预应力混凝土大跨连续梁桥隔震设计

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大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析

大跨度连续梁桥减、隔震设计与分析


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伸缩缝 小箱梁



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在 固 定 墩 处 采 用 E型 弹 塑 性 阻 尼 器 连 接 桥 墩
和梁体 , 在使用荷载作用下 , E型阻尼器保持弹性 , 当地震水平力超 过其屈 服强度后 ,E型 阻尼器进入 塑性 ,利用 弹塑性变形延长结构 周期 , 耗散地震能
量 ,达 到 减 小 固定 墩 地 震 力 的 目的 。
面, 梁高 3 . 5 m, 挑臂长 4 . 0 m。 图I 为主桥 总体布置 。 大治 河桥 6号墩 采 用 固定 支座 ,其 他桥 墩 采
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凝 土叠合梁 伸缩缝

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唐 祖宁, 聂 志宏, 李建中: 大跨度连 续梁桥 减、 隔震 设计与 分析
为 E型 阻尼 器 的屈服 力 ,k N,
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2 0 1 3 年第6 期
为 E型阻尼器
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图 3 E型 阻 尼 器 构 造
图5 E型 阻尼 器 的 力 一位 移 滞 回 曲线 模 型

大跨径预应力砼连续刚构结构设计与计算研究

大跨径预应力砼连续刚构结构设计与计算研究

大跨径预应力砼连续刚构结构设计与计算研究
摘要】:随着社会经济及施工技术的发展促进了桥梁建设的发展,使各种型式的桥梁不断涌现出来。

连续刚构桥以其抗震能力强、跨越能力大、受力性好,且桥型美观、施工便利等优点在桥梁建设中的应用十分广泛。

本文在介绍连续刚构桥梁的基础上,结合省道黄标线蕲春清水河至干鱼咀改建工程中蕲河2号大桥的设计,对大跨径预应力砼连续刚构的结构设计和计算要点进行了分析。

关键字】:大跨径预应力砼桥梁;连续刚构;结构设计;
随着我国经济建设的发展,公路建设也得到了快速的发展,在公路工程项目中,桥梁建设是一个较为重要的部分。

在桥梁建设中,桥梁的稳固性、抗震性等各种性能都十分重要,而影响桥梁安全稳定系数的一个重要因素就是结构安全的设计,因此,在设计施工方案时,尤其是在一些大桥的施工建设过程中,需要选择跨越能力大、抗震性强、受力性能好的桥型,以能保证桥梁工程的质量。

一、连续刚构桥梁
刚构桥是一种采用刚结构作为主要承重结构的桥梁,主要的结构形式有门式刚构桥、斜腿刚构桥、T型刚构桥和连续刚构桥。

连续刚构桥是一种有两个以上主墩采用墩梁固结的桥型,桥的结构采用的是预应力砼结构,它是以连续桥梁和T型刚构桥作为基础设计出来的,即具有T型刚构桥桥型美观、避免下部施工困难等的特点,由于保持了上部构造连续梁的属性,还具有跨越能力大、施工简便、造价低、。

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计分析

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计分析

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计分析摘要:大跨径预应力混凝土连续梁桥具有跨越能力大,施工工艺成熟、工程造价低,桥型简单,维修保养方便的优点。

本文结合工程实例,分析了大跨径预应力混凝土连续梁桥的设计。

关键词:大跨径;连续梁桥;桥梁设计连续箱梁结构具有变形小、刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点。

目前在40~150m跨度范围内,无论是城市桥梁、公路桥梁,还是铁路桥梁中都具有较大的优势,是一种广泛使用的桥型。

现就某路进行拓宽建设中的桥梁设计进行探讨。

一、工程概况某桥主桥拟采用大跨径预应力混凝土连续梁,引桥拟采用预应力混凝土简支T梁。

主桥桥型布置见图1所示图1桥型布置图该桥主桥主要技术标准:桥面宽度:0.5m+15m+0.5m;设计荷载:城市A级;设计车速:80km/h;通航净空:航道标准为Ⅲ级,最高通航水位73.00m,通航净空不小于70m×7m;温度荷载:箱梁体系温度10~45℃,合拢温度15℃。

二、总体设计主桥方案从技术先进性、施工方便性、经济合理性、环境景观协调性等方面考虑,选定了大跨径变截面预应力混凝土连续箱梁方案,预应力混凝土连续梁桥以结构受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、养护工程量小、抗震能力强等而成为最富有竞争力的主要桥型之一,该桥跨径布置为45m+80m+45m,箱梁顶宽16m,底宽8m,为单箱单室截面。

根部梁高4.5m,跨中梁高2m,箱梁梁高、底板厚度均按照二次抛物线变化,既满足了结构受力需要,又使得梁体线形显得匀称流畅。

三、连续箱梁设计1尺寸拟定本着安全可靠、经济适用的原则,考虑结构受力要求、预应力钢束布置、施工技术水平等因素,主梁结构尺寸拟定:主桥横断面采用单箱单室箱形截面,根部梁高为4.5m,高跨比为1/17.8;跨中梁高2.0m,高跨比为1/40.0。

箱梁顶板宽16.0m,底板宽8.0m,翼缘板悬臂长4.0m。

箱梁高度从距墩中心1.75m处到跨中合拢段处按二次抛物线变化,除墩顶。

简述多跨预应力混凝土连续梁桥的施工设计分析

简述多跨预应力混凝土连续梁桥的施工设计分析

简述多跨预应力混凝土连续梁桥的施工设计分析摘要:本文结合某大桥进行施工过程的数值模拟分析,计算出用于惠城区陈江五一桥施工的预拱度值,指导该桥的施工线形控制。

长联大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工线形控制的关键是确定预拱度值,文中对此提出了需要考虑的有关因素和计算方法,对同类桥梁的施工有一定的指导意义。

