预应力混凝土等截面箱形连续梁计算书.docVIP

黄家塘高架桥k73+150-k73+270施工图设计 第 PAGE 56 页 共 NUMPAGES 60 页 1 方案拟订与比选 1.1设计标准 汽车荷载: 公路II级 人群荷载：3.0KN/m2 通航要求：无通航要求 桥上纵坡为双向2% 不考虑地震及漂浮物撞击 桥面净宽: 2m（人行道）+ 4×3.5（四车道）+ 2m（人行道） 1.2方案比选 根据安全、适用、经济、美观的设计原则，我初步拟定了三个方案。 方案一：3×40m等跨等截面预应力砼连续梁桥 预应力混凝土连续梁桥是一种以受弯为主，在竖向荷载作用下无水平反力的结构。它在荷载作用下，支点截面产生负弯矩，从而大大减小了跨中的正弯矩，跨越能力大，适用于桥基良好的场合。预应力结构通过高强钢筋对混凝土预压，不仅充分发挥了高强材料的特性，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力。 本桥上部构造为3×40m预应力砼简支连续梁，主梁为预应力箱梁，下部构造桥墩为薄壁式桥墩或双柱式墩配桩基础；桥台为重力式桥台配扩大基础。由于是等截面和等跨径连续梁，便于预制施工，成本较低。 总桥型图为： 图1-1 预应力砼等截面连续梁桥 方案二：32m+56m+32m变截面连续钢构桥 预应力混凝土连续刚构桥是连续梁桥与T形刚构桥的组合体系，也称墩梁固结的连续梁桥。 大跨径连续刚构桥结构的受力特点主要为：梁体连续，墩、梁、基础三者固结为一个整体共同受力。在恒载作用下，连续刚构桥与连续梁桥的跨中弯矩和竖向位移基本一致；其次，由于墩梁固结共同参与工作，连续刚构桥由活载引起的跨中正弯矩较连续梁要小，因而可以降低跨中区域的梁高，并使恒载内力进一步降低。因此，连续刚构桥的主跨径可以比连续梁桥设计大一些。它常用于大跨、高墩的结构中，桥墩纵向刚度较小，在竖向荷载作用下，基本上属于一种无推力的结构。 本桥上部构造为32m+56m+32m的变截面箱型连续刚构桥，箱梁采用分离的单箱单室截面，计算时只需计算桥宽的一半，也就是一个单箱单室截面，箱梁支点截面梁高5m，跨中截面梁高2.5m,梁宽18m，下部构造桥墩为薄壁式桥墩或双柱式墩配桩基础；桥台为重力式桥台配扩大基础。 总桥型图为： 图1-2 变截面连续钢构桥 方案三：29.925m+0.010m+29.925m+0.010m+29.925m+0.010m等截面简支梁桥 混泥土简支梁桥具有受力明确、构造简单、施工方便等优点，是中小跨径桥梁中运用最广泛的桥型。简支梁的上部结构由主梁、横隔板、桥面板、桥面构造等部分组成。主梁是桥梁的主要承重结构；横隔板保证各根主梁相互结成整体，以提高桥梁的整体刚度；主梁的上翼缘构成桥面板，组成行车（人）平面，承受车辆（人群）荷载的作用。这类桥梁可以采用整体现浇和预制装配两种不同的方式进行施工。 本桥由于跨径不大，故可采用等截面预应力混泥土简支结构，跨径为4×29.925m外加3道长为0.10m的伸缩缝，简支梁桥不论采用预制装配还是整体现浇的比较方便。成本也相对较低。缺点是抗震能力弱，跨径小。但由于经济实用，该种桥型在现代交通事业中被广泛运用。 总桥型图为： 图1-3 简支梁桥 各方案主要优缺点比较表 方案一 方案二 方案三 适用性 1、建筑高度比较低，容易保养和维护 2、桥面平顺，行车舒适性较好 1、跨越能力较大结构刚度大、变形小、伸缩缝少 2、行车平顺舒适、抗震能力强 1、伸缩缝较多，行车缺乏舒适，平稳 2、受力明确、构造简单、施工方便、工期短 安全性 主梁采用双幅桥的结构使箱梁宽度减少，有利于受力，其截面具有良好的抗弯和抗扭性能，安全性好 主梁采用悬臂施工，需要挂篮，吊装设备。大跨径预应力混泥土变截面连续梁施工控制复杂 伸缩缝较多、抗震能力弱，通过横隔板保证各根主梁相互连成整体，提高桥梁整体刚度 续上表 经济性 主梁采用双幅桥的结构可以减短工期，节省材料，节约资金，施工方便、快捷，造价经济 主梁采用悬臂施工，工艺相对复杂，施工工期较长 主墩需设橡胶支座，存在养护甚至更换上的麻烦 建造速度快，工期短，模板支架少，造价经济，在交通事业中广泛采用 美观性 整桥外形简洁，跨径安排合理，与周围环境相适应 全桥线条简洁明快，与周围环境协调好，桥型观。 桥型结构简单，跨径安排合理 比选结果：综上所述，通过对比，从受力合理，安全适用，经济美观的角度综合考虑，最终采用方案1，即3×40m等截面箱形连续梁。 2 截面几何特性及恒载内力计算 2.1 基本资料 1）主要技术指标 桥型布置：3×40m等截面连续梁（图2-1） 桥面净宽：2m（人行道）+ 4×3.5（四车道）+ 2m（人行道） 汽车荷载：公路Ⅱ级 人群