荆河干渠大桥多跨连续梁桥设计文献综述

 2022-10-08 12:07:19

  1. 文献综述(或调研报告):

根据《桥梁工程》(邵旭东、顾安邦)中桥梁设计方案的比选一节,桥梁设计方案的比选与确定可按下列步骤进行:明确各种高程要求、桥梁分孔和初拟桥型方案草图、方案初筛、详绘桥型方案、编制估算或概算、方案选定和文件汇总。

根据《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006),对于整体箱梁,对于中小跨径连续箱梁宽14m 以下宜采用单箱单室截面;桥宽18m 左右宜采用单箱双室截面形式;桥宽在22m 以上时,一般采用单箱多室截面;也可采用双箱形式。大跨连续箱梁桥16m 以下一般采用单箱单室截面形式,桥宽18m 以上可采用单箱双室截面或分幅建造。所以本次设计采取单箱单室结构。箱梁顶板需要满足横向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般地:在腹板间距为3.5~7.0m 时,顶板厚度可采用0.18~0.3m。箱梁底板需要满足纵向抗弯以及布置预应力钢筋的需求。一般地:(1)等高度连续梁底板厚度宜采0.20~0.25m,靠近横梁处加厚过渡处理。(2)变高度连续梁底板厚度随负弯矩从跨中到支点逐渐加厚。跨中底板宜采用0.25~0.3m;支点底板厚度一般取梁高的1/10。腹板厚度除满足受力需求外,还需要满足通过、连接、锚固预应力钢筋的构造需求。(1)腹板厚度一般采用0.40~0.80m。通常,中大跨径连续梁支点处腹板较厚,跨中处较薄,对于变高度连续梁折线变化点一般设置在L/4 附近,变化段长度一般取3~6m。对于等高度连续梁,靠近横梁处加厚过渡处理。(2)箱梁一般采用直腹板。等高度箱梁外侧腹板也可采用斜腹板,但变高度箱梁不宜采用斜腹板,以免施工困难和因支点附近底板宽度过小造成设计困难。悬臂板长度及腹板间距是调节桥面板弯矩的主要手段。悬壁板长度一般为2.5~4.5m,悬臂端部厚度一般取0.16~0.20m,悬臂根部厚度一般为0.4~0.6m。承托布置在顶底板与腹板连接的部位,承托的形式有两种:竖承托和横承托。前者对腹板受力有力;后者对顶底板受力有利。一般地,受抗剪、主拉应力控制的宜设置竖承托;受纵横抗弯控制的宜设置横承托。

《预应力混凝土连续梁桥》(范立础),该书主要介绍预应力混凝土连续梁桥的现状与发展,构造与设计原理以及各种施工方法。全书主要内容如下:概论,材料与预应力工艺,连续梁桥构造,施工,设计,强度计算,次应力分析,徐变与收缩效应。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ 023-85),该规范采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法;在材料方面,改变了强度的取值原则;改进和补充了各种受力构件的正截面和斜截面的承载力计算内容;改善了预应力混凝土受弯构件的抗裂限值、裂缝宽度和构件刚度的计算方法,也改变了预应力钢筋的几项预应力损失计算以及各种应力验算等。应力验算包括正截面承载力验算、变形的验算。根据《预应力混凝土梁式桥梁设计施工技术指南》(鲍卫刚 周永涛等编著)其中正截面强度验算要求所验算的截面的内力组合值小于结构的抗力值。施工和使用阶段的应力验算要满足:控制受弯构件上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力以及梁腹的主应力均不能超过限定值;控制预应力筋的最大张拉应力。变形的验算要满足如下要求:变形计算包括恒载变形、预加力产生的变形以及活载产生的变形。对于预应力连续梁桥要求计算所得的竖向变形即挠度值要小于限定值;根据计算所得的挠度值确定是否要设置预拱度。其中正截面强度计算公式如下:

预加预应力时:

通过该公式来得出所验算截面上下缘的应力值,进而与规范要求进行比较以验算设计是否符合要求。

使用阶段:


预应力钢筋中的最大应力值为:

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