預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋吊桿成橋索力計算及影響因素分析

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1、第3?3卷,第4期?????????中國鐵道科學Vol.33No.4?2?0?1?2年7月?????????CHINA?RAILWAY?SCIENCE?J?l?,2012?文章編號?1001-4632?2012?04-0020-05預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋吊桿成橋索力計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)預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋的結(jié)構(gòu)特點,充分考慮主梁的承載能力,提出基于指定截面應力法的吊桿成橋索力分步算法?根據(jù)主梁

2、截面的應力控制條件,以總的吊桿索力最小為目標函數(shù),采用數(shù)學規(guī)劃方法初定吊桿索力,然后采用最小二乘法進行吊桿索力調(diào)勻,從而得到較為合理的吊桿成橋索力?應用該方法對宿淮鐵路京杭運河特大橋主橋(62+132+62)m連續(xù)梁拱組合結(jié)構(gòu)進行吊桿成橋索力分析,研究主梁截面尺寸,施工方法等對吊桿成橋索力,主梁預應力布置的影響?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,拱肋負擔的荷載也減小?施工方法不同,吊桿成橋索力和主梁內(nèi)的預應力布置也不同,當主梁由懸臂澆注法改為支架現(xiàn)澆法施工時,吊桿的成橋索力增大,主梁在中支點截

3、面處需配置的預應力鋼絞線數(shù)量減小,在中跨跨中截面處需配置的預應力鋼絞線數(shù)量增大???關(guān)鍵詞?連續(xù)梁拱組合橋?預應力混凝土?吊桿?成橋索力?鐵路橋??中圖分類號?U448.13?U448.215?U448.22?文獻標識碼?A?????10.3969?j.i??n.1001-4632.2012.04.04??預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋是預應力混凝土拱肋?為了減小施工對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)濟技術(shù)性?預應力混凝土連續(xù)梁拱

4、組合橋作為高次超靜定當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,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,預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋受力狀態(tài),成為橋梁設(shè)計中的關(guān)鍵問題?具有較大的豎向剛度和良好的動力性能,特別適應高標準鐵路建設(shè)的需要?因此,預應力混凝土連續(xù)1?吊桿成橋索力的優(yōu)化方法梁拱組合橋在我國高速鐵路建設(shè)中得到了迅速發(fā)展?預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋的主要特點是???預應力混凝土連續(xù)梁拱組合橋是典型的三元結(jié)(1)

5、主梁采用預應力混凝土箱形截面,當跨度構(gòu),主梁是主要的承重構(gòu)件,也是活載分布構(gòu)件,增大時可采用變截面形式?主梁的中支點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引起橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重法?當采用懸臂澆筑法施工時,連續(xù)梁的中支點梁分布,只有合理地確定吊桿的張拉力才能使全橋達高對于公路橋約為跨徑的1?20?1?25,對于鐵路到較為理想的成橋內(nèi)力狀態(tài)?目前,對梁拱組合橋橋約為跨徑的1?18?1?20?吊桿的成橋索力計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,預應力混凝土連續(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?基金項目?鐵道部科技研究開發(fā)計劃項目(2009G003-G)?作者簡介?王文清(1968?),男,河北大城人,高級工程師?第4期?????????預應力混凝土連續(xù)

7、梁拱組合橋吊桿成橋索力計算及影響因素分析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)量應滿足最小配筋率的要求??預應力鋼束拉橋的合理成橋狀態(tài)是正確的?而預應力混凝土連的數(shù)量應小于最大配筋率??參考實橋的預應力?續(xù)梁拱組合橋?qū)儆趧傂粤喝嵝怨敖M合體系,主梁的通過分析我國已建造的14座預應力混凝土連續(xù)梁剛度較大,因此應當允許主梁承受一定的內(nèi)力,以橋中預應力鋼束的實際布置情況,得出了預應力鋼減輕拱肋承擔的荷載?可見,梁拱組合橋吊桿的成束總截面面積(上下緣預應力鋼束面積之和)與箱橋索力計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,充分考慮主梁的承載能所示?由本橋中跨跨度132m,查圖2,取中支點力,提出基于指定截面應力法的分步算法?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