大跨径刚构一连续组合梁桥【结构设计】与探讨方案
大跨径刚构—连续组合梁桥施工特点
大跨径刚构—连续组合梁桥施工特点施工工序上，大跨径刚构—连续组合梁桥的施工一般分为以下几个步骤。
第一步是进行地质勘测和设计布置，确定桥梁的具体位置、桥墩的间距和梁榀的数量等。
第二步是桥墩和桥台的基础施工，包括基坑开挖、混凝土浇筑和固定桩的安装等。
第三步是梁榀的制作和预应力张拉，其中梁体一般采用现浇预应力混凝土，需要使用模板进行浇筑，而预应力张拉则需要安装预应力钢束，并通过张拉机进行张拉。
最后一步是梁体的吊装和焊接，一般采用起重机进行吊装，同时需要使用连续焊接机进行梁体的焊接。
在材料选用上，大跨径刚构—连续组合梁桥需要选用一些特殊的材料。
首先是梁体的材料，一般选用高强度混凝土作为主要材料，以满足梁体的强度和刚度要求。
其次是预应力钢束的材料，一般选用高强度的钢材，以确保梁体的预应力张拉效果。
同时，还要选用合适的焊接材料，以确保焊接的质量和稳定性。
在质量控制方面，大跨径刚构—连续组合梁桥的施工需要严格控制各个环节的施工质量。
首先是地质勘测和设计布置的精确性，要根据实际情况合理确定桥梁的位置和布置，以确保桥梁的承载能力和稳定性。
其次是基础施工的质量控制，包括基坑开挖的准确度、混凝土浇筑的均匀性和强度等。
同时，在梁体制作和预应力张拉环节，需要严格按照设计要求进行操作，确保梁体的质量和预应力的有效传递。
最后，在梁体的吊装和焊接过程中，需要严格控制起重和焊接的参数，以确保梁体的安全和焊缝的质量。
总之，大跨径刚构—连续组合梁桥具有一定的施工特点，包括施工工序、材料选用和质量控制等方面。
在实际施工中，需要严格遵循设计要求，加强现场管理，以确保桥梁的质量和安全。
大跨径刚构—连续组合梁结构设计与探讨
、
前 言
在 大 跨径 桥 型 方案 比选 中 ，连 续 梁 桥 型仍 具 有 很 强 的 竞争 力 。 连续 梁桥 型在 结构 体 系 上 通 常 可 分 为连 续 梁桥 、 续 刚 构 桥 和 刚 构 连
连续组合梁桥 。后者是前两者的结 合， 通常是在一联连续梁的 中 部 一孔 或 数 孔 采 用墩 梁 固结 的 刚 构 ， 部 数 孔 解 除墩 梁 团结 代 之 以 边 设 置支 座 的连 续 结 构 。 在 结 构 上 又 可 分 为在 主 跨 跨 中 设 铰 、 余 各 其 跨 梁连 续 和 全联 不设 铰 的 组 合 梁桥 两 种形 式 ， 常 称后 者 为刚 构 ～ 通 连 续组 合 梁 。 我 国 已建 成 的 该桥 型 的 比较 典 型 的例 子 有 东 明黄 河 在 大侨 ， 跨径 比之 更 大的 该 类 型桥 现 已初见 尝试 。
４ 结 构 分 析 、 此 该桥 型 在我 国得 到迅 速 的 应 用和 发 展 。具 有 一个 主 孔 的单 孔 跨 径 （ ） 算模式 ： １计 顺桥 向 总体 结 构 静 力 分 析 采 用 平面 杆 系 综 合 程 已达 ２ ０ ７ ｍ， 具 有 多个 主 孔 的单 孔 跨 径 也 达 ２ Ｏ ，最 大 联 长 达 ５ｍ 序 进行 。 接 施 工 阶段 将 结构 分 为 ３ ８个单 元 ３ ５个节 点 ， ６ ２ ２ 共 ３个 １ ６ ｍ。 ０ 随着新材料的开发和 应用 、 ０ 设计和施工技术 的进步 ， 具有一 施工 阶 段 。 由于 地质 条件 相 对 较 好 ， 此 未按 等 刚度 原理 将 桩 基 础 因 个 主孔 的 单孔 跨 径 有望 突 破 ３ ０ 的潜 力 。而对 于 多 跨 ～联 的连 续 ０ｍ 进行模拟 ， 即不 计桩 基础 的影 响 ， 近似 按 承 台底 固结 考 虑 。中主 墩 与 网 构是 不 是 也 能在 联 长 上 有 更 大 的发 展 呢 ？ 众 所 周 知 ， 身 内力 与 主梁 固结 ， 墩 边墩为单向交承 ， 计算中计 八了边主墩 。 其 顺桥 向抗 推 刚度 和 距 主 梁 顺 桥 向 水 平 位 移 变 形 零 点 的距 离 密 切 （ 计 算 荷 载 ： 车 ： 幅 桥 横 向按 布 置 ４个 车 队 数 考 虑 ， 向 ２） 汽 半 横 相 关 。抗 推 刚度 小 的薄 壁 式墩 身 能有 效 地 降低 其 内 力 ， 随 着联 长 折减 系数 为 ０６ ， 向 折减 系数 为 Ｏ９ 偏 载 系数 １１ 。挂 车 ： 全 但 ．７ 纵 ． ７， ．５ 按 的加 大 ，墩 身 距主 梁 顺 桥 向 水平 位 移 变形 零 点 的 距 离 亦将 加大 ， 桥 布 置 一 辆 考虑 ， 载 系数 １１ 。 布 人群 ： Ｋ ／ 方 米。二部 恒 在 偏 ５ 满 ３５ Ｎ 平
