大悬臂预应力混凝土盖梁设计
大悬臂预制拼装盖梁设计
2020年7月第7期城市道桥与防洪桥梁结构105 DOI:10.16799/j.c nki.csdqyfh.2020.07.029大悬臂预制拼装盖梁设计周轶琰(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092)摘要:以上海市浦东新区龙东大道改建工程采用的大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要介绍大悬臂预制拼接预应力盖梁的设计思路、计算方法、预应力盖梁设计中应注意的几个问题,供类似工程设计参考。
关键词:大悬臂;预制拼接;盖梁设计中图分类号:U443.22文献标志码:A文章编号:1009-7716(2020)07-0105-040引言目前,在城市高架桥的建设中,除了考虑安全、经济、适用、美观等要求外,还要尽可能少占用城市用地,并且减小对地面交通的影响,因此对桥梁下部结构型式有较高要求。
大悬臂预应力盖梁造型简单大方,施工周期短、造价低、施工质量易于控制,结构的整体性好、梁高小且外观美,桥下空间大,占地面积小,特别适用于架设大量高架桥且施工时间紧张的工程。
本文以上海市浦东新区龙东大道(罗山路一G1501)改建工程为背景,介绍了大悬臂预应力盖梁的设计,可供类似工程设计参考。
1工程概况龙东大道(罗山路一G1501)改建工程西起内环线张江立交东侧,东至G1501立交西侧,路线全长13.85km。
主线高架桥梁标准桥宽为25m,桥梁荷载为城-A级。
主线高架上部结构主要采用跨径30m左右的先简支后连续预应力混凝土小箱梁,跨路口和航道等处采用简支组合梁和连续钢箱梁叫根据总体方案,主线高架桥梁为整幅式断面,标准桥宽25m桥梁采用双柱桥墩大挑臂预制混凝土盖梁(见图1)。
本文主要介绍跨路口处双柱桥墩大挑臂盖梁的设计与受力分析。
2结构设计本文选取45m跨简支钢混组合梁桥墩进行收稿日期:2020-02-12作者简介:周轶琰(1988—),女,本科,工程师.从事桥梁设计工作。
图1主线高架桥标准横断面示意图分析。
桥墩采用大挑臂平头盖梁,盖梁前侧接6片30m跨简支小箱梁,后侧接4片45m跨钢混组合梁。
软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法(2)
软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法一、前言软弱地基是指土壤承载力较低、地基稳定性较差的地区。
在软弱地基上修建建筑物时,容易出现沉降、变形等问题,给工程安全和使用寿命带来风险。
为了避免这些问题,开发了软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法。
二、工法特点软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法是在软弱地基上建造大跨度建筑物时采取的一种施工工法。
它的主要特点有:1. 采用预应力混凝土结构,可以有效增加结构的承载能力和稳定性。
2. 通过预先施加预压力,可以减小软弱地基的沉降和变形。
3. 盖梁悬浇混凝土时,采用了大悬臂施工方法,可以减少对软弱地基的影响,保证施工过程的稳定性。
三、适应范围软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法适用于大型建筑物、桥梁和隧道等工程。
它可以有效解决软弱地基导致的工程安全和使用寿命问题,适应范围广泛。
四、工艺原理软弱地基大悬臂预应力混凝土盖梁施工工法通过预应力混凝土结构和大悬臂施工方法来实现施工过程的稳定性和工程的安全性。
具体的原理如下:1. 首先,在软弱地基上进行地基处理,通过加固地基的承载能力和排水能力,提高地基的稳定性。
2. 然后,在地基上铺设预应力锚杆,通过施加预压力来增加结构的承载能力和稳定性。
3. 接着,使用大悬臂施工方法进行盖梁悬浇混凝土,通过减小对软弱地基的影响,确保施工过程的稳定性和成效。
五、施工工艺1. 地基处理:清理软弱地基上的杂草、石头等杂物,然后进行加固处理,包括加固地基承载力和排水能力。
2. 预埋锚杆:在地基上预埋预应力锚杆,通过预应力锚杆施加预压力来增加结构的承载能力和稳定性。
3. 盖梁悬浇混凝土:采用大悬臂施工方法进行盖梁悬浇混凝土,通过减小对软弱地基的影响,确保施工过程的稳定性和安全性。
4. 混凝土浇筑:按照设计要求,进行混凝土的浇筑,保证盖梁的强度和稳定性。
5. 后续处理:混凝土凝固后,进行后续处理工作,包括封固和防水等。
大悬臂预应力盖梁设计与计算分析
大悬臂预应力盖梁设计与计算分析摘要:以大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,笼统的介绍了公路桥梁大悬臂预应力混凝土盖梁的设计背景、盖梁基本知识、技术标准、施工工作中应注意的几个问题。
关键词:大悬臂预应力;混凝土;盖梁设计;计算分析1.设计背景在城市桥梁建设中,周围环境对桥梁上下部分结构的选型影响较大,要使桥梁结构与周围环境在空间上相协调满足城市景观的要求,桥下也要有足够的行车道宽度。
城市的交通工程难以在短时期内竣工,这就对城市的交通起了一定阻碍作用。
