李 楊 徐 琳

（1.安徽省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000；2.廣州金良工程咨詢有限公司安徽分公司，安徽 合肥 230000）

1 概述

該工程實(shí)例位于廬江縣伍喬路，始于樂橋路，沿規(guī)劃軸線往東北方向延伸，依次經(jīng)過金湯路、洋河路、城西大道、獅子山路，終于學(xué)府路，道路全長(zhǎng)2.48Km，道路等級(jí)為城市支路，紅線寬度24m，設(shè)計(jì)速度40Km/h。

道路位于廬江縣移湖公園核心區(qū)域，與城市景觀水體毗鄰，沿線分布大量住宅區(qū)，人流量較大，根據(jù)《廬江縣城2015年-2030年的總體規(guī)劃》及《移湖水庫工程水環(huán)境綜合治理工程》，道路在樁號(hào)K0+063.500處跨越蘇家河，設(shè)置中橋一座。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 主要構(gòu)造

橋位處河道底寬10米，上口處寬43米，道路中心線垂直水流方向，該處洪水位設(shè)計(jì)為五十年一遇的17.234米。河道兩側(cè)設(shè)置2.0m人行步道，坡頂設(shè)置6.0m寬堤頂?shù)缆?，岸坡采用植草防護(hù)。

該橋梁為1-27.0m的拱腹梁橋，橋梁上部采用的是變截面箱型拱結(jié)構(gòu)，跨中位置梁高1.3m，根部位置上梁高2.2m，梁底設(shè)計(jì)成圓弧形變化，主梁則設(shè)計(jì)成現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁；下部設(shè)計(jì)成輕型臺(tái)結(jié)構(gòu)，摩擦樁基礎(chǔ)采用承臺(tái)接直徑1.2米的樁基。

該橋以“月”為創(chuàng)作意象，立面猶如一彎月牙置于水面之上，明月倒影蘇河水面，游人漫步橋下，猶如置身夢(mèng)境，美輪美奐，欄桿采用“月牙”雕刻的石欄桿，拱橋表面設(shè)置人文浮雕，如“顧曲周郎”、“赤壁之戰(zhàn)”，展現(xiàn)廬江渾厚的人文景觀，整體造型優(yōu)雅大氣，與周圍景觀融為一體。

2.2 主要結(jié)構(gòu)分析

橋梁按照A類預(yù)應(yīng)力構(gòu)件計(jì)算，采用《橋梁博士》有限元軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，探討橋梁在各種荷載作用下的應(yīng)力、內(nèi)力及位移，在滿足規(guī)范的要求下，求得理想的鋼束線型及配筋設(shè)計(jì)。

3 上部結(jié)構(gòu)計(jì)算

3.1 持久狀況承載力極限狀態(tài)

根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）第5.1.2條的規(guī)定，橋梁構(gòu)件的承載能力極限狀態(tài)計(jì)算應(yīng)滿足：γ0S≤R

1）正截面承載力

最大彎矩及其對(duì)應(yīng)的抗力圖

跨中最大彎矩為95885.8KN.m，小于 承 載力117643.2KN.m，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

2）斜截面承載力

最大剪力及其對(duì)應(yīng)的抗力圖

支座處剪力最大值為14897.9KN，小于承載力20246.2KN，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

3）頻遇組合下正截面抗裂驗(yàn)算，正截面頂緣最小壓應(yīng)力2.24MPa，底緣最小壓應(yīng)力0MPa，無拉應(yīng)力，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

4）準(zhǔn)永久組合下正截面抗裂驗(yàn)算，正截面頂緣最小壓應(yīng)力3.82MPa，底緣最小壓應(yīng)力1.56MPa，無拉應(yīng)力，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

5）斜截面抗裂性能驗(yàn)算

按上文所提設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG3362-2018）當(dāng)中的第6.3.1條下面的第2款給出的規(guī)定，斜截面上的抗裂性能，對(duì)應(yīng)著混凝土構(gòu)件斜截面上的主拉應(yīng)力，驗(yàn)算期間必須滿足以下要求：

①全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件σtp≤0.6ftk

現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件σtp≤0.4ftk

②A類和B類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件σtp≤0.7ftk

現(xiàn)場(chǎng)澆筑（包括預(yù)制拼裝）構(gòu)件σtp≤0.5ftk

斜截面頂緣拉應(yīng)力在頻遇組合條件下的最不利值是：-1.28兆帕≤-1.32兆帕，說明其合乎規(guī)范要求。

斜截面最大拉應(yīng)力-0.50MPa，小于容許值-1.32MPa，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

