钢-混凝土连续组合梁的设计分析.pdf
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1、2 0 1 4 年 l 2 月第 1 2 期 城 市道桥 与防洪 桥梁结构5 3 钢 一混凝土连续组合梁的设计分析 王 猛 ( 上海 市政 工程设 计研 究总 院 ( 集团 ) 有 限公 司 , 上海 市 2 0 0 0 9 2) 摘 要 : 结 合实际设 计桥梁 , 讨论分析 了一些钢 一混凝 土连续组合 粱桥 的设计 要点 。通 过合理 的控制连续 梁 中间支座顶 升的方 法 , 可 以 使连续组合梁得到很好的预加应力效果。通过增加中墩附近底板混凝土, 可以增加桥梁结构的刚度 , 降低钢梁下缘的应力 , 并提高局部 的稳 定性 。 关键词: 钢 一 混凝土连续组合梁桥; 中间支座顶升法;
2、底板混凝土 中图分类 号 : U 4 4 8 2 1 + 5 文献标 识码 : B 文章编号 : 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 1 2 0 0 5 3 0 3 0 引言 组合梁桥是 由钢梁 和混凝 土板组成 ,并 由剪 力键确保两者共 同工作 的结构。近年来 , 在我国许 多城市道路 建设 中 ,钢一混凝土组合梁结构形式 越来 越多的被采用 。其 中建成 的上海长江大桥非 主通航 孔桥采用 的是 8 5 m+ 51 0 5 m + 9 0 m连续 组合 梁【 l 1 , 杭州九堡大桥 主梁采用 的是 38 5 m的 连续 组合梁【2 。相对 于其他 的一些结构形式 ,
3、钢一 混凝土组合梁充分 发挥 了钢材 的抗拉强度 与混凝 土的抗压强度高的特点, 具有结构轻巧美观、 跨越 能力大、 施工快速方便 、 不中断现况交通等优点3 1 。 在建的上海 中环线 浦东段 ( 军工路越江 隧道 一高 科 中路 ) 新建工程 4标段 , 跨龙东大道段 由于交 通 繁忙和环境保护等要求 ,设计采用跨径为 3 9 - 3 m + 6 3 4 m+ 3 9 3 m钢一混凝土连续组合梁结构。其 中中支点附近采用顶 、 底板双结合形式 , 以增加 抗 弯刚度 ; 并 采用 中墩 支座顶升位移法施加预应力 。 本文 结合 该 实 际设计 工程 展开 以下 两 方 面 的研 究 : (
4、 1 ) 针对该桥实际设计条件 , 比较分析预应力 的施 加方法和效果 ; ( 2 ) 比较分析了中支点采用 顶 、 底板 双结合 的 效果。 1 桥梁背景概述 钢 一混凝土组合梁位 于中环 线浦东段 ( 军工 路越江隧道一高科中路) 新建工程 4标段, 组合梁 跨径为 3 9 3 m + 6 3 4 m+ 3 9 3 m, 结构采用三箱室截 收 稿 日期 : 2 0 1 4 1 0 1 0 作者简 介 : 王猛 ( 1 9 8 2 一 ) , 男 , 辽 宁沈阳人 , 工程师 , 从 事桥梁设 计 工作 。 面 , 箱梁跨 中高度为 2 m, 支点位置 3 m, 腹板 间距 为 4 2 m。
5、 桥梁全宽为 2 5 m; 双向六车道。 设计荷载 标 准 : 公路 I 级 ; 设计车速 : 8 O k m h 。设计基准期 : 1 0 0 a ; 设 计安全等级 : 一级 ; 耐久性设计环境类别 : I 类 ; 该桥的总体布置及横断面布置见图 1 、 图 2 。 2 连续组合梁预施加应力 2 。 1 方法的选择 连续组合梁施加预应力通常有两种做法 , 预应 力筋法和中间支 点顶升法H l 。预应力筋法 , 通 常在 连续组合梁桥负弯矩区混凝土板 内配置预应力筋, 不允许混 凝土产生 拉力, 来 提高组合 梁桥 的耐 久 性。中间支点顶升法 , 即采用中间支点升降的方法, 在组合梁混凝
6、土桥面板内预施压应力 , 而不设预应 力筋使连续组合梁桥的混凝土裂纹得到有效控制 的方法 。 本文分别 比较 了施加预应力钢筋和中间支 点顶升两种方法的效果,其中预应力法计算时, 桥 面板中配置 5 8根 2 5 0的 5 1 5 2预应力钢筋 ; 支 座顶升法计算时 , 中墩支座顶 升 4 0 e m。比较结果 见表 1 。 由计算结果可知, 两种预加应力的方法都可以 使桥面板在成桥状态时得 到理想的应力效果 , 考虑 收缩徐变后应力和内力的变化趋势也是一致的。 但 考虑 因混凝土徐变 引起预应力损 失和徐变设 定值 的不确定性 , 密集预应力管道导致截面削弱对结构 承载力降低和施工的复杂性
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