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连续梁、连续刚构桥

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连续梁、连续刚构桥

连续梁、连续刚构桥

一、等截面连续梁

1、等截面连续梁,构造简单施工方便,适用于中等跨径(20~60米),25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥,较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥.小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁,较大跨径多用于接线引桥.可采用预制装配或就地浇筑施工。

2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。

3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸

等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表

等截面连续梁总体布置及主要尺寸

(1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时,为考虑减少边跨正弯矩,可使边跨小于中跨,边跨与中跨的比在0。6~0.8左右。

(2)跨径小于15米,一般选用矩形截面;15~30米可采用T形或工字形截面;大于30米的可采用箱形截面。钢筋混凝土连续梁桥跨度不大时,可首先考虑采用板式(包括空心板)和T形截面.当需要采用箱形断面时,也可以采用低矮的多室箱,很少采用宽的单室箱。

(3)等截面连续梁的梁高,一般高跨比采用1/15~1/25。采用顶推法施工,从施工阶段受力要求考虑,梁高与顶推跨径之比选在1/12~1/17为宜。

(4)截面形式与桥宽关系.对于小跨径的城市高架桥或立交匝道桥,为求最小建筑高度,常用板式或肋板式截面,而在较大跨径时主要采用箱形截面。箱梁在横向布置,主要与桥宽有关。单箱室常用于桥宽在14米以内;单箱双室截面一般用于桥宽12~18米;超过18米的可以采用单箱多室或分离箱.

(5)板厚与梁高。板式截面分为实体截面和空心截面,实体截面多用于小跨径,且以支架现浇施工为主,板厚约为1/22~1/18L(L为跨径);空心截面的板厚为0.8~1.0

米,顶、底板厚度均不应小于8厘米。T型或工形肋式截面常用于预制安装,梁高一般取1。0~2。0米,在与腹板相连处的翼缘厚度,不应小于梁高的1/10,腹板厚度不应笑语14厘米。确定箱梁截面顶板厚度一般考虑两个因素:满足桥面横向受力要求;满足布置纵横向预应力钢筋的要求。顶板厚度一般取20~30厘米,底板厚度一般取20~40厘米,其上下承托之间的腹板高度,当腹板内设有竖向预应力钢筋时,不应大于腹板宽度的20倍,当腹板内不设竖向预应力钢筋时,不应大于腹板宽度的15倍。当腹板宽度有变化时,其过渡段长度不宜小于12倍腹板宽度差.腹板最小厚度一般为:腹板内无预应力束管道布置时可采用20厘米;腹板内有预应力束管道布置时可采用25~30厘米;腹板内有预应力束锚固时可采用35~40厘米.考虑承受支点处有较大剪力时,一般采用30~80厘米。

二、变截面连续梁

1、大跨径预应力混凝土连续梁桥以采用变截面为主,一般选用跨径在60~150米范围内,目前国内建造最大主孔跨径为165米。采用变截面连续梁符合梁的内力分布规律,选用悬臂法施工,亦与施工的内力状态相吻合。

2、悬臂法施工主要有悬臂浇筑和悬臂拼装两种,尤以悬臂浇筑为多。

3、变截面连续梁的跨径、截面形式和主要尺寸

变截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表

变截面连续梁总体布置及主要尺寸

(1)变截面布置的边跨常选用不等跨布置,边跨与中跨的比例约在0.5~0。8范围内变化。为使边跨支点不产生负反力,边跨与中跨的比例以0.6~0.7为宜.连续箱梁桥支点梁高约为跨径的1/15~1/20,最常用的是1/18;跨中截面梁高约为跨径的1/30~1/50。变截面梁的底面变化规律可采用圆弧线、二次抛物线或折线等,最常用的是二次抛物线。

(2)箱梁在横截面上布置的形式,主要与桥宽有关,可以布置为单箱单室、单箱双室(或多室)、分离箱;外侧腹板可布置为直腹板和斜腹板;外伸翼板可以布置成宽翼板箱梁或窄翼板箱梁;过宽翼板的箱梁,在悬臂板下可家斜撑或采用加劲悬臂板。

(3)截面主要尺寸拟定

①顶、底板厚度

桥面顶板要有足够的厚度承受恒载和活载产生的横向弯矩和剪力。箱梁顶板厚度首先要满足布置纵横向预应力筋的构造要求。顶板跨中厚一般选择25~30厘米,顺桥向为等厚。

箱梁跨中底板厚度,考虑配置预应力钢筋,底板最小厚度可取预应力管道直径的2.5倍,一般可取25厘米左右。顺桥向边跨两端底板及中跨支点底板适当加厚,并应考虑设置进人孔,以便检修和养护,也有利于减小箱梁内外温差。

②腹板的布置与厚度

腹板主要承受竖向剪应力和由扭矩产生的剪应力,根据剪应力要求选择腹板的厚度,腹板厚一般为30~80厘米,在墩上或靠近桥墩的箱梁根部的箱梁根部腹板需适当加厚。腹板上设置通风孔,以便缩小箱梁内、外温差。根据预应力束的锚固构造要求及局部英里的分散要求,选择腹板厚度最小尺寸:

当腹板内无承应力筋时,可取20厘米;

当腹板内有预应力筋时,可取25~30厘米;

当腹板内有竖向预应力筋时,可取30厘米;

当预应力筋锚固在腹板上时,可取35~40厘米。

在箱梁内的顶板、底板与腹板相交处需设置承托,承托可以增大桥面板抵抗负弯矩的能力,还可为布置预应力钢筋和设置锚头留出足够的空间。

③横隔板构造与尺寸

横隔板的主要作用是增加箱梁的横向刚度,限制箱梁的畸变.端横隔板既作为一个末端的横隔板,同时又可满足后张法预应力筋分散锚固在端部的构造要求。由于连续梁的支点传递荷载较大,大多是采用实体式的刚性横隔板,中部开设人洞。中间支点横隔板要考虑支座布置,以及悬臂浇筑时设置墩、梁临时固结构造的要求,予以加强.中间横隔板较少采用,有时将中间横隔板做成加劲型的桁架和框架式,可以作为中间腹板的加劲,并作为体外束预应力筋的锚固,也可以在施工过程中作为临时预应力筋的锚固。

(4)连续梁桥的支座布置

连续梁桥的支座布置应遵循以下基本原则:

①支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、横向转角尽可能不受约束;

②连续梁通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;

③较长的连续梁桥固定支座设在桥长中间部位的桥墩上较为合理,因为此处支座的

垂直反力较大(固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方),且两侧的自由伸缩长度比较均衡;

④在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;

⑤在预应力梁上的支座不应该对梁体的横向预应力产生约束,同时也不得将施加梁体横向预应力的荷载传给墩台。

⑥连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑支座高度调整的可能性。

(5)截面验算与控制

主梁截面的验算与控制应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)执行(P58第6.3条和P68第7。1。5条)

①预应力混凝土受弯构件应按下列规定进行正截面和斜截面抗裂验算:

A、正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,并符合下列要求:

a、全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下

预制构件σst—0。85σpc≤0

分段浇筑或砂浆接缝的纵向分块构件σst-0.8σpc≤0

b、A类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下

σst-σpc≤0。7f tk

但在荷载长期效应组合下σlt—σpc≤0

B、斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力σtp进行验算,并应符合下列要求:

a、全预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下

预制构件σtp≤0。6 f tk

现场浇筑(包括预制拼装)构件σtp≤0。4 f tk

b、A类和B类预应力混凝土构件,在作用(或荷载)短期效应组合下

预制构件σtp≤0.7 f tk

现场浇筑(包括预制拼装)构件σtp≤0。5 f tk

式中σst—在作用(或荷载)短期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力σlt—在荷载长期效应组合下构件抗裂验算边缘混凝土的法向拉应力

