預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋吊桿成橋索力計(jì)算及影響因素分析

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1、第3?3卷,第4期?????????中國(guó)鐵道科學(xué)Vol.33No.4?2?0?1?2年7月?????????CHINA?RAILWAY?SCIENCE?J?l?,2012?文章編號(hào)?1001-4632?2012?04-0020-05預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋吊桿成橋索力計(jì)算及影響因素分析王文清1?侯廣偉2(1.安徽建筑工業(yè)學(xué)院,安徽合肥?230601?2.西安鐵路局總工程師室,陜西西安?710054)??摘?要?根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),充分考慮主梁的承載能力,提出基于指定截面應(yīng)力法的吊桿成橋索力分步算法?根據(jù)主梁

2、截面的應(yīng)力控制條件,以總的吊桿索力最小為目標(biāo)函數(shù),采用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法初定吊桿索力,然后采用最小二乘法進(jìn)行吊桿索力調(diào)勻,從而得到較為合理的吊桿成橋索力?應(yīng)用該方法對(duì)宿淮鐵路京杭運(yùn)河特大橋主橋(62+132+62)m連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行吊桿成橋索力分析,研究主梁截面尺寸,施工方法等對(duì)吊桿成橋索力,主梁預(yù)應(yīng)力布置的影響?結(jié)果表明?隨著梁高的增大,主梁參與全橋受力的程度隨之增大,吊桿索力減小,拱肋負(fù)擔(dān)的荷載也減小?施工方法不同,吊桿成橋索力和主梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力布置也不同,當(dāng)主梁由懸臂澆注法改為支架現(xiàn)澆法施工時(shí),吊桿的成橋索力增大,主梁在中支點(diǎn)截

3、面處需配置的預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量減小,在中跨跨中截面處需配置的預(yù)應(yīng)力鋼絞線數(shù)量增大???關(guān)鍵詞?連續(xù)梁拱組合橋?預(yù)應(yīng)力混凝土?吊桿?成橋索力?鐵路橋??中圖分類(lèi)號(hào)?U448.13?U448.215?U448.22?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼?A?????10.3969?j.i??n.1001-4632.2012.04.04??預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋是預(yù)應(yīng)力混凝土拱肋?為了減小施工對(duì)橋下道路或河道交通的干連續(xù)梁橋和拱橋的組合體,集二者的優(yōu)點(diǎn)于一身,擾,主梁的施工方法大多采用懸臂澆筑法?結(jié)構(gòu)輕巧,造型美觀,呈現(xiàn)出優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性?預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱

4、組合橋作為高次超靜定當(dāng)橋梁跨越道路和通航河道,橋下凈高受到限制,結(jié)構(gòu),吊桿索力對(duì)梁與拱的內(nèi)力和變形起著決定性且需要布置較大的跨度時(shí),該種橋是一種較為合適作用?因此,合理地確定索力,使結(jié)構(gòu)處于合理的?1-7?的橋跨結(jié)構(gòu)?同時(shí),預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋受力狀態(tài),成為橋梁設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題?具有較大的豎向剛度和良好的動(dòng)力性能,特別適應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)鐵路建設(shè)的需要?因此,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)1?吊桿成橋索力的優(yōu)化方法梁拱組合橋在我國(guó)高速鐵路建設(shè)中得到了迅速發(fā)展?預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋的主要特點(diǎn)是???預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱組合橋是典型的三元結(jié)(1)

5、主梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面,當(dāng)跨度構(gòu),主梁是主要的承重構(gòu)件,也是活載分布構(gòu)件,增大時(shí)可采用變截面形式?主梁的中支點(diǎn)梁高取決拱肋也是主要的承重構(gòu)件,吊桿是梁拱聯(lián)系的傳遞于拱肋參與全橋受力程度的定位以及橋梁的施工方構(gòu)件?由于吊桿的張拉力會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重法?當(dāng)采用懸臂澆筑法施工時(shí),連續(xù)梁的中支點(diǎn)梁分布,只有合理地確定吊桿的張拉力才能使全橋達(dá)高對(duì)于公路橋約為跨徑的1?20?1?25,對(duì)于鐵路到較為理想的成橋內(nèi)力狀態(tài)?目前,對(duì)梁拱組合橋橋約為跨徑的1?18?1?20?吊桿的成橋索力計(jì)算大多借用斜拉橋的方法,主要(2)拱肋大多采用鋼管

6、混凝土?有剛性支承連續(xù)梁法,剛性吊桿法,彎曲能量最小(3)結(jié)構(gòu)體系為剛性梁柔性拱組合體系?法,內(nèi)力平衡法等?但是,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁拱(4)施工方法均采用"先梁后拱",即首先施組合橋與斜拉橋的受力特點(diǎn)不同,由于大跨度斜拉工連續(xù)梁橋,然后以連續(xù)梁橋的橋面為工作面架設(shè)橋采用密索體系,主梁趨向輕型化,主梁以受軸力?收稿日期?2011-08-11?修訂日期?2011-09-15?基金項(xiàng)目?鐵道部科技研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2009G003-G)?作者簡(jiǎn)介?王文清(1968?),男,河北大城人,高級(jí)工程師?第4期?????????預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)

7、梁拱組合橋吊桿成橋索力計(jì)算及影響因素分析21為主,主梁中彎矩很小,因此采用上述方法確定斜束的數(shù)量應(yīng)滿足最小配筋率的要求??預(yù)應(yīng)力鋼束拉橋的合理成橋狀態(tài)是正確的?而預(yù)應(yīng)力混凝土連的數(shù)量應(yīng)小于最大配筋率??參考實(shí)橋的預(yù)應(yīng)力?續(xù)梁拱組合橋?qū)儆趧傂粤喝嵝怨敖M合體系,主梁的通過(guò)分析我國(guó)已建造的14座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁剛度較大,因此應(yīng)當(dāng)允許主梁承受一定的內(nèi)力,以橋中預(yù)應(yīng)力鋼束的實(shí)際布置情況,得出了預(yù)應(yīng)力鋼減輕拱肋承擔(dān)的荷載?可見(jiàn),梁拱組合橋吊桿的成束總截面面積(上下緣預(yù)應(yīng)力鋼束面積之和)與箱橋索力計(jì)算不能借用斜拉橋的方法?本文根據(jù)連續(xù)梁截面積

8、之比A?A與中跨跨度L的關(guān)系,如圖2Pc梁拱組合橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),充分考慮主梁的承載能所示?由本橋中跨跨度132m,查圖2,取中支點(diǎn)力,提出基于指定截面應(yīng)力法的分步算法?AP?Ac?0.01,中跨跨中AP?Ac?0.009?5,因此初分步算法的基本思路