然而城市的不可间断性也制约着工期,因而城市的上部结构一般采用预制拼装,下部结构要保证桥下有足够行车宽度和视野通透,使得车辆在道路中安全行驶。
2.盖梁设计概况对某高架桥双墩柱大悬臂预应力盖梁进行了分析,从大悬臂预应力盖梁的受力模式和计算方法等方面进行了论述,分析了计算结果,可作为该类型盖梁设计的参考。
2.1 技术标准(1)设计速度;(2)设计荷载;(3)桥梁宽度;(4)地震烈度。
2.2 盖梁尺寸盖梁尺寸对整个盖梁设计有重要的作用,它是设计和施工的基础。
上部构造预应力混凝土小箱梁,下部结构受市政路干扰较大,采用了双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁。
盖梁截面采用倒T型形式,,T形结构尺寸设计可分为盖梁长度、两侧各悬臂、两墩柱中心间距、顺桥向顶宽度,两侧垫石平台宽度根部高度端部长度值。
盖梁由根部到端部采用圆弧形过渡。
在弧形处最好设置上监控摄像头和路面提供限速标志,防止司机的车速太快出现交通事故。
2.3 盖梁预应力钢束预应力混凝土盖梁混凝土结构,预应力钢束采用的绞线,预应力钢束布置都要符合国家标准,相应有关参数如下:(1)预应力管道采用塑料波纹管;(2)管道摩擦系数;(3)管道偏差系数;(4)钢筋回缩和锚具系数;(5)张拉控制应力。
2.4 盖梁施工步骤(1)立模浇筑盖梁混凝土,待混凝土强度达到设计强度的90%时张拉钢束达到国家标准值;(2)由中间向两端对称架设预制箱梁;(3)架梁结束后张拉钢束;(4)二期恒载施工。
一种大悬臂预应力混凝土盖梁的施工方法与流程
大悬臂预应力混凝土盖梁施工:完美流程步
步教
大悬臂预应力混凝土盖梁的施工是一项复杂的工程,需要精细的计划和周密的准备。
下面将详细介绍这个完美流程的步骤。
第一步:材料采购
在施工之前,首先需要确保所有材料的充足供应。
这包括钢筋、混凝土、预应力钢筋、电缆、压紧设备等。
材料质量的好坏将直接影响盖梁的质量和安全性,因此一定要选择可靠的供应商。
第二步:模板制作
在制作模板时,需要按照盖梁的尺寸、形状和设计要求制作。
此外,还要考虑到模板的承重能力、拆卸方便性和材质选择等问题。
第三步:施工准备
在施工之前,需要清理施工现场,确保施工区域干净整洁。
此外,还需要进行场地测量、定位和支撑梁架的搭建等准备工作。
第四步:现场浇筑
在浇筑混凝土之前,需要先预应力钢筋,然后再进行混凝土的浇筑。
在浇筑过程中,需要控制好混凝土的流动性、坍落度和胶凝时间等,确保混凝土的密实性。
第五步:养护与拆卸
在混凝土浇筑完成后,需要对其进行适当的养护和保养。
等待混凝土达到设定的强度,再进行模板拆卸和压紧设备的拆除。
以上就是大悬臂预应力混凝土盖梁施工的完美流程,只有精细的计划和周密的准备,才能确保安全高效的完成这个复杂的工程。
论文大悬臂预应力盖梁设计及强度分析
大悬臂预应力盖梁设计及强度分析摘要:本文以某过渡墩大悬臂盖梁为例,介绍大悬臂预应力混凝土盖梁设计及强度分析验算。
关键词:不等跨过渡墩大悬臂倒T 承载能力计算中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1.概述装配式预制梁桥受力明确,构造简单,易于标准化和规模化施工,是中小跨径桥梁中应用最为广泛的桥梁结构形式。
盖梁作为预制梁桥重要的承重构件,承受上部结构的荷载并将其传递给桥墩。
采用预制梁桥就不可避免地遇到盖梁设计问题。
近年来,大悬臂盖梁以其线条简洁、造型美观、桥下空间易于利用等特点,在城市桥梁中得到越来越广泛地利用。
在城市桥梁中,因为影响布跨的因素较多,常常出现连接非等跨桥梁的过渡墩。
这样,过渡墩的大悬臂盖梁除了要进行抗弯和抗剪的设计外,还有比普通盖梁更加突出的抗扭设计问题。
本文以某过渡墩大悬臂盖梁为例,介绍大悬臂预应力混凝土盖梁设计及强度分析验算。
2.工程实例及计算模型某桥梁过渡墩两侧分别接40米和25米小箱梁,采用盖梁接双柱式桥墩。
为降低盖梁高度,增加桥下净空,使盖梁视觉上更轻巧美观,本桥墩选择了倒T型盖梁。
倒T型盖梁一般梁高较高,可以提供较普通盖梁有更好的强度,对结构的纵向抗震也有好处。
本桥墩盖梁横桥向宽26.9米,悬臂长度9.55米。
盖梁根部梁高4.4米,悬臂端梁高3.45米。
盖梁截面全宽3.3米,倒T部分腹板宽1.5米。
本桥墩两侧桥跨长度相差较大,为减小桥墩顺桥向弯矩,设置了30厘米的偏心。
盖梁构造及配筋如下图1~图3所示:图1 盖梁一般构造图2 盖梁预应力钢束布置图3 盖梁钢筋布置示意3.盖梁计算3.1计算内容对于大悬臂盖梁来说,主要计算内容在于其悬臂部分的结构计算。
本次计算将桥墩盖梁简化为三维杆系计算模型,验算盖梁悬臂控制截面在外荷载作用下的抗弯、抗剪及抗扭承载能力是否满足规范要求。
3.2计算方法除自重外,盖梁主要承受上部传来的荷载。
上部恒载按实际重量计算,活载根据车轮作用的最不利位置采用杠杆法得出各支座反力。
双墩柱大悬臂预应力盖梁的计算
双墩柱大悬臂预应力盖梁的计算刘忠伟卢启煌(深圳高速工程顾问有限公司,广东深圳,518034)【摘要】对某高架桥双墩柱大悬臂预应力盖梁进行了分析,从大悬臂预应力盖梁的受力模式和计算方法等方面进行了论述,分析了计算结果,可作为该类型盖梁设计的参考。
【关键词】大悬臂预应力盖梁计算1 引言近年来,随着城市空间的不断发展,大量环城或绕城高速公路采用高架桥形式上跨市政道路。