σpc—扣除全部预应力损失后的预加力在构件抗裂验算边缘产生的混凝土预压力

σtp—由作用(或荷载)短期效应组合和预加力产生的混凝土主拉应力

f tk—混凝土抗拉强度标准值

②使用阶段预应力混凝土受弯构件正截面混凝土的压应力应符合下列规定:受压区混凝土的最大压应力

未开裂构件σkc+σpt≤0.5 f ck

允许开裂构件σcc≤0。5 f ck

式中σkc—混凝土法向压应力

σpt—由预加力产生的混凝土法向拉应力

σcc—开裂截面混凝土压应力

f ck—混凝土抗压强度标准值

二、变截面连续刚构桥

1、连续刚构桥具有墩梁固结的连续梁桥

它既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,在悬臂施工时,又无需梁墩临时固结,不设支座,不需转换体系,从而方便了施工。它利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变的温度变化所引起的纵向位移。这种桥型大多在大跨、高墩、变截面梁体上采用。

2、变截面连续刚构桥的结构形式、跨径布置、截面形式和主要尺寸

变截面连续刚构桥的总体布置及主要尺寸见下表

变截面连续刚构桥总体布置及主要尺寸

(1)在连续刚构桥的结构形式选择时,不但要充分考虑固定跨长及对应的桥墩高度所用的界限,而且要全面对桥位条件、经济性、施工性、美观和维护管理等各方面进行综合探讨而选择。

(2)为了防止温度内力过大,连续刚构总长不宜过大。在某些场合下,可以采用连续刚构与连续梁相结合的结构体系.在大跨度连续刚构桥中,边跨和主跨比多集中在0.5~0。6之间。

(3)截面形式基本都采用变截面单室箱。箱梁根部的高跨比大部分为1/18,主跨中部箱梁的高跨比大部分为1/50~1/60,随着设计和施工技术的进一步还有减小的趋势。梁底曲线常选用抛物线,为了改善L/4~L/8截面底板混凝土应力,有的采用幂次为1。5~1.8的抛物线。

(4)箱梁顶板厚度一般采用25~28厘米;箱梁底板除承受自身荷载外,还受一定的施工荷载。用悬臂法施工箱梁时,底板还承受挂蓝底模梁后吊点的反力。箱梁悬臂端部

顶板厚度一般采用15~25厘米。底板厚度大多采用32厘米,少数薄的采用28厘米或25厘米。底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚直至墩顶,以使用受压要求。由于连续刚构桥承受正负弯矩,腹板内要布置预应力筋或预应力束,腹板有可能受主拉应力控制,腹板不宜过薄,最小厚度一般为40厘米,有的采用50厘米或更大。

3、连续刚构桥的桥墩形式和布置

连续刚构桥的桥墩形式和布置见下表

连续刚构桥的桥墩形式和布置

(1)连续刚构桥的桥墩可以采用实体式、空心式桥墩。实体式桥墩可分为单壁和双壁式;空心式桥墩可分为单箱式和双箱式。为调节墩柱的长细比可在箱中加竖肋呈单箱多室,或在分离式双柱之间增加横向联系构件。大跨径连续刚构桥为了利用桥墩的柔度来适应结构由预应力混凝土的收缩、徐变和温度变化所引起的位移和受力要求,在墩身的布置上,大多数采用矩形或箱形的单片或双壁形式。

(2)双薄壁墩的几何参数选择。双薄壁墩是在墩位上有两个相互平行的墩壁与主梁固结的桥墩。双薄壁墩几何参数的主要影响因数有桥梁主孔跨径L(米)、墩高H(米)、双壁净距S(米)和壁厚b(米),它与结构静力效应之间存在复杂的内在联系。在对计算模型进行结构计算时,可使H、b、S、L中的3个变量保持不变,而另一个变量在一定范围内变化,应用结构分析软件计算各工况下墩底应力,可得到双薄壁墩的几何参数。根据已建立连续刚构桥设计资料,采用数理统计中多元线性回归拟合得到公式为:

b=-1.3402-0。0864S+0。0816h+0。01L

4、预应力束和钢筋布置要点

(1)纵向束布置原则

①纵向预应力一般需设置顶板束(承受负弯矩)、底板束(承受正弯矩)、连续束(补充使用阶段承受内力)、备用束和合拢段临时束。

②顶板束尽可能锚固在腹板顶部承托中,采用分层布置,长束尽量布置在上层。悬臂施工时布置下弯束锚固在节段上。这样,既可避免外形复杂的锯齿板构造,又可方便施工,同时减轻自重.

③底板束一般采用直线束,锚固在腹板与底板相交区附近的锯齿板上,尽可能布置在受压区内.在变高度连续梁中要注意底板束引起的径向压力和垂直分力。

④连续束主要考虑在合拢以后承受恒、活载产生的内力而布设的,分直筋(沿纵向按直线布置)和弯筋(伸入腹板承受主拉应力)两种。

⑤考虑合拢后结构次内力影响,预估弯矩束适当增加20%。

(2)横向束布置原则

①顶板横向束的布置应根据结构受力需要而定,可布置直线或曲线束。

②一般采用单端交替张拉,即一端为固定端,一端为张拉端。

③横隔板预应力布置既要考虑补偿对桥面板横向预应力的约束影响,又要考虑横隔板的受力需要,作为单一构件受力分析和配筋。

(3)竖向束布置原则

①竖向预应力筋一般采用高强精扎螺纹粗钢筋,沿腹板的中轴布置。

②顺桥向间距根据构造、施工和受力需要可采用不同间距布置。

③要注意较小梁高对预应力损失的影响。

(4)构造钢筋

普通钢筋的构造配置要满足最低配筋率和构造要求,应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)执行(P94第9。1.2条)。

(5)连续刚构桥的设计要领

①连续刚构桥的墩梁连结处的构造一般设置1道或2道横隔板。1道横隔板的厚度宜取t=B;2道横隔板的厚度宜取t=0.7~1.0米.

②桥墩配筋

A、在墩身中,轴向钢筋若有断开时,必须注意其锚固位置,以保证可能开裂而引起刚度降低后的安全性。

B、在墩身中,轴向钢筋断开时,必须满足以下几个条件:

a、在同一断面断开的钢筋面积,应在全部受拉钢筋面积的一半以下。

b、在计算上不需要配筋处,钢筋必须延长构件的有效高度的长度后截断.另外,该区域的设计承载能力必须是设计剪力的1。5倍以上.

c、墩身中的轴向钢筋应延伸到墩梁结合处主梁截面形心以上一个锚固长度.

③结构计算原则

A、连续刚构桥的结构计算原则是把上部结构和下部结构作为整体,采用杆系有限元法分析平面框架时,必须考虑结构形成(体系转换)和施工中各种因素(结构自重、混凝土的收缩、徐变、预应力筋的张拉及预应力损失、施工荷载、温度影响等)。

B、在建立全桥分析模型时,要考虑基础对桥梁结构的影响,必须计及梁—墩-基础—土间的相互作用。

C、墩、梁连接处的构造和受力一般比较复杂,宜采用空间有限元进行应力分析。

连续刚构桥梁方案比选(原创、优秀)

