大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算

大悬臂预应力盖梁设计与计算分析摘要：以大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象，笼统的介绍了公路桥梁大悬臂预应力混凝土盖梁的设计背景、盖梁基本知识、技术标准、施工工作中应注意的几个问题。

关键词：大悬臂预应力；混凝土；盖梁设计；计算分析1.设计背景在城市桥梁建设中，周围环境对桥梁上下部分结构的选型影响较大，要使桥梁结构与周围环境在空间上相协调满足城市景观的要求，桥下也要有足够的行车道宽度。

城市的交通工程难以在短时期内竣工，这就对城市的交通起了一定阻碍作用。

然而城市的不可间断性也制约着工期，因而城市的上部结构一般采用预制拼装，下部结构要保证桥下有足够行车宽度和视野通透，使得车辆在道路中安全行驶。

2.盖梁设计概况对某高架桥双墩柱大悬臂预应力盖梁进行了分析，从大悬臂预应力盖梁的受力模式和计算方法等方面进行了论述，分析了计算结果，可作为该类型盖梁设计的参考。

2.1 技术标准（1）设计速度；（2）设计荷载；（3）桥梁宽度；（4）地震烈度。

2.2 盖梁尺寸盖梁尺寸对整个盖梁设计有重要的作用，它是设计和施工的基础。

上部构造预应力混凝土小箱梁，下部结构受市政路干扰较大，采用了双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁。

盖梁截面采用倒T型形式，，T形结构尺寸设计可分为盖梁长度、两侧各悬臂、两墩柱中心间距、顺桥向顶宽度，两侧垫石平台宽度根部高度端部长度值。

盖梁由根部到端部采用圆弧形过渡。

在弧形处最好设置上监控摄像头和路面提供限速标志，防止司机的车速太快出现交通事故。

2.3 盖梁预应力钢束预应力混凝土盖梁混凝土结构，预应力钢束采用的绞线，预应力钢束布置都要符合国家标准，相应有关参数如下：（1）预应力管道采用塑料波纹管；（2）管道摩擦系数；（3）管道偏差系数；（4）钢筋回缩和锚具系数；（5）张拉控制应力。

2.4 盖梁施工步骤（1）立模浇筑盖梁混凝土，待混凝土强度达到设计强度的90%时张拉钢束达到国家标准值；（2）由中间向两端对称架设预制箱梁；（3）架梁结束后张拉钢束；（4）二期恒载施工。

附件：盖梁计算书一、计算说明、参数本标段盖梁累计71个，均为双柱盖梁。

总体分一般构造盖梁和框架墩盖梁（即预应力盖梁）两种。

其中一般构造盖梁7种尺寸，框架墩盖梁2种尺寸。

普通盖梁采用C35混凝土，框架墩盖梁采用C50混凝土。

一般构造盖梁共7种尺寸，分布如下（按长x宽x高统计)：11.2*1.9*1.4共 6个；11.2*2.1*1.9共6个；11.595*1.9*1.4共18个；15.736*2.1*1.5共4个；7.8*1.9*1.3共4个；11.2*2.2*1.6共12个；11.595*2.2*1.6共18个。

框架墩盖梁共两种尺寸，分布如下（按长x宽x高统计)；24.2*2.4*2.2共1个，适用于松林大桥5#墩；24.2*2.4*2.2共2个，适用于松林大桥4#、6#墩。

由于11.2*1.9*1.4（1.595*1.9*1.4为斜交）盖梁具有代表性，故以下计算按11.2*1.9*1.4盖梁进行受力计算分析。

盖梁采用大块定型钢模板施工方法。

模板设置横向][8加劲楞，横向加劲楞直接焊接在模板上；竖向][12加劲楞则布置在外侧,间距为0.8m，且其上安装对拉螺杆。

计算参数：A3钢强度设计值：抗拉、抗压、抗弯：[σ] =21.5KN/cm2=215Mpa，不计入系数时[σ] =145Mpa 抗剪：[τ]=12.5KN/cm2二、计算依据和参考资（1）揭阳至惠来高速公路A7标合同段两阶段施工图设计（2）公路桥涵施工技术规范（JTJ 041－2000）（3）公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025－86）（4）路桥施工计算手册. 人民交通出版社. 2002（5）公路桥涵施工技术规范实施手册. 人民交通出版社. 2002（6）机械工程师手册. 机械工业出版社. 2004三、模板计算荷载分项系数是在设计计算中，反映了荷载的不确定性并与结构可靠度概念相关联的一个数值。

