预应力混凝土简支变连续T梁桥纸房大桥设计(5)

3.2 尺寸拟定 纸房大桥采用五跨预应力混凝土变截面连续T梁结构,全长150m。 3.3 桥孔分跨 本设计共分为5跨,每跨跨径为30m。且通航条件不用考虑 3.4 截面


3.2 尺寸拟定

纸房大桥采用五跨预应力混凝土变截面连续T梁结构,全长150m。

3.3 桥孔分跨

本设计共分为5跨,每跨跨径为30m。且通航条件不用考虑

3.4 截面形式

    如下图3-1所示:

图3-1 上部构造标准横断面图

3.4.1 立截面

超静定结构的连续梁桥在自重和汽车荷载等作用下,支点截面的负弯矩一般比跨中的正弯矩要大,但是跨径不大的时候可以考虑使用等截面的形式,然后采取一定的构造措施予以调节,从而简化主梁的构造。等跨布置的跨径大小主要与经济分孔和施工的设备条件有关,当标准跨径不能满足桥下交通需求要加大部分桥跨的跨径时,一般不需要改变截面高度,通过采用增加钢束以及调整截面尺寸来解决,使桥梁外观依然保持等截面布置。等截面一般适用于以下情况:

(1)、桥梁一般采用中等跨径。这样能使主梁的构造更简单、施工更快捷。

(2)、立面布置以等跨径为宜,可以简化构造。

(3)、适用于有支架施工、逐孔架设施工、移动模架施工以及顶推法施工。

因此,结合实际工程的应用,最后决定本设计采用等截面等跨径连续梁。

3.4.2 横截面

桥梁横断面的设计,主要取决于桥面的宽度以及不同桥跨结构横截面的形式,包括了主梁的截面形式、主梁间距及各部分尺寸。

矩形截面梁在被破坏的时候,裂开截面处的受拉区混凝土对截面已没有抗弯承载力了,所以将受拉区的混凝土挖掉一部分,然后把受拉的钢筋集中布置在剩下的受拉区混凝土内,因此形成T形截面。其优点为在不削弱截面的受弯承载能力的情况下,减少了混凝土的用量,从而减小了自重,增大桥的跨越能力,当其受拉钢筋比较多的时候,可以将截面的底部尺寸适当增大,形成工形截面,其受弯承载力的计算和T形截面一样。而且预应力T梁采用先简支后连续的结构体系,支点的负弯矩减小了跨中正弯矩,正负弯矩分布较均匀,受力较合理。

所以该设计选择的横截面形式为T形截面。

3.5 梁高

通过规范可知,预应力混凝土连续梁桥的中支点主梁高度与其跨径之比通常在1/15—1/25之间,而跨中梁高与主跨之比一般为1/40—1/50之间。

连续梁在支点和跨中的梁估算值:

等高度梁: H=(1/15~1/30)l,常用H=(1/18~1/20)l

而此设计采用等高度的直线梁,梁高为2米。

3.6 细部尺寸

边梁、中梁尺寸如下图3-2所示:

图3-2 T梁一般构造图

4 方案比选

4.1 构思宗旨

桥梁的形式可考虑连续梁桥、连续刚构桥和斜拉桥。对三个桥型方案进行比较,从安全、耐久、适用、经济、美观等方面比选,最终确定桥梁形式。

桥梁设计原则:

(1) 安全性

桥梁应该在强度、稳定等方面具有足够的安全储备。

(2)耐久性

耐久性是公路桥涵结构最基本的要求之一,它直接影响结构的安全性和舒适性,同时也影响了桥梁的实际使用寿命是不是能够达到其设计使用年限的要求。规范要求桥梁应该按照设计使用年限及周围环境条件进行耐久性设计。

(3)适用性

桥梁结构在承受设计荷载时不能出现过大的裂缝和变形,桥面宽度也需要满足现在和未来规划年限内通过的交通流量(也包含行人的通行)。

(4)经济性

经济的桥型当然就是要造价及设计使用年限内养护维修的费用综合最节省的桥型,设计时需要考虑维修是否便利以及维修的费用是否高昂,维修过程尽可能不中断桥上的交通,或者中断交通时长最少。

(5)美观

美观并不是片面的增加费用去进行豪华的细节修饰,而是桥梁应该具有优美的线形、合理的结构布局以及完美的轮廓。桥梁的各个结构应该在空间上有个和谐的比例,同时其外部桥型应该和周围的自然景致相协调统一。