周围环境对桥梁结构的型式影响较大,桥下既要保证足够的行车道宽度,又要满足城市景观性的要求。
为了满足这些要求,常常采用双墩柱或独柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计方案。
本文以某工程项目高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为例,介绍了该类型盖梁的受力特性和计算要点。
2 盖梁设计概况2.1技术标准(1)设计速度:80km/h;(2)设计荷载:公路-I级;(3)桥梁宽度: 2×16.3m;(4)地震烈度:动峰值加速度系数0.1g,对应地震基本烈度为7度。
2.2 盖梁尺寸上部构造为24m预应力混凝土小箱梁。
下部结构受市政路干扰较大,主要采用了双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁。
盖梁截面采用倒T型形式,盖梁总长33.5m,两侧各悬臂13.4m,两墩柱中心间距为6.7m。
顺桥向顶宽1.0m,两侧垫石平台宽0.8m。
根部高4.22m,端部高2.6m,盖梁由根部到端部采用圆弧形过渡。
主要尺寸见图1桥墩一般构造图。
2.3 盖梁预应力钢束预应力混凝土盖梁采用A类预应力混凝土结构,预应力钢束采用φ15.24低松弛高强钢绞线,预应力钢束布置如图2,参数如下:(1)预应力管道采用塑料波纹管;(2)管道摩擦系数:u=0.2;(3)管道偏差系数:κ=0.0015/m;(4)钢筋回缩和锚具变形:6mm;(5)张拉控制应力:1311.3MPa。
2.4 盖梁施工步骤(1)立模浇筑盖梁混凝土,待混凝土强度达到设计强度的90%时张拉钢束N1a、N1b、N4a、N4b;(2)由中间向两端对称架设预制箱梁;(3)架梁结束后张拉钢束N2a、N2b、N3a、N3b;(4)二期恒载施工。
双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨
双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨摘要:通过笔者参与设计的一座高架桥的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要介绍双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计及在设计中应注意的问题。
关键词:盖梁预应力设计近年来,随着城市规模的不断扩大,快速路及大型立交应运而生,大量高架桥在城市中不断出现,设计中经常采用预制拼装上部结构和大悬臂预应力盖梁桥墩相搭配的结构形式,此类型下部结构既减少占地面积,节省征地等费用,又增加桥下空间的通透性。
上部结构采用预制结构,施工工艺成熟,既保证了施工质量,缩短了工期,又节省造价[1]。
因此,该类方案不仅在技术上安全可行,而且在景观和造价方面均满足要求而备受业主的青睐。
本文以某工程项目高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为例,介绍了该类型盖梁的受力特性和设计要点。
1 盖梁的受力特性盖梁将上部结构所受荷载传递给墩柱和基础,是下部结构设计中的重要部分。
排架墩台在横桥向由盖梁与柱(桩)组成框架结构,对于双墩柱的盖梁可按连续梁计算。
与外加荷载相比,盖梁自身产生的结构内力很小,盖梁上绝大部分的力来自于上部结构经支座传递的集中力。
2 盖梁设计概况2.1 盖梁的构造尺寸及预应力钢束布置此高架桥中的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁总长为2198 cm,左悬臂长774 cm,右悬臂长624 cm,根部高为250 cm,端部高为150 cm,盖梁宽250 cm。
采用双圆柱墩,墩直径为210 cm。
主要尺寸见图1。
预应力混凝土盖梁采用A类预应力混凝土结构,预应力钢束采用φs15.24低松弛高强钢绞线,其标准强度均为fpk=1860 MPa,弹性模量Ep=1.95×105 MPa,延伸率不小于3.5%。
预应力钢束布置如图1所示。
预应力管道采用塑料波纹管;管道摩擦系数:u=0.15;管道偏差系数:k=0.0015/m;钢筋回缩和锚具变形:6mm;张拉控制应力:1395 MPa。
2.2 盖梁的施工步骤预应力混凝土盖梁设计时既要保证使用阶段结构的安全,也要保证施工阶段结构的安全,并尽可能方便施工,所以预应力盖梁的钢束通长状况下可分两批次张拉[2],同时考虑施工的便易性,本盖梁采用单侧张拉。
大悬臂预应力盖梁设计与计算
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在 荷 载短 期效 应 组 合下 最 大悬 臂 端 挠 度 为
23 . 8 mm。
按 照新 《 公桥 规》 第6 . 5 - 3 条规定 , 受弯 构件在 使 用 阶段 的挠 度应 考 虑 荷 载 长期 效 应 的影 响 。 该桥 采用C 5 0 混 凝 土 ,其 挠 度 长 期 增 长 系 数 0=1 . 4 2 5 ,结 构 自重 产 生 的挠 度 为 1 9 . 1 c m, 则 消 除 结 构 自重 后 产 生 的 长 期 挠 度 为 1 . 4 2 5×
【 4 】 J T G D 6 2 — 2 0 o 4 , 公 路钢筋 混凝土及 预应 力混凝 土桥涵设计 规范
