某多跨鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋縱橫梁計算探討

黃飛星，章 羿

(1.蘇州交通工程集團有限公司；2.吉安市公路勘察設(shè)計院)

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某多跨鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋縱橫梁計算探討

黃飛星1，章 羿2

(1.蘇州交通工程集團有限公司；2.吉安市公路勘察設(shè)計院)

結(jié)合某多跨鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋?qū)ζ渲髁嚎v梁開展仿真分析，詳細介紹了縱橫梁施工流程及其單元劃分、配筋方法、主梁計算、橫梁計算等內(nèi)容，為類似橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。

鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋；施工流程；主梁計算；橫梁計算

1 前 言

鋼筋混凝土連續(xù)連續(xù)箱梁橋由于截面抗扭剛度大，能有效的承擔(dān)正負彎矩，并滿足配筋的需要。在橋梁方案比選中得到越來越大的重視。在已建成的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中，當(dāng)跨度超過40 m后，其橫截面大多為箱形截面。但是鋼筋混凝土連續(xù)連續(xù)箱梁是超靜定體系，在荷載作用下容易開裂，設(shè)計時考慮的因素很多，計算較復(fù)雜，計算量也很大，而且所有設(shè)計均按照新規(guī)范《公路橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D60-2004)、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》(JTG D62-2004)進行設(shè)計。

2 工程概況

本橋為(3×25)+(4×25)+(4×25+24)m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁橋，主梁為變高度預(yù)應(yīng)力單箱雙室箱梁。第一聯(lián)左幅寬度從19.69 m(斜寬)變化至16.40 m，外側(cè)長度25.64 m內(nèi)測長度20.59 m；第一聯(lián)右幅寬度不變，寬度16.40 m，內(nèi)側(cè)長度20.41 m，外側(cè)長度16.08 m，第二 、三聯(lián)寬度均為16.4 m。橋面布置為：0.5 m(防撞墻)+15.4 m(行車道)+ 0.5 m(防撞墻)。

3 設(shè)計要點

按鋼筋鋼筋混凝土構(gòu)件設(shè)計，橋面鋪裝層：4 cm厚瀝青混凝土抗滑表層+6 cm厚中粒式瀝青混凝土+防水層+10 cm厚C50混凝土；環(huán)境平均相對濕度RH=70%。

3.1 施工流程

主梁施工流程為：

第一階段：搭滿堂支架，現(xiàn)澆主梁。第二階段：拆滿堂支架。第三階段：澆筑橋面鋪裝、安裝護欄二期荷載混凝土。第四階段：混凝土收縮和徐變完成。

橫梁施工流程為：

第一階段：搭滿堂支架，現(xiàn)澆主梁。第二階段：拆滿堂支架。第三階段：澆筑橋面鋪裝、安裝護欄二期荷載混凝土。第四階段：混凝土收縮和徐變完成。

3.2 單元劃分

(1)主梁單元劃分

第一聯(lián)：第一跨(43-28單元)+第二跨(27-15單元)+第三跨(14-1單元)=66.2 m，共計43單元。第一聯(lián)變寬第一跨支座處斜交，為使建模方便，本計算書建立正交模型，橋長取最不利的斜長最長時控制。第三聯(lián)：第一跨(1-21單元)+第二跨(22-41單元)+第三跨(42-61單元)+第四跨(62-81單元)+第五跨(82-100單元)=124 m，共計100單元。

(2)橫梁單元劃分

左幅1號墩橫梁單元劃分：全寬19.69 m，支座間距：7 m。左幅2號墩橫梁單元劃分：全寬17.88 m，支座間距：6.5 m。左幅3號墩橫梁單元劃分：全寬16.97 m，支座間距6 m。左幅4號墩橫梁單元劃分(16.4 m標(biāo)準(zhǔn)寬度端橫梁)：全寬16.4 m，支座間距6 m右幅1號墩橫梁單元劃分：全寬16.97 m，支座間距6.21 m。右幅2號墩橫梁單元劃分(16.4 m標(biāo)準(zhǔn)寬度中橫梁)：全寬16.4 m，支座間距6 m。13號墩端橫梁單元劃分：全寬16.4 m，支座間距9 m。

3.3 主梁配筋

限于篇幅，本文給出第一聯(lián)相關(guān)數(shù)據(jù)計算結(jié)果。第一聯(lián)截面配筋圖，詳見圖1。

圖1 第一聯(lián)配筋圖

4 結(jié)構(gòu)計算

4.1 主梁持久狀況承載能力極限狀態(tài)正截面抗彎承載能力計算

主梁第一聯(lián)在持久狀況承載能力極限狀態(tài)彎矩包絡(luò)圖2和抗力圖3如下所示：

圖2 承載能力極限狀態(tài)最大抗力(紅色為最大抗力，藍色為對應(yīng)內(nèi)力)

圖3 承載能力極限狀態(tài)最小抗力(紅色為最小抗力，藍色為對應(yīng)內(nèi)力)

4.2 主梁持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫計算

主梁第一聯(lián)在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下裂縫見圖4。

圖4 正常使用極限狀態(tài)下裂縫

4.3 主梁支點反力計算

各單項作用產(chǎn)生的支點反力標(biāo)準(zhǔn)值列表如下。

表1 單項作用支點反力(kN)(第一聯(lián))

4.4 橫梁計算

限于篇幅，本文僅給出左幅1號墩計算結(jié)果。

圖5 承載能力極限狀態(tài)最大抗力(紅色為最大抗力，藍色為對應(yīng)內(nèi)力)

圖6 承載能力極限狀態(tài)最小抗力(紅色為最小抗力，藍色為對應(yīng)內(nèi)力)

圖7 上緣、下緣最大正應(yīng)力(紅色為上緣，藍色為下緣)

圖8 上緣、下緣最小正應(yīng)力(紅色為上緣，藍色為下緣)

圖9 正常使用狀態(tài)下短期效應(yīng)組合主拉應(yīng)力

5 結(jié) 語

本文結(jié)合某工程實例探討多跨鋼筋混凝連續(xù)箱梁主梁及橫梁的設(shè)計及承載力分析，詳細介紹了主梁及橫梁施工流程、單元處理，配筋方法，主梁及橫梁驗算等內(nèi)容。本橋驗算全部通過，在荷載作用下沒有出現(xiàn)裂縫，可供同類橋梁參考，同時本橋設(shè)計、細部構(gòu)造尺寸的選取可供借鑒。

[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵地基及基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(JTJ D63-2007)[S]. 北京：人民交通出版社，2004.

[2] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

[3] 公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范(JTG D60-2004)[S].北京：人民交通出版社，2004.

2015-06-03

黃飛星(1982-)，男，江蘇南通人，工程師，主要從事公路橋梁的施工工作。

U448

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1008-3383(2015)12-0075-01