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1、連續(xù)梁與剛構(gòu)橋計(jì)算2008年11月21日星期五19:38連續(xù)梁與剛構(gòu)橋計(jì)算內(nèi)容1、需要計(jì)算的部位:主梁、橫梁(如果采用多梁式截面)、橋面板;2、主要荷載:結(jié)構(gòu)重力、預(yù)應(yīng)力、活載、收縮徐變內(nèi)力、基礎(chǔ)變位內(nèi)力、日照或常年溫差內(nèi)力;3、計(jì)算項(xiàng)目:主梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)、驗(yàn)算;橫梁強(qiáng)度設(shè)計(jì)、驗(yàn)算;橋面強(qiáng)度設(shè)計(jì)、驗(yàn)算;主梁變形計(jì)算、預(yù)拱度計(jì)算;連續(xù)梁與剛構(gòu)橋計(jì)算方法主梁自重內(nèi)力:按實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算恒載集度,將荷載作用在結(jié)構(gòu)上,通過結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求解或通過有限元程序求解。計(jì)算中必須按施工方法確定各種構(gòu)件自重作用的體系、作用截面,必須按施工過程
2、考慮結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。主梁預(yù)應(yīng)力內(nèi)力:1、先計(jì)算初彎矩,然后計(jì)算次內(nèi)力,通常要考慮徐變、收縮,不均勻沉降引起的次內(nèi)力;2、等效荷載法,將預(yù)應(yīng)力作為外荷載直接作用在結(jié)構(gòu)上計(jì)算。主梁活載內(nèi)力:縱橋向采用影響線加載求最不利內(nèi)力,多梁式截面采用橫向分布系數(shù)方法考慮車列橫橋向的最不利布置位置。箱形截面必須按薄壁桿件計(jì)算扭轉(zhuǎn)、翹曲、畸變等箱梁效應(yīng)。橫梁內(nèi)力計(jì)算:利用橫向分布影響線加載求最不利彎矩。橋面板計(jì)算:采用有效工作寬度方法考慮車輪荷載在橋面板上的分布;內(nèi)力計(jì)算要根據(jù)橋面板與兩肋的剛度比,選取不同的修正系數(shù)。主梁變位計(jì)算:根據(jù)構(gòu)件
3、類型及結(jié)構(gòu)靜定或超靜定情況修正彈性模量和慣性矩,恒載按實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算,但必須考慮收縮徐變作用,活載計(jì)算中不記沖擊系數(shù)。預(yù)拱度設(shè)置:通常預(yù)拱度的大小,等于全部恒載和一半靜活載所產(chǎn)生的豎向撓度值,也就是說應(yīng)該在常遇荷載情況橋梁基本上接近直線狀態(tài)。對于位于豎曲線上的橋梁,應(yīng)視豎曲線的凸起(或凹下)情況,適當(dāng)增減預(yù)拱度值,使峻工后的線形與豎曲線接近一致。大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與探討2008年08月25日星期一09:00大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與探討劉明虎(中交公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院)[摘要]本文介紹了布跨138+2
4、40+240+240+138=996m的剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況,并以之為例探討了該類型橋在結(jié)構(gòu)方案比選、設(shè)支座主繳的結(jié)構(gòu)型式、支座力的平衡措施、計(jì)算模式以及一些其他方面的問題。關(guān)鍵詞大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討一、前言在大跨徑橋型方案比選中,連續(xù)梁橋型仍具有很強(qiáng)的競爭力。連續(xù)梁橋型在結(jié)構(gòu)體系上通??煞譃檫B續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋和剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋。后者是前兩者的結(jié)合,通常是在一聯(lián)連續(xù)梁的中部一孔或數(shù)孔采用墩梁固結(jié)的剛構(gòu),邊部數(shù)孔解除墩梁團(tuán)結(jié)代之以設(shè)置支座的連續(xù)結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)上又可分為在主跨跨中設(shè)鉸、其余各跨梁