1.1 方案比选 1.1.1 工程概况 (一) 主要技术指标: (1)孔跨布置:见”分组题目”。 (2)公路等级:一级。 (3)荷载标准:公路I 级,人群荷载3.5kN/m 2 (4)桥面宽度:桥面宽度20.5m ,即净2?7.5m(车行道)+1.5m(中央分隔带)+2 ?2.0m(人行道和栏杆) (5)桥面纵坡:0%(平坡);桥轴平面线型:直线 (6)该地区气温:1月份平均6℃,7月份平均30℃。 (7)桥面铺装:铺装层为10cm 防水混凝土,磨耗层为8cm 沥青混凝土。 (二)材料规格 (1) 梁体混凝土:C50混凝土; (2) 桥面铺装及栏杆混凝土:C40级混凝土; (3) 预应力钢筋及锚具: 主梁纵向预应力钢筋可选用 715.24,915.24,1215.j j j j φφφφ----高强度低松弛钢绞线 (115.24j φ-公称断面面积为2140.00mm ),1860MPa b y R =,1488MPa y R =,对应锚具分别为YM15-7,YM15-9,YM15-12,YM15-19;对应波纹管直径分别为(内径) 70,80,85,100mm φφφφ(外径比同径大7mm )。 主梁竖向预应力钢筋采用32φ冷拉IV 级钢筋,735MPa b y R =(冷拉应力),550MPa y R =;对应锚具为M343?(螺距);对应孔道直径43φ,锚垫板边长140mm a =,相邻锚板中心距离不小于15cm 。 (三)河床横断面 河 床 横 断 面

(四)工程地质条件 大桥位于江心洲西侧及附近水域,其中0+250~0+532地面高程为 3.8~4.20米,低潮时为陆地,高潮时被水淹没;0+542,0+614位于水中,地面高程为-0.18~-3.63米,钻孔揭露表明,桥位覆盖层厚43.00~50.10米,主要为中密细、中砂层,其中0+322~0+614下部分布有厚18.60~21.15米的密实卵石土层。下附基岩全、强分化层均很发育,厚22.75~34.10米,其中0+532,0+614具有不均匀分化现象,全、强风化花岗岩中在高程-64.00~-75.50米间分布有厚0.95~4.70米的微风化花岗岩残留体。微风化基岩面变化很大,在-62.12~-82.03米间,基岩主要为灰白色中粗粒花岗岩、花岗斑岩,微风化基岩岩质坚硬,呈块状~大块状砌体结构,为主墩桩基良好的持力层。基础设计时宜采用微风化基岩作为基础持力层,桩端进入微风化基岩一定深度。 微风化岩面一览表

高墩大跨超长联连续刚构桥设计

第33卷,第4期2008年8月 公路工程 H ighway Engi n eering V o.l 33,N o .4Aug.,2008 [收稿日期]2008)05)10 [作者简介]曾照亮(1971)),男,湖北钟祥人,硕士,高级工程师,主要从事公路与桥梁研究设计工作。 高墩大跨超长联连续刚构桥设计 曾照亮,王 勇,张安国 (中交第二公路勘察设计研究院有限公司,湖北武汉 430056) [摘 要]以贵州镇(宁)胜(境关)高速公路虎跳河特大桥主桥设计为背景,重点介绍高墩大跨超长联连续刚构的设计特点,如设计时考虑主墩截面特殊设计、合拢时顶推方法解决主梁位移较大及其产生的边主墩较大内力等问题。 [关键词]镇胜高速;虎跳河;高墩;大跨;超长联;连续刚构[中图分类号]U 442.5 [文献标识码]B [文章编号]1002)1205(2008)04)0103)02 Design of Conti nuous R igid Fra m e Bri dge wit h H igh pier , Long Span and Overlong Unit ZENG Zhaoliang ,WANG Yong ,ZHANG Anguo (Cccc Second H i g hw ay Consu ltan ts C o .Ltd ,W uhan ,H ube i 430056,China) [K ey words]zhensheng h i g hw ay ;huti a o river ;high pier ;l o ng span;overl o ng continuous un i;t continuous rig i d fra m e bridge 目前连续刚构以其跨越能力大、经济性较好等优势广泛运用于公路、城市桥梁,特别是高速公路进入山区后更是成为了跨越沟谷最常见的大跨度桥梁,以下结合虎跳河特大桥主桥的设计讨论联长较长的刚构桥设计。 1 概述 虎跳河特大桥为适应河流及地形特点,主桥桥 跨布置为120m +4@225m +120m 六跨一联的预应力混凝土连续刚构桥(见图1),长1140m ,为目前国内最长联的连续刚构桥。主墩均为薄壁墩,高度较高的6、7号桥墩(高度分别为106、150m )下部分采用整体(双幅)箱形断面。镇宁、胜境关两岸各设一交界墩,镇宁岸引桥为5@50m 先简支后连续的预应力T 梁,胜境关岸为5@50+6@50m 先简支后连续的预应力T 梁。全桥总长1957.74m 。 图1 虎跳河特大桥主桥布置图(单位:c m ) 连续刚构除两端外无其他伸缩缝,有利于行车。但是对于较长的连续刚构,由于主梁混凝土收缩徐 变及体系温差产生的主梁位移较大,从而引起边主墩位移过大,因此要设计较长的连续刚构必须解决主梁位移较大及其产生的边主墩较大内力问题。 2 设计特点 2.1 适当减小边、中跨比 主桥半幅桥宽采用单箱单室,C 50混凝土,三向预应力,箱底宽 6.7m,翼板悬臂2.65m ,全宽

连续梁连续刚构桥

连续梁、连续刚构桥 一、等截面连续梁 1、等截面连续梁,构造简单施工方便,适用于中等跨径(20~60米),25米以下可选用钢筋混凝土连续梁桥,较大跨径采用预应力混凝土连续梁桥。小跨径布置一般用于高速公路的跨线立交桥、互通立交的匝道桥、环形立交桥及其他异形桥梁,较大跨径多用于接线引桥。可采用预制装配或就地浇筑施工。 2、连续梁桥常采用有支架施工法、逐孔现浇法、架设施工法、移动模架法和顶推施工法。 3、等截面连续梁桥的跨径、截面形式和主要尺寸 等截面连续梁桥的总体布置及主要尺寸见下表 等截面连续梁总体布置及主要尺寸 (1)等截面连续梁可选用等跨和不等跨布置。当标准跨径较大时,为考虑减少边跨正弯矩,可使边跨小于中跨,边跨与中跨的比在0.6~0.8左右。 (2)跨径小于15米,一般选用矩形截面;15~30米可采用T形或工字形截面;大于30米的可采用箱形截面。钢筋混凝土连续梁桥跨度不大时,可首先考虑采用板式(包括空心板)和T形截面。当需要采用箱形断面时,也可以采用低矮的多室箱,很少采用宽的单室箱。 (3)等截面连续梁的梁高,一般高跨比采用1/15~1/25。采用顶推法施工,从施工阶段受力要求考虑,梁高与顶推跨径之比选在1/12~1/17为宜。 (4)截面形式与桥宽关系。对于小跨径的城市高架桥或立交匝道桥,为求最小建筑高度,常用板式或肋板式截面,而在较大跨径时主要采用箱形截面。箱梁在横向布置,主要与桥宽有关。单箱室常用于桥宽在14米以内;单箱双室截面一般用于桥宽12~18米;超过18米的可以采用单箱多室或分离箱。 (5)板厚与梁高。板式截面分为实体截面和空心截面,实体截面多用于小跨径,且以支架现浇施工为主,板厚约为1/22~1/18L(L为跨径);空心截面的板厚为0.8~1.0米,顶、