关键词:多跨;连续梁;施工过程结构分析;预拱度主桥为48+7×80+48m预应力混凝土变截面连续梁。

箱梁端支座处及边跨直线段和跨中处梁高为3.8m,中支点处梁高6.6m,箱梁横截面为单箱单室直腹板,顶板厚0.35m,腹板厚分别为:0.45m、0.65m、0.85m,底板厚由跨中的0.42m 变化至中支点梁根部的0.758m。

中支点处加厚到1.3m(图1)。

梁高按圆曲线变化,圆曲线半径R=252.516m(图2)。

施工流程是:移挂篮→立模→扎钢筋→浇筑混凝土→张拉各种预应力束→移挂篮,循环以上步骤,直至合龙。

合龙顺序是先两两合拢形成∏型结构,再由中间向两边依次合拢,最后合拢边跨。

图1 箱梁横断面图图2 箱梁立面构造图1预拱度、立模标高等基本概念预拱度值是在悬臂浇筑梁段预设的、用于抵消施工过程中梁体挠度的预设值,是桥梁线形控制过程中的主要依据,其中主要包括混凝土浇筑、预应力筋的张拉所产生的挠度,二期恒载挠度,还要考虑预应力损失、收缩徐变和温度的影响。

立模标高是考虑了以上各项挠度值和影响因素后,对设计标高进行修正作为施工放样的标高[1]~[2]。

其中预拱度设置的正确与否,将直接影响到最终桥梁线形是否能够达到理想设计线形。

在实际应用中,当前第段待浇筑主梁的立模标高应当按照下式计算[3]:(1)式中——第段待浇主梁的底模板前端的立模标高——第段待浇主梁的底模板前端的成桥设计标高——本阶段及后续所有施工阶段对第梁段前端产生的挠度累计值,即施工预拱度——由于挂篮变形产生的底模板前端的挠度值——成桥年后由收缩徐变和车辆运营所产生的挠度,即运营预拱度。

大跨度连续梁桥延性和减隔震设计

大跨度连续梁桥延性和减隔震设计

大跨度连续梁桥延性和减隔震设计摘要:为了提高大跨度连续梁桥的使用性能,对大跨度连续梁桥延性抗震和隔震性能进行了研究。

大跨度连续梁桥在强震作用下,通过加强固定盆式支座和墩柱的强度来保证结构的安全,固定墩承受较大的地震作用力,导致设计不经济。

针对上述现象,采用弹塑性耗能装置对强震区大跨度连续梁桥进行减震隔震设计。

进行了墩柱延性抗震设计,分析比较了不同因素对结构延性的影响。

结果表明,考虑墩柱的延性可以有效地减小墩柱底部的弯矩。

配箍率和轴压比对延性系数的影响比较明显,但随着配筋率的降低,纵向主筋的屈服极限曲率和极限曲率逐渐减小。

关键词:大跨度连续梁桥;延性抗震;减隔震;设计桥梁是交通线路的重要组成部分,其工程质量和服务性能直接影响到整条交通线路的正常运营。

近年来,在多次地震的影响下,国内外的桥梁都受到了严重破坏,究其根本原因是桥梁抗震性能不强、抗震措施实施不到位、结构稳定性能也是极差。

所以目前国内外桥梁建设项目的热议话题就变成了如何提高桥梁的抗震能力和抗震性能,目的是抵御地震灾害,保证桥梁的稳定性,不被地震所破坏。

通过不断的研究和实践,发现通过改善桥梁结构的延性,结合隔震设计技术,可以显著提高桥梁结构的稳定性和抗震能力,这项发现可谓及时雨,具有十分重要的实际意义和广阔的应用前景。

在纵向地震荷载作用下,大跨度连续梁桥的固定桥墩承受大部分上部结构传递的地震惯性力。

采用固定桥墩延性抗震时,墩底会产生较大的塑性变形,如果桥墩损坏太严重,震后的维修便会成为一项大难题。

中小跨径桥梁墩身质量贡献可以忽略不计,墩底受地震力作用。

对于大跨度连续梁桥,由于其跨度较大,桥墩截面面积一般来说较大,桥墩地震惯性力、桥墩对桥梁做出的贡献,以及桥墩采用隔震设计,连接只能减小上部结构的地震惯性力,桥墩地震惯性力的贡献不能减小。

