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《大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計 摘要:四川省儀隴縣新政嘉陵江二橋主橋采用(95+170+95)米應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。本文簡要介紹了該橋的總體設(shè)計、主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算分析等方面的內(nèi)容。通過該橋設(shè)計,并結(jié)合連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)特點,提出了連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題。關(guān)鍵詞:嘉陵江二橋;連續(xù)剛構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計中圖分類號:U416.216+.1文獻標(biāo)識碼:A1前言新政嘉陵江二橋工程位于儀隴縣新政水電站下游3.8公里,新政嘉陵江一橋上游2公里,是儀隴縣總體規(guī)劃布局中的重要組成部分,其路線起點位于漁田街與學(xué)府路交口,與現(xiàn)狀漁田街道路順接,向西
2、跨越濱江大道及嘉陵江后,與在建的儀隴連接線相接,是新政主城區(qū)與西側(cè)中部組團聯(lián)系的重要交通通道。終點位于在建儀隴連接線交叉口處。路線全長1.810公里。本項目采用一級公路(兼顧市政道路功能)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);汽車荷載采用公路-Ⅰ級;設(shè)計行車速度為60公里/小時。2橋梁總體設(shè)計5本項目橋梁跨越嘉陵江。根據(jù)橋位處地形、地質(zhì)、水文、水利、河道、通航規(guī)劃等建設(shè)條件以及上、下游現(xiàn)有橋梁等構(gòu)造物設(shè)置情況,并考慮跨越現(xiàn)有濱江大道的凈空需要,新建新政嘉陵江二橋主線橋梁總體跨徑布置為:4.0m(橋臺)+(2x30+37+30)m+2x30m+3x30m+(95+
3、170+95m)m+4.0m(橋臺)。橋梁全長645.0米,其中主橋長360米。橋梁總體布置如圖1所示:圖1:橋梁總體布置圖主橋橫斷面布置為:2.25m(人行道)+10.75m(機動車道)+1m(中央分隔帶)+10.75m(機動車道)+2.25m(人行道),全寬27m,為雙向六車道,按雙幅進行設(shè)計。3主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1主橋上部5主橋跨徑布置為(95+170+95)m,全長360m,為預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋。主梁箱梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),采用單箱單室截面,箱梁分左右幅,單幅頂寬13.49m,箱底寬7.5m,箱梁頂板設(shè)置成1.5%的單向
4、橫坡,頂板橫坡由腹板變高形成。箱梁跨中及邊跨支架現(xiàn)澆段梁高4.2m,箱梁根部斷面和墩頂0號梁段高為10.6m。從中跨跨中至箱梁根部,箱梁以1.8次拋物線變化。箱梁腹板在墩頂范圍內(nèi)厚1.1m,從箱梁根部至跨中梁段腹板厚由0.9m漸變至0.5m。箱梁底板厚除0號梁段橫隔板范圍內(nèi)為1.4m外,其余底板厚從箱梁根部截面的1.1m厚,以1.8次拋物線變至跨中截面0.32m厚。3.2主橋下部主墩設(shè)置在嘉陵江主河槽兩邊,滿足單孔雙向的通航要求。為適應(yīng)梁體縱向位移、減小墩身剛度,主墩設(shè)計采用雙薄壁柔性墩。墩身厚度1.6m、橫向?qū)?.0m,雙壁墩中距7
5、.4m。為減小墩身阻水,改善水流形態(tài),在墩身上、下游設(shè)置圓形分水尖。墩身置于承臺上,承臺長17.3m,寬12.8m,厚5.0m,承臺下設(shè)3m厚C25封底混凝土。承臺下為12根直徑2.0m鉆孔灌注樁。過渡墩采用實體墩接承臺、群樁基礎(chǔ),墩寬3.5m,承臺長12.8m,寬8.3m,承臺厚3.0m,樁基礎(chǔ)直徑2.0m,為鉆孔灌注樁。4主橋結(jié)構(gòu)計算分析4.1計算程序及計算模型總體結(jié)構(gòu)計算:MIDASCivil2012,校核驗算:橋梁博士V3.1.0。采用MIDASCIVIL2012進行結(jié)構(gòu)計算,建立空間有限元模型。全橋共分為176個單元,196
6、個節(jié)點。主橋計算模型如圖2所示:圖2:主橋計算模型圖4.2計算參數(shù)5混凝土:C55混凝土fck=35.5MPa,ftk=2.74MPa,Ec=3.55x104MPa;C40混凝土fck=26.8MPa,ftk=2.40MPa,Ec=3.25x104MPa;預(yù)應(yīng)力鋼束采用ΦS15.2規(guī)格,鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強度fpk=1860MPa,設(shè)計強度fpd=1260MPa,彈性模量Ey=1.95×105MPa,張拉控制應(yīng)力σcon=1395MPa,塑料波紋管孔道摩擦系數(shù)μ=0.17,管道偏差影響系數(shù)k=0.0015,一端錨具變形及回縮值均為6mm。恒載
7、:一期恒載包括主梁自重,按實際斷面計算,橫梁按均布荷載計算。二期恒載包括橋面鋪裝、防撞護欄、人行道板等。活載:汽車為公路-I級,人群活載取2.875KN/m2。溫度荷載:體系升溫25℃,體系降溫-25℃,按10cm瀝青鋪裝考慮,混凝土主梁溫差采用非線性梯度溫度14℃、5.5℃、0℃,同時按規(guī)范計入溫度負(fù)效應(yīng)。基礎(chǔ)變位:過渡墩基礎(chǔ)沉降1.0cm,主墩基礎(chǔ)沉降2.0cm。船舶撞擊力(DWT:1000t):順橋軸方向,通航橋跨一側(cè)650kN,橫橋軸方向,橋墩上游端800kN。4.3主要計算結(jié)果(1)箱梁結(jié)構(gòu)驗算5通過對結(jié)構(gòu)持久狀況極限狀態(tài)承
8、載能力驗算,短期效應(yīng)荷載組合正截面及斜截面主拉應(yīng)力抗裂驗算,持久狀況截面正應(yīng)力及主應(yīng)力驗算,短暫狀況截面應(yīng)力驗算以及結(jié)構(gòu)剛度等驗算,結(jié)果均滿足規(guī)范要求。(2)雙薄壁墩驗算承載能力極限狀態(tài)下單樁樁頂力為14098KN。主墩