6）驗(yàn)算構(gòu)件撓度，按上文所提設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG3362-2018）當(dāng)中的第6.5.3條給出的規(guī)定，在使用階段對(duì)受彎構(gòu)件的撓度進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮由于長(zhǎng)期荷載效應(yīng)而引起的影響。把混凝土構(gòu)件由于自重帶來的長(zhǎng)期撓度有效消除后，最大的主梁撓度應(yīng)該保持在跨徑計(jì)算值的1/600以內(nèi)，在主梁自重被有效消除后，其撓度值最大為-9.496mm，滿足規(guī)范要求。

7）構(gòu)件的法向應(yīng)力，按上文所提設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG3362-2018）當(dāng)中的第7.1.5條下面的第1款給出的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力受彎混凝土構(gòu)件在使用階段，其正截面上的壓應(yīng)力最大值，必須滿足以下規(guī)定：未開裂構(gòu)件σkc+σpt≤0.5fck 允許開裂構(gòu)件σcc≤0.5fck

頂緣最大應(yīng)力 14.67MPa，底緣最大應(yīng)力4.30MPa，均小于16.20MPa，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

8）構(gòu)件的主應(yīng)力，按上文所提設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG3362-2018）當(dāng)中的第7.1.6條文給出的規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在使用階段中，其構(gòu)件主壓應(yīng)力必須滿足以下規(guī)定：σcp≤0.6fck截面最大主壓應(yīng)力8.59MPa，小于19.44MPa，設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

3.2 短暫狀況構(gòu)件應(yīng)力計(jì)算

按上文所提設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG3362-2018）當(dāng)中的第7.2.8條給出的規(guī)定，截面邊緣位置上混凝土的法向應(yīng)力在構(gòu)件自重還有預(yù)應(yīng)力等多種施工荷載帶來的影響下，應(yīng)符合下列規(guī)定：壓應(yīng)力 σcct≤0.70fck’拉應(yīng)力 σctt≤0.70ftk’

1）驗(yàn)算應(yīng)力極限

位置施工階段 頂緣最大 底緣最大 容許值現(xiàn)澆 4.52 0.27 22.68張拉鋼束 4.90 5.03 22.68拆除支架 4.22 5.58 22.68二期鋪裝 6.92 3.99 22.68長(zhǎng)期效應(yīng)6.90 3.98 22.68

通過驗(yàn)算，均滿足規(guī)范要求。

2）最小應(yīng)力驗(yàn)算

2.1.1 不同灌水量對(duì)啤酒大麥農(nóng)藝性狀及經(jīng)濟(jì)系數(shù)的影響 不同灌水量水平下甘啤6號(hào)的株高、穗長(zhǎng)、千粒重、單株生物產(chǎn)量等性狀的考種結(jié)果如表2所示。灌水量對(duì)各農(nóng)藝性狀影響顯著。隨著灌水量的提高，株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)極顯著的增加，在1 500 m3/hm2灌溉水平以上，株高、穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)均較好，其中以3 000 m3/hm2灌溉處理取得最高值；各處理千粒重差異顯著，以1 500 m3/hm2和2 250 m3/hm2灌溉水平最高，3 000 m3/hm2灌溉水平次之。經(jīng)濟(jì)系數(shù)最優(yōu)的是2 250 m3/hm2和1 500 m3/hm2灌溉水平處理分別高達(dá)53.4%，49.1%。

位置施工階段 頂緣最小 底緣最小 容許值現(xiàn)澆 -0.54 -2.28 -3.05張拉鋼束 4.90 5.03 -3.05拆除支架 4.22 5.58 -3.05二期鋪裝 6.92 3.99 -3.05長(zhǎng)期效應(yīng)6.90 3.98 -3.05

通過驗(yàn)算，均滿足規(guī)范要求。

4 下部結(jié)構(gòu)計(jì)算

假定自承臺(tái)底起的豎向荷載都落在樁基上，樁基在正常情況下不需驗(yàn)算其抗傾、抗滑能力；在持力層不錯(cuò)的地基中，計(jì)算樁基需要把路基填土荷載還有地下水位變動(dòng)帶來的摩擦影響納入考慮。橋臺(tái)基樁頂部的最大反力值經(jīng)計(jì)算為2000KN，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)16.5m滿足承載力要求。

5 結(jié)語

通過該實(shí)例的分析，類似單跨變截面拱腹梁橋通過配束能夠滿足承載力需求，構(gòu)件應(yīng)力滿足規(guī)范要求。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市橋梁景觀要求越來越高，該類異型橋梁的成功實(shí)踐，為后續(xù)城市景觀橋梁設(shè)計(jì)提供有力借鑒，成功的橋梁設(shè)計(jì)必須滿足城市發(fā)展和人們的生活需要。