如果桥墩底部在强震作用下不发生弯曲,增加桥墩截面尺寸或配筋用来提高它的承载力和抗震性能。

简单而言,过大的桥墩不仅会增加工程造价,而且还可能改变结构的稳定特性,从而可能进一步引起地震反应。

预应力混凝土连续梁桥设计设计

预应力混凝土连续梁桥设计设计

摘要: (2)Abstract: (3)1 引言 (4)第一章、设计资料及方案比选 (5)1.1设计概况 (5)1.1.1 桥梁概况 (5)1.1.2 技术标准 (5)1.1.3 工程地形地质 (6)1.2方案比选 (7)1.3推荐方案 (10)1.4设计规范 (11)第二章、方案简介及上部结构尺寸拟定 (12)2.1 主梁截面主要尺寸拟定 (12)2.2 本桥的主要材料 (13)第三章、单元的划分 (14)第四章、配筋设计及配筋结果计算 (15)4.1.预应力筋的估算 (15)4.1.1预应力筋的计算原理 (16)4.1.2 上、下缘布置预应力钢束的判别条件 (19)4.2 预应力钢束的布置 (20)4.3 配筋结果验算输出 (22)第五章、施工阶段描述 (23)5.1施工工艺概述 (23)5.2 施工阶段应力验算 (24)第六章、全桥内力验算 (28)6.1 正常使用极限状态应力验算 (28)6.1.1 短期效应组合 (29)6.1.2 长期效应组合 (35)6.1.3 基本组合 (40)6.2承载能力极限状态正截面强度验算 (46)结论 (49)谢辞 (50)[参考文献] (51)摘要:本设计主要是以某大桥作为工程背景,利用Dr.Bridge进行桥梁的结构设计。

设计总长为110m的公路直线预应力混凝土连续梁桥, 跨径组成30m+50m+30m,在设计中先用Dr.Bridge建立桥梁模型,然后按照实际情况和规范要求输入设计参数,按照过往工程经验进行预应力钢束布置;最后,调整至验算通过,经分析比较证明该桥设计计算正确,内力分布合理,达到预期的要求,符合设计任务要求。

关键词:预应力混凝土连续梁桥、有限元模型、配筋设计、内力Abstract:The design is under the engineering background of some bridge,using the Dr.Bridgesoftware to do the structure design.The Design is about a total length of 110m highwaylinear prestressed concrete continuous beam bridge composed of 30m+50m+30m. Firstly,using the Dr.Briage software to establish structural model, then according to the actualsituation and specification requirements to define some related parameters,,after that ,proceeded with the layouts of prestressed reinforcement.Finally, tinker up thereinforcement until the checking meets to the requirement. After calculation and checkingof the stress,distortion of model under dead load and living load ,the result show that thedesign is up to the demands。

大跨径预应力混凝土连续刚构桥设计指南条文

大跨径预应力混凝土连续刚构桥设计指南条文

目 录1 总则 (2)2 作用 (3)2.1 作用及其组合 (3)2.2 设计中必须重点考虑的几个作用 (3)3 持久状况承载能力极限状态计算 (6)3.1 永久作用内力的计算 (6)3.2 主梁正截面承载能力极限状态计算 (6)3.3 主梁斜截面承载能力极限状态计算 (6)3.4 箱梁的剪力滞效应 (6)4 持久状况正常使用极限状态计算 (8)4.1 抗裂验算 (8)4.2 挠度的计算与控制 (10)4.3 计算参数的取用 (12)5 持久状况和短暂状况构件的应力计算 (13)5.1正截面应力计算与控制 (13)5.2主拉应力计算与控制 (13)5.3箱梁横向计算 (15)5.4必要时进行有效预应力不足的敏感性分析 (16)6 构造及施工措施 (17)6.1箱梁一般构造尺寸的规定 (17)6.2墩身一般构造尺寸的规定 (19)6.3普通钢筋的构造要求 (21)6.4预应力的构造要求 (24)6.5施工措施 (26)6.6其他方面 (30)7 条文说明 (23)附件1 (52)附件2 (57)11.1 目的为避免大跨径预应力混凝土连续刚构桥在运营期出现跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害,特制定本指南。

在制订时,充分吸取了现有大跨径混凝土连续刚构存在的跨中下挠、腹板斜裂缝、底板裂缝等病害教训,从而提出主梁的一些应力控制指标,以及改进缺陷的一些经验措施,作为《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)的补充。

1.2 适用范围本指南适用于新的大跨径、变截面、预应力混凝土连续刚构桥的设计,有关旧桥加固设计见《大跨径预应力混凝土连续刚构加固指南》。

22.1 作用及其组合按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中的相关条款进行。

2.2 设计中必须重点考虑的几个作用2.2.1结构自重和预应力考虑结构自重和预应力时,宜计入施工规范容许范围内的误差对结构的影响。

2.2.2 活载活载按照《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)取用。

大跨预应力混凝土连续梁桥设计

大跨预应力混凝土连续梁桥设计

大跨预应力混凝土连续梁桥设计作者:鄢来军胡幼玲来源:《城市建设理论研究》2013年第34期摘要:本次设计的主体是一座采用挂篮悬臂现浇施工的变截面预应力连续箱梁桥。

连续梁是一种古老的结构体系,它具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简易、抗震能力强等优点。

关键词:中图分类号: S611 文献标识码: A本次设计的桥梁为变截面布置,因为大跨桥梁在外载和自重作用下,支点截面将出现较大的负弯矩,从绝对值来看,支点截面的负弯矩大于跨中截面的正弯矩,因此,采用变截面梁能符合梁的内力分布规律。

同时,大跨连续梁桥宜选用悬臂法施工,而变截面梁又与施工的内力状态相吻合。

一、跨径比一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,构造简单,故L1/L2=0.539~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围,当L1/L2≤0.419时,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54~0.58则较合理,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。

二、梁高主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈(1/46.2~1/86)L2,通常为(1/54~1/60)L2,在箱梁根部的高跨比h1≈(1/15~1/20.6)L2,大部分为(1/18)L2左右.目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势,已建成的挪威stolma桥和Raftsundet桥,在跨中区段采用了轻质砼,减轻了自重,减小了主梁高跨比,其跨中h0≈1/86·L2和1/85.1·L2,根部高度分别为h1=1/20.1·L2和1/20.6·L2。

