摘 要:通過筆者參與設(shè)計的一座高架橋的雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁為分析對象,簡要介紹雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁的設(shè)計及在設(shè)計中應注意的問題。
關(guān)鍵詞:蓋梁 預應力 設(shè)計
中圖分類號:U443.22 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0060-02
近年來,隨著城市規(guī)模的不斷擴大,快速路及大型立交應運而生,大量高架橋在城市中不斷出現(xiàn),設(shè)計中經(jīng)常采用預制拼裝上部結(jié)構(gòu)和大懸臂預應力蓋梁橋墩相搭配的結(jié)構(gòu)形式,此類型下部結(jié)構(gòu)既減少占地面積,節(jié)省征地等費用,又增加橋下空間的通透性。上部結(jié)構(gòu)采用預制結(jié)構(gòu),施工工藝成熟,既保證了施工質(zhì)量,縮短了工期,又節(jié)省造價[1]。因此,該類方案不僅在技術(shù)上安全可行,而且在景觀和造價方面均滿足要求而備受業(yè)主的青睞。
本文以某工程項目高架橋中的雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁為例,介紹了該類型蓋梁的受力特性和設(shè)計要點。
1 蓋梁的受力特性
蓋梁將上部結(jié)構(gòu)所受荷載傳遞給墩柱和基礎(chǔ),是下部結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要部分。排架墩臺在橫橋向由蓋梁與柱(樁)組成框架結(jié)構(gòu),對于雙墩柱的蓋梁可按連續(xù)梁計算。與外加荷載相比,蓋梁自身產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力很小,蓋梁上絕大部分的力來自于上部結(jié)構(gòu)經(jīng)支座傳遞的集中力。
2 蓋梁設(shè)計概況
2.1 蓋梁的構(gòu)造尺寸及預應力鋼束布置
2.2 蓋梁的施工步驟
3 蓋梁的受力分析
蓋梁的受力分析采用橋梁博士軟件進行建模計算。蓋梁的計算需嚴格按施工工序進行建模計算,有效模擬施工過程,保證結(jié)構(gòu)安全。
蓋梁活載為上部荷載通過支座傳遞,作為集中力作用在蓋梁上。蓋梁活載可采用簡化方法。將蓋梁單元假設(shè)成橋面單元,讓車輛活載直接在蓋梁上橫向布置,求得蓋梁最不利內(nèi)力[3]。
3.1 施工階段的受力分析
由圖2可知,施工階段蓋梁上緣短暫狀態(tài)不出現(xiàn)拉應力,下緣拉應力約為0.825 MPa,滿足規(guī)范要求。
3.2 運營階段的受力分析
由圖3可知,主拉應力為0.957 MPa、主壓應力為9.095 MPa;短期效應組合下正應力出現(xiàn)0.006 MPa的拉應力,長期效應組合下正應力不出現(xiàn)拉應力,均滿足《公橋規(guī)》 要求。
同時通過橋梁博士軟件對蓋梁運營階段各組合進行驗算,可得承載能力極限狀態(tài)下正截面抗彎強度等也滿足規(guī)范要求。
4 結(jié)語
雙墩柱大懸臂預應力混凝土蓋梁的設(shè)計方案不僅滿足景觀和造價要求,而且通過計算證明了該方案的技術(shù)可行性,且提高了下部結(jié)構(gòu)的耐久性,可作為高架橋蓋梁的一種方案供參考。但預應力蓋梁施工難度較大,為方便施工,設(shè)計預應力時應保證錨固端鋼束彎起角度盡量一致,以減少施工難度和預應力損失。
參考文獻
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[2]楊秀珍,王勇.大懸臂預應力蓋梁設(shè)計與運用[J].廣東土木與建筑,2010(1).
[3]許東風,李皓.淺談預應力混凝土蓋梁設(shè)計[J].中國水運,2010(4).