5、連續(xù)和全聯(lián)不設(shè)鉸的組合梁橋兩種形式,通常稱后者為剛構(gòu)一連續(xù)組合梁。在我國已建成的該橋型的比較典型的例子有東明黃河大僑,跨徑比之更大的該類型橋現(xiàn)已初見嘗試。二、剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋的結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及應(yīng)用1結(jié)構(gòu)特征及受力特點(diǎn)在連續(xù)梁橋中,將墩身與主梁團(tuán)結(jié)而成為連續(xù)剛構(gòu)橋。由于墩身與主梁形成剛架承受上部結(jié)構(gòu)的荷載,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在結(jié)構(gòu)上充分發(fā)揮了潛能,因此該橋型在我國得到迅速的應(yīng)用和發(fā)展[2]。具有一個主孔的單孔跨徑已達(dá)270m,具有多個主孔的單孔跨徑也達(dá)250m,最大聯(lián)長達(dá)1060m。隨著新材料的開發(fā)和應(yīng)用、
6、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的進(jìn)步,具有一個主孔的單孔跨徑有望突破300m的潛力。而對于多跨一聯(lián)的連續(xù)剛構(gòu)是不是也能在聯(lián)長上有更大的發(fā)展呢?眾所周知,墩身內(nèi)力與其順橋向抗推剛度和距主梁順橋向水平位移變形零點(diǎn)的距離密切相關(guān)??雇苿偠刃〉谋”谑蕉丈砟苡行У亟档推鋬?nèi)力,但隨著聯(lián)長的加大,墩身距主梁順橋向水平位移變形零點(diǎn)的距離亦將加大,在溫度、混凝土收縮徐變等荷載的作用了,墩頂與主梁一道產(chǎn)生很大的順橋向水平和轉(zhuǎn)角位移,墩身剪力和彎矩將迅速增大,同時(shí)產(chǎn)生不可忽視的附加彎矩,致使剛構(gòu)方案無法成立。在結(jié)構(gòu)上將墩身與主梁的團(tuán)結(jié)約束予以解除而代之以順
7、橋向水平和轉(zhuǎn)角位移自由的支座,這樣就變成剛構(gòu)一連續(xù)組合梁的結(jié)構(gòu)形式。于是邊主墩墩身強(qiáng)度問題得以解決,且在一定條件下聯(lián)長可相對延長??梢?,剛構(gòu)一連續(xù)組合梁是連續(xù)梁和連續(xù)剛構(gòu)的組合,它兼顧了兩者的優(yōu)點(diǎn)而揚(yáng)棄各自的缺點(diǎn),在結(jié)構(gòu)受力、使用功能和適應(yīng)環(huán)境等方面均具有一定的優(yōu)越性。2.在我國的應(yīng)用情況東明黃河大橋開創(chuàng)了剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋在我國應(yīng)用的先例。由于放松了多跨連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)呏鞫崭叨鹊囊?,因此剛?gòu)一連續(xù)組合梁橋適用于不同的地形、地質(zhì)條件、通航要求等。下面將介紹的武漢軍山長江公路大橋初步設(shè)計(jì)剛構(gòu)一連續(xù)組合梁橋方案就是一個典型
8、的設(shè)計(jì)實(shí)例。目前國內(nèi)在建的典型的大跨徑剛構(gòu)一連續(xù)組合梁有杭州饒城公路東段錢江六橋,其技術(shù)設(shè)計(jì)階段主橋?yàn)?27+3X232+127=950m的五跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)一連續(xù)組合梁體系,中、邊主墩均為雙壁墩,中主墩墩身與主梁固接,邊主墩墩身與主梁分離,分別設(shè)置4個65000kN的支應(yīng)與主梁連接,懸臂施工中墩梁通過預(yù)應(yīng)力粗鋼筋臨時(shí)固接。受地