一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4·L2和1/8·L2处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,可将2次抛物线变更为1.5~1.8次方的抛物线更合理。

在江苏平原通航河道上,为了满足通航净空的要求,在设计时甚至采用大于2次抛物线的幂级数设置底板曲线,这是值得十分注意的问题,事实证明,跨中挠度一般较大,极易发生正弯矩裂缝和斜裂缝。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计点及案例

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计点及案例

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计点及案例作者:靳冰冰刘梦雪来源:《科学与财富》2019年第02期摘要:随着现代社会的迅速发展,我国现在的交通建设的发展水平也在不断提高,大跨度预应力混凝土连续刚构桥的建设水平也在逐渐提高,但随着桥梁的发展,出现了很多的不足和问题需要我们进行解决。

我们应该加大重视力度,才能更好的发展交通行业,带动社会经济的发展。

本文就已有的理论知识基础结合实际案例对大跨度预应力混凝土连续刚构桥进行分析研究,提出合理的意见和建议,希望可以为以后的交通行业发展提供一定的帮助。

关键词:大跨度;应力混凝土;连续刚构桥;设计点及案例1 引言随着国家城镇化建设的不断推进发展,我国的交通行业也在飞速发展着,桥梁作为其中一个重要组成部分,我们更需要加大重视力度。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥是一种具有众多优点的桥梁类型,因为它的优点众多,已经成为了一种应用越来越广泛的桥梁类型。

本文主要研究其主要问题和设计要点,根据案例分析具体情况。

只有对桥梁的建设施工做好把控,才能保证桥梁的建设质量,为交通行业的发展奠定良好的基础。

2 大跨度预应力混凝土连续刚构桥存在的问题随着我国桥梁行业的飞速发展,20世纪80年代我国建成了第一座连续刚构桥——洛溪大桥,但随着这种桥梁的投入使用,我们发现这种桥梁在建设中还存在许多的不足和问题,需要我们进行解决,我们接下来对主要问题进行分析:2.1 裂缝问题裂缝问题主要的存在形式:斜裂缝存在于中孔1/4~3/4L段和边孔近现浇段的主箱梁腹板;纵向裂缝存在于主箱梁底板跨中部分张拉锚固后或是当箱梁具有较长悬臂翼缘板时的顶板悬臂根部或是跨中顶板;竖向裂缝主要出现在横隔板孔洞周围放射型裂缝和孔洞间。

裂缝是比较常见的桥梁质量问题,需要在建设施工过程中对材料和施工技术做好监督,只有保证材料的质量和施工技术的准确性才能使桥梁的运行后不出现裂缝的病害问题。

2.2 下挠病害问题主要产生的原因有三个方面。

基于Midas/Civil的大跨度预应力砼连续刚构桥的抗震分析与设计

基于Midas/Civil的大跨度预应力砼连续刚构桥的抗震分析与设计
考 虑 ,主 桥 采 用 ( 6 0 + 2 x 1 1 0 + 6 0 )1 T I 单箱双室预应力混凝
地 震动参数 区划 图 ( GB 1 8 3 0 6 — 2 0 01 ) ,本项 目区地震 基
本烈度Ⅶ度 ( 地 震 动 峰值 加速 度 0 . 1 0 g ) 。依 据 交通 部 颁 发 的
主 桥 箱 梁 横 断 面 采 用单 箱 双 室 , 箱梁 顶宽 1 , 5 5 0 c m, 底
伤 ,经 临时加 固后可供维持应 急交通 使用 。结合本桥实 际情 况 ,设计 中按 E1与 E2地震作 用下 ,结构均 处于 弹性 阶段 ,
以 此验 算结 构 的 安全 性 。 根 据 细 则 的 9 . 3 . 6条 规 定 ,混 凝 土 梁 桥 、拱 桥 的 阻
第 1 3卷 第 6期
ห้องสมุดไป่ตู้201 3芷
中 国


V oI . 1 3
N o. 6 201 3
6月
Ch i na W ater Tr an sp or t
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基于 Mi d a s / C i v i l 的大 跨度预应力砼 连 续刚构 桥的抗震分析 与设计
土变截面连续 刚构 ,下部结构采 用双肢 薄壁墩、钻孔桩 基础 ,
如 下 图 1所 示 。
公路桥梁 抗震 设计 细则 ( J T G/ T B0 21 — 0 1 — 2 0 0 8 )规定 , 按 照桥梁抗 震设 防等级 8级对 该区域内的桥梁 等构造 物进行
抗 震设 防 。
三 、计 算 参 数 1 . 主要 材料 及 计 算 参 数 收 稿 日期 :2 01 3 — 0 2 — 0 3
尼 比不宜大于 0 . 0 5 ,因此在这里取阻尼 比为 0 . 0 5 。按抗震 规范 9 . 3 . 1 条, 本次抗震计算采用多振型反应谱法进行 计算。

大跨预应力混凝土连续梁桥设计

大跨预应力混凝土连续梁桥设计

大跨预应力混凝土连续梁桥设计摘要:本文主要结合连续梁桥的实际工程例子就大跨预应力混凝土连续梁桥的相关主要设计进行了论述,分别从主梁设计,桥墩及基础设计,主梁施工三个方面展开了探讨,希望起到抛砖引玉的作用。