对永久荷载和可变荷载，规定了不同的分项系数。

悬臂盖梁支架计算书盖梁采用膺架+梁式支架法施工，在墩柱上预埋φ120mm穿芯棒、墩柱左右两侧设置膺架作为支架横梁支点，采用I40a工字钢作为支架横梁，在支架横梁与各个支点之间设置φ150mm沙箱调整标高并作为落架装置。

膺架采用I16工字钢与I25a工字钢焊接成三角形，在墩柱中预埋15mm厚钢板，将膺架与预埋钢板焊接固定。

膺架上方设置双拼I25a工字钢小纵梁用于支撑I40a工字钢主梁。

模板支架见下图：1荷载取值（1）钢筋及混凝土自重26kN/m3，根据盖梁形状，沿盖梁长度方向受力图示如下：（2）钢模板（含模板底部I16工字钢分配梁及端部倒角支架）总重15.5t，即155kN，按照沿盖梁长度均布荷载为8.8 kN/m；（3）施工人员机具荷载3 kN/m2，盖梁宽2.3m，折合6.9 kN/m；（4）振捣荷载2 kN/m2，盖梁宽2.3m，折合4.6kN/m；（5）支架主梁采用I40a工字钢，大小桩号两侧主梁合计延米重135.2kg/m，换算为均布线荷载1.352kN/m；荷载组合，恒荷载分项系数1.2，活荷载取1.4；盖梁支架主梁为双悬臂三跨连续梁，盖梁整体力学图示如下： 171.80kN/m 171.80kN/m 107.22kN/m 107.22kN/m1#2#3#4#2验算I40a 工字钢主梁承载力盖梁主梁为I40a 工字钢，在墩柱大小桩号两侧各有一根，两侧主梁平分盖梁全部荷载，单根工字钢主梁受力图示如下：85.90kN/m 85.90kN/m 53.61kN/m 53.61kN/m1#2#3#4#单根主梁弯矩图如下图(包含主梁自重)：单根主梁剪力图如下图(包含主梁自重)：四个支点反力：单根主梁最大弯矩M max =177.74kN ·m ， I40a 工字钢截面惯性矩I x =21720cm 4，截面抵抗矩W x =1090cm 3，A=86.1cm 2，抗弯强度205MPa ，抗剪强度120 MPa 。

双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨摘要:通过笔者参与设计的一座高架桥的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要介绍双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计及在设计中应注意的问题。

关键词:盖梁预应力设计近年来,随着城市规模的不断扩大,快速路及大型立交应运而生,大量高架桥在城市中不断出现,设计中经常采用预制拼装上部结构和大悬臂预应力盖梁桥墩相搭配的结构形式,此类型下部结构既减少占地面积,节省征地等费用,又增加桥下空间的通透性。

上部结构采用预制结构,施工工艺成熟,既保证了施工质量,缩短了工期,又节省造价[1]。

因此,该类方案不仅在技术上安全可行,而且在景观和造价方面均满足要求而备受业主的青睐。

本文以某工程项目高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为例,介绍了该类型盖梁的受力特性和设计要点。

1 盖梁的受力特性盖梁将上部结构所受荷载传递给墩柱和基础,是下部结构设计中的重要部分。

排架墩台在横桥向由盖梁与柱(桩)组成框架结构,对于双墩柱的盖梁可按连续梁计算。

与外加荷载相比,盖梁自身产生的结构内力很小,盖梁上绝大部分的力来自于上部结构经支座传递的集中力。

2 盖梁设计概况2.1 盖梁的构造尺寸及预应力钢束布置此高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁总长为2198 cm,左悬臂长774 cm,右悬臂长624 cm,根部高为250 cm,端部高为150 cm,盖梁宽250 cm。

