高墩大跨连续刚构桥墩顶截面形式研究.pdf

高墩大跨连续刚构桥墩顶截面形式研究 杨鸿波 杨光强 (贵州省交通规划勘察设计研究院 贵阳 550001) 摘 要 高墩大跨连续刚构桥墩项的截面形式既有空心截面，也有实心截面 。通过对 比研究，分 析 了某高墩大跨连续刚构桥墩顶分别采用空心、实心截面后墩顶部位 的受力特点。结果表 明，在 满足设计规范的前题下。选择实心截面有利于满足主梁施工搭设托架 。方便施工 。 关键词 墩项截面形式 空心截面 实心截面 3．0m，2片墩间净距为 5．0m，墩身上端与箱梁 0 1 工程概况 号梁段固接 ，下端与承 台固接 。主墩墩顶纵向钢 某特大桥位于遵义至赤水公路 ，为跨越盐津 筋直径为 32mm，配筋 率为 1．4 ；箍筋 为闭合 河而设置 。桥梁孔跨 布置为 76ITI+198ITI+l10 式，直径为 l2iTlm，竖向间距为 10cm。 m 预应力混凝土连续刚构 ，全长 395．48in。 为了更好地了解墩顶局部的受力特性 ，特别 大桥 1、2号主墩纵 向由两片薄壁墩组成 ，墩 针对桥墩顶部采用空心截面与实心截面进行了详 高分别为 39、5lm。每 片薄壁墩采用箱型截面。 细的有限元计算分析对 比研究 。墩顶构造如图 l 墩 底设 5m实 心段 ，桥 墩 横 桥 向7．5rn，顺 桥 向 所示 。 { 立面 侧面 立 面 侧 面 』l匝桥 向 横桥 向 顺桥 向 横桥 向 面 ：j l 5 } 3 ?5 ’ I-!．．1_ -一-； ‘■— ■·4‘·———————■·4_·——- ··——————————— l l l a) 空心截面 b) 实心截 面 图 l 桥墩顶部构造示意图 (单位 ：m) 2 平面杆系有限元受力分析 计算 采用 平面 杆系 有 限元程 序 《桥梁博 士 顶最大拉应力为 4．3MPa，位置均为 2号墩右肢 V3．0》，计算荷载主要考虑 ：结构重力 、预应力 、温 墩顶 。 度效应 、收缩徐变效应 、汽车活载及其制动力 、风 荷载。计算 中未考虑地震力 的影 响。所有荷载 (作用)均按照 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范 》中相应 规定选取[1]。对 比计算模 图 2 墩顶空心截面平面有限元计算模型 型分别如图2、图 3所示 。 通过计算 ，在使用阶段短期效应组合 (恒载+ 汽车+收缩徐变+温降)作用下，采用空心截面的 墩顶最大拉应力为 3．8MPa，采用实心截面的墩 图 3 墩顶实心截面平 面有限元计算模型 最大裂缝宽度验算表 明，采用空心截 面的最 收稿 日期 ：2010-06—06 大裂缝宽度为 0．15mm，采用实心截面的的最大 于桥墩混凝 土 C50的抗拉强度标准值 2．65 裂缝宽度 为 0．19mrI1，位 置 均 为 2号墩 右 肢 MPa，混凝土开裂 ，拉应力由钢筋承担 ，钢筋最大 墩顶 。 拉应力 有 所增