关键词:大跨;预应力;混凝土;连续梁桥;设计abstract:combiningthepracticalengineeringofcontinuousgirderbridge, thepaperanalyzedthemajordesignsoflarge-spanprestressedcon cretecontinuousgirderbridge,whichmainlydiscussingonmeanso fthedesignofgirder,pierandthebasicdesign.hopethisarticlew illcastabricktoattractjade.keyword:large-span;prestressed ;concrete;continuousgirderbridge;design中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:连续箱梁桥结构具有变形小、刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强、造价低、施工简易快捷、适应能力强、维护费用少等优点。

是200m 跨径以内的主力桥型,无论是城市桥梁、公路桥梁,还是铁路桥梁中都得到了广泛的应用。

但大跨桥梁易在腹板、墩顶段横隔板、墩顶段横隔板等处出现裂缝,为了预防裂缝的出现,设计桥梁时就特别要注意构造尺寸和受力分析等,尽量减少病害发生,确保桥梁的安全使用。

1 工程简介本工程是一座五跨( 47m+80m+116m+80m+47m=370m) 预应力混凝土连续箱梁桥(见图1),桥面宽40m,跨越于河流上。

此桥梁是城市主干路,设计安全等级是一级。

车速设计为60公里/小时。

横断面全宽40m,其横断面布置为5m(人非混行道)+30m(机动车双向八车道)+5m(人非混行道)=40m。

大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计

大跨预应力混凝土变截面斜交连续梁桥设计
箱梁采用悬臂浇筑施工,其中 0# 段长度为 13 m,其他悬浇节段长 3.0~4.0 m(单侧悬臂共分 为 16 个悬浇节段),合龙段长 2.0 m,边跨现浇段 长 10.6~12.3 m。
4 预应力布置
上部结构箱梁采用三向预应力体系。纵向、横 向预应力钢束均采用高强度低松弛预应力钢绞线
2019 年 3 月第 3 期
城市道桥与防洪
桥梁结构 77
5 纵向应力验算
采用 midas Civi(l 8.3.2)软件对主梁进行纵向 静力分析,按全预应力构件计算。按照主梁悬臂施 工顺序,将计算模型划分为 57 个施工阶段,对施 工、运营阶段受力进行模拟计算。计算过程中考虑 的荷载包括自重、预应力、施工临时荷载(挂篮、压 重 等)、汽 车 荷 载 、温 度 荷 载 、支 座 不 均 匀 沉 降 、收 缩 徐 变(包 括 收 缩 徐 变 引 起 的 预 应 力 损 失)等 ,并 考虑了施工过程中体系转换的影响。主梁有限元 计算模型见图 4。
2 总体布置
主桥上部结构采用 75 m+125 m+75 变高度预 应力混凝土连续箱梁,桥面总宽 44.5 m。横向分 上下行双幅布置。为满足通航与行洪要求,主桥小 桩号侧边墩和中墩需斜交布置,其中 Pm09 中墩 采 用 斜 交 正 做 错 墩 布 置 ,Pm08 边 墩 采 用 斜 交 布 置 , 斜 交角度 12°。错墩后左幅桥跨径布置 为 76.35 m+126 m+75 m,右幅桥跨径布置为 73.65 m+ 124 m+75。图 1 为南河大桥主桥立面布置(以左幅 为例)。
关键词:大跨径,悬臂浇筑,连续梁,斜交
中图分类号: U448.21 + 5
文献标志码:B

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计

大跨径预应力混凝土连续梁桥设计摘要:介绍了京昆高速南水北调大桥工程概况,建立了连续梁桥的Midas 和桥博计算模型;通过计算结果表明:该桥按全预应力混凝土构件设计满足规范要求,承载能力有一定储备。

关键词:连续梁桥预应力混凝土设计Abstract: this paper introduces the general situation of the construction of the high speed of south-to-north water transfer project bridge, a bridge of the continuous girder bridge for Midas and bo calculation model; Through the calculation results show that: the bridge is according to all prestressed concrete component design meet the requirements of specification, carrying capacity have certain reserves.Key words: prestressed concrete continuous girder bridge for design工程概况南水北调大桥是京昆高速公路上一座重要大桥,桥梁跨越南水北调中线属于饮用水源保护区,南水北调中线干渠属于明渠段,设计地下水位低于渠底,桥梁与中线交角90度,采用一跨过河。

桥型设计方案经前期充分论证比较,确定主桥桥型为55+100+55m变截面预应力混凝土连续梁桥,桥梁按上、下行双幅桥设计。

主桥桥型布置立面图见图1。

图1 主桥桥型布置立面图(单位:cm)主要设计技术指标公路等级:一级公路;设计荷载:公路-I级;设计车速:100km/h;地震烈度:地震基本烈度Ⅶ度;桥梁设计3.1总体布置桥梁全长600m,跨径布置为3-30+(55+100+55)+10-30m,主桥为三跨变截面预应力混凝土连续梁,引桥为30m预应力砼组合箱梁。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计研究

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计研究

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计研究摘要:本文对预应力混凝土连续刚构桥进行结构分析,其次,本文从设计理论、预应力筋配置、方面对预应力混凝土连续刚构桥在使用中出现的裂缝等问题进行了讨论。