浅析高墩大跨连续刚构桥施工技术

浅析高墩大跨连续刚构桥施工技术 发表时间:2018-08-23T13:41:08.753Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第10期作者:黄镇平 [导读] 预应力混凝土连续连续刚构桥是近几十年来新兴起的一种桥梁型式。 广东省南粤交通投资建设有限公司广东广州 510000 摘要:预应力混凝土连续刚构桥具有经济美观、跨越能力强、施工简便快捷的优势,在大跨度桥梁中具有广泛的应用。本文以广东省龙怀高速大埠河大桥预应力混凝土高墩大跨连续刚构桥为工程实例,浅析了高墩大跨连续刚构桥主墩和主梁的施工技术。 关键词:桥梁工程;高墩大跨;连续刚构桥;施工技术 引言 预应力混凝土连续连续刚构桥是近几十年来新兴起的一种桥梁型式,其具有经济美观、跨越能力强、施工简便快捷等优点[1],使之成为预应力混凝土大跨度梁式桥的主要桥型之一。 我国于上世纪80年代引进预应力混凝土连续刚构桥型,在高墩修建过程中,随着翻模施工、滑模施工等施工技术的发展,使得高墩尤其是超高墩的修建成为可能。随着我国“西部大开发”、“一带一路”以及“亚洲基础设施投资银行”等国家重大战略的相继实施,新一轮的交通基础设施建设热潮已经开始,高墩大跨连续刚构桥也迎来新的建设高峰。 1 工程概况 大埠河大桥位于汕头至昆明高速公路龙川至怀集段上,地处广东省连平县元善镇境内。大桥主桥为跨径82+150+82m的连续刚构桥,桥梁总体布置图如图1所示,主桥采用预应力混凝土箱梁形式,上下行分幅布置,箱梁顶板宽12.5m、底板宽6.2m。 图1大埠河大桥桥型布置图(单位:cm) 该桥设置三向预应力钢束,纵向预应力钢束:顶板束为15-25的高强预应力钢绞线、腹板束为腹板束为15-22、中跨合拢束为15-22高强预应力钢绞线、边跨束为15-17高强预应力钢绞线;横向预应力钢束:箱梁桥面板横向预应力采用15-2高强预应力钢绞线,纵向布置间距1.0m,单端交错整体张拉,管道成孔采用扁形塑料波纹管,固定端采用P 型锚具。竖向预应力钢束:采用15-3高强预应力钢绞线。横断面每道腹板内布2根,锚垫板下设置螺旋筋,管道成孔采用内径50mm的塑料波纹管。 主墩采用箱型墩,平面尺寸为5.0×6.2m(横桥向×顺桥向),壁厚1m,墩底8m、墩顶3m范围内为实心墩,1/2 墩高位置,设置1m高隔板。墩高67.35m至71.98m不等。 2 主梁施工技术 连续刚构桥主梁的施工主要有以下几种方法:悬臂施工法、支架现浇法、顶推法、缆索吊装法、旋转施工法、大型浮吊法及移动模架法等[2]。高墩大跨连续刚构桥由于其主墩较高,地形条件复杂,施工环境较差,采用对场地要求比较小的悬臂施工法进行施工。 悬臂浇筑法又称为无支架平衡伸臂法或挂篮法,它是以已经完成的墩顶节段(0#块)为起点,通过挂篮的前移对称的向两侧跨中逐段浇筑混凝土,并施加预应力的悬出循环作业法,我国已经建成的多数大跨混凝土桥梁大多采用此种方法。主要程序为移动挂篮位置、绑扎钢筋及预应力管道、浇筑混凝土、张拉预应力、移动挂篮,循环依次进行,直到达到最大悬臂块段,悬臂浇筑流程图如下图2所示。 图2悬臂浇筑施工工艺流程 3 主墩施工技术 3.1 主要施工技术概述 高墩大跨连续刚构桥主墩通常采用双薄壁墩、单薄壁空心墩及上部为双薄壁、下部为单薄壁空心墩的组合式桥墩形式[3-4],一般采用滑模、爬模、翻模三种方式进行施工[5]。 3.1.1 翻模施工 翻模施工墩身模板采用组合型大型钢模板,每个墩柱使用3套钢模板,每套模板高度为2.5m,一次翻模浇筑高度为4.5m。当浇注完混凝土达到拆模强度时后,拆除底下两层模板,上层一节模板不动,作为下一节墩柱模板的持力点,拆除的模板用钢丝绳或手拉葫芦直接吊在上层模板上,清除掉板面上的混凝土、涂刷脱模剂。当钢筋绑扎完毕后,用塔吊将模板安放到位,进入下道工序,以上是翻模施工的一

基于ANSYS的连续刚构桥分析操作篇

目录 一、工程背景 (1) 二、工程模型 (1) 三、ANSYS分析 (2) (一)前处理 (2) (1)定义单元类型 (2) (2)定义材料属性 (3) (3)建立工程简化模型 (3) (4)有限元网格划分 (5) (二)模态分析 (5) (1)选择求解类型 (5) (2)建立边界条件 (6) (3)输出设置 (6) (4)求解 (6) (5)读取结果 (6) (6)结果分析 (8) (三)结构试验载荷分析 (8) (1)第二跨跨中模拟车载分析 (8) (2)边跨跨中模拟车载分析 (9) 四、结果分析与强度校核 (10) (一)结果分析 (10)

(二)简单强度校核 (10) 参考文献 (11)

连续刚构桥分析 一、工程背景: 随着我国经济的发展,对交通运输的要求也不断提高;高速路,高铁线等遍布全国,这就免不了要架桥修路。截至2014年年底,我国公路桥梁总数已达万座,万延米i。进百万的桥梁屹立在我国交通线上,其安全便是头等大事。随着交通运输线的再扩大,连续刚构桥跨越能力大,施工难度小,行车舒顺,养护简便,造价较低等优点将被广泛应用。 二、工程模型: 现有某预应力混凝土连续刚构桥,桥梁全长为184m,宽13m,其中车行道宽,两侧防撞栏杆各主梁采用C50混凝土。桥梁设计载荷为公路—— 级。 图2-1桥梁侧立面图 上部结构为48m+88m+48m三跨预应力混凝土边界面连续箱梁。箱梁为单箱双室箱形截面,箱梁根部高5m,中跨梁高,边跨梁端高。箱梁顶板宽,底板宽,翼缘板悬臂长,箱梁高度从距墩中心处到跨中合龙段处按二次抛物线变化。0号至3号块长3m(4x3m),4、5号块长,6号块到合龙段长4m(6x4m),合龙段长2m。边跨端部设横隔板,墩顶0号块设两道厚横隔板。0号块范围内箱梁底板厚度为,1号块范围内底板厚度由线性变化到,2号块到合龙段范围内底板厚度由线性变化到。全桥顶板厚度为。0到5号块范围内腹板厚度为,6至7号块范围内腹板厚度由线性变化到,8号块到合龙段范围内夫板厚度为。 下部结构桥采用C50混凝土双薄壁墩,横向宽,厚,高25m双壁间设系梁,下设10mX10m矩形承台,厚。ii 图2-2主梁纵抛面图 图2-3 箱梁截面图 三、ANSYS分析: (一)前处理

高墩大跨径连续刚构桥

特高墩大跨径连续刚构桥 施工监控软件操作手册 特高墩大跨径连续刚构桥研究课题组 2004年5月

施工监控使用说明 一、监控内容和方法 施工监控包括挠度监控和应力监控两部分。 1、挠度监控利用现场测量数据识别系统状态,提前预报 悬浇过程中的变形,通过调整立模高度,克 服或减少施工中不确定因素影响,使成桥达 到设计形态。 2、应力监控通过大梁根部埋设的应力传感器监测根部应 力,判断根部索力,避免卡索、断索或张拉力 不均,保证每根(对)索预应力都达到设计状 态。 二、程序安装 开始——设置——控制面板——安装/删除程序——安装 具体按照提示逐步完成。 三、数据结构 程序中使用的数据集中存放在Bridge 子目录中。名称编 排如下:

每个梁系(桥墩)有五个文件。记录结构、计划、仪表、测量和预报数据。前四个要预先输入,预报数据自动建立。分述如下。 1、结构(受力)数据(Construct.txt )文件由五个表组成。各 表项的含义见以下图表: a、桥墩数据表 b、桥梁数据表

c、一类顶板索 d、二类顶板索 说明:无某类索时,其Frop=0。Soktpst.txt 表中( x,y) 也取零。 e、腹板索

附图: 2、索孔与传感器位置(soktpst.txt)

