簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析

陳　偉

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽　550008)

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簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析

陳偉

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院股份有限公司，貴州 貴陽550008)

摘要：簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的應(yīng)用與發(fā)展離不開廣大設(shè)計人員與施工人員一步步的探索。本文就簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)與設(shè)計進(jìn)行初步的分析，希望可以對以后的橋梁建設(shè)有一定的借鑒與參考作用。

關(guān)鍵詞：簡支轉(zhuǎn)連續(xù)；設(shè)計；結(jié)構(gòu)分析

1簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋梁的設(shè)計工藝探討

1.1改進(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的梁體設(shè)計

(1)采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

為了分解受力，在部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)里設(shè)置了鋼筋以及預(yù)應(yīng)力鋼筋。部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)能夠在同樣的承載能力下節(jié)約部分錨具以及預(yù)應(yīng)力筋，與此同時能有效減少工作量。部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)可以有效避免因壓力過大而引起的反拱度。不僅如此，部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)還能夠有效改善結(jié)構(gòu)的延性，以避免出現(xiàn)水平裂縫等現(xiàn)象。在預(yù)應(yīng)力混凝土梁的梁體設(shè)計中采用部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)也可以提高其抗震能力。

(2)合理的配筋布置

預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的布置共同組成配筋布置。可以說明確預(yù)加應(yīng)力的具體作用位置對于全預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁很是重要。預(yù)應(yīng)力混凝土筋在梁跨中截面的最佳位置則是盡可能的靠近底端；如果是在支點處的話，應(yīng)盡可能靠近頂部。所以說預(yù)應(yīng)力混凝土鋼束在接近支點的時候要逐步的彎起。對于鋼束重心界限的確定，要按照最小外荷載作用以及最不利使用荷載作用來進(jìn)一步確定。而在布置鋼束的時候也要讓重心線保持在該范圍內(nèi)。唯此,才能讓混凝里預(yù)應(yīng)力更好的發(fā)揮它的作用。設(shè)計時應(yīng)當(dāng)盡量減小并平均梁端部附近的應(yīng)力避免混凝土裂縫的情況發(fā)生。應(yīng)力筋主要有箍筋，加強(qiáng)鋼筋以及配置鋼筋等。不同的應(yīng)力筋在配筋的布置中擔(dān)當(dāng)著不盡相同的作用。

1.2改進(jìn)二次張拉時預(yù)應(yīng)力設(shè)計

在簡支轉(zhuǎn)連續(xù)的連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土中，負(fù)彎矩去應(yīng)力分布以及結(jié)構(gòu)體系的撓度等都有可能受到負(fù)彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力混凝土鋼束張拉的影響。因此，在設(shè)計張拉二次預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，對于混凝與短束多少，張拉力大小與分布等因素進(jìn)行合理的組合設(shè)計。同時計算其各處的應(yīng)力分布以及變形。

2簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)分析

2.1簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力特性分析

為了研究簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)的受力特性,本文將簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋和一次澆筑的連續(xù)梁橋進(jìn)行了比對和分析且得出以下結(jié)論：首先簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋在第一階段預(yù)應(yīng)力加載時是簡支狀態(tài),即一期恒載在支座處產(chǎn)生的彎矩為零。與一次澆筑成型連續(xù)梁相比較,簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)有支座處負(fù)彎矩滯后的現(xiàn)象,這就使得支座處受拉鋼筋的應(yīng)力比一次澆筑成型連續(xù)梁有所滯后。但是由于跨中截面處的內(nèi)力重分布和結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布對簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)的影響,此差值隨后會有部分回升,從而會使得支座處受拉鋼筋的應(yīng)力增加量比一次澆筑成型的連續(xù)梁的大。

2.2簡支轉(zhuǎn)連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系受力的合理性

可變荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力在總荷載內(nèi)力中比例較大是中等跨徑梁橋的一大受力特點。因此在中等跨徑橋梁當(dāng)中汽車荷載所產(chǎn)生的彎矩僅僅只占總荷載彎矩的一小部分而已，同時可知中等跨度橋梁的內(nèi)力變化的幅度會相對比較大。但是這對全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)來說是一不利因素。所以說當(dāng)按照全預(yù)應(yīng)力的要求來設(shè)計橋梁結(jié)構(gòu)之時，我設(shè)置較多的預(yù)應(yīng)力鋼筋來平衡正常使用極限狀態(tài)下總荷載產(chǎn)生的內(nèi)力施加的較大的預(yù)應(yīng)力。然而在該結(jié)構(gòu)中就算是在沒有汽車荷載作用的時候,梁結(jié)構(gòu)仍然會處于高壓應(yīng)力狀態(tài),因此該梁橋結(jié)構(gòu)的反拱度較大,混凝土的徐變影響也比較嚴(yán)重,而與此同時混凝土的徐變變形也會加劇該結(jié)構(gòu)的反拱度。簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)體系的跨中彎矩明顯比簡支結(jié)構(gòu)的彎矩小,與此同時內(nèi)支座處的負(fù)彎矩要比完全連續(xù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支座處的負(fù)彎矩小得多。下面兩個表中是簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)在跨徑分別為20 m，25 m，30 m，35 m以及40 m時，超級荷載作用下的最大彎矩值

如下表1、表2。

表1　簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)邊跨跨中彎矩值

表2　簡支轉(zhuǎn)連續(xù)結(jié)構(gòu)內(nèi)支座彎矩值

通過對上表分析研究可知,簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時其結(jié)構(gòu)性能也是相對合理實用。在該體系當(dāng)中于內(nèi)支座后澆接頭處布設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋不失為一種最佳方式。

3結(jié)語

通過對簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)與設(shè)計的分析，得出該梁橋結(jié)構(gòu)具有性能合理，實用性強(qiáng)等優(yōu)點。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)充分結(jié)合創(chuàng)新理念對簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋進(jìn)行進(jìn)一步的推進(jìn)。簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋的逐漸發(fā)展對于我國的公路建設(shè)乃至整個交通建筑事業(yè)都有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]安井剛.預(yù)應(yīng)力混凝土簡支轉(zhuǎn)連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析[D].河北工業(yè)大學(xué)，2010.

[2]李志斌.淺談先簡支后連續(xù)箱梁橋的設(shè)計及施工[J].科學(xué)之友(B版)，2008，(5):72-73.

[3]丁勇文.先簡支后連續(xù)橋梁結(jié)構(gòu)與施工[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2009，(24):168-169.

收稿日期：2015-12-18

作者簡介：陳偉(1985-)，男，貴州貴陽人，研究方向；橋梁設(shè)計和施工。

中圖分類號：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)05-0147-01