关键词:预应力混凝土;连续刚构;裂缝随着国际经济带动交通事业的发展,交通量日益增大,桥梁事业正面临着严峻的考验。

近年来,我国修建了很多大跨径预应力混凝土连续刚构桥,也暴露出一些问题,其中裂缝等问题尤为突出,引起了工程界的普遍关注。

1预应力混凝土连续刚构桥结构特征连续刚构桥是预应力混凝土大跨梁式桥的主要桥型之一,它综合了连续梁桥和T形刚构桥的受力特点,将主梁做成连续梁体与薄壁桥墩固结而成。

预应力混凝土连续刚构桥是将连续的梁体与桥墩固结而形成的,节省了大型支座的昂贵费用,其梁体受力接近于连续梁,利用薄壁桥墩的柔度适应由预应力、混凝土收缩徐变和温度变化引起的纵向位移,减少了墩及基础的工程量并改善了结构在水平荷载作用下的受力性能。

对于预应力混凝土连续刚构桥,其特点是:梁保持连续,梁墩固结。

由箱型截面预应力混凝土主梁、双薄壁钢筋混凝土墩柱和大型整体式基础结构等组成。

在构造上分为跨内梁部设铰和梁部连续两种类型。

目前的连续刚构体系基本采用后者。

连续刚构体系也可称为具有墩梁固结的连续梁桥,墩梁固结有利于悬臂施工,且可以减少大型支座,通常在需要布置大跨、高墩处采用。

连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面:从受力方面,上部结构仍表现出连续梁的特点,但必须计入由于桥墩受力及混凝土收缩、徐变和温度应力引起的变形对上部结构的影响。

因桥墩具有一定的柔度,与T型刚构相比,其墩底所受弯矩很小,而在墩梁结合处仍有刚架受力特点。

从构造方面,主梁通常采用变截面箱型梁,桥墩多采用矩形和箱型截面的柱式墩或双薄壁墩,墩梁固结。

桥梁两端的伸缩装置适应结构纵向位移的需要,同时桥台处设置控制水平位移的挡块,用以保证结构的水平稳定性。

从结构适应位移的角度看,连续刚构体系利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收缩、徐变和温度变化等引起的纵向位移,即把高墩视为一种可摆动的支撑体系。

大跨度桥梁抗震设计方法及抗震加固技术研究

大跨度桥梁抗震设计方法及抗震加固技术研究

路桥科技 大跨度桥梁抗震设计方法及抗震加固技术研究吴益波(中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610036)摘要:地震是众多自然灾害当中破坏性较大的一种,一旦发生则会快速损坏及损毁地面各类基础设施及建筑,为人们的生活造成很大的影响,甚至还会威胁人们生命安全。

在我国经济与社会的发展过程中,大跨度桥梁的建设与应用具有重要的作用,为了避免其受到地震自然灾害的影响,充分发挥其交通价值,应做好大跨度桥梁的抗震设计工作,并采取科学措施对其进行抗震加固,通过桥梁结构整体抗震性能水平的提高而降低由于地震造成的损失。

本文中,笔者首先就我国大跨度桥梁的抗震设计方法展开分析,随即就其抗震加固技术的应用进行一系列研究,以供参考。

关键词:大跨度桥梁;抗震设计;抗震加固技术;分析从上世纪末期开始,中国便逐步增加在交通基础设施建设方面的资源投入,发展至今,我国在大跨度桥梁建设方面所取得的成就已经超越很多西方发达国家。

就大跨度桥梁的数量而言,目前我国已经建成并投入使用的项目数量可占比全球大跨度桥梁总数量的50%。

现阶段,中国将基础设施建设工作的重心逐步转向西部地区,包括青海、新疆、西藏、云南以及四川等多地,并在这些高烈度区域开始了大规模的基础设施工程建设工作。

大跨度桥梁作为我国地面基础工程的重点内容,通常都是各地区交通路网系统的核心环节,具有施工周期长、资源投入力度大、以及施工影响因素复杂等特点,对我国社会及各地区经济的发展具有重要影响。

对此,应做好大跨度桥梁的设计工作,提高桥梁整体的稳固性与使用强度, 并选择相应的抗震加固技术,保证桥梁抗震安全将对提升整个区域的防震减灾能力具有重要意义。

1 大跨度桥梁的抗震设计方法分析我国大跨度桥梁抗震设计通常采用以下几种方法:抗震概念设计、延性抗震设计、减震隔震设计。

在设计方法选择中,一方面可以立足抗震概念,选用合适的抗震体系进行设计,另一方面是立足技术,对项目整体抗震能力进行科学计算,在此基础上增加减震隔震设计,强化抗震效果。

大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究的开题报告

大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究的开题报告

大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究的开题报告题目:大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥地震响应及减隔震研究一、研究背景现代铁路交通的发展离不开高效、安全、可靠的桥梁建设。

在桥梁设计中,地震是一个不可避免的因素。

地震能对桥梁结构产生破坏性的影响,导致严重的灾害。

因此,针对地震对预应力混凝土铁路连续梁桥的影响和加固方式的研究显得尤为重要。

近年来,以隔震技术为代表的结构减隔震研究逐渐得到人们的重视和广泛应用,为铁路桥梁抗震加固提供了新思路。

二、研究目的与意义本研究旨在研究大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥在地震中的响应规律,并探讨减隔震技术在其抗震加固中的应用。

本研究对于提高大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥的抗震性能,保障铁路运输的安全、稳定和高效有着重要的现实意义和实际应用价值。

三、研究内容与方法(1)对预应力混凝土铁路连续梁桥的结构特点进行分析,建立数值模型。

(2)通过有限元数值模拟,分析大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥在地震作用下的响应规律。

