v墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)

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1、第1期(總第157期)No．1(SerialNo．157)2012年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb．2012DOI:10．3969/j．issn．1004－4655．2012．01．006V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)12符碧惠，李玉紅(1．海南高速公路股份有限公司，海南?？?70203;2．上海千年工程建設(shè)咨詢(xún)有限公司，上海201108)摘要:針對(duì)V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋，探討了此類(lèi)橋型的優(yōu)點(diǎn)、設(shè)計(jì)重點(diǎn)及設(shè)計(jì)流程。以某座V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ虒?shí)例，通過(guò)空間實(shí)體模型的應(yīng)力分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)思想與方法的可靠性，為

2、類(lèi)似工程提供借鑒。關(guān)鍵詞:連續(xù)剛構(gòu)橋;V形節(jié)點(diǎn);整體分析;局部分析中圖分類(lèi)號(hào):U448．23文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1004－4655(2012)01－0014－021V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的主要特點(diǎn)控制V形墩斜腿在施工過(guò)程的疊加內(nèi)力與設(shè)計(jì)要求［3］1．1V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的優(yōu)點(diǎn)相吻合。斜腿與墩頂箱梁相交接處的藕節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)采用V形墩的連續(xù)剛構(gòu)橋，縮短了梁的計(jì)算跨較復(fù)雜。當(dāng)采用多跨結(jié)構(gòu)時(shí)，往往因溫度內(nèi)力大，整徑，降低了梁高。與豎直墩的連續(xù)剛構(gòu)橋相比，減少體桿系計(jì)算難以反映真實(shí)狀態(tài)，需要采用空間實(shí)體分［1］了跨中和支點(diǎn)部位的彎矩峰值，節(jié)

3、省了上部工程材析。料數(shù)量。由于主梁的建筑高度減少，從而降低了橋面1．3V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)流程標(biāo)高，使得縱坡平緩。對(duì)于城市橋梁來(lái)說(shuō)，便于行人V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)過(guò)程的核心是V形節(jié)點(diǎn)。和非機(jī)動(dòng)車(chē)輛通行。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于減少兩岸引橋的圍繞該核心，V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖1。高度和長(zhǎng)度有著十分重要的意義。懸臂長(zhǎng)度短，因而［2］施工撓度較易控制。從橋型外觀上看，V形墩的連續(xù)剛構(gòu)橋上部結(jié)構(gòu)輕巧，線條流暢，橋型美觀。1．2V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)重點(diǎn)V形節(jié)點(diǎn)是V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)概念上講，V撐屬于偏壓構(gòu)件，以壓彎為主，

4、其設(shè)計(jì)的思路應(yīng)該是通過(guò)調(diào)整截面形式、V墩傾斜角度等來(lái)優(yōu)化彎矩與軸力的比例關(guān)系，使得盡可能不出現(xiàn)拉應(yīng)力。與V撐相連接的部分，受力仍然以彎曲為主，是梁的性質(zhì)，可以按照常規(guī)梁的方法設(shè)計(jì)V形節(jié)點(diǎn)的其余部分。需強(qiáng)調(diào)的是，盡可能不在V撐中采用預(yù)應(yīng)圖1設(shè)計(jì)流程圖力來(lái)調(diào)整其受力狀態(tài)。一方面，這種方法調(diào)整效果很2工程實(shí)例差;另一方面，V撐本質(zhì)上仍然是墩的作用，完全可以某V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑布置60m+90m+通過(guò)幾何構(gòu)形調(diào)整其受力性質(zhì)，而無(wú)需犧牲經(jīng)濟(jì)性，60m，橋面寬16m，單箱單室。橋跨立面布置見(jiàn)圖2。將上部的造價(jià)成本轉(zhuǎn)移到下部來(lái)。挑臂

5、長(zhǎng)3．6m，梁體高度按二次拋物線從2．2m變化此外，V形墩梁式橋的施工關(guān)鍵在于V形墩墩到4．5m;V形墩與樁基承臺(tái)采用鉸接。身，其施工較一般豎直墩復(fù)雜。V形墩斜腿可以整體現(xiàn)澆，也可以整體預(yù)制、整片起吊安裝，其關(guān)鍵在于收稿日期:2011－09－30第一作者簡(jiǎn)介:符碧惠(1974—)，女，工程師，從事橋梁、道路管理工作。圖2總體布置圖14符碧惠，李玉紅:V墩式連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)2012年第1期二期恒載考慮0．17m鋪裝和兩側(cè)各10kN/m的防撞墻;活載4車(chē)道公路一級(jí);整體升降溫20K，梯度溫差14K;不均勻沉降0．01m。首先采

6、用桿系模型對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行分析。三角區(qū)在恒載作用下:上拉桿通過(guò)預(yù)應(yīng)力平衡拉力，全截面受壓;下壓桿在小偏心彎矩作用下，在兩端有拉應(yīng)力，最大拉應(yīng)力為1．4MPa?；钶d產(chǎn)生的彎矩，在墩頂圖3控制截面劃分圖區(qū)域，大部分轉(zhuǎn)化為V形拉壓桿內(nèi)的軸力?；钶d在V依據(jù)V形撐腳最不利荷載組合下的內(nèi)力狀態(tài)，對(duì)V形墩內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力為1．0MPa。形撐腳配筋。結(jié)果表明，在短期組合下，最大彎矩為綜合考慮恒載、活載、整體升降溫、梯度溫差和沉降58188kN·m時(shí)，對(duì)應(yīng)軸力為54236kN。配筋采用間之后，得到組合應(yīng)力。從荷載組合的結(jié)果可以看到，短距2×3

7、2@150mm的鋼筋，單側(cè)配筋率為0．004，鋼筋期組合下，主梁上部全截面受壓，無(wú)拉應(yīng)力。標(biāo)準(zhǔn)值組應(yīng)力為143MPa，驗(yàn)算裂縫為0．18mm，滿足規(guī)范要求。合下，最大壓應(yīng)力為13．5MPa。均滿足規(guī)范要求。短為驗(yàn)證上述整體模型分析在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)處的可靠期組合下，V形斜撐的拉應(yīng)力最大為2．1MPa。性，采用空間實(shí)體模型，對(duì)斜腿與墩頂箱梁相交接處整體桿系分析中，V形節(jié)點(diǎn)處各控制截面的性態(tài)的藕節(jié)點(diǎn)進(jìn)行空間應(yīng)力分析(見(jiàn)圖4)。指標(biāo)見(jiàn)表1，控制截面劃分圖見(jiàn)圖3。表1控制截面彎矩—曲率特性控制軸向/剪力/彎矩/上緣應(yīng)下緣應(yīng)荷載截面kNkN

8、kN·m力/MPa力/MPa短期組合1－52530．97－1047．47－12526．46－10．70－7．31(最小)短期組合2－57205．083797．5322210．50－5．14－0．22(最小)短期組合3－54489．757755．95－54776．500．56－5．84(最小)短期組合4－