采用双圆柱墩,墩直径为210 cm。

主要尺寸见图1。

预应力混凝土盖梁采用A类预应力混凝土结构,预应力钢束采用φs15.24低松弛高强钢绞线,其标准强度均为fpk=1860 MPa,弹性模量Ep=1.95×105 MPa,延伸率不小于3.5%。

预应力钢束布置如图1所示。

预应力管道采用塑料波纹管;管道摩擦系数:u=0.15;管道偏差系数:k=0.0015/m;钢筋回缩和锚具变形:6mm;张拉控制应力:1395 MPa。

2.2 盖梁的施工步骤预应力混凝土盖梁设计时既要保证使用阶段结构的安全,也要保证施工阶段结构的安全,并尽可能方便施工,所以预应力盖梁的钢束通长状况下可分两批次张拉[2],同时考虑施工的便易性,本盖梁采用单侧张拉。

大悬臂预应力盖梁钢绞线张拉施工探讨摘要:预应力技术目前大量使用与桥梁工程中,由于其能够有效的减小梁的高度,增大梁的跨度,提高承载力。

本文介绍了大悬臂预应力盖梁钢绞线的张拉长度计算方法,同时结合笔者的工程实例介绍了某桥梁预应力施工过程。

关键词:预应力张拉伸长量钢绞线盖梁施工随着生产技术的提高,高强度的钢绞线线的出现,推动这预应力技术的高速发展。

随着施工机械的发展,预应力技术变得越来越方便。

预应力技术运用,在不改变梁的高度时,能够有效的增加梁的承载力,同时能够很大限度的减小裂缝的出现。

当在一些公路桥梁,上部荷载一定,而跨度很大,梁的高度受到通行条件的限制,此时预应力技术能过有效解决这样的问题。

本文将结合笔者多年的施工经验,介绍大悬臂预应力盖梁钢绞线在张拉过程总的伸长量的技术以及张拉过程中的质量控制。

1 大悬臂盖梁钢绞线张拉伸长量计算大悬臂盖梁的施工一般采用后张法进行施工。

根据《公路桥涵施工技术规范》的相关规定,在张拉的过程中,为了确保张拉质量,要求采用张拉值和伸长量双重指标进行控制。

一般的对于扁锚采用的单根张拉的方式、圆锚采用整体张拉。

在张拉的过程中伸长量,其中为开始至初张的伸长量;为初张至末张间的伸长量;为总的伸长量。

2 工程实例分析2.1 工程概况沿海某城市高架桥采用的是预应力箱梁,设计采用的上部结构为先铰支后连续的预应力箱梁,盖梁的采用的是双柱式大悬臂预应力盖梁。

施工中采用C50混凝土,预应力钢绞线为高强强度低松弛的钢绞线,强度=1860 Mpa,每股由=15.2 min钢绞线组成一根钢束,控制张拉应力为。

当混凝土养护28天之后,强度达到90%以上开始张拉张拉过程中采用控制张拉应力和伸长量双控措施保证张拉质量。

盖梁悬臂长度较大。

(1)伸长量计算。

计算参数取值:15.2钢绞线的弹性模量:=1.95×105 Mpa;孔道摩阻系数:=0.2;孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数:k=0.0015;具体计算结果见表1。

论文大悬臂预应力盖梁设计及强度分析一、引言大悬臂预应力盖梁是一种常见的桥梁结构，由于其设计和强度分析对于确保桥梁的安全性和稳定性非常重要。

本文将介绍大悬臂预应力盖梁的设计原理和强度分析方法。

二、大悬臂预应力盖梁的设计原理大悬臂预应力盖梁的设计原理是通过引入预应力来提高梁的承载能力和抵御外部荷载的能力。

预应力是通过在梁中引入张拉的钢筋或钢缆来产生的，使梁在负荷作用下处于预应力状态，从而增加了梁的弯曲承载能力。

大悬臂预应力盖梁的设计需要考虑以下几个方面：首先是梁的几何尺寸和参数的确定，包括梁的截面形状、高度、宽度等；其次是预应力的设计，包括预应力的大小、布置和施加方式等；最后是梁的施工工艺和施工过程的控制，确保梁的预应力效果能够得到保证。