(3)介绍隔震技术的基本原理及其在结构抗震加固中的应用。

选取适当的隔震支座对预应力混凝土铁路连续梁桥进行减隔震加固。

(4)对减隔震加固后的大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥进行地震响应分析,比较减隔震前后其受地震作用的响应规律和各项性能指标的变化。

四、预期研究结果通过本研究的分析和比较,可以探索大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥减震结构的性能特点、影响因素和加固措施,为铁路桥梁的抗震设计提供了新思路和设计方案。

同时,为铁路交通的安全稳定提供了重要的参考基础。

五、研究进度安排本研究拟于3个月内完成。

进度安排如下:第一周:收集文献、查阅资料,研究建立预应力混凝土铁路连续梁桥的数值模型。

第二周-第三周:进行地震响应分析和模拟,并分析其响应规律。

第四周-第五周:介绍减隔震技术的基本原理并对预应力混凝土铁路连续梁桥进行减隔震加固。

第六周-第七周:对减隔震加固后的大跨度预应力混凝土铁路连续梁桥进行地震响应分析,比较减隔震前后其受地震作用的响应规律和各项性能指标的变化。

大跨度预应力混凝土连续梁桥设计

大跨度预应力混凝土连续梁桥设计

大跨度预应力混凝土连续梁桥设计摘要:本文结合贵阳市“桐荫路川黔铁路大桥”的设计,论述了桥梁的结构计算中正常使用极限状态验算、承载能力极限状态验算时各项控制参数的确定方法。

通过设计流程的介绍提出设计过程中的一些建议,并对大跨度连续梁桥设计中的设计经验进行了总结,可为同类桥梁的设计提供借鉴关键词:跨径;连续梁;钢束;抛物线;应力Abstract: This paper combine with the Guiyang city” Tongyin road Chuanqian railway b ridge” design, discusses the bridge structure calculation in normal use limit state design, bearing capacity limit state design method for determining the parameters of the control. Through the design to introduced some of the recommendations in the design process, and summarized the large span continuous beam bridge design experiences, to provide reference for the design of similar bridge Key words: span; continuous beam; steel beam; parabola; stress1前言随着城市的经济发展、城市化的加速,城市规模不断增大,居民汽车保有量也急剧增多,这促使市政基础设施建设加速进行。

但由于城市用地紧张,不得不开拓新城区,同时充分利用既有市政基础设施。

在新建及改建工程中,必然与其它市政道路、铁路、地铁、轻轨等交叉,为满足既有市政设施的净空要求并减轻对其影响,新建或改建桥梁必要时也需要较大跨径,并充分考虑施工条件。

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第26卷 第8期2009年8月 公 路 交 通 科 技Journal of Highway and T ransportation Research and DevelopmentV ol 126 N o 18 Aug 12009文章编号:1002Ο0268(2009)08Ο0046Ο05收稿日期:2008Ο07Ο10基金项目:国家自然科学基金资助项目(50378044);江苏省交通科学研究计划项目(08y41)作者简介:徐秀丽(1963-),女,江苏如皋人,副教授,从事结构振动控制研究1(njxuxiuli @yahoo 1com 1cn )预应力混凝土大跨连续梁桥隔震设计徐秀丽1,段好安1,郎冬梅2,李雪红1,刘伟庆1(11南京工业大学 土木工程学院,江苏 南京 210009;21江苏省交通科学研究所,江苏 南京 210017)摘要:大跨预应力混凝土连续梁桥由于质量庞大,地震作用往往成为控制该类结构设计的主要因素。

理论分析表明,处于地震高烈度地区桥梁的地震反应对结构参数变动十分敏感。

加大构件截面或增加固定墩数量虽可提高结构的抗震能力,但同时也会使结构的地震反应迅速增加,反而使结构抗震能力需求缺口进一步扩大,因此按常规抗震设计思路进行抗震设计往往无法达到抗震设防目标。

选用具有隔震和耗能双重功能的摩擦摆支座对桥梁进行减隔震设计,可大幅降低墩底内力,并使主梁相对于墩顶的位移控制在可接受范围内,满足结构的抗震需求。

通过对摩擦摆支座滑动曲面半径和摩擦面滑动摩擦系数等参数的优化分析,得出了减隔震装置参数选取的基本原则。

关键词:桥梁工程;减隔震;摩擦摆支座;连续梁桥;参数分析中图分类号:U44215+5 文献标识码:ASeismic Isolation De sign for Long Οspan Pre stre ssed Concrete Continuous G irder BridgeX U X iuli 1,DUAN Hao ’an 1,LANG D ongmei 2,LI Xuehong 1,LI U Weiqin1(11School of Civil Engineering ,Nanjing University of T echnology ,Nanjing Jiangsu 210009,China ;21Jiangsu T ransportation Research Institute ,Nanjing Jiangsu 210017,China )Abstract :Earthquake action is often a major factor of structure design controlling of large Οspan prestressed concrete continuous girder bridge for their huge mass 1Theoretical analysis shows that the seismic response of the bridge in the high Οintensity earthquake regions is very sensitive towards the structural parameter change 1Although the seismic capacity of the structure can be im proved by increasing cross Οsection area or the number of fixed piers ,it will make the seismic effect of the structure increase rapidly which will enlarge the demand of seismic capacity ,s o seismic design in accordance with conventional thinking is often im possible to meet the g oal of seismic fortification 1Appling the friction pendulum is olators which have dual function of is olation and energy consum ption for seismic design of the bridge can largely reduce the internal force of piers at the bottom and control the relative displacement between the girder and pier top within acceptable range to meet the demand of seismic design 1Based on optimization analysis of friction pendulum is olator on the sliding curved surface radius and the sliding friction coefficient in sliding surface parameters ,the basic principles of how to select is olator parameters were deduced 1K ey words :bridge engineering ;seismic is olation ;friction pendulum is olator ;continuous girder bridge ;parame 2ter analysis 0 引言大跨预应力混凝土连续梁桥具有上部结构质量大、桥墩刚度大等特点,一般需采用变截面箱梁形式。