3、施工计划表(workproj.txt) 间。即ts

浅谈连续刚构桥的发展及主要存在的问题

浅谈连续刚构桥的发展及主要存在的问题 摘要::随着我国交通建设的迅速发展,连续刚构桥施工技术趋于成熟,但连续刚构桥成桥后也普遍存在“跨中挠度过大”、“混凝土开裂”等质量问题,综合分析研究我国连续刚构桥发展现状,探讨连续刚构桥建设的优化和更新,并提出相应的对策。 关键词:连续刚构桥;发展;问题 一、连续刚构桥的发展 随着我国科学技术的发展,传统的工业水平的提高,桥梁建筑技术发展很快。一座座跨江大桥,现代公路天桥,城市高架桥,以及更长的跨海大桥和轻轨交通高架桥,像一条条的“彩虹”使得天堑变通途。并逐步建成了一个综合运输网络,大大提高了交通现状,拉动了我国国民经济的发展,方便了人们的生活。在这些桥梁中不仅有华丽富贵的斜拉桥;华丽富贵气势雄伟的悬索桥;体形优美,历史悠久的拱桥;也有简洁美观的外表,且适应性强、施工方便、投资小、效率高的大跨度连续刚构桥。 刚构桥是什么呢?传统的桥梁施工多用费时、费工的满堂支架法,这种方法对于中、小跨径的桥梁尚能适应,但对于大跨径及特大高度、水深较深的桥梁施工显然不适应。1953年原联邦德国建成的沃伦姆斯桥,主跨114.2米,施工时引进了悬臂施工法,基本解决了施工中的难题,而且发展了预应力混凝土结构T 形刚构,对其他桥梁产生了深远的影响。1964年联邦德国又建成了主跨为208m的本道夫桥,不仅显示出悬臂施工法的优越性,而且在结构上又有创新,形成了连续刚构体系。80年代后世界各国建造了多座不带铰的连续刚构体系,发展了连续刚构体系,其中以1985年澳大利亚建成的主跨260m的门道桥,挪威1998年底建成的主跨为298m的Ralf Sundet桥最为著名。 在我国,1988年由我国设计的第一座主跨180m大跨径连续刚构桥—广东洛溪大桥建成通车后,连续刚构的突出优点使得这种桥型在我国得到了广泛应用与推广。1997年我国建成了主跨为270m的虎门大桥辅航道桥将连续刚构—连续体的跨越能力体现到极致。 二、连续刚构桥要解决的常见问题 在我国连续刚构桥的数量日趋增多,目前部分桥梁设计师对连续刚构桥设计思想、连续刚构桥施工质量的制约及长期处于超限运输状态等原因,导致连续刚构桥出现问题数量较多,通过对国内已建成的大跨径连续刚构桥梁调查的来看,我国建成的大跨径连续刚构桥梁中,出现的问题主要有以下几种:(1) 箱梁腹板、底板产生裂缝;(2) 墩顶0 # 梁段开裂;(3) 桥墩墩身裂缝;(4) 跨中挠度过大。

高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之二

超高薄壁空心墩外翻内爬模施工技术 1前言 根据对典型高墩大跨连续刚构桥施工稳定性的研究指出,结构的稳定性计算表明,试验模型实测的失稳临界荷载总是大大低于理论的计算值,这是由于结构不可避免地存在一些几何偏差和缺陷,而几何缺陷对临界荷载的影响很大。本项目具有138m 高墩、主跨为160m为一典型的高墩大跨连续刚构,理论分析表明,“T”构在最大悬臂状态下(73m长)时,9#(138m墩高)和8#(130m墩高)墩的稳定特征值较小,稳定安全储备不大,如果高墩的墩身由于施工的原因而出现了偏斜、弯曲等几何缺陷,将会使结构的稳定性大大下降,甚至产生整体失稳的严重后果。在施工中只有严格控制墩身的垂直度,才能使结构的稳定得到根本的保证。 葫芦河特大桥位于陕西黄土沟壑地区,由于工程的特殊地理位置,日照温差较大,而且主墩均为薄壁空心墩,受日照温差影响后,墩身不可避免将出现位移。根据计算,日照温差致使混凝土箱形空心墩身发生弯曲变形,使墩顶发生较大位移,138m的高墩位移甚至可达到3cm±。温度变化对超高墩混凝土结构的受力与变形影响很大,并随温度的改变而改变。在不同时刻对结构状态进行量测,其结果是不一样的,如果在施工控制中忽略了该项因素,就必然难以得到结构的真实状态数据(与控制理想状态比较),从而也难以保证控制的有效性。因此,在施工控制中必须考虑日照温差对结构的位移影响。 2工程概况 葫芦特大桥是黄陵至延安段高速公路上的一座特大型连续刚构梁桥,位于中国西部黄土高坡陕西黄陵县境内,桥梁全长1468m,主桥为90m+3×160m+90m共660m五跨曲线连续刚构桥,上、下行分离。主梁为三向预应力连续箱梁结构。主桥桥墩采用双薄壁空心墩,单幅由两个4.0m×6.5m薄壁空心墩组成,其中9#墩最高,达138m 高。7#和10#墩壁厚0.5m,8#、9#墩壁厚横桥向0.7m,顺桥向1.2m。主桥桥墩7#、8#、9#、10#高度分别为80m、138m、130m、58m。7#墩单幅从基顶起40m高,8#墩单幅从基顶起44m、86m高,9#墩单幅从基顶起46m、92m高设高度为1m的横撑,将两个薄壁空心墩联接成一体。葫芦河特大桥主桥立面图见图2-1所示,箱梁墩顶和跨中断面图

(参考资料)连续刚构桥

6.3 预应力混凝土连续刚构桥 连续刚构桥一般用在长大跨径、高墩桥梁上,其结构构造特点是中间桥墩采用墩梁固结,下部结构一般采用柔性桥墩,以减少因主梁的预应力张拉、温度变化、混凝土收缩、徐变等作用引起的变形受到桥墩约束后产生的次内力。 连续刚构桥在桥墩抗弯刚度较小时其工作状态接近于连续梁桥。与连续梁桥相比较,它在采用悬臂法施工时和使用阶段,墩顶与梁一直保持固结状态。连续刚构桥的主要优点在于可以减少大型桥梁支座和养护上的麻烦,减少桥墩及基础工程的材料用量。 本节内容主要介绍中、大跨径桥梁中常用的连续刚构桥的力学特点、适用范围以及构造上的一些特点,能使读者对该类桥型有一定的认识和理解。 6.3.1力学特点及适用范围 在受力方面,上部结构仍为连续梁特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变、 温度变化引起的弹塑性变形对上部结构内力的影响。桥墩因需有一定柔度,所受弯矩有所减少,但在墩梁结合处仍有刚架受力性质。 由于桥墩参与工作,连续刚构桥与连续梁桥的工作状态有一定区别, 连续刚构桥由活载引起的跨中区域正弯矩比同跨径连续梁桥的小。当墩高达到一定高度后,两者上部结构的内力相差不大。对三跨连续刚构与三跨连续梁上部结构的弯矩进行比较可知:两者梁根部的恒载、活载弯矩基本一致;桥墩高40m 时,两者梁跨中恒载、活载弯矩相差小于10%;连续刚构桥墩根部恒载、活载弯矩随着桥墩加高而减小,但墩高达到40m 以上时减小的速率很小;连续刚构梁体内的恒载、活载轴向拉力随着桥墩加高而减小,但墩高达到30m 以上时减小的速率很小。 当设计跨度超过100m 时,预应力混凝土连续刚构桥可作为连续桥梁的比选方案。 6.3.2 立面布置及构造特点 1.立面形式 连续刚构桥一般有两个以上主墩采用墩梁固结,墩梁固结的部分多在大跨、高墩上采用,它利用高墩的柔度来适应结构内预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的纵向位移,即把高墩视做一种摆动的支承体系。 连续刚构桥一般采用柔性桥墩, 柔性桥墩立面形式主要有三种。 (1)单柱式墩 单柱式墩(图 6.17a)截面形式多 为闭口箱形截面,为了满足变形要求, 多用在深谷和深水河流的高桥墩上,具体尺寸需根据对柔性的要求确定。 (2)双柱薄壁墩 大部分连续刚构桥采用双柱薄壁墩 (图6.17b),双柱薄壁墩能减小根部梁弯矩峰值。每柱薄壁墩又有空心、实心之分。实心双壁墩施工方便,抗撞击能力较强;空心双壁墩可节约混凝土40% 左右。设计中应根据桥的高度和跨径选用适当的抗压、抗弯、抗推刚度, 再决定合适的形式。 a ) b ) 图6.17 连续刚构立面形式