大悬臂预应力混凝土盖梁设计
大悬臂预应力混凝土盖梁设计摘要:本文以广东省某高速公路实际桥梁采用的大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要阐述了公路桥梁大悬臂预应力混凝土盖梁的设计计算方法,供其他设计人员参考。
关键词:预应力盖梁大悬臂设计活荷载Abstract:The paper took a highway bridge with large cantilever prestressed concrete cap beam in Guangdong Province as analysis object, briefly introduced the design and calculation methods of the large cantilever prestressed concrete cap beam in highway, as reference for other designers.Keywords:prestressed cap beam;large cantilever;design;live load1设计背景目前,许多公路桥梁的上部结构采用了小箱梁,空心板,T梁等形式,集成化的桥梁建设使大批盖梁应运而生。
随着交通量的不断增加,桥梁宽度相应变大,盖梁也越来越宽。
其中,大悬臂盖梁的受力相对小悬臂盖梁的受力更为不利,本文以广东某高速公路为背景,对其中的大悬臂双柱式桥墩的盖梁进行了计算分析。
2基本资料上部结构为4x25先简支后结构连续小箱梁,桥宽18.65m,横向7片小箱梁,各墩设置橡胶板式支座,混凝土标号盖梁C40、墩身C35、桩身C30。
墩身采用直径1.4m双墩柱,盖梁截面为矩形,总长19.25 m ,两侧各悬臂6.03m ,两墩柱中心间距为6.5 m。
盖梁顺桥向顶宽1.8 m,根部高2 m,端部高1 m,盖梁由根部到端部采用直线形过渡。
小箱梁盖梁采用15.2钢束,钢束均从盖梁顶过。
钢束分上下两排布置,上排布置4股,一股14根;下排布置4股,一股13根。
大悬臂盖梁的设计与计算
2 . 9 8 c m 。挠度长期增长系数为 l | 4 2 5 ,结构 自重产
生 的挠度为 0 . 7 3 3 a m ,则消除结构 自重后产生 的长 期挠度 为 1 . 4 2 5 × ( 2 . 9 8 — 0 . 7 2 3 )= 3 . 2 1 6c m <1 5 7 0 X 1 / 3 0 0: 5 . 2 3 c m ,满 足 规 范 要 求 。
×m ;最小弯矩包络值约为 1 9 8 0 0 . 0 k N ×m ,小于其
对应的抗力值 2 8 3 0 0 . 0 k NXm ,故 盖梁 抗 弯 能力 完 全
成为 了设计人员考虑的重要 因素 。大悬臂桥墩柱间距 少,
可 以布置于中间绿化带 同时其横向跨越能力大 ,具有结 构轻盈、美观和 富有特 点。针对大悬臂桥墩在市政 道路的 特点,对该桥墩设计及 计算进行了详细地介绍 ,以供 设计 人员参考。本文 以某 项 目的大悬臂桥墩为例进行 了阐述 。
按 《 城 市桥 梁 设 计 规 范 》 中人 群 荷 载 的计 算 公 式 算
柱项 截 面 上缘 最小 压 应力 8 . 0 柱边 缘 截面 上 缘最 大 压应 力 1 0 . 8 柱 边缘 截 面上 缘 最小 压应 力 6 . 4
1 6 . 2 l 6 . 2
5 . 2 8 . 1
大悬臂盖梁的设计与计算
■ 邝钜 滔
[ 摘 要】在城市桥 梁建设 中,如何减少 占地、征地拆迁量 ,
阶段应 力,抗裂 满足规范要求 ,同时也要保证施 工 阶段应 力、抗裂 满足要求 ,本桥墩 的构件类型采用 全 预 应 力 构 件 ,混 凝 土 上下 缘 均 不 出现 拉 应 力 。
验 算 内容 为 M i d a s / C i v i 1 ,P s c设计 中 的 :施 工
大悬臂预应力盖梁桥墩设计探讨
大 悬臂 预 应 力 盖 粱桥 墩 的 组 合 方案 进 行 介 绍 ,并 对该 类型 桥 墩 设 计 情 况进 行 分 析 . 以供 该 类桥 墩 设 计 参 考 。 关 键 词 :大 悬臂 ;预 应 力 盖 梁 ;桥 墩 ;设 计 ;计 算
中图 分 类 号 :U 4 . 43 2 2 文 献 标 识 码 :A 文 章编 号 : 10 — 7 6 2 1 ) 8 0 0 — 3 0 2 4 8 (0 2 0 — 1 10
0 0 5m。钢筋 回缩 和锚 具 变 形 为6 m。张拉 控 制 . 1/ 0 a r
预 应 力 混 凝 土 盖 梁 采 用 A类 预 应 力 混 凝 土 结
构 ,预应力 钢束 采 用41 . 低 松 弛高 强钢 绞线 。预 ,52 4 应 力 钢束 布 置 如 图2 示 。预应 力 管 道采 用 金 属 波 所
纹 管 ,管 道 摩 擦 系 数 u 02 ,管 道 偏 差 系 数 : = .5
Ab ta t Co ie t h cu ltran o h e t n o i t rd e a h h iCi rotE . sr c : mbn d wi te a ta eri fte s ci fJt Gae B g tZ u a t Ai r x h o i i y p
1 设计概 况
11 技 术 标 准 .