大跨刚构—连续梁桥的全寿命性能监测与分析
2、车辆荷载：车辆在桥梁上行驶时，会对结构产生一定的冲击效应，应考虑 车辆荷载对结构稳定性的影响。
3、风荷载：风荷载对高墩大跨径连续刚构弯桥的稳定性产生较大影响，需对 风载引起的倾翻力矩进行计算和分析。
结论
通过对高墩大跨径连续刚构弯桥的全过程稳定性进行分析，可以得出以下结论：
1、合理的材料选择和结构设计是保证高墩大跨径连续刚构弯桥稳定性的关键 因素。
2、墩身尺寸：墩身的设计应考虑桥梁的整体造型和稳定性，选用合理的截面 形状和尺寸。
3、支座布置：支座是保证桥梁稳定性的重要组成部分，需根据主梁和墩身的 布置，选择合适的支座形式和数量。
稳定性分析
针对高墩大跨径连续刚构弯桥的全过程，应进行以下稳定性分析：
1、施工阶段：在施工过程中，应考虑混凝土收缩、徐变以及预应力对结构稳 定性的影响。同时，对临时支撑体系进行稳定性分析，以避免施工过程中的安 全事故。
大跨刚构—连续梁桥的基本结构由上部结构的刚架和下部结构的连续梁组成。 刚架作为主要承重结构，具有较大的抗弯和抗剪能力；连续梁则具有较好的承 受压力和分布荷载的能力。这种组合结构可以满足大跨度、高荷载的要求，适 应现代交通发展的需要。
为了及时掌握大跨刚构—连续梁桥的性能状况，需要对以下关键性能指标进行 监测：
3、异常检测：通过比较监测数据与历史数据或预设阈值，及时发现异常情况。 当数据超过预设阈值时，发出警报提示，以便采取相应的处理措施。
4、模型拟合：利用数学模型对监测数据进行拟合，以了解结构的实际工作状 态。例如，可以采用有限元分析、神经网络等模型对数据进行拟合，以更准确 地评估结构的性能。
在实际案例中，可以结合具体桥梁工程进行全寿命性能监测与分析。例如，某 地一座大跨刚构—连续梁桥在经过多年的运营后，出现了明显的挠曲变形和应 力异常。通过安装传感器和数据采集系统，对该桥的挠度、应力和应变进行了 长期监测。
大跨径连续刚构桥梁常见问题与对策的研究
径连 续刚构桥 粱在施 工过程 中常遇 的 问题 ， 并对此提 出 了相 关的对 策。 关键 词 ： 大跨 径连续 刚构桥 梁 ； 问题 ； 策 对
１常 见 害 病 一 半立方抛 物线 和二次抛物线 。采用二次抛物线 身大多为柔性墩 ，常见的有双肢薄壁墩和空心 Ｊ Ｕ 段的梁高减小 ， ４ 减小 了结构 薄壁墩。 双肢薄壁墩常用于墩身不高的情况， 墩 经过对国内已建成的大跨径连续 刚构 桥梁 可 以使箱梁 Ｉ ￣ ８ 但对克服该 区段 的主拉应力不利 。 身较 高常采用空心薄壁墩。分析大跨径连续刚 的来 看 ， 通过调查 ， 国已成的大跨径连续 刚构 自重 ， 我 设计合适可靠 的竖 向预应力 。箱梁施加竖 构 桥墩身开裂的原因 ， 由于混凝土的收缩、 均是 桥梁中 ， 的病害主要有 以下几种情况 ： 中 出现 跨 内外 而造 挠 度过大 ； 箱梁腹板 、 底板产生裂缝 ； 墩顶 梁 向预应力的主要 目的是克服主拉应力 ，竖向预 日照温差 、 温差 的影 响 ， 成表面开裂 。 应力的有效性 ， 对箱梁腹板的受力影响很大 竖 为 了减 小混凝 土的收缩 ， 增强混凝土的抗裂性 ， 段 开裂 ； 桥墩墩身裂缝。 ２裂缝形成的原因 向预应力常采用精轧螺纹粗钢筋或钢绞线 。 设计 与施工 中除 了配置足 够的受力钢筋外 ， 尚 增加纵 向预应力下弯束。由于竖 向预应力 应在主筋 的外表 面设置 防裂钢筋 网片 ，同时在 目 ， 国大跨径预应力混凝土连续梁桥 前 我 适 裂缝形成 的原因 ， 主要有 以下几方面 ： 在主桥总 的施工质量很难完全达到设计要求 ， 当增设 混凝土 中加人—定的抗 裂防水膨胀剂。 ４ ４跨 中挠度过大预防 体设计 中， 比例 、 跨径 箱梁截面尺寸的拟定不合 腹板下弯束 ，对克服腹板 内的主拉应力和剪应 理； 结构设 计抗弯剪能力不足 ； 对有预应力钢束 力有利 ，同时下弯 束应弯至截 面高度 的 ２ ， ３以 很多大跨径连续 刚构桥梁虽然在 主梁 的设 在 提 引起的附 力估计不足 ；对温度应力 的重视不 下。 