连续梁、连续刚构桥梁施工

连续梁、连续刚构桥梁施工 《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》TZ324-2010 该标准为推荐性标准,施工单位可选择使用 术语 连续梁:沿梁长方向有三处或三处以上由支座支承的梁; 连续刚构:梁与中间墩刚性连接的连续梁结构; 《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设[2010]241号术语 连续梁、连续刚构、刚构桥,施工方法均可采用悬臂浇筑法,主要的设备为挂篮,施工前根据施工图纸,设计挂篮形式并经过计算。 第117页第13章混凝土连续梁、连续刚构 模板、钢筋、混凝土应按照《铁路混凝土施工技术指南》(铁建设[2010]241号)施工要求规范施工 连续刚构施工时,挂篮焊接拼装和高空立体交叉作业较多,施工过程中应加强控制各个关键节点的工序质量及安全管控措施。严格执行现行规范《铁路桥涵工程施工安全技术规程》TB10303-2009 3.1.6 桥涵工程施工按照《铁路工程施工组织设计指南》(铁建设[2009]26号)的规定编制施工组织设计,加强控制工程、重难点及高风险工程的管理。 重难点及高风险体现在具体的工程条件,如高墩、超高墩连续刚构,或者施工条件极端不利的工程均属于重难点工程范畴,高墩悬臂浇筑采用拼装挂篮,本身高空作业频繁,属于高风险工程,施工时应加强施工过程的管控。

施工时应根据具体的工程条件编制详细的施工组织设计和相应的专项施工方案、安全施工专项方案及应急预案。 3.4.3 施工单位应编制实施性施工组织设计及关键工序的作业指导书,明确施工作业标准和要求。 4.3.1 桥涵工程开工前,应根据设计文件、施工调查报告和承包合同编制施工组织设计。 一般以单独的一座大桥或特大桥为单位工程编制详细的施工组织设计。详细的规定以《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010,3.2工程施工质量验收单元划分; 施工时应根据每座桥梁的复杂程度,编制各个分部工程的专项施工方案。 高墩翻模属于墩台身专项施工方案,空心高墩、实体墩台模板设计应单独编制模板设计计算书及设计图纸,作为方案的附件; 模板验算时需要用到的数据 《铁路混凝土施工技术指南》铁建设[2010]241号 模板工程第10页至第15页 模板设计《钢结构设计规范》GB50017,《木结构设计规范》GB50005,4.2.6 模板及支架的刚度应符合: 结构外露表面和直接支承混凝土重力的模板计算挠度不得大于构件跨度的1/400; 承台尺寸较大时,模板承受混凝土侧压力较大,应对模板刚度、强度进行验算,确定采用的模板类型及型式,采用钢模板强度、刚度较大,

高墩大跨连续刚构桥线形控制实用方法

王艳:高墩大跨连续刚构桥线形控制实用方法 高墩大跨连续刚构桥线形控制实用方法 王艳 (甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司,兰州730030) 【摘要】桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键。衡量一座桥梁的施工宏观质量标准就是其成桥状态的线形以及受力情况符合设计要求。本文提出了基于桥梁博士作为结构分析软件的实用标高计算公式,总结出影响结构变形的主要因素并作适当误差分析,对高墩大跨连续刚构桥的施工监控具有一定的指导作用。 【关键词】高墩大跨连续刚构桥;控制;标高;误差调整 【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001-6864(2012)11-0079-03 随着交通事业发展的需要,大量的公路需要建 设,这其中必然产生大量的大跨度桥梁。大跨度桥梁 作为一个系统工程,不仅设计的难度大,受各种因素 的影响,施工期间的风险也是不可预见的,很难实现 结构的实际状态与结构理想状态一致,甚至会出现难 以接受的事故,给社会造成经济和人员损失。为了确 保桥梁施工期间结构的状态与理想状态的误差在可 控范围内,避免不可预见的悲剧发生,需对桥梁施工 阶段的变形、应力进行监控并适时调整可能出现的误 差,以实现桥梁的顺利竣工。 1线形控制 大跨径连续刚构桥悬臂浇筑施工中挠度控制至 关重要,而施工挠度受梁体自重、预应力、混凝土徐 变、施工荷载、温度等诸多因素影响,精确计算施工挠 度是非常困难的。目前梁桥结构分析计算通常采用 平面杆系程序(如桥梁博士),该类分析软件用于连续 梁、连续刚构桥整体计算无疑是一种简单而有效的方 法。以桥梁博士作为结构分析软件对连续刚构桥的 施工过程进行模拟,各梁段立模高程主要按下式确定: H 1=H +f 1 +f 2 +f 3 +f 4 +f 5 -f 6 +T(q)(1) 式中,H 1为待浇箱梁段前端顶面立模标高;H 为 待浇箱梁段前端顶面设计标高;f 1 为考虑经历10年收 缩徐变,由永久作用,可变作用产生的累计效应值;f 2 为桥墩变形的修正值;f 3 为挂篮弹性变形对该施工段 的影响值;f 4为节段自重产生的挠度影响值;f 5 为附加 预拱度(由经验确定);f 6 为节段预应力影响值;T(q)为前一节段标高误差调整值;T为误差调整函数。 箱梁阶段施工需进行立模、混凝土浇筑前后、钢筋张拉前后的标高测量,测量应选择在一天之中温度比较稳定的时刻进行,以日出前为宜。各阶段的标高计算应根据立模标高进行推算,张拉后的目标标高可以用下式进行计算: H=H 1-f 2 -f 3 -f 4 +f 6 -T(q)(2) 式中,H为节段张拉后前端顶面标高目标值(没考 虑节段混凝土收缩徐变短期效应及温度变化影响)。 在施工过程中,采用高程跟踪测量管理,应用高 程逼近法来控制各段的标高,并结合设计部门提供的 理论数据及以往修建大桥积累的经验,比较恰当地控 制最后合拢时两侧梁体相对高差及成桥后的标高。为 了最大限度的减小合龙高差和使成桥后的标高与理 想线形逼近,就必须对引起标高误差的因素进行分析。 2误差分析 误差被认为是实测变形与理论变形的差值,受理 论计算、施工技术、温度及混凝土物理力学性能参数 等因素的影响,确定误差大小及其产生原因是施工监 控的难点,下面将影响结构变形的一些主要误差、误 差的严重程度以及解决方法分析如下。 (1)理论计算误差。仿真分析是施工监控的必 备手段,通过施工阶段的正装、倒装分析能够获得各 种工况下的理想状态。施工挠度的计算与荷载P、结构 刚度EI直接相关,如何考虑混凝土的物理力学性能参 数、长索预应力效应、及温度场的模拟问题等均会使 计算产生误差,同时还应考虑环境等外部因素的影响。 通过合理选取仿真模型物理、几何、环境参数可 使理论计算误差减小到能接受的范围,并适时根据施 工条件变化进行参数修正,并把参数的影响结果作为 修正值对结构下一阶段的状态进行调整。 (2)施工误差。受施工技术、管理水平的限制, 施工过程中结构变形会产生偏离理论变形的误差,导 致误差的原因包括结构尺寸偏差、临时荷载影响、挂 篮及模板定位及变形误差、预应力钢束张拉等方面。 结构尺寸偏差直接影响结构的刚度和自重,进而 影响结构的变形;临时荷载包括施工垃圾、临时设备、 材料等,因在结构上作用的时间较短,会对结构某一 个或几个阶段的结构变形产生影响,可将其影响的结 果算出,作为修正值在现场对结构的状态进行调整。 对于宽桥时,挂蓝的横向变形可能引起较大的误 97