盖 梁根 部高 度 为28 ,m,端 部高 度 为1 m,由根 部 到 . 2 端部 采用 抛 物 线 y 1 — .1 7z 渡 。现 选 取 16 = . 00 8 x过 6 7#
桥墩 为例 ,构造 尺寸 见 图1 。
1 盖 梁预 应 力 钢 束 . 3
p e s a , h o i a in d s n o e u p rsr c u ewi r f b c td s l b x gr e s a d t e lwe tu 。 r s w y t e c mb n t e i ft p e tu t r t p e a r ae ma l o id r n h o r s c o g h h i r t r t ag a t e e r sr s e o i g p e r n r d c d a d t e t p so r g ir d sg r n lz d u e wi l r e c n i v r p e t s d c p n i ra e i to u e , n h y e fb d e p e e i n a e a a y e h l e i
大悬臂预应力混凝土盖梁设计分析
大治 河 桥位 于上 海浦 东南 汇 两港 公路 引桥分 东
1 盖 梁 设 计
西 两 幅 .每 幅 桥 宽 1 . 5m.整 幅 布置 为 1 .2 + 66 2 66 5m 1 5 +1 .2 =3 .0 其 中4 墩处 小 桩 号 . 0m 7 66 5m 5 0m 0 号 方 向为分 幅小 箱梁 .大桩 号方 向为 分 幅钢一 混 凝土 叠 合 梁 因桥墩 处受 天 然气 管道 保护 范 围 限制 .不能 分
幅设 置 桥 墩 .故4 墩 处需 设 置 独 立 柱 、大悬 臂 预 应 号 力 盖梁 现 以4 号墩 盖 梁 为例 介 绍 大 悬 臂 预应 力 混 凝
11 盖梁 的构 造 尺寸 . 鉴 于 盖梁 悬臂 较长 ,上 部 恒载 、活 荷载 大 ,为满
足 刚度要 求 .盖 梁截 面形 式采 用 倒T .盖 梁 宽度 为 型
/ k 6 P ,弹性模量 =1 5×1 P 。采 [ =1 0M a  ̄ L 8 . 9 0M a
用 塑料波纹 管 .预应 力灌浆 采用 真空 灌浆工 艺 预应
图 4 盖 梁 锚 固端
22 施 工 阶 段 控 制 应 力 .
力损失参数 :管道摩阻系数 . ,局部偏差系凯 为01 5
梁 大 悬 臂 预 应 力 混 凝 土 盖 梁 的设 计 思 路 、计 算 方 法 、预 应 力 盖 梁 设 计 中 应 注 意 的几 个 问题 ,为 今 后 的盖 梁 设 计 提 供 经
验。 关 键 词 : 大 悬 臂 ; 预 应 力 ; 盖 梁 ; 设 计 ; 分 批 张拉 中 图分 类 号 :U 4 .2 4 32 文献 标 识 码 :A 文章 编 号 : 1 0 — 6 5 ( 0 0 2 0 2 — 3 0 4 4 5 2 1 )0 — 0 5 0
浅谈大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算
浅谈大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算随着城市化的发展,越来越多的高速公路、城市主干道等需要建设跨越道路的桥梁,其中大悬臂双柱墩预应力盖梁常见于跨越不太宽的道路。
那么,如何进行大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算呢?大悬臂双柱墩预应力盖梁由于其结构简单、施工方便、经济实用等特点,在桥梁工程中得到了广泛应用。
其基本结构特征是:由双柱墩支撑的预应力混凝土盖梁的长度超过了柱距的一半,臂长较大,称为大悬臂。
在进行大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算时,需要考虑以下几个因素:一、计算荷载:计算荷载是进行大悬臂双柱墩预应力盖梁计算的第一步。
荷载分为常规荷载和变动荷载两种,常规荷载包括盖梁、桥面、防撞护栏以及人行道等自重;而变动荷载则包括行车荷载和风荷载等。
二、预应力设计:预应力设计是大悬臂双柱墩预应力盖梁计算的重要一环。
通过施加一定的预应力,可以改变结构的内力分布,提高结构的承载能力和疲劳性能。
预应力设计需要满足以下三个条件:盖梁与柱墩应伸长相等;盖梁两端受拉;盖梁盖板底面应有一定的压力。
三、截面设计:截面设计是指大悬臂双柱墩预应力盖梁中盖梁的横截面设计。
截面设计需要根据受力状态、刚度要求等多方面因素进行考虑,以保证结构的承载能力、安全性和经济性。
在截面设计中需要注意以下几个问题:保证截面尺寸合理,使得剪力不产生翻边和开裂;在深入梁中位置开设预应力孔;在某些区域增强截面的刚度。
四、钢筋设计:大悬臂双柱墩预应力盖梁的钢筋设计需要充分考虑构件的疲劳和震动等因素,以保证其强度和刚度。
在进行钢筋设计时,可以采用限制应力法或极限状态法进行计算。
五、施工工艺:大悬臂双柱墩预应力盖梁的施工工艺也是影响其承载能力和安全性的一个重要因素。