中跨跨 中及悬臂中部设置横隔板 ， 高箱 计 中没有足够的预拱度 ，但在建成通车—段时 Ⅱ 够； 施工质量 不好 ， 中包括 ： 其 混凝 土浇筑 与养 梁畸变 刚度 ， 而提高箱梁受力的整体性 。 从 间后 ， 跨中均 出现不同程度 的下挠 ， 箱梁 这不但 生不好 、预应力钢柬的保护层厚度达不到谢 ｝ ． 适 当增加边跨 现浇段的底板和腹 板厚度 ， 给行车带 来麻烦 ， 而且 会使结构 开裂 、 坏 ， 破 给 要求、支架与模板变形过大、预 应力 张拉力 不 并设置 足够 的防崩钢筋 。由于受力和锚固的需 结构带来安全隐患 。 因此 ， 设计与施工 中可以 在 要， 边跨底板预应力束在边跨现浇段 向顶板方 采取 以下措施 ： 足、 灌浆不及时或其它质量问题等 。 ２ ｌ腹板剁象 原因 逢 蜥 向弯 曲， 且该处钢柬竖 弯曲线半径较小 。 钢束弯 适当增加梁高， 提高结构的承载能力。高、 腹板偏薄 ； 了竖弯束 ； 向预应力筋作 曲产生 的附 加径 向力使预应力管道下缘混凝土 跨比是影响主梁受力的主要参数，适当增加梁 取消 竖 用不如初期设计期待的好 ； 施工粗糙 ， 未达设计 承受径 向荷载 的作用 ，底板因受过大的径向力 高 ， 以提高结构的承载能力 。 可 要求 。 而容易产生崩裂。 梁高 ， 可增加 主梁的刚度 ， 改善主梁应力状 ２ ． 中底板纵 向裂缝原因分析 ２跨 合拢段 的混凝土标号提高半级或一级 。由 况 。 根据设计经验 ， 国内早期连续刚构箱梁根部 底 板厚度偏薄 ； 向普通钢筋配设不强 ； 横 张 于连续刚构桥往往具有跨度 大，施工过程存在 梁高一般为中跨 长度 的 １ ６ Ｉ８ ／ ，／ ，近期 设计的 １，１ － 拉 进行孑道灌浆 。 Ｌ 结构体 系转换 的特 点。合拢段不但是结构最薄 连续刚构桥 ，箱梁根部梁高— 般为中跨长度的 ２ ３顶板纵向裂缝原因分析 弱的部 分， 而且该部分为后浇混凝土。 箱梁合拢 １１ －１１ 。 ，６ －／７ 主梁截面箱宽与翼板宽不当 ， 向预应力 段混凝 土的浇 注 ， 横 使得结构 由原来的静定结构 设置 足够的施工预拱度。混凝土的收缩徐 钢束设置不合理；横向预应力钢束张拉时间不 转换成 了超静定结构 ，同时 由于合拢温度的影 变对挠度的影响较大， 而根据 目 前的理论， 较难 当， 造成横向预应力分布不均匀； 箱梁温度应力 响 ， 使得该部分的应力状况相对 较为复杂 ， 高 准确计算 ， 提 因此适当加大跨中预拱度， 以抵消箱 计算与实际清况不符。 混凝土的等级 ， 以提高结构的抗裂效应。 可 梁 的后期下挠 。 ３后期主梁下挠过大的原 因分 析 合理确定箱宽与悬臂翼缘 宽的比例，合理 增加底板预应力束， 并采用分批张拉， 部分 后期主梁下挠过大 的原因主要有 以下几个 设置横向预应力钢束 ，使顶板 在各种 工况情况 底板预应力束可滞后 １ 年左右的时间， 待混凝 方面 ：当前大型预应力混凝土连续刚构桥梁一 下不出现引起开裂的拉应力。适 当加强桥 面铺 土完成一定的收缩 、 变后再张拉。 徐 般采用泵送混凝土浇筑 ， 混凝土强度高 、 水灰 比 装钢筋 ， 如混凝 土桥面 ， 则应注意设置混凝士桥 在中跨底板适当设置体外备用钢束， 待需 较大 ， 各种添 加剂触 水剂 、 早强剂 、 凝剂） ， 面变形纵 向缝 的位置。 缓 多 根据计算分析 ， 合理设置 要时进行 张拉。 对 混凝土的收缩徐变特性有较大的影响 ，尤其 箱 梁桥面板横 向预应力钢束 张拉 锚固程 序 ， 分 延长 混凝土 的加载龄期 ， 减少徐变对结构 是 对混凝 土后期徐变的影响。加 载龄期对 混凝 批 张拉横 向预应力钢束 ，使横 向预应力分布趋 的影 响 ， 如工期 容许 ， 要求纵 向预应力的张拉龄 土的徐变有较大影响。预应力度 的大小对 混凝 于均匀 。 期不 少于 ７ ｏ ｄ 土的徐变有影响。 混凝土徐变变形加大 ， 预应力 ４ ２墩顶 ０ 梁段裂缝预 防 ＃ 在施工中要控制混凝土的坍落度最好在 进一步减小 了预 通过分析 ， 这些裂缝的产生主要是 由于温 １ 厘米以下， ８ 并且尽可能的延长混凝土的加载 应力度 ， 从而导致 主梁下挠变形值加大。 度内力、 主梁预加应力及混凝土收缩引起 的。 为 龄期， 并加强施工控制， 保证主梁设汁线形。 ４设计与施 工对策 了防止裂缝的产生 ， 计与施工 中可 以采取 以 设 ５结束语 从对连续阿 桥出现 问题的原 因进行分析 下措施 ： 构 虽然 连续 刚构桥不 论在设计方面还是在施 的结果来看 ， 其实这些问题在早期并不影响结 箱梁 梁段的横 隔板 的厚度不宜太厚 ， 应 工方面， 都有较为成熟的经验， 而且在国内建成 构的整体安全， 但随着时间的推移， 会逐渐降低 尽 可能与顶板 、 的刚度匹配 ， 腹板 以改善箱梁 。 较多 ， 由于 目 对连续刚构桥梁认识的局限 社 但 前 结构 的耐久性 。针对 大跨径连续 刚构桥 问题 出 梁段的受力状况。 性， 很多大跨径连续刚构桥均出现了不同程度 现的特点，在设计与施工中可以采取相应的有 由于主墩墩顶弯矩较大， 而墩、 梁交接处为 的病 害。 如何克服和尽量减少病害的产生， 目 是 效措施 ， 来克服和尽量减少问题的产生。 ２ 次施工的分 点， 使得该处受力不利 。因此箱 前在设计与施工过程中急需解决的问题。 ４ 箱梁裂缝 的预防 １ 梁 梁段 的竖 向预应力 可延伸至墩顶 以下 ５ ～ 参 考 文献 根据现有桥梁问题 的产生 ，箱梁的裂缝主 ｌｒ， Ｏ 以改善墩 、 ｅ 梁交接处的受力。 『江 滂 ． １ 】 大跨馒 连 续刚构桥 施工 关键技 术研 究 要出现在腹板、 底板和顶板 ， 板裂缝 多出现在 腹 设置足够 的底板钢筋，必要时设置临时预 【】 济大学，０６ Ｄ同 ２０． １－ ￣ ７ １ 之间 ， ４７ 底板裂缝多 出现在跨 中部位及边 应力 。在箱粱 梁段 的内、 外主筋的表面设置 【 陈浩． 高墩 连续 刚构桥 的稳定性 分析【ｌ ２ 】 大跨 Ｄ 跨现浇段。分析原因 ， 主要是腹板 内的剪应力 、 防裂 钢筋 网片， 同时箱梁 梁段的混凝土中可 西南交通大学 。 ｏ． ２ ７ ｏ 主拉应力 和局部拉应力场作用的结果 。针对 这 加入抗混凝 土开 裂的杜拉纤维或钢纤维 ，以提 【杨 军 ， 预 应力混凝 土葙梁桥常见结构裂 ２ 】 李坚． 些情况， 在设计与施工中可以采取 以下措施 ： 高结构 的抗裂性能。 缝分析与设计对策田 海公路， ９． 上 １７ ９ 选择合适的箱梁下缘曲线 。大跨径连续 刚 ４ ３桥墩墩身裂缝预防 ｆ詹建辉 ， ． 大跨度连 续刚构主梁下挠及 ４ ］ 陈卉 特 构桥多采用变截面箱粱， 底板下缘曲线常采用 根据大跨径连续刚构桥的受力特｜ ，其墩 箱梁裂缝成因分 析切 冲外公路， ０． ２５ ０
高墩长联大跨径刚构-连续组合梁桥桥型研究
图 ２ 箱 梁横 断面 （ 位 ：ｍ ） 单 ｃ
ｈ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ｔ ｌ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｐ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ ＩＩ Ｐ Ｉ Ｉ ｈ
Ａｎａ ｙ ｉ ｎ ｓ ｌ ｃ ｍ ｅ ｆＬａ ｇ ｉ ｌＬｏ ｄ Ｐｉ ｕｎ ｔｏ ｌ ｓｓｏ Ｄｉｐ ａ ｅ ｎｔｏ ｒ ｅ Ａｘ ａ ａ ｌ Ｆｏ ｄａ ｉ ｎ ｅ
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大跨径连续梁桥合理结构设计
预应力混凝土连续梁桥结构自重占总设计荷载的比重，
随着跨度的增加而增大，故在保证结构刚度要求的前提下，
尽可能地减轻上部结构自重，并且获得较大的截面有效承载
力，是确定大跨度 PC 连续梁断面型式及尺寸首先考虑问题。
（2）箱梁构造
特大跨径预应力混凝土连续梁桥一般采用变高、变底板
厚度的构造方式。经对高次抛物线、圆曲线、正弦曲线等采
单 T 施工状态、体系转换状态、成桥状态。为了使成桥合理
状态满足体系转换和自然合拢条件，并充分计入徐变、收缩
等时效影响，按上述三种状态分别进行预应力索优化，取同
时满足这三种状态强度要求的结果为最终优化结果。
（1）单 T 施工状态
设单 T 结构在体系转换前控制截面点的恒载应力向量为
{ } { } {d}，最大允许应力向量为 Emax ，最小允许应力向量为 Emin 。
函数为
m
∑ U = Ti × Li i=1
（2）
式中：Ti ――第 i 组索的索力，Li ――第 i 组索的长度。
约束方程：
{d max }+ [C]{T} ≤ {Fmax }
（3）
