连续刚构桥现行几种成桥预拱度设置方法的研究

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第３ ９卷 第 ２ ８期 ２ ０ １ ３年 １ ０月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ Ｉ Ｅ ＣＴＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ３９ Ｎｏ． ２８ ０ｃ ｔ ． ２０１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ８ — ０ １ ６ ２ － ０ ３
响， 桥梁会产生一定 的竖 向位移 ； 在运 营阶段 ， 桥 梁结构 受移 动荷 凝 土 的徐变对 桥 梁运 营 中线形 的影 响还 没有 可靠 的计 算结 论 。 载 以及 混凝 土的长期 收缩徐 变等 因素 的影 响也会 产生 一定 的竖 因此 ， 成桥预拱度 的设 置一 般是 在理论 计算 的基 础上 ， 根据 经 验 向挠度 。为 了抵 消施 工过程和运营 阶段 的竖 向位 移 ， 一 般会在施 确定跨 中最大预拱度后 ， 按某种 曲线 向全跨分配 。
一
ｃｚ ２
一
ｃ ｚ
丁
Ｌ
由于边跨最大挠 度一 般发 生在 ３ Ｌ ／ ８处 ， 约为 中跨 最 大挠 度
的Ｌ ／ ４ 。所以根据计算得边跨的抛Baidu Nhomakorabea线方程为 ：
设计 线形 最终线
ｆ Ｉ
ｚ ＋
（ 【 ０ Ｕ ≤ ≤ ３ Ｌ ／ ８ ）
ｌ 【 ＋ ＋ （ ３ ／ １ ８ ＜ ＿ ， ≤ 一
工 过程 中设 置一定的预拱值 。因此 ， 如何设置 预拱度 直接关 系到 根据近年来 的工 程 实践 ， Ｐ ｃ混 凝 土连续 刚构 桥后 期混 凝 土 桥梁 的正常合龙 、 线形美 观及使 用寿命 。桥梁 线形一般 可 以分为 收缩徐变对 中跨跨 中的挠度影 响约 为 Ｌ ／ １ ５ ０ ０一｜ ［ ／ １ ０ ０ ０ ， 理论 计 ３种 （ 如图 １ 所示 ） ： 设计线形 ， 即设 计 中要 求达 到的线形 ； 成桥 线 算结果表 明， 边跨最大挠度一般发生 在 ３ Ｌ ／ ８处 ， 约为 中跨 最大 挠 形， 即为桥梁合龙桥 面铺装完成 时的线形 ； 最终线 形 ， 一 般指桥梁 度 的 Ｌ ／ ４ 。 运 营 ３年 一５年 后 的线形 ， 此 时混凝 土 的收缩徐 变 已基本 完成 。 ２． １ ． １ 二次抛物线分配法
形应符合设计 线形 。现 阶段施 工 预拱度 的计算 理论 已经 比较 完 善， 而成桥预拱度 的设置 比较 复杂 还没有 较可靠 的结 论 ， 因此 为 了达到上述 目的 ， 文 中总结 了影 响预拱度 的各 种 因素并 对成桥 预
拱度设 置的几种方法加以详细讨论 。
顶预拱度值为 ０ ， 按二次抛物线拟合分 配曲线 ， 根据计算 可得 中跨 二次抛物线方程为 ：
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ７ — １ ５ 作者简介 ： 方 鸿（ １ ９ ８ ８ 一） ， 男， 硕士 ， 助理 工程 师 ； 高
连 续 刚 构 桥 现 行 几 种 成 桥 预 拱 度 设 置 方 法 的 研 究
方 鸿
（ １ ． 江西省天驰高速科技发展有限公司 ， 江西 南 昌
高 琼
３ ３ ０ １ ０ ３； ２ ． 南 昌工学院 ， 江西 南昌 ３ ３ ０ １ ０ ８）
摘
要： 以连续 刚构桥为例 ， 对经验 曲线分配法及假载法 的成桥预拱度设置进行 了介绍 ， 并将各种方法得到 的预 拱度值进行 比较
１ ） 采用二次抛物线 曲线分 配预 拱度会 造成 桥梁 成桥 线形不
平顺 、 不协调。如图 ３所示 ， 二次抛物 线法分 配预拱 度 ， 在 墩顶会
出现尖点 ， 导致行 车不顺 畅 ， 不符合规范 中“ 预 拱度设置 应按最大 预拱度值沿顺桥 向做成平顺 曲线 ” 的要求 。
图 ２ 桥型布置图（ 单位 ： ｎ ｌ Ｊ
合理地设 置施 工预拱度 ， 可以保证 成桥线形 为设计线形 加上成 桥
预拱度后 的线形 ； 如 果成 桥预拱 度设 置合 理 ， 那 么桥 梁 的最终 线
目前成桥预拱度分配方法采用 最多 的是 二次抛 物线 法 ， 该 方 法是将前文方法得到 的经验值作 为 中跨跨 中最大预 拱度 ， 两边 墩
图 １ 桥梁的 ３种线形
其 中， ￡为跨径 如 为 中跨跨 中成桥预拱度 。 ２． １ ． ２ 余弦 曲线分配法 计算 和理论分析表 明 ， 大跨度超静定 桥梁预拱 度 的变化 曲线 都为高次抛物线 ， 若采 用二 次抛 物线进 行分 配 ， 可能对 结构 线形 及受力产生不利 影响 。并 且采用 二次 抛物 线法还 存在 以下 不足
２ 成桥 预拱 度设 置方 法及 其受 力性 能分 析
现阶段最为 常用 的成 桥 预拱 度设 置 方法 有 ： 经 验 曲线 分 配
Ｉ Ｉ
＼平顺
、 引桥 或 路 线
ｆ
＼
法、 假载法 和公式法 。由于公式法 中的修正 系数也是根 据经 验所
得， 所 以可 以认为经验 曲线分 配法 是在公式法 的基础上 加 以改进 的， 本文就不对公式法加 以赘述 了。
分析 了预拱 度值对 结构受力性能 的影响 ， 得出了相关的结论 ， 其结论可供相关 的技术人 员参考 。
关键 词 ： 连续 刚构 ， 成桥 预拱度 ， 二次 抛物线法 ， 余弦 曲线法 ， 假载法 中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ８ ． ２ ３ 文献标识码 ： Ａ
大跨度 连续 刚构 桥在 悬浇过 程 中 ， 由于混凝 土 自重 、 预应力 ２ ． １ 经验 曲线分 配 法 钢筋 的张拉 、 挂篮 弹性变形 、 混 凝 土短期 的 收缩 徐变 等 因素 的影 成桥预拱度 的主要作用是 消除混凝 土后 期徐变 的影 响 ， 而 昆
之处 ：
１ 工 程概况
朝堰塘高架桥系吉怀高速公路跨越 渝怀铁路 而设 ， 本桥 上部 结构采 用双 （ ４ ２＋ ７ ６＋ ４ ２ ） Ｉ Ｔ Ｉ 预应 力混凝 土连续刚构箱梁 ， 其 中跨 铁路孔 为 ７ ６ ｍ， 桥跨铁路联全长 １ ６ ０ Ｉ ｎ 。桥型布置如图 ２ 所示 。