基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析

基于Midas Civil的连续刚构桥受力分析 摘要:本案例通过Midas软件建立连续刚构桥受力结构模型,对连续刚构桥持久状况正常使用极限状态内力分析,清晰表达出其各使用阶段内力,从而更好地进行内力分析计算,为以后连续刚构桥施工受力分析方案提供理论依据。 关键词:Midas分析;连续刚构桥;内力分析 1 工程概况 本工程位于广东省,东莞麻涌至长安高速公路路线跨越漳彭运河后,于大娘涡、沙头顶之间跨越淡水河。淡水河上游接东江北干流和中堂水道,下游汇入狮子洋。淡水河特大桥设计起点从路线K20+060开始至K21+184终止。其中主桥为(82+2×140+80)m的连续刚构桥,梁部采用C60混凝土,根部梁高8m,高跨比为1/17.5,跨中梁高为3m,高跨比为1/46.67,跨中根部梁高之比为1/2.67,底板按1.8次抛物线变化,桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。 2 主要技术标准 本桥采用对称逐段悬臂灌注和支架现浇两种施工方法。先托架浇注0号块,再对称逐段悬臂浇筑其它块件。边跨端头块采用支架现浇法施工。先合拢边跨,再合拢中跨。中跨采用挂篮合拢。边跨采用支架施工,先现浇端头块,然后浇筑2m 长合拢段进行边跨合拢。相关计算参数如下所示: 1、公路等级:高速公路,双向八车道。 2、桥面宽度:2×19.85m。 3、荷载等级:公路-I级。 4、设计时速:100km/h 5、设计洪水频率:1/300。 6、设计通航水位:H5%=3.14m。 7、设计基本风速:V10%=31.3m/s 3 计算理论 构件纵向计算均按空间杆系理论,采用Midas Civil V7.41进行计算。(1)将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图,全桥共划分711个节点和676个单元;(2)根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段;(3)根据规范规定的各项容许指标,验算构件是否满足规范规定的各项要求。 4建立计算模型及离散图 4.1计算模型 主桥主墩采用桩基采用9根φ2.2m桩(半幅桥)。根据等刚度原则,将承台以下群桩模拟成二根短柱,柱底固接,桩顶与承台相接形成“门”形结构,令群桩和模拟的两根短柱在单位水平位移、单位竖向位移和单位转角时所需施加的外力相等,解决了桩土互相作用的计算问题。计算模型如下: 4.2构件离散图 5 计算分析 5.1 持久状况承载力极限状态计算 1)正截面受压区高度计算 按《公桥规》规定,混凝土受压区高度:x=ξbh0 相对界限受压区高度ξb=0.38(C60 混凝土、钢绞线)。对各截面受压区高度进行计算,受压区高度最小富余量为96.0cm。最小富余百分比65.7%。计算下表所示:

连续刚构桥发展史

PC连续刚构桥 PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。近年来,各国修建PC连续刚构桥很多,随着世界经济发展,PC连续刚构桥将得到更快发展。1998年挪威建成了世界第一stolma桥(主跨301米)和世界第二拉夫特桥(主跨298米),将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。我国于1988年建成的广东洛溪大桥(主跨180米),开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例,十多年来,PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米PC 梁桥17座,中国占7座,其中西部地区占5座(表五)。1997年建成的虎门大桥副航道桥(主跨270米)为当时PC连续刚构世界第一。近几年相继建成了泸州长江二桥(主跨252米)、重庆黄花园大桥(主跨250米)、黄石长江大桥(主跨245米)、重庆高家花园桥(主跨240米)、贵州六广河大桥(主跨240米),近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术,已居世界领先水平。 表五:世界大跨度预应力混凝土梁桥

连续刚构桥。分主跨为连续梁的多跨刚构桥和多跨连续-刚构桥,均采用预应力混凝土结构,有两个以上主墩采用墩梁固结,具有T形刚构桥的优点。但与同类桥(如连续梁桥、T形刚构桥)相比:多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性,跨越能力大,施工难度小,行车舒顺,养护简便,造价较低。多跨连续-刚构桥则在主跨跨中设铰,两侧跨径为连续体系,可利用边跨连续梁的重量使T构做成不等长悬臂,以加大主跨的跨径。典型的连续刚构体系对称布置,并采用平衡悬臂施工方法修建。 漫谈大跨径连续刚构桥

连续刚构桥工程设计方案

连续刚构桥工程设计方案第一章概述 1.1 地质条件 图1-1 桥址纵断面图 1.2 主要技术指标 桥面净宽:2×12m+0.5m (分离式) 设计荷载:公路-I级 行车速度:80km/h 桥面横坡:2% 通航要求:无 温度:最高年平均温度34℃,最低年平均温度-10℃。 1.3 设计规范及标准 1、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)。 2、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)。 3、《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)。 4、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。 5、《公路桥涵圬工设计规范》(JTG D61-2005)

第二章方案比选 2.1 概述 桥式方案比选是初步设计阶段的工作重点,一般要进行多个方案比较。各方案均要求提供桥式布置图,图上必须标明桥跨位置,高程布置,上、下部结构形式及工程数量。对推荐方案,还要提供上、下部结构的结构布置图,以及一些主要的及特殊部位的细节处理图。 设计方案的评价和比较,要全面考虑各项指标,综合分析每一方案的优缺点,最后选定一个符合当前条件的最佳推荐方案。有时,占优势的方案还应吸取其他方案的优点进一步加以改善。 2.2 比选原则 设计从安全性、技术适用性、施工难度、设计施工周期、经济性、实用性和观赏性等几方面对各比选方案进行评比,其中安全性为主要因素。 2.3 比选方案 根据设计任务要求,依据现行公路桥梁设计规范,综合考虑桥位地质地形条件,拟定了三个比选方案: 方案一:预应力混凝土连续刚构桥 方案二:上承式钢管混凝土拱桥 方案三:独塔斜拉桥 2.3.1预应力混凝土连续刚构桥 1.结构受力特点 ⑴在高墩大跨径桥梁中,与其它结构体系比较,预应力混凝土连续刚构桥常成为最佳的桥型方案。 ⑵预应力砼充分发挥了高强材料的特性,具有强度高、刚度大、变形小以及抗裂性能好的优点。 ⑶结构伸缩缝数量少,高速行车平顺舒适,维修工作量小,维护简单。 ⑷可最大限度的应用平衡悬臂施工法,施工技术成熟,易保证工程质量。 ⑸采用水平抗推刚度较小的双薄壁墩,可以减小水平位移在墩中产生的弯矩,且薄壁墩底承受的弯矩、梁体内的轴力随着墩高的增大而急剧减小。 ⑹连续钢构除了保持连续梁的优点外,墩梁固结节省了大型支座的昂贵费用,减少了墩和基础的工程量,并改善了结构在水平荷载(例如地震荷载)作用下的受力性能,适用于中等以上跨径的高墩桥梁。