{dmin }+ [C]{T}≤ {Fmin }
（4）
求满足约束条件（3）和（4），使目标函数 U→min 的线
收稿日期：2006-6-25 作者简介：杜子荣 （1972-） 铁道第四勘察设计院桥梁处 工程师 （430063） 研究方向：公路、铁路、桥梁、隧道等工程设计及施工
设置梁墩临时固结构造。主梁边跨部将顶、底板及腹板加厚，
形成劲性框构，也起到端横隔的作用，为便于施工，各横隔
板一般均设入孔。
（3）预应力体系及优化布置
竖向预应力对梁体斜截面强度的贡献很大，但同时由于
连续-刚构组合梁桥设计、施工关键问题的探讨
响成桥 内力和成桥线形 。
【 键 词】 连续一刚构组合梁桥 抗推刚度 体系转换顺序 关
１ 前言
在大跨径桥型方案 比选 中 ， 连续梁 桥型仍 具有 很强 的 竞 争力 。连续梁桥型在 结构 体系 上通常 可分 为连续 梁桥 、 连续 刚构桥 和连续 一刚 构组 合 梁桥 。后 者 是前 两者 的 结 合， 通常是在一联连续 梁的 中部一 孔或 数孔 采用墩 梁 固结 的刚构 ， 边部 数孔解 除墩梁 固结 代之 以设置 支座 的连续结
和转角位移自由的支座， 这样就变成刚构一连续组合梁的
结构形 式。于是边 主墩墩 身强度 问题得 以解决 ， 且在 一定 条件下联长 可相对 延长 。可见 ， 刚构一 连续组 合梁是 连续
梁 和连续 刚构的组合 ， 兼顾 了两者 的优点 而且扬弃 各 自 它 的缺点 ， 在结构受力 、 功能 和适应环境等 方面均具有一 使用
生 不可 忽视 的附加 弯矩 ， 致使 刚构 方案 无法成 立。在结 构 上将墩 身与主梁 的固结约束予 以解 除而代之 以顺桥 向水 平
作 者 简介 ： 明 昱 （９ ４一 ） 男 ， 程 师 ； 田 １７ ， 工 黄 杰 （９ １一 ） 男 ，工程 师 。 １６ ，
跨径桥梁 、 离变形零点较近或在柔性墩上使用 。
３ 设计关键 问题讨论
连续一 刚构组合 梁桥 下部结构设计约束 已基 本放宽至 只按 连续 梁墩身要 求设计 的程度 ， 是考虑支 座 的摩 阻力 但 对墩身 的要求 ， 以及悬臂施 工过程中结 构的稳定与安 全 ， 同 时兼顾经济 ， 对墩的抗推刚度的选 取是设 计 中的一个关键 ； 另外 主梁在成桥 后所有的位 移都 是通过支 座释 放 ， 以对 所 支座 以及梁端伸缩装置 的选取 等都成为关键 。 （ ） 身抗推 刚度的确 定 对 于连续 梁桥 ， １墩 连续 刚构 桥， 连续 一刚构组合桥 ３种桥型的上部 结构受力特 点相似 ， 差别并不很大 ， 不同之 处在 于它们 的下部 结构。连续 刚构 桥对墩 身合理抗推 刚度的选择 较为 苛刻 ， 连续 一刚构 组合 桥 中的固结墩 的抗推 刚度 是否也存在类似 的约束条件 ？上 部结构在砼 收缩徐变 、 温度变化 、 应力弹 性压缩 、 辆制 预 车 动力等 因素作用下 产生纵 向位 移 ， 连续 梁通过 墩身及 支座 化解此位移 ， 连续刚构桥 以其柔性 墩适应 此变形 ， 连续 一刚 构组合梁桥则兼而有之 。 （ ） 主墩位 移模 型及抗推 刚度计算 墩顶设 置支座 ２两 的墩身 ， 位移机理随支 座形式 变化 。大跨 径三 跨连续 － Ｎ 构组合 梁桥 多采用纵 向活动盆 式橡胶支座 和四氟滑板式橡 胶支座 ， 普通板式橡胶支座 由于位移量的限制 ， 一般在 中小
Y型刚构一连续组合箱梁桥结构特点与施工方法探讨
Y型刚构一连续组合箱梁桥结构特点与施工方法探讨摘要：该文主要介绍Y型刚构一连续组合梁桥的结构情况，并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、支座主墩的结构型式、悬臂施工的措施、计算模式以及其他方面的问题。
关键词：Y型刚构-连续组合梁结构特点施工方法探讨近年来，刚构-连续桥在我国有了很大的发展，Y型刚构桥也是一种连续刚构桥，只是桥墩做成了Y型。
它具有连续梁桥与刚构桥的受力特点和共同优点。
目前国内已经建成的Y型刚构有：黄州大桥、太和县颍河三桥、广州地铁六号线Y型刚构等，但对于该类型桥梁的具体设计国内尚无指导性的规范可以借鉴，特别是控制成桥后的长期下挠、结构的合理受力状态、下部结构尺寸拟定等方面尚存在很多问题亟待解决。
