全预制装配式三跨连续空心板梁桥设计文献综述

 2022-10-24 22:55:48
  1. 文献综述(或调研报告):
  2. 连续梁桥的简介和特点

两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,由此可以增大桥下净空,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少,并且因为夸中截面的弯矩减小,使得桥跨可以增大。

  1. 发展历史

连续梁桥是一种古老的结构体系。在预应力混泥土桥梁发展至今的五十余年的历程中,它同简支梁结构一样是最早被应用的一种结构体系。在 50 年代前,它的跨径并不大,当时因施工条件的限制,采用满堂脚手架修建,费工费时费料。在 60 年代中,因悬臂施工方法的应用和发展,为多跨连续梁桥的修建提供了有利的施工条件,从而使它逐步扩大了应用范围,并在结构体系上也有所发展如在跨径 100m 以上的大跨度预应力混泥土桥梁中,连续梁与 T 型刚构两种体系相结合,各取所长,采用墩梁连固形成连续—刚构体系。这种体系的薄型桥墩在整个结构中起柔性墩柱作用,而上部梁体结构仍主要起连续梁的作用。

  1. 连续梁桥的发展现状

预应力混泥土连续梁桥是一种超静定结构体系,尽管具有经济、美观、可靠、刚度大、整体性好、行车舒适等特点,但它对基础要求较高,截面型式一般为箱型。法国在中等跨径预应力混泥土连续梁中采用了桁式腹板的箱梁截面,并采用了体外预应力体系。法国近 10 多年来还采用钢桁式腹板与上下预应力混泥土板组合的箱型断面,发展了复合材料的预应力桥梁。1966 年建成的美国亚斯托利亚桥,是目前跨径最大的钢桁架连续梁桥,它的跨径为 376 米。 引起预应力混泥土连续箱梁开裂的一个重要因素是混泥土温度应力。一是日照温差引起的温度应力,另一个是混泥土水化热引起的温度应力。而影响温度应力计算的关键 是:温度梯度的确定和温度应力计算力学模式的选取。 引起预应力混泥土连续箱梁开裂的另一个重要因素是混泥土收缩徐变。从混泥土收缩徐变对结构受力的影响来看,其效应使结构内力分布进行自适应的调整,经过内力重分布,结构受力趋于合理。但预应力混泥土连续梁桥混泥土的收缩徐变,会引起预应力降低,从而使结构某些部位出现预应力不足,引起混泥土开裂。因此正确分析混泥土的收缩徐变对结构的影响也是很重要的。

  1. 连续梁桥的桥梁结构

连续梁桥是中等跨径桥梁中常用的一种桥梁结构,预应力混凝土连续梁桥是其主要结构形式,它具有接缝少、刚度好、行车平顺舒适等优点,在 30-120m 跨度内常是桥型方案比选的优胜者。而横张预应力混凝土技术在 T 型梁、箱型梁、空心板桥三座常规跨径简支梁桥中的应用,取得了明显的技术经济效益。为拓宽横张预应力技术的应用范围,将其应用到更大跨度的连续梁桥中就显得尤为必要了。 主梁是连续支承在几个桥墩上。在荷载作用时,主梁的不同截面上有的有正弯矩,有的有负弯矩,而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样,可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将 3~5 孔做成一联,在一联内没有桥面接缝,行车较为顺适。连续梁桥施工时,可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。近一、二十年,在架设预应力混凝土连续梁时,成功地采用了顶推法施工,即在桥梁一端(或两端)路堤上逐段连续制作梁体逐段顶向桥孔,使施工较为方便。连续梁桥主梁内有正弯矩和负弯矩,构造比较复杂。此外,连续梁桥的主梁是超静定结构,墩台的不均匀沉降会引起梁体各孔内力发生变化。因此,连续梁一般用于地基条件较好、跨径较大的桥梁上。

  1. 装配式连续梁桥

装配式连续梁桥在二期恒载和活载作用下,其内力与支架现浇连续梁桥相同, 但在一期恒载作用下,其内力分布优于支架现浇连续梁,最大正弯矩和最小负弯矩的大小,可通过调整预制梁段与现浇梁段的相对长度进行调整,以达到最优的内力分布同时由于装配式连续梁桥内力分布比较均匀,最大弯矩小于先简支后连续的连续梁桥和支架现浇连续梁桥,因此梁高和材料用量较省。此外装配式连续梁桥施工工艺简单,不需要大量施工设备。与支架现浇连续梁相比,不需要大量支架,且工期短,从而节省施工费用。

6、空心板桥发展

现状空心板的截面形式适用于钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁 可以在工厂预制装配 是公路桥梁中使用最广的桥型。根据不同的需要可以设计成简支梁和连续梁的形式 空心板由于内部挖空较大可以降低很大的恒载从而提高跨越能力 同时可以降低建筑高度 减少材料 经济效益较好。而且空心板桥施工技术较为成熟 可以满足各种城市高架、高速公路的要求 可以做成坡桥、弯桥、斜桥。与T梁、箱梁相比具有节省资金、结构简、 计算不容易出错,并且有非常成熟的标准图和设计、施工经验。 我国的梁板式桥梁由于受到施工工艺水平的限制很长时间采用钢筋混凝土实心结构。自上世纪60年代国人学习和掌握了木制芯模和抽芯的工艺 空心板截面才正式引入桥梁建设中来。至80年代 预应力技术日趋成熟 大量的预应力空心板桥梁被广泛使用。

参考文献

[1]张鹏,李耀军,王常松,姜守芳.装配式连续梁桥的设计与施工[J].水利与建筑工程学报,2006(03):70-73.

[2]吴桐.先简支后结构连续桥梁结构设计研究[J].江西建材,2017(15):158-159.

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