贛龍鐵路小隘特大橋多跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)體系
2、結(jié)構(gòu)尺寸
中支點(diǎn)梁高為5.80m,高跨比1/12.4,跨中及邊跨梁端處梁高為3.20m,高跨比1/22.5,見(jiàn)圖2。梁體下緣除邊跨梁部5.6m和合攏段為直線段外,梁底曲線均按半徑R=217.117m的圓曲線變化。
梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu),全橋箱梁頂寬12.2m,支點(diǎn)處底寬7.2m,跨中處底寬6.4m,頂板厚度46~96cm,腹板厚度50~140cm,底板厚度50~150cm。在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)及跨中共設(shè)11個(gè)橫隔板,隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過(guò)。
主要設(shè)計(jì)參數(shù)
1、線路設(shè)計(jì)指標(biāo)
設(shè)計(jì)速度按客車(chē)200 km/h,貨車(chē)120 km/h。線路為雙線,直線梁,線間距4.6 m。設(shè)計(jì)使用年限在正常使用條件下梁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽命為100年。地震烈度,結(jié)構(gòu)適用于設(shè)防烈度7度及以下地區(qū)。
2、設(shè)計(jì)荷載
2.1 恒載
2.2 活載
2.3 溫度荷載
計(jì)算與分析
多跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,橋梁跨度多、長(zhǎng)度較大,為保證計(jì)算的準(zhǔn)確性,利用有限元軟件分別建立了平面模型、空間梁格模型進(jìn)行受力分析。其中,平面模型建模簡(jiǎn)單,調(diào)整預(yù)應(yīng)力鋼筋的配置較為方便;空間梁格模型建模復(fù)雜,計(jì)算結(jié)果更為合理精確,但不便于調(diào)索,在設(shè)計(jì)中應(yīng)用過(guò)繁,可將空間計(jì)算結(jié)果對(duì)平面設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢算。
1、平面模型
2、空間梁格模型
施工方法分析
張拉應(yīng)在梁體強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后進(jìn)行,且必須保證張拉時(shí)梁體混凝土齡期不小于7天。施工順序如下:①施工主橋基礎(chǔ)及橋墩,立模灌筑0號(hào)梁段,并張拉本階段預(yù)應(yīng)力鋼筋;②以2號(hào)~6號(hào)墩為中心,對(duì)稱(chēng)移動(dòng)掛籃懸臂灌筑A1、B1段,并張拉本階段預(yù)應(yīng)力鋼筋;③再依次對(duì)稱(chēng)移動(dòng)掛籃,懸臂灌筑A2~A8段、B2~B8段,并張拉本階段預(yù)應(yīng)力鋼筋;④拆除掛籃,用懸吊支架現(xiàn)澆第二、第五孔合龍段;⑤待梁段混凝土的強(qiáng)度和彈模均達(dá)到100%,張拉本階段預(yù)應(yīng)力鋼筋,然后澆筑第三、第四孔合龍段;⑥最后安裝邊跨合龍段的臨時(shí)剛性連接構(gòu)造,澆筑邊跨第一、第六孔合龍段;⑦拆除懸吊支架和臨時(shí)結(jié)構(gòu),成橋;⑧施工二期恒載。
結(jié)束語(yǔ)
在橋梁跨越地勢(shì)復(fù)雜,跨越道路、河流眾多,宜采用多跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,它不僅結(jié)構(gòu)安全合理,而且經(jīng)濟(jì)耐用,施工工藝還可最大程度的減小對(duì)下方高等級(jí)道路的行車(chē)影響。
針對(duì)小隘特大橋采用的(40+72+72+72+72+40)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,建立平面有限元和空間有限元模型,從兩種模型的計(jì)算結(jié)果分析表明,平面與空間模型各項(xiàng)結(jié)果一致,因此宜采用平面有限元模型做設(shè)計(jì)和調(diào)索,采用空間有限元模型進(jìn)行校核。
從設(shè)計(jì)參數(shù)選用、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、平面模型和空間模型單元?jiǎng)澐?、?jì)算分析、施工流程等方面的分析論述,較詳細(xì)闡述了此類(lèi)橋梁的特點(diǎn),可以為今后同類(lèi)橋梁的設(shè)計(jì)提供一定的依據(jù)和參考。
(作者單位:中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司)
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標(biāo)簽:平面有限元、應(yīng)力分析、空間有限元、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁
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文章名稱(chēng):《贛龍鐵路小隘特大橋多跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁設(shè)計(jì)》
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