预应力混凝土连续刚构公路桥总体设计及主要尺寸.doc

预应力砼连续刚构公路桥总体设计及主要尺寸
1 连续刚构桥的适用范围
PC连续刚构桥主跨跨径超过200m后,不仅主梁因梁高较大导致恒载过大、受力不好,而且经济指标也不好。主跨超过200m时,PC部分斜拉桥(也称矮塔斜拉桥)优于连续刚构桥,因为其主梁根部高度约为连续刚构桥主梁根部高度的一半,桥梁景观也较好。主跨在200m~300m之间,应首选部分斜拉桥。即使跨径在150m~200m之间时,也应对这两种桥型进行比较,择优选用。
以上系指按三跨对称布置的连续刚构桥或部分斜拉桥。当为两跨等跨布置时,则成为单T刚构桥或独塔部分斜拉桥。单T刚构桥的跨径一般不宜大于130m;两跨部分斜拉桥适用跨径为100m~180m。
2 连续刚构与连续梁的混合体系
国内已建成的连续刚构桥的连续总长度已突破1000m。重庆黄花园大桥为137+3×250+137≈1024m;东明黄河大桥为75+7×120+75=990m。所以,连续刚构桥的连续长度可以达到1000m。但是,连续长度过大,靠两边的几个桥墩因远离温度变形0点,将产生较大的水平位移,桥墩受力很不利。国内外一些较长的大跨度梁桥,采用中间区段为连续刚构,两边区段为连续梁的混合体系,结构受力合理,称为刚构—连续梁。缺点是连续梁部分要设置大吨位支座,使用期需进行更换。
3 墩高对连续刚构桥的影响
连续刚构桥为高次超静定结构,温度与砼收缩、徐变将产生次弯矩。当主墩较矮或抗推刚度较大时,对纵向地震影响不利,在墩顶还会出现较大的拉应力。需要利用桥墩较小的抗推
刚度(双壁墩bh3E/(2L3))来降低上述次弯矩。一般情况下,墩身高度宜大于主跨跨径的1/10,否则应采取措施降低次弯矩。例如:
在满足抗弯和稳定的前提下,减小墩身顺桥向厚度;
,计入桩基柔度对墩身的影响;
,以改善墩身的受力;
。其中两段在中跨合拢前锚固,一段在合拢后锚固,以减小底板束产生的次弯矩和砼收缩、徐变内力;
,不用墩梁固结,采用墩上设置活动支座。
矮墩连续刚构桥的实例:
主跨190m华南大桥,主墩墩身高度为11m,~;某城市立交桥,跨径为36+58+90+58m,~;湖北翟家河大桥,跨径为85+160+85m,两个主跨高度分别为16m和95m。
4 孔跨布置

设中跨为L,边跨为L1及L2。L1= L2时为对称布置,L1≠L2时为非对称布置。正常情况下,一般可取L1=/L(及L2 /L)=~。边跨大或小各有利弊,分述如下。

⑴边跨现浇段长度较短,对施工有利。当边墩台较高时,可用导梁、托架或挂篮前推作为支架,现浇段可以不用落地支架。
⑵边跨主梁端附近主拉应力较小,对防止箱梁腹板出现斜裂缝有利。
⑶边跨满布活载,中跨空载时,对中跨受力有利。
⑷当中跨长度一定时,边跨较小,则主桥长度较短。

⑴边跨过小时,如边支承出现负反力,需采用拉压式支座或在边跨主梁内加配重的措施,边墩台的受力不好。
⑵边跨较小时,主墩靠岸一侧的单柱轴力较小,另一单柱轴力较大。故外立柱的偏心距大,将产生较大拉应力。但可采取下述措施克服这个缺点:
①边跨合拢前,在边跨大悬臂端加压重,边跨合拢后卸载。结构分析表明,卸载后,外立柱仍可获得因加压增加压力的90%。
②中跨合拢前顶推主梁,使主墩向岸方向产生水平位移,然后锁定中跨合拢段,再浇边跨和中跨的合拢段砼。顶推力应根据计算确定。
③改变中跨底板纵向预应力钢束的张拉程序。一般是在中跨合拢后才张拉中跨跨中附近的底板钢束,这时将引起墩身弯矩,此弯矩与恒载墩身弯矩方向相同,对墩身受力不利。改为将部分底板钢束在中跨合拢前张拉,可减小墩身的弯矩。
边跨较大时的优缺点,与上述边跨较小的优缺点相反。
两跨T构
两跨T构多采用等跨布置,对结构受力有利,也方便进行对称施工。例如贵州省贵毕公路小阁丫大桥,+。0号梁段长16m,挂篮悬浇梁段长度为
(一侧),合拢段长3m。
有时受地形限制,也可以采用不等跨布置。小跨与大跨跨径之比,不宜过小,否则对桥墩受力不利。。例如贵州省崇遵公路两岔河大桥,由于某种特殊原因,跨径为132m+126m。。0号梁段长16m在托架上现浇,2×,,,最后浇筑大跨合拢段(亦为