在施工过程中需要注意以下几个方面:施工中加强与普通梁的过渡,避免产生裂缝;在预应力张拉过程中采取逐段张拉的方法,并注意锚固长度和锚固位置的选定;加强监测和检验,及时发现和处理结构缺陷。
总之,大悬臂双柱墩预应力盖梁的计算需要综合考虑多种因素,对其结构、荷载、预应力设计、截面设计、钢筋设计及施工工艺等方面进行充分的分析和研究,以保证其在工程实践中的安全性和经济实用性。
大悬臂T型墩预应力盖梁的设计与计算
算 分析 ,活 载横 向加载方 法 ,常见 的有 如下 两种 :
a ) 董
直 力 口 麴
盖梁直接作为桥面单元 ,
在盖 梁上设 置虚 拟 桥面单
的计 算模 拟 方法 综 上所 述 .本 项 目采 用 “ 桥梁 博 士” 软件 中的 活载 横 向 自动加 载 功能 对 盖梁 进行 计
考虑 1 0 c m混 凝 土 铺 装 和 l 0 c m沥青 铺 装 再 加 防
撞 护栏 .分 配到一 个支座 的力 为4 8 1 . 4 k N。 4 . 1 . 4 预应力 荷载
1 2 . 5 m= 2 5 . 5 m 桥 梁 上跨 规 划 的新 城 市 大 道 .因 桥
梁 两 侧设 置 辅 道 .且未 来 两 侧 工业 园建 筑 物较 多 , 从提 升 桥下行 车 舒适 度及 开发 未来 城 市景 观 的角 度
出发 .经过 多方 案 的 比较 .在 一 般情 况下 桥 梁上 构
1 3 3 9 . 2 M P a 。综合 考 虑施 工及 运 营 的需 求 .本 次 钢
束分 两批 张拉 。钢柬具 体 布置见 图2 。
2 0 1 3 年8 , q第 1 5 期 I 4 3
桥隧 工程 B r i d g e &T u n n e l E n g i n e e r i n g
1 1 . 5 m。具 体 尺寸 如 图l 所示 。
3 . 2 预 应 力设 置
盖梁 施工 步骤 如下 :
a ) 搭设 支 架 、立 模浇 筑盖 梁混凝 土 : b ) 待混 凝 土 强 度 达 到9 0 %且 龄期 不 小 于 5 d 时. 对称 张 拉N 2 钢 束并 灌浆 : c ) 按先 中梁 后边 梁 的顺 序对 称架 设小 箱梁 : d ) 对称 张拉N1 钢束并 灌浆 : e ) 浇筑 横 隔板 、湿 接缝 、墩 顶连 接段 。施 工桥 面板 、二期铺 装及 防撞 护栏 等 : f ) 成 桥 、运营 。 4 盖梁 计算 分析 盖 梁 承 受 的 恒 载 主 要 有 盖 梁 自重 、预 应 力 荷 载 、上部 结构 自重及 二期 恒 载等 。盖 梁承 受 的活载 根据 桥梁类 型 主要有 人 群荷载 和汽 车荷载
论文大悬臂预应力盖梁设计及强度分析
论文大悬臂预应力盖梁设计及强度分析一、引言大悬臂预应力盖梁是一种常见的桥梁结构,由于其设计和强度分析对于确保桥梁的安全性和稳定性非常重要。
本文将介绍大悬臂预应力盖梁的设计原理和强度分析方法。
二、大悬臂预应力盖梁的设计原理大悬臂预应力盖梁的设计原理是通过引入预应力来提高梁的承载能力和抵御外部荷载的能力。
预应力是通过在梁中引入张拉的钢筋或钢缆来产生的,使梁在负荷作用下处于预应力状态,从而增加了梁的弯曲承载能力。
大悬臂预应力盖梁的设计需要考虑以下几个方面:首先是梁的几何尺寸和参数的确定,包括梁的截面形状、高度、宽度等;其次是预应力的设计,包括预应力的大小、布置和施加方式等;最后是梁的施工工艺和施工过程的控制,确保梁的预应力效果能够得到保证。
三、大悬臂预应力盖梁的强度分析方法大悬臂预应力盖梁的强度分析方法主要包括静力分析和动力分析两种。
静力分析是基于梁的几何形状和预应力的施加状态,通过应力和变形的计算来确定梁的强度。
静力分析方法可以通过理论计算和数值模拟两种方式进行。
理论计算是基于梁的基本原理和公式进行计算,需要根据实际情况做出一定的假设和简化。
数值模拟是通过计算机仿真来进行,可以更加精确地模拟梁的受力和变形情况。
动力分析是基于梁的振动特性和外部荷载作用下的动力响应来确定梁的强度。
动力分析方法可以通过理论推导和实测两种方式进行。
理论推导是基于梁的振动方程和材料的动力特性进行计算,可以得到梁在不同荷载下的响应。
实测是通过悬臂预应力盖梁的实际振动测试来获取梁的动力响应,然后进行分析和计算。
四、结论大悬臂预应力盖梁的设计和强度分析是确保桥梁安全性和稳定性的重要环节。
通过合理的设计原理和强度分析方法,可以有效地提高梁的承载能力和抵御外部荷载的能力。
在实际工程中,需要根据具体情况选择适合的设计原理和强度分析方法,确保大悬臂预应力盖梁的设计和施工质量。
大悬臂预应力混凝土盖梁装配式支架现浇施工工法(2)
大悬臂预应力混凝土盖梁装配式支架现浇施工工法大悬臂预应力混凝土盖梁装配式支架现浇施工工法一、前言大悬臂预应力混凝土盖梁是一种常见的大跨度梁板结构,在工程施工中,其无论是施工质量还是工期均是重要的考虑因素。
为了提高施工效率和质量,大悬臂预应力混凝土盖梁装配式支架现浇施工工法应运而生。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、二、工法特点1. 高效快速:采用装配式支架现浇施工工法,能够提高施工速度,节约人力资源。