该文主要介绍Y型刚构一连续组合梁桥的结构情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构特点、受力特点和施工方法的选择等方面的问题。
1 Y型刚构-连续组合梁桥的结构特点1.1 结构受力特点在连续梁桥中，将墩身与主梁固结而成为连续刚构桥。
由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展。
Y型支撑梁桥与同跨径连续梁相比，跨径可相对减小，梁高也可以适当降低。
同时全梁负弯矩值可以大幅度减少，正弯矩也会相应的减少。
1.2 结构刚度大大提高由于Y型支撑的存在，增加了支点附近梁的刚度，相应减小了梁的跨径，使结构的挠度减小。
而且，由于Y型支撑的存在，减小了墩身高度，也使桥梁的水平刚度相应增大。
因为桥梁刚度的提高，可以减小梁截面尺寸，因而节约材料用量，造价经济。
1.3 运营期间车辆行驶平稳与连续梁桥相比，刚构-连续梁桥因墩身与桥面固结从而增加了桥梁的整体性和稳定性。
和普通简支梁相比，车辆行人的动荷载直接通过上部结构传到墩身和基础，全部梁段作为一个整体抵抗上部荷载的影响，所以对于城市桥梁来说纵坡相对平稳，便于行人和机动车的通行。
1.4 桥型新颖美观由于带斜撑，结构除水平线条外，还有斜向线条，加上结构尺寸较少，使桥梁显得轻盈美观，尤其是在城市或景观要求比较高的地区可经常采用。
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大跨径刚构一连续组合梁桥结构设计与探讨(1)本文介绍了布跨138＋240＋240＋240＋138＝996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型桥在结构方案比选、设支座主缴的结构型式、支座力的平衡措施、计算模式以及一些其他方面的问题。
关键词：大跨径刚构一连续组合梁结构设计探讨一、前言在大跨径桥型方案比选中，连续梁桥型仍具有很强的竞争力。
连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构一连续组合梁桥。
后者是前两者的结合，通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔解除墩梁团结代之以设置支座的连续结构。
在结构上又可分为在主跨跨中设铰、其余各跨梁连续和全联不设铰的组合梁桥两种形式，通常称后者为刚构一连续组合梁。
在我国已建成的该桥型的比较典型的例子有东明黄河大侨，跨径比之更大的该类型桥现已初见尝试。
二、刚构一连续组合梁桥的结构受力特点及应用1结构特征及受力特点在连续梁桥中，将墩身与主梁团结而成为连续刚构桥。
由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展[2]。
具有一个主孔的单孔跨径已达 270m，具有多个主孔的单孔跨径也达250m，最大联长达1060m。
随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步，具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。
而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢？众所周知，墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。
抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力，但随着联长的加大，墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大，在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用了，墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移，墩身剪力和弯矩将迅速增大，同时产生不可忽视的附加弯矩，致使刚构方案无法成立。
在结构上将墩身与主梁的团结约束予以解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座，这样就变成刚构一连续组合梁的结构形式。
于是边主墩墩身强度问题得以解决，且在一定条件下联长可相对延长。
