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1、第1期(總第144期)2010年2月中圄千跋暑農(nóng)No.1(SeriaINo.144)CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2010預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋配筋設(shè)計(jì)陳如辰(上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院,上海200125)摘要:通過對(duì)T程實(shí)例的計(jì)箅過程及結(jié)果分析.主要提出了中小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁配筋合理的設(shè)計(jì)方法。最后根據(jù)JrI’GD62—2004《公路鋼筋混凝七及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》說明了一些在構(gòu)造及耐久性方面的要求。關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋;設(shè)計(jì);配束;規(guī)范中圖分類號(hào):U448.21文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004—4655(2010)們一0027—03預(yù)應(yīng)力混
2、凝土連續(xù)梁橋具有整體性能好、結(jié)構(gòu)剛度大、變形小、抗震性能好。特別是行車平順舒適、養(yǎng)護(hù)丁程量小等特點(diǎn).已在城市立交及跨線橋中占據(jù)著主導(dǎo)地位【11。1設(shè)計(jì)概況上海市A17公路中的一座跨線橋.橋梁?jiǎn)畏鶎挾葹?7.25m。設(shè)計(jì)跨徑為(30+50+30)m.為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。采用滿樘支架現(xiàn)澆施T.按預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件設(shè)計(jì)。除邊支點(diǎn)外,要求縱向計(jì)算截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力。具體參數(shù)如下。1)橋?qū)挒?.5m防撞墻+16.25m車行道+0.5m防撞墻.共17.25m.扣除兩側(cè)防撞墻下懸滴水槽各0.15m。實(shí)際結(jié)構(gòu)寬16.95m。2)梁高為邊支點(diǎn)2.4m,中支點(diǎn)2.7m.跨中為2.4m。3)荷載標(biāo)準(zhǔn)為公路
3、一I級(jí)。4)計(jì)算車道數(shù)為4;橫向折減系數(shù)0.67;橫向偏載系數(shù)1.15。5)二期恒載為10cm瀝青面層+8cm鋼筋混凝土鋪裝.兩側(cè)防撞墻各11.2kN/m。6)整體升降溫為30K。沉降10mm。7)溫度梯度按JTGD60—2004《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》取用。8)箱梁采用C50混凝土.預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用符合GB廠r5224—2003標(biāo)準(zhǔn)的270級(jí)西s15.2高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線。2配束估算箱梁計(jì)算之前先建立計(jì)算模型.再進(jìn)行截面配柬面積估算。將箱形主梁作為平面桿系劃分成若干單元,采用橋梁博士軟件進(jìn)行整體受力計(jì)算分析。計(jì)算收稿日期:2009—12—29出各個(gè)截面的配束面積(見圖1)。其形狀與彎
4、矩包絡(luò)圖類似。通過圖l可以得知,正常使用極限狀態(tài)下的配束估算面積大于承載能力極限狀態(tài)下的配束估算面積。0.047承載能力極限狀態(tài)0.035正常使用極限狀態(tài)o·039圖1配束估算部分節(jié)點(diǎn)號(hào)及面積按正常使用極限狀態(tài),配束估算根數(shù)以單根7西5鋼絞線為基數(shù).計(jì)算每個(gè)節(jié)點(diǎn)配束根數(shù)。具體見表l。由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱,僅示出一半結(jié)果。表1配束估算結(jié)果根單元節(jié)1019304047556l688092105點(diǎn)號(hào)●上緣179819228l42I29217535l下緣73120“)04153167252287對(duì)于多跨箱梁來說.以估算所得的配柬根數(shù)為參考.進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼束配置時(shí).要做到鋼束配置最優(yōu)化、最合理是比較復(fù)雜的?
5、,應(yīng)綜合考慮布跨方式、預(yù)應(yīng)力損失和次內(nèi)力的影響。工程中,首先在梁體內(nèi)布置一定數(shù)量的腹板通長(zhǎng)鋼柬.形狀盡量類似配筋估算圖,如圖2所示。其次。布置頂?shù)装邃撌?,以抵消部分梁體正負(fù)彎矩的影響.如圖3所示。最后。在中支座上緣負(fù)彎矩區(qū)布置腹板短鋼束(即帽束),以及在中跨下緣正彎矩區(qū)布置短鋼束。具體根數(shù)如表2所示.27中圄千后支=農(nóng)陳如辰:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋配筋設(shè)計(jì)2010年第1期?№.1f多多乒多二t而腹板腹板鋼束中跨帝面圖2腹板鋼束布置立面圖頂板鋼束rl1『1?irt頂?shù)装邃撌锌缌⒚鎴D3頂?shù)装邃撌贾昧⒚鎴D表2鋼束布置數(shù)量根編號(hào)鋼束規(guī)格束數(shù)張拉情況腹板鋼束n12—擴(kuò)15.208兩端張托腹板鋼柬
6、,212—擴(kuò)15.208兩端張拉腹板鋼束乃12—擊‘15.208兩端張托腹板鋼束丹(帽柬)12—擊。15.2016兩端張拉頂板鋼束rl7一擊515.2024單端張拉底板鋼柬B17—擊815.206單端張拉底板鋼柬曰27一擊815.206單端張托底板鋼束口3。7一西915.206兩端張拉3持久狀況承載能力極限狀態(tài)計(jì)算根據(jù)JTGD62—2004《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(簡(jiǎn)稱《橋涵規(guī)范》)中第5.1.5條進(jìn)行承載能力驗(yàn)算。材料采用強(qiáng)度設(shè)計(jì)值.假設(shè)鋼筋和混凝土同時(shí)屈服.同屬于塑性狀態(tài)。計(jì)算時(shí)考慮沖擊系數(shù)和結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),計(jì)算表達(dá)式見式(1)。帕Js≤尺(1)式中:%為橋梁結(jié)構(gòu)
7、的重要性系數(shù),按公路橋涵的設(shè)計(jì)安全等級(jí),一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)分別取用1.1、1.O、0.9,本工程取用1.0;S為作用(或荷載)效應(yīng)(其中汽車荷載應(yīng)計(jì)入沖擊系數(shù))的組合設(shè)計(jì)值:R為構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值,是材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值^和幾何參數(shù)設(shè)計(jì)值nd的函數(shù)。28根據(jù)鋼束布置計(jì)算而得,由荷載產(chǎn)生的作用效應(yīng)及構(gòu)件承載力如圖4所示。圖4顯示.由荷載產(chǎn)生的作用效應(yīng)位于構(gòu)件承載力包絡(luò)線之內(nèi)。承載能力極限狀態(tài)驗(yàn)算滿足規(guī)范要求。荷載最大作用效應(yīng)構(gòu)件最大承載力廊蒯Ⅷ