2. 质量可控:通过预应力和装配式支架的应用,能够保证混凝土盖梁的质量和稳定性。
3. 绿色环保:采用预应力混凝土技术,减少了使用建筑钢材的数量,对环境的影响较小。
4. 经济实用:装配式支架的使用降低了建筑物的自重加载,减少了项目投资。
三、适应范围该工法适用于大跨度、大悬臂的预应力混凝土盖梁施工,例如桥梁、大厅等。
四、工艺原理大悬臂预应力混凝土盖梁装配式支架现浇施工工法的核心原理是通过预应力和现浇混凝土技术,保证结构的稳定性和承载能力。
该工法将装配式支架与混凝土现浇相结合,先进行支架装配,然后进行现浇混凝土,使结构形成一体化。
具体实施过程中,根据实际工程需求,选用适当的预应力张拉工艺,安装预应力钢束,并进行张拉,以提供预设的预应力。
然后,安装装配式支架,根据结构要求进行调整和支撑。
最后,进行现浇混凝土,将混凝土浇筑至支架部位,充分填满间隙,使其与预应力钢束紧密结合。
五、施工工艺1. 预应力处理:根据设计要求,进行预应力计算、钢束选用、张拉设备调试等准备工作。
2. 装配式支架安装:根据结构要求,进行装配式支架的安装和调整,保证结构的准确度。
3. 混凝土浇筑:进行混凝土配比调试,并将混凝土浇筑至支架部位,保证浇筑质量和充实度。
4. 养护处理:对浇筑后的混凝土进行养护处理,使混凝土获得足够的强度和稳定性。
六、劳动组织该工法需要组建专业施工队伍,包括预应力钢束安装组、装配式支架安装组和混凝土浇筑组,并有专业负责人进行统筹和管理。
大悬臂预应力混凝土盖梁设计
大悬臂预应力混凝土盖梁设计
张建新
【期刊名称】《交通世界(建养机械)》
【年(卷),期】2014(000)001
【摘要】引言在城市桥梁建设中.周围环境对桥梁上、下部结构的选型影响很大.桥下既要有足够的行车道宽度,又要使桥梁结构与周围环境在空间上协调.从而满足城市的景观要求。
城市交通的不可间断也制约着工期,故城市桥梁上部结构一般采用预制拼装.而下部结构则要保证桥下足够行车宽度和视野通透,大悬臂盖梁少墩柱成为工程设计的优选方案。
【总页数】2页(P144-145)
【作者】张建新
【作者单位】中交远洲交通科技集团有限公司
【正文语种】中文
【相关文献】
1.单柱式大悬臂T型桥墩预应力混凝土盖梁设计与计算
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大悬臂预应力混凝土盖梁设计
摘要:本文以广东省某高速公路实际桥梁采用的大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要阐述了公路桥梁大悬臂预应力混凝土盖梁的设计计算方法,供其他设计人员参考。
关键词:预应力盖梁大悬臂设计活荷载
Abstract:The paper took a highway bridge with large cantilever prestressed concrete cap beam in Guangdong Province as analysis object, briefly introduced the design and calculation methods of the large cantilever prestressed concrete cap beam in highway, as reference for other designers.
Keywords:prestressed cap beam;large cantilever;design;live load
1设计背景
目前,许多公路桥梁的上部结构采用了小箱梁,空心板,T梁等形式,集成化的桥梁建设使大批盖梁应运而生。
随着交通量的不断增加,桥梁宽度相应变大,盖梁也越来越宽。
其中,大悬臂盖梁的受力相对小悬臂盖梁的受力更为不利,本文以广东某高速公路为背景,对其中的大悬臂双柱式桥墩的盖梁进行了计算分析。
2基本资料
上部结构为4x25先简支后结构连续小箱梁,桥宽18.65m,横向7片小箱梁,各墩设置橡胶板式支座,混凝土标号盖梁C40、墩身C35、桩身C30。
墩身采用直径1.4m双墩柱,盖梁截面为矩形,总长19.25 m ,两侧各悬臂6.03m ,两墩柱中心间距为6.5 m。
盖梁顺桥向顶宽1.8 m,根部高2 m,端部高1 m,盖梁由根部到端部采用直线形过渡。
小箱梁盖梁采用15.2钢束,钢束均从盖梁顶过。
钢束分上下两排布置,上排布置4股,一股14根;下排布置4股,一股13根。
图1 大悬臂盖梁桥墩一般构造图
3结构模型及计算过程
3.1计算方法
计算采用Midas 2010进行空间杆系分析,根据桥梁施工流程划分结构计算的施工阶段。
根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力计算,按预应力A类构件验算结构在施工阶段、使用阶段应力、极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。
3.2计算模型
取全桥上下部进行计算,模型按照盖梁,桥墩,桩基的实际尺寸建立单元。
按实际位置和约束情况模拟支座。
桩基的约束完全根据桥址处的地址状况,采用弹性约束模拟大地对桩基的约束。