常规约束方式下,桥墩、桩等主要构件的地震反应很大。

在传统的抗震设计思想中,加大桥墩截面、增加固定墩数量可以提高构件承载能力及结构抗震性能,但这些措施会改变构件刚度和结构体系的振动特性,使结构地震反应也随之发生改变。

当地震反应随承载力同时增大时,迭代式的抗震验算过程就变得极为繁琐,且常常出现地震反应增量超过承载能力增量的不收敛情况,使得传统抗震设计方法在提高结构抗震性能方面表现得力不从心。

近期以来,国内工程抗震界在总结汶川地震灾害经验和教训的基础上达成普遍共识,认为结构抗震概念设计、抗震构造和减震隔震措施应用的重要性十分明显[1-2],减震隔震技术在桥梁结构上的应用和发展前景十分广阔。

传统抗震设计方法旨在抵抗结构的地震反应,并以结构构件的损害为代价消耗地震能量;减隔震设计则着眼于如何减小地震能量输入和通过耗能装置耗散地震能量[3-5]。

利用粘滞阻尼器对大型桥梁结构进行消能减震已有一些应用工程[6-9],而国内外目前采用摩擦摆支座进行减隔震的桥梁非常少见,基本还停留在研究阶段。

1 工程概况与地震反应分析模型111 工程概况某3跨预应力混凝土连续梁桥跨度为(76+120+72)m ,为江苏省境内某高速公路中的一座跨河主桥,左右引桥分别为两联、跨径4×30m 的普通混凝土组合箱梁桥,主桥主梁为变截面单室预应力混凝土箱梁,位于主墩处的截面高度达710m 。

为了满足恒载作用下承载力要求,主墩采用316m ×710m 矩形截面实心独墩,过渡墩为双柱门式桥墩,墩截面直径210m ,采用群桩基础,桥型布置见图1。

图1 某预应力混凝土变截面连续梁桥桥型布置图(长度单位:cm;标高单位:m)Fig 11 Layout of long Οsp an prestressed concrete continuous girder bridge with variable cross Οsection(length unit :cm;elevation unit :m)112 抗震设防标准及地震动输入本文讨论的大跨预应力混凝土桥位于长江中下游地区南黄海地震带内,属于强地震活动区,抗震设防烈度达815度。

根据安评报告提供的桥址处地震动参数,本文选用50a 超越概率10%的地震动参数验算结构强度和变形,共采用3条人工时程进行计算,选取各条时程计算的最大地震反应的绝对值的平均值作为最终输出结果。

不同概率水准下3条人工波峰值加速度平均值见表1。

地震动时程曲线及其反应谱见图2、图3。

为了有效的考虑竖向地震动对桥梁地震反应的影响[10],本文计算中以1Π3倍水平地震动参数作为竖向地震动输入,并与水平地震分量进行组合。

表1 地震波峰值加速度T ab 11 Peak acceleration of earthqu ake w aves 超越概率PG A Πg50年63%0107750年10%0129750年2%01435 该桥的抗震设防目标为,遭遇50a 超越概率约为10%的地震烈度时,主桥结构处于正常使用状态,图2 50a10%超越概率人工地震波Fig 12 Artificial earthqu ake w ave with 10%exceed anceprob ability for 50years图3 50a10%超越概率反应谱Fig 13 R esponse spectrum with 10%exceed anceprob ability for 50years结构的线性地震反应不大于其承载能力。

74第8期 徐秀丽,等:预应力混凝土大跨连续梁桥隔震设计 113 地震反应分析模型本文采用S AP2000非线性有限元软件对桥梁进行动力特性及非线性时程反应分析。

建模时主梁、桥墩、桥台均用梁单元模拟,将桥面系的竖向、横向挠曲刚度、扭转刚度和平动质量、转动质量都集中在中间节点上,考虑支座的空间作用及桩土相互作用,力求使所建立的计算模型能如实地反映结构构件的几何、材料特性以及各构件的边界连接条件。

2 传统抗震设计方案211 常规约束方式常规连续梁桥约束形式为:各墩均设置横向约束支座,以保证足够的抗侧刚度承担正常使用阶段振动荷载,并约束左右两侧日照温差引起的侧向挠曲,保证伸缩缝免于剪切破坏;纵向只在一个主墩设固定支座,其余墩上均为滑动支座,允许主梁随温度变化自由变形,避免由于桥墩约束而产生过大的温度应力。

在50 a10%超越概率水平的地震作用下,采用常规支座约束方式,主桥各墩底最大弯矩见表2中方案1。

表2 各主要截面最大弯矩(单位:kN・m)T ab12 Peak moment of piers in important sections(unit:kN・m)位置(纵向+0133竖向)地震方案1方案2方案3(横向+0133竖向)地震方案1方案2方案3左过渡墩墩底16332166421724320143213918251左主墩墩底816322605643269923680156725439305102右主墩墩底80149597015256353695037760014319394右过渡墩墩底14315144771565623395228079142 注:方案1中左主墩支座纵向约束。

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