三、大悬臂预应力盖梁的强度分析方法大悬臂预应力盖梁的强度分析方法主要包括静力分析和动力分析两种。

静力分析是基于梁的几何形状和预应力的施加状态，通过应力和变形的计算来确定梁的强度。

静力分析方法可以通过理论计算和数值模拟两种方式进行。

理论计算是基于梁的基本原理和公式进行计算，需要根据实际情况做出一定的假设和简化。

数值模拟是通过计算机仿真来进行，可以更加精确地模拟梁的受力和变形情况。

动力分析是基于梁的振动特性和外部荷载作用下的动力响应来确定梁的强度。

动力分析方法可以通过理论推导和实测两种方式进行。

理论推导是基于梁的振动方程和材料的动力特性进行计算，可以得到梁在不同荷载下的响应。

实测是通过悬臂预应力盖梁的实际振动测试来获取梁的动力响应，然后进行分析和计算。

四、结论大悬臂预应力盖梁的设计和强度分析是确保桥梁安全性和稳定性的重要环节。

通过合理的设计原理和强度分析方法，可以有效地提高梁的承载能力和抵御外部荷载的能力。

在实际工程中，需要根据具体情况选择适合的设计原理和强度分析方法，确保大悬臂预应力盖梁的设计和施工质量。

大悬臂预应力盖梁钢管立柱支架施工技术发布时间：2022-04-29T08:21:29.866Z 来源：《工程建设标准化》2022年37卷第1月1期作者：李积康[导读] 福宜高速公路珥琮特大桥工程桥址位于城区，桥梁线路沿现状市政主干道布设李积康中铁十一局集团第二工程有限公司十堰 442013摘要:福宜高速公路珥琮特大桥工程桥址位于城区，桥梁线路沿现状市政主干道布设，为充分利用城市道路地上空间，桥墩采用大悬臂预应力盖梁，盖梁总长度30.7m，悬臂长度达10.85m。

施工期间还需保障地面施工便道和城市交通正常通行，因主干道两侧为城市建筑物，不具备道路改道条件，故采用钢管立柱支架法施工，减小支架系统空间，提高地面道路利用效率。

关键词：预应力盖梁；大悬臂；钢管立柱支架；施工技术引言福宜高速公路珥琮特大桥位于昆明市官渡区、经开区，在经开区与现状昆明市主干道顺通大道共线，采用高架型式布设，桥梁里程范围K7+500~K10+500。

为提高现状主干道通行效率及工程完工后地面道路利用效率，珥琮特大桥下部结构采用大悬臂预应力盖梁，盖梁横桥向宽度30.7m，最大高度3.0m，自墩身位置向线路外侧逐渐缩小到1.3m，顺桥向长度2.5m，悬臂长度达10.85m，为国内施工项目少见。

外观呈π型墩，道路断面如图1所示。

图1 π型墩预应力盖梁标准断面图1方案比选在重点考虑交通组织的前提下，施工支架方案进行比选。

参照满堂式支架、钢管立柱+贝雷梁主梁、钢管立柱+型钢主梁各类施工方案的优缺点[1]，在优先考虑地面道路通行的情况下，最终采用钢管立柱+型钢主梁支架搭设方案[2]，搭设一般构造如图2所示。

图2 钢管立柱+型钢支架立面、侧面图示2支架设计2.1支架结构盖梁支架结构考虑左右幅两侧车辆通行门洞，按照支架基础类型分为利用桥梁承台基础和现状道路基础上方设置装配式扩大基础两类。

盖梁支架结构组合自下至上依次为：砼扩大基础（或承台）-可装配式钢管立柱Φ530-柱顶千斤顶-横向63c型钢主梁-32b型工字钢纵向分配梁@50cm。