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橋梁變寬設(shè)計概述
更新時間:2021-04-10 17:51
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預制帶懸臂的邊板(梁),通過調(diào)整懸臂的長度來滿足橋梁寬度的變化。但是對于大部分預制板、梁結(jié)構(gòu),如空心板的邊板一般將板梁寬度設(shè)計成100cm左右,為保證構(gòu)件的承載能力及穩(wěn)定性,邊板的懸臂長度一般不能大于50cm,因此采用這種方法橋梁寬度的變化范圍比較有限。

采用預制異形中板和邊板實現(xiàn)變寬。異形中板一般將較窄的一端寬度控制在100cm左右,而較寬的一端寬度不大于130cm,寬度變化采用線性漸變,即板梁的邊緣為直線,這樣有利于保證板梁的受力性能并且方便板梁的安裝。異形邊板的設(shè)計方式與異形中板的類似,邊板的底板寬度采用線性漸變,但由于許多橋梁寬度的變化并非是線性漸變,因此仍需結(jié)合調(diào)整邊板懸臂長度的方法。

采用預制板梁結(jié)合現(xiàn)澆異形板進行變寬,在橋梁中間部分設(shè)置預制板梁,在外側(cè)設(shè)置與預制板梁等高度現(xiàn)澆異形邊板。由于現(xiàn)澆邊板不受吊裝能力的限制,可以設(shè)計成較大的尺寸,調(diào)整寬度的幅度比預制異形邊板大很多,不需要設(shè)異形中板就能滿足變寬的要求,實施簡便。而橋梁中間部分采用大量的預制板梁減少了支架使用的數(shù)量,也加快了施工進度。

整體式現(xiàn)澆箱梁(板式)結(jié)構(gòu)可以通過以下兩種方法滿足橋梁寬度的變化:

(1)底板寬度不變,通過調(diào)整懸臂的長度來滿足橋梁寬度的變化。整體式現(xiàn)澆箱梁(板式)結(jié)構(gòu)可以比預制帶懸臂的邊板有更長的懸臂,因此可以大大增加橋梁寬度的調(diào)節(jié)范圍。

(2)通過調(diào)節(jié)底板的寬度滿足橋梁寬度的變化,這使得箱梁(板式)結(jié)構(gòu)的橋而寬度有著更大的變化空間,而對于一些跨線橋,底板寬度隨著橋而寬度發(fā)生漸變,懸臂長度不變,可保證橋下較好的視覺效果。

T梁橋變寬拓寬新舊橋間橫隔板應(yīng)設(shè)置橫向預應(yīng)力鋼筋,對舊橋橫隔板進行補強加固,在施工許可的條件下,降低新舊橋問橫隔板厚度,其厚度與舊橋橫隔板厚度比值以1. 0~1. 25為最大不應(yīng)超過1.5。由于舊橋橫隔板剛度較小,新舊橋間橫隔板與舊橋橫隔板剛度比將偏大,荷載作用位置靠近接縫時,容易引起新舊橋拼接中梁及接縫兩側(cè)橫隔板產(chǎn)生較大的橫向扭轉(zhuǎn)變形。

箱梁橋的變寬拓寬可以通過設(shè)計變寬截面來實現(xiàn),主要考慮以下幾點:

(1)選擇跨徑、確定截面的時候,應(yīng)考慮橋上線路走向,盡量使截面的偏載效應(yīng)最小化,在必須增加腹板的時候,應(yīng)該選擇在支點開始增加一條中腹板,并且腹板的間距、厚度變化要平順。盡量使得腹板間距與線路的線間距保持一致,使得結(jié)構(gòu)受力比較合理。

(2)在增加腹板的支點局部,在很大的剪力作用下,該處截面上梗腋部位,處于空間三向受拉狀態(tài),主拉應(yīng)力會比較大,而且在該處錨固的頂?shù)装邃撌鴷又貞?yīng)力集中,利用平面桿系分析進行結(jié)構(gòu)分析的時候,應(yīng)對其主拉應(yīng)力和抗裂安全系數(shù)留出一定的富余量。

(3)活載的橫向偏載、截面的不對稱、預應(yīng)力的平彎及平彎引起的預應(yīng)力損失等會引起較大的橫向彎矩、扭矩,這些都是用平面桿系分析不能考慮到的,有必要用空間結(jié)構(gòu)分析如Mi- das進行空間分析,特殊的情況還應(yīng)該用Ansys對增加腹板的支點局部進行三維實體分析。

(4)變寬連續(xù)梁在設(shè)計中的另一個特點是需要進行大量橫向分析,由于截面的變化規(guī)律比較復雜,橋面線路中心線位置也是不斷變化的,應(yīng)考慮這些因素選擇最不利的特征截面進行橫向分析。通常在一般的設(shè)計中,橫向分析、橫向預應(yīng)力設(shè)計都是在截面擬定、縱向分析之后,但是對于變寬連續(xù)梁,截面頂板、腹板厚度、頂板腹板連接處的梗掖尺寸往往受橫向分析的控制,橫向預應(yīng)力鋼束的位置也會對縱向預應(yīng)力的布置造成較大的影響,因此建議在截面擬訂階段,就選定幾個特殊的截面進行橫向分析。

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