可见，刚构一连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合，它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点，在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具有一定的优越性。
2.在我国的应用情况东明黄河大桥开创了刚构一连续组合梁桥在我国应用的先例。
由于放松了多跨连续刚构桥对边主墩高度的求，因此刚构一连续组合梁桥适用于不同的地形、地质条件、通航求等。
下面将介绍的武汉军山长江公路大桥初步设计刚构一连续组合梁桥方案就是一个典型的设计实例。
目前国内在建的典型的大跨径刚构一连续组合梁有杭州饶城公路东段钱江六桥，其技术设计阶段主桥为 127＋ 3 X 232＋ 127= 950m的五跨预应力混凝土刚构一连续组合梁体系，中、边主墩均为双壁墩，中主墩墩身与主梁固接，边主墩墩身与主梁分离，分别设置4个65000kN的支应与主梁连接，悬臂施工中墩梁通过预应力粗钢筋临时固接。
受地形影响解除边主墩墩身与主梁固结的刚构一连续组合梁桥还有黑河大桥，该桥布跨为 6016 ＋6×100＋ 60＝ 720m，墩身为单箱墩，最外边墩设支座。
刚构一连续组合梁桥还适合于某些特殊布跨情形。
如厦门海沧大桥西航道桥，布跨为70＋ 140十70十 42＋ 42（m），其中两孔 42m跨锚碇，避免了设两孔连续或简支梁，并减少了伸缩缝。
像这样将边墩设支座的小边跨与连续刚构主体相连而成为非典型的刚构一连续组合梁桥的桥还有很多。
三、设计实例武汉军山长江公路大桥初步设计作了斜拉桥和连续刚构两个方案同等深度的经济技术比较。
其中连续刚构方案最初的跨径布置为 138 ＋ 24O＋ 240＋ 240 ＋ 138（m)，三个主跨的四个主墩均为双薄壁墩，墩身与主梁固结。
设计中发现两个边主墩由于高度较矮，受力很不合理，因此，将其与主梁的固结约束予以解除，桥型变为刚构一连续组合梁的结构形式（后出于总体布跨考虑，将跨径布置调整为 138＋ 240＋ 240＋ 240＋ 138＋ 56（m））。
现以布跨 138＋240 ＋ 240＋ 240＋ 138（m)的大跨径刚构一连续组合梁桥的设计为例对其结构设计加以介绍和探讨。
其结构设计简介如下：1.结构体系桥梁分左右两幅，采用138＋240＋240＋240 ＋ 138（m）五跨一联三向预应力混凝土刚构一续梁组合梁桥型方案，双壁墩结构，中主墩墩身与主梁固结，边主墩及边墩墩顶设支座。
边主跨比 L边： L主＝0.575：1，纵坡 3％，纵曲线素为 T＝5l0m， R= 17000m，E=7.65m。
横坡2％，由箱梁顶板坡度形成。
桥面铺装为6cm钢纤维混凝土垫平层加6cm沥青混凝土。
2.下部构造主墩墩身为普通钢筋混凝土结构，采用50号混凝土，双壁墩结构。
P2，P5号墩为边主墩，墩高28m，左右幅每片墩墩顶各设两个吨位为60000kN的球形钢支座，墩身为矩形实心断面，断面尺寸320cmX800cm，顺桥向外缘距12m；P3，P4号为中主墩，墩高 39.9m，墩身与主梁固结，墩身为矩形实心断面，断面尺寸280cmX750cm。
，顺桥向外缘距12m。
承台采用30号混凝土，均为整体式，厚5m。
P2～P5两号墩桩基础采用 25号水下混凝土，均为 18根直径 2．5m的钻孔桩，桩长分别为 55m，35m，40m，37.5m，均按支承桩设计。
下部构造平面布置.P3,P4及P5号墩基础拟采用双壁钢围堰方案施工，P2号墩拟采用钢管桩平台加钢套箱方案施工。
为有效抵抗偶发的巨大船撞荷载，各主墩均设计为整体式基础和承台。
防撞构造立足于墩身自身防撞，因此墩身按实心断面设计。
3上部构造主梁为分离式单箱单室直腹板箱梁，采用50号混凝土。
根部梁高h根=13.2m，h根：L主=1：18.18；跨中梁高h中=4.0m，h中： L主=l：60；箱梁底线变化曲线y＝4.0 （9.2/114）×X。
箱梁拟采用对称悬臂现浇施工工艺，施工梁段长度分为3m，4m，5m三种类型，0号块现浇段17m，合龙段3m。
1/2标准跨的分块布置为：（l/2） x 17m＋ 10 x 3m＋ 10 x 4m＋ 8 x 5m＋（1/2） x 3.0m＝ 120m。