计算模型如图2所示。
图2盖梁计算模型
3.3荷载的确定
计算预应力盖梁不需要建立全桥模型,无论是施工过程中还是成桥以后,上部结构的荷载将通过支座传递到盖梁上,故在盖梁设计中,可以将上部结构的计算结果中的支承反力作为集中荷载在施工阶段中作用在盖梁对应梁体相应支座位置而设立的节点位置上,此支承反力为成桥内力, 已经包含了上部梁体自重、永久荷载、收缩、徐变和预应力效应等永久荷载。
对于可变荷载来说,汽车活载布置可以在空间杆系程序里用自定义车辆的方法来自动完成。
一般来说,在建模过程中,活载支反力计算方法可分成以下两种:其一是进行盖梁及墩柱建模的同时,建立一道虚拟的加载梁,盖梁与虚拟梁建立主从约束连接,从而实现反力的传递,活载作用在虚拟加载梁上:其二是只建立盖梁及墩柱模型,按规范考虑车轮在桥梁横向可能的行车位置,从而将汽车活载加载到盖梁。
笔者通过计算对两种方法进行了比较,得到了基本一致的计算结果。
本文中,预应力盖梁计算采用了第一种方法。
3.4施工阶段划分
(1)浇筑盖梁,对称张拉上排N1,N2,N3,N4 钢束;(2)架设小箱梁;(3)浇筑现浇层钢束;(4)张拉下排N5,N6,N7,N8,桥面铺装及防撞墙等二期恒载施工。
小箱梁盖梁采用15.2钢束,钢束均从盖梁顶过。
钢束分上下两排布置,上排布置4股,一股14根;下排布置4股,一股13根。
图3 盖梁钢束布置图
4计算结果分析
4.1施工状态应力验算
按照新《公桥规》第7.2.8条规定,在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘混凝土的法向应力应符合:压应力≤0.70,拉应力≤0.70。
本桥施工时混凝土强度已达到标准强度的80%,故压应力允许值0.70=0.70×0.80×26.8=15.00MPa;拉应力允许值0.70=0.70×0.80×2.4=1.344MPa。
施工阶段截面边缘混凝土的最大压应力为12.5 MPa、最大拉应力为1.21 MPa。
4.2承载能力极限状态强度验算
按照桥规持久状况承载能力极限状态计算要求,主梁应满足正截面抗弯强度、斜截面抗剪强度和抗扭强度的要求。
4.2.1正截面抗弯强度验算
按照规范JTG D62-2004第5.1.5条,进行主梁承载能力极限状态内力组合,将预应力钢筋作为结构抗力的一部分,考虑预加力引起的次效应,并考虑普通钢筋的作用,得到结构内力。
由上图可见,所有截面的弯矩均处于弯矩包络图内部,结构抗弯承载力均满足要求。
图4 盖梁截面弯矩包络图
4.2.2斜截面抗剪强度验算
斜截面抗剪强度验算取用的荷载效应为基本组合效应值,按照新《公桥规》
第5.2.9条验算截面尺寸,按照第5.2.7~5.2.8条验算斜截面抗剪承载力。
图5盖梁斜截面剪力包络图
4.3持久状况正常使用极限状态验算
按照正常使用极限状态的要求,采用作用短期效应组合和长期效应组合,按预应力混凝土全预应力构件进行抗裂验算。
4.3.1正应力验算
按照规范JTGD62-2004第6.3.1条,正截面抗裂应对构件正截面混凝土的拉应力进行验算,对于预应力混凝土预应力A类构件,在荷载短期效应组合下,应满足:;在荷载长期效应组合下,应满足:。
图 6 长期、短期效应组合正截面混凝土的拉应力图
长期效应组合正截面混凝土的最大拉应力0Mpa,满足;短期效应组合正截面混凝土的最大拉应力0.54Mpa,满足;正常使用阶段正截面抗裂满足规范要求。
4.3.2主拉应力验算
按照规范JTGD62-2004第6.3.1-8条,斜截面抗裂应对构件斜截面混凝土的主拉应力进行验算,对于预应力混凝土A类现场浇筑构件,在作用短期效应组合下,应满足:。
图7 短期效应组合截面主拉应力图
由上图可见,梁在正常使用阶段斜截面最大主拉应力0.74MPA,斜截面抗裂满足规范要求。
5 施工注意事项
a)由于本工程的预应力盖梁为后张预应力混凝土构件,因此需要采用托架或支架法浇筑盖梁。
在施工前必须要对盖梁支架或托架进行设计,安装模板前需要对支架或托架预压。
b)应严格按照设计,分批分阶段张拉预应力钢束,必须严格控制钢束的张拉顺序,使施工过程和计算模型相吻合。
c)严格控制张拉工艺,采用“双控法”进行横向对称张拉,在引伸量无法达到设计要求时,则应及时查明原因。
d) 张拉过程中应尽量减少预应力损失。
6 结语
从以上的计算分析可知,预应力盖梁梁高相对较小,跨径更大,桥下空间大,桥梁横桥向跨越能力有所增强,为上部结构的集成化建设带来方便,缩短工期,并且结构耐久性也比普通钢筋混凝土结构有所提高。
但预应力盖的梁设计会相对复杂、对施工技术要求较高、难度也较大,特别是在某些情况下使用的大悬臂盖梁受力更为复杂。
设计中尽量将预应力钢束布置在盖梁结构的上缘, 避免出现S 形钢束,施工中严格按设计的顺序张拉钢束。
参考文献
[1] JTG D62—2004.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].
[2] JTG B01—2003.交通部部颁标准.公路工程技术标准[S].
[3] JTG D60—2004.交通部部颁标准.公路桥涵设计通用规范[S].。