖所示。預應力管道釆用塑料波紋管；管道摩阻系數(shù)x管道偏差系數(shù)“鋼筋回縮和錨具變形：；張拉控制應力：。荷載等級為：公路一級。結構設計基準期為100年；抗震設防等級按地震加速度峰值0.10g（基本烈度VI）,橋梁工程按VII度進行設防。荷載的取值，1）、恒載。上部結構悄載包括30
3、m預制箱梁自重、防撞護欄撞、橋面鈾裝重。恒載通過支座傳遞到蓋梁、故將上部恒載簡化為集屮力加載在蓋梁相應位置處。2）、活載。汽車荷載采用公路——I級車輛荷載。按橋面偏載最不利位置加載。3）、溫度荷載。整體升溫、降溫，并按JTGD60-2004公路橋涵設計通用規(guī)范第4.3.10考慮梯度升溫、梯度降溫。4）、沉降。墩底沉降取0.005m。3、蓋梁計算蓋梁采用MIDASFEA進行有限元分析，模型中建立了蓋梁和橋墩，墩底和承臺，承臺固結（如圖）。蓋梁計算時，其控制截面主要是蓋梁中部上緣和懸臂根部下緣位置?，F(xiàn)以長度蓋梁21.2m為例。圖1蓋梁計算模型從析計算可以看出，柱頂?shù)呢搹澗厥强刂圃O
4、計的部位，所以柱頂?shù)念A應力鋼束位置都盡量提高，但也需注意柱頂下緣會出現(xiàn)反拉的情況。當發(fā)生偏載時在蓋梁長懸臂處于墩的交接處會出現(xiàn)一定的拉應力，但都是在規(guī)范要求的范圍內(nèi)。同時，在蓋梁預應力錨固區(qū)會出現(xiàn)應力集中現(xiàn)，往往是預應力附近應力較大，為了合理科學的將預應力束附近的應力擴散開，對錨下鋼筋的布置就不容忽視，以防預應力端頭應力過大產(chǎn)牛裂縫，由于上部箱梁架設前后內(nèi)力變化較人，所有鋼束一次張拉難以控制局部應力，因此設計分批進行張拉。通常情況下要進行應力控制設計，所以設計過程應首先關注各截面的應力狀態(tài)。通常大懸臂預應力蓋梁是將預應力筋布置在蓋梁的上緣以增加上緣的抗裂性，并方便施工，減少預
5、應力筋的彎曲程度,降低預應力損失。預應力蓋梁為后張法預應力構件，因此在鋼束張拉前，普通鋼筋沒有足夠的強度支撐自身垂量，需要塔設支架澆筑蓋梁。因為目前公路橋梁普遍應用的是普通鋼筋混凝土蓋梁，因此施工不能存在思維定勢，忽略蓋梁支架的設計。同時，應按照設計要求，分批分階段張拉鋼朿，嚴格控制張拉順序，張拉時混凝土強度需達到設計值的90%,.1需要控制混凝土養(yǎng)生時間不少于7d。嚴格控制張拉工藝，采用張拉控制應力及鋼束伸長量同步雙控張拉過程。理論鋼束伸長量應按實測按實測彈性模量、混凝土強度等數(shù)據(jù)計算，并與設計圖紙所提供的計算值進行校核。4、總結本次分析結果都滿足規(guī)范要求，大懸臂雙墩柱預應
6、力混凝土蓋梁的設計方案不但使橋梁上下部結構充分協(xié)調(diào)，滿足景觀要求和通行要求，而且通過計算也驗證了這一蓋梁形式在技術上安全可行，作為高速公路上的跨徑不人的橋蓋梁是可行的。參考文獻[1JJTGD60-2004,公路橋涵設計通用規(guī)范[S]?北京：人民交通出版社，2007.[2]JTGD62-2004,公路鋼筋混凝土及預應力混凝上橋涵設計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2004.[2]劉忠偉、盧啟煌.雙墩柱大懸臂預應力蓋梁的計算[J]山西建筑，2010,(14)338-339；[3]李紅鴿.獨柱大懸臂蓋梁和雙柱墩式高架橋動力性能対比研究[J]國防交通與技術,2012,(01)22-
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