高墩大跨度刚构—连续组合体系桥梁设计、施工

高墩大跨度刚构—连续组合体系桥梁设计、施工 一、主要技术内容 1. 技术特点: ①研究大跨径预应力砼刚构连续组合体系桥梁设计方法与关键技术。并对下部结构刚度的取值与组合体系的配合、温度变化对该结构的受力及变形影响情况、高墩变位对结构的受力及变形影响等成套设计关键技术进行了详细研究。 ②针对该种体系桥梁的施工关键技术如0#块大体积砼浇筑技术、水化热控制及施工质量控制技术、箱梁裂缝产生原因及防治措施、刚构连续组合体系桥梁结构体系转换工艺等进行了深入的分析研究,得出了相应的控制方法和防治措施。 ③通过对依托工程的施工监控,对该种体系桥梁主梁变形及受力控制技术、箱梁内外温差对箱梁变形的影响、数据的误差分析等进行研究。形成了适用于该种体系桥梁的合理的监控系统。同时对主桥结构形成的全过程分时段进行了振动和模态分析,辅助评定结构质量。 ④通过施工监控成果与成桥动静载试验综合判定刚构连续组合体系桥梁结构的受力特性和安全性能。 2. 性能指标: ①提出了高墩大跨度刚构连续组合体系桥梁的设计与结构分析方法,并经过了监控数据及成桥荷载试验的结果验证。 ②结合施工仿真模拟分析完成了高墩大跨度刚构连续组合体系桥梁成

桥过程中的主梁受力及变形控制技术、结构几何形态综合控制及合拢等技术的研究,对该类桥梁的施工起到了控制指导作用。 ③对高墩大跨度刚构连续组合体系桥梁的受力特点和温度变化作用进行了深入、系统的研究,掌握了其规律,找到了高墩大跨度刚构连续组合体系桥梁下部结构刚度的取值和组合体系的最优配合比。 ④完成的箱梁0#块高强度大体积砼浇筑技术和水化热控制技术及施加竖向预应力措施的研究,解决了0#块在施工过程中易产生裂缝的问题。 ⑤对箱梁悬臂施工各T不均衡,箱梁合拢等待及预应力施加后结构变形迟滞等实用技术的研究对实际工程的施工有着指导意义。 ⑥结合仁义沟特大桥所进行的动态测试和结构模态分析,通过结构动力性能对大型刚构连续体系桥梁结构质量的评定和使用性能评价是有价值和探索意义的。 二、技术适用范围 该课题成果主要应用在高墩大跨度刚构连续组合体系桥梁以及连续梁连续刚构桥的设计、施工、监控以及成桥动静载检测等方面。 三、已应用情况 1. 大运高速仁义河特大桥,小沟特大桥、白草口1号特大桥以及太原西北环高速公路西矿街特大桥等桥梁的施工控制及成桥动静载试验。 2.云南红河大桥、大宝线K215+411大桥等大桥的结构设计、施工和监控。 3. 汾柳高速阳城河2#桥、炭窑沟大桥的结构设计。

浅谈高墩大跨连续刚构桥

浅谈高墩大跨连续刚构桥 中铁十四局集团三公司延延高速项目部任飞 摘要:本文结合延延高速黄河特大桥介绍了高墩大跨连续刚够桥的发展历程,结构特性以及施工中的重点难点。 关键词:连续钢构;高墩;大跨;施工 1、发展历程 在国外,伴随着预应力混凝土技术和悬臂施工技术的发展, 20世纪60年代在T型刚构桥的基础上出现了一种新的桥型,连续刚构桥。连续刚构桥主梁为连续刚体,与薄壁墩固结而成,吸收了连续梁桥和T型刚构桥的优点。具有适应性强、施工方便、易于养护、造型优美、经济性好、行车舒适等优点,自问世以来得到了迅速发展。 随着我国经济实力的增强,为了满足交通运输的需要,连续刚构桥因其具有优越的性能得到了广泛的应用。1990年建成了我国第一座跨径为180m的广州洛溪大桥。之后,相继建成了黄石长江大桥(162.5+3×245+162.5)m、虎门大桥辅航道桥(150+270+150)m等一系列具有代表性的桥梁,将连续刚构桥的建设推向新的高度。 近年来,高等级公路的建设逐步向西部延伸。那里地势险峻,地形多为深沟、陡坡,对桥梁建设提出了更高的要求,因此出现了大量高墩大跨连续刚构桥。目前在国内,主跨跨径最大的为重庆石板坡长江大桥复线桥,跨径为330米;墩高最高的为四川腊八斤沟特大桥,最大墩高182.5m。我项目部承建的延延高速黄河特大桥最大跨径160m,最大墩高141m,无论从设计水平上,还是施工难度上都处于同类桥梁的领先水平。 随着西部大开发的进一步推进和东部跨海连江工程的实施,连续刚构桥的建造热潮仍在继续。并且随着设计水平的提升和施工工艺的改善,以及在高原地区受地形环境的限制,为满足建桥的实际需要,连续刚构桥未来将会向着更大跨更高墩的方向发展。 2、结构特点及力学特性 连续刚构桥吸收了连续梁桥和刚架桥两种桥型的特点,是一种组合体系桥梁。一般将桥跨结构即主梁和墩台整体相连的桥称之为刚构桥。由于墩梁之间采用刚性连接,在竖向荷载作用下,将在主梁端部产生负弯矩,跨中的正弯矩也会随之减小,跨中截面尺寸也会相应的减小;支柱在承受竖向荷载的同时也会承受弯矩和水平推力,是一种有推力结构形式。 刚够桥大多数位超静定结构,这就造成了在混凝土收缩,温度变化,墩柱不均匀沉降等过程中产生附加内力;在施工过程中的体系转换过程中也会产生附加内力。在跨径较小的情况下一般选用

连续梁与刚构桥计算

连续梁与刚构桥计算 2008年11月21日星期五 19:38 连续梁与刚构桥计算内容 1、需要计算的部位:主梁、横梁(如果采用多梁式截面)、桥面板; 2、主要荷载:结构重力、预应力、活载、收缩徐变内力、基础变位内力、日照或常年 温差内力; 3、计算项目:主梁强度设计、验算; 横梁强度设计、验算; 桥面强度设计、验算; 主梁变形计算、预拱度计算; 连续梁与刚构桥计算方法 主梁自重内力: 按实际结构尺寸计算恒载集度,将荷载作用在结构上,通过结构力学方法求解或通过有限元程序求解。 计算中必须按施工方法确定各种构件自重作用的体系、作用截面,必须按施工过程考虑结构体系转换。 主梁预应力内力: 1、先计算初弯矩,然后计算次内力,通常要考虑徐变、收缩,不均匀沉降引起的 次内力; 2、等效荷载法,将预应力作为外荷载直接作用在结构上计算。 主梁活载内力: 纵桥向采用影响线加载求最不利内力,多梁式截面采用横向分布系数方法考虑车列横桥向的最不利布置位置。 箱形截面必须按薄壁杆件计算扭转、翘曲、畸变等箱梁效应。

横梁内力计算: 利用横向分布影响线加载求最不利弯矩。 桥面板计算: 采用有效工作宽度方法考虑车轮荷载在桥面板上的分布; 内力计算要根据桥面板与两肋的刚度比,选取不同的修正系数。 主梁变位计算: 根据构件类型及结构静定或超静定情况修正弹性模量和惯性矩,恒载按实际结构尺 寸计算,但必须考虑收缩徐变作用,活载计算中不记冲击系数。 预拱度设置: 通常预拱度的大小,等于全部恒载和一半静活载所产生的竖向挠度值,也就是说应 该在常遇荷载情况桥梁基本上接近直线状态。对于位于竖曲线上的桥梁,应视竖曲 线的凸起(或凹下)情况,适当增减预拱度值,使峻工后的线形与竖曲线接近一致。 大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨 2008年08月25日星期一 09:00 大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨 刘明虎 (中交公路规划设计院) [摘要]本文介绍了布跨138+240+240+240+138=996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、设支座主缴的结构型式、支座力的平衡措施、计算模式以及一些其他方面的问题。 关键词大跨径刚构一连续组合梁结构设计探讨 一、前言 在大跨径桥型方案比选中,连续梁桥型仍具有很强的竞争力。连续梁桥型在结构体系上通常可分

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