最大悬臂施工长112．5m，共28对施工块件，块件重量在140.8～234.5t之间。
箱梁顶宽16.45m，底宽7.5m，翼缘板悬臂长4.475m（含承托），外侧厚15cm，根部厚50cm。
0号块顶板厚45cm，其他位置顶板厚28cm。
0号块腹板厚 100cm。
向跨中分 70cm，60cm，40cm三个梯段变化。
根部底板厚130cm。
；跨中底板厚28cm，中间按y＝0.28＋（1.02／114）×x变化。
箱梁仅在墩项及梁端设横隔板，墩顶横隔板位置及厚度与每片墩身相对应。
为增强箱梁整体性，还在墩顶设置了箱外横隔板。
摘本文介绍了布跨138＋24＋24＋24＋138＝996m的刚构一连续组合梁桥的结构设计情况,并以之为例探讨了该类型本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。
箱梁纵向预应力体系采用 15－ 22，控制张拉力4296.6kN，横向预应力体系采用15－4，控制张拉力 781.2KN。
纵、横向预应力均采用φ15.24mm预应力超强、低松弛钢绞线，极限抗拉强度为1860MPa，计算弹性模量E=1.95x10'MPa。
竖向预应力体系采用φ32mm轴轧螺纹粗钢筋，控制张拉力 542.8kN.箱梁典型断面纵向预应力钢束布置。
4.结构分析(1)计算模式顺桥向总体结构静力分析采用平面杆系综合程序进行。
接施工阶段将结构分为328个单元325个节点，共63个施工阶段。
由于地质条件相对较好，因此未按等刚度原理将桩基础进行模拟，即不计桩基础的影响，近似按承台底固结考虑。
中主墩与主梁固结，边墩为单向交承，计算中计入了边主墩。
(2)计算荷载汽车：半幅桥横向按布置 4个车队数考虑，横向折减系数为 0.67，纵向折减系数为0.97，偏载系数 1.15。
挂车：按全桥布置一辆考虑，偏载系数 1.15。
满布人群:3.5KN/平方米二部恒载：7t／m。
温度：结构体系温差考虑升温20℃，降温20℃；梁体温差考虑了由于太阳辐射和其他影响引起上部结构顶层温度增加时产生的正温差及由于再辐射和其他影响，热量由桥面顶层散失时产生的负温差，参照BS5400荷载规范取用；箱内外温差为5℃；桥墩墩体考虑日照不均匀温度差：升温时，两片墩身的一侧比另一侧和中间高5℃，降温时，两片墩身的一侧和中间比另一侧高5℃。
温度效应考虑两种组合：体系升温十正温差十升温时墩体温差，体系降温十反温差十降温时墩体温差。
静风荷载：施工风速按30年一遇，成桥风速按100年一遇计。
横桥向风力按规范公式计算。
船撞力：横桥向18400kN，顺桥向9200kN。
作用点位置按规范或专题确定。
(3施工方法及主工况拟采用悬臂浇注法施工。
为确保施工阶段单T的顺桥向抗弯及根桥向抗扭稳定性，将P2、P5号墩墩顶与主梁临时固结，在次边跨合龙施工完成后予以解除，完成体系转换。
主工况为；①施工基础及墩身，悬臂浇筑至最大悬臂状态，形成单T；②满堂支架浇筑边跨现浇段，配重施工；③边跨合龙，现浇段支架拆除；④次边跨合龙；⑤中跨合龙，形成结构体系对施加二部恒载；⑦运营。
(4)计算参数及荷载组合混凝土：徐变特征终级值2.3，弹性继效系数0.3，徐变速度系数0.021，收缩特征终级值0.00015，收缩增长速度系数 0.021。
预应力：松弛率0.03，管道摩阻系数0.22，管道偏差系数0.001，一端锚具变形及钢束回缩值 0.006m。
考虑五种组合：①恒十汽；②恒十汽十温度；③恒十挂;④恒十满人；⑤恒十汽十温度船撞力。
(5)计算结果主梁次边跨跨中汽车活载挠度为0.111m，中跨跨中为0.096m。
主梁应力：成桥状态混凝土应力最大约155kg／平方厘米，最小约26kg／平方厘米，组合①混凝土应力最大约 17Ikg／平方厘米，最小约 10kg／平方厘米，组合②混凝土应力最大约 215kg／平方厘米，最小约一6kg／平方厘米。
五、几个问题的探讨1.结构方案比较在维持主跨规模不变的前提下，为寻求一个受力合理、结构安全、适用美观的方案，对结构形式及主墩厚度作了计算比较。
比较的方案有 138＋ 3 X 240＋138（m）连续刚构方案，墩厚2.5m；138＋3x240＋138（m）连续刚构方案，墩厚2.1m；138＋3x240＋138（m)刚构一连续组合梁方案，固接墩厚 2.5m； 138 ＋ 3 x 240＋ 138（m)刚构一连续组合梁方案，固接墩厚2.lm。