连续体系梁桥设计与计算分析

梁桥对于桥梁弯 曲的要求非常严格 。在实 际设计 时要 根 据 不 同的 用途 设 计 不 同 的类 型 的跨 径 。一 般 而 言 ， 连续 体 系梁 桥 的设 计 时 ， 于大 跨 度 的 在 对 桥 梁 ， 般 采用 不 等 跨 布 置 ， 边 跨 一 般 为 中跨 的 一 其 Ｏ５ ０８ ．— ．。对 于 中小 跨 度 的桥 梁 在设 计 时 一般 采 用 等 跨 距 布 置 。这样 施 工 方 便 ， 且 非 常美 观 ， 于 并 对 安全性也没影响。 当桥 梁 有 特 殊 使 用 要 求 时 ， 可 也 将 跨 度 设 为 短 边跨 布置 ，但 在 一 般 情 况 下 不 会 使
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支点外 ， 大负弯矩发生在 导梁刚接近前方 支点 最
时。
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２１ 年 ４ ０２ 月第 ４ 期
城 市道桥 与 防 洪
桥梁结构
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城 市道桥 与 防 洪
桥梁结构
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表 １ 不 同形 式 的连 续 体 系 梁桥 的梁 高 设 计 原 则 一 览 表
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２ 连续体系梁桥施工过程中其内力和变形计算
连 续 体 系 梁 桥设 计 最 重 要 的是 确 定 各 个 参 数
因此 ， 差 自应力 表 示 为 ： 温 ｃ（ ）Ｅ ６（ ） （ ） Ｅ Ｔ ｙ 一 （ ｏ ｙ （ ） ｒ ｙ ＝ ［ｒ 一 ｙ ｌ ａ （ ）Ｅ ６＋ ） ｙ ＝ Ｘ ３
分析 ， 首先对 连续体 系梁 桥设计 的几 个设计 参数展 开讨 论 ， 随后对连 续体 系梁 桥 的内力 和变 形计 算进 行 了分析 。其 内容 对于
连续体 系梁桥 设计及 施工 具有一 定 的参 考价 值 。
关键词 ： 连续 体系梁 桥 ； 设计 ； 内力 ； 变形 计算
中图分 类号 ： ４ ８２＋ 、 ４ ２５ Ｕ ４ ．１５ Ｕ ４ ． 文献标 识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ９ ７ １ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）４ ０ ５ — ２
一
后期配 筋时 ， 各跨 跨 中底板 配置连续束 。在顶板 上要配 制横 向钢筋或横 向预应力钢筋 ， 腹板下 其 弯 的纵 向钢 筋 需要 时 布置 竖 向预 应 力 钢 筋 。
感性非常强 ，因此 ，讨论 和计算其温度应力非常 重 要 。 产 生 温 度 应 力 最 重 要 的原 因 是 常 年 温 差 、 日照 、 凝 土 水化 热 问题 。具 体计 算 方 法 如 下 ， 混 由 于温 度 产 生 的 应 变 为 ：
１ 连 续体 系梁桥 设计 分析
在桥 梁 设 计 时 ，要 针 对 不 同 的使 用 条 件 和使 用 原则 进 行 整 体 和 细 节 的设 计 ，例 如 跨 径 布 置 确
定等。
等多种方法 ， 于不 同的形式 ， 对 其顶板宽度也不相 同 ， 如单 箱 单 室 其 顶 板 宽 度 要 小 于 １ 例 ８ｍ。 １３ 梁 高 的设 计 原 则 ． 连续体系梁桥设计 中 ，梁高是一个非常重要 的参 数 。 过 梁 高来 区分 ， 续 体 系梁 桥 主要 有 两 通 连 种 形 式 ， 高度 梁 和 变 高 度 梁 。 高度 梁 主要 用 于 等 等 中、 小跨 径连续 梁 ， 一般跨 径在 ５ ～０ｍ 以下 。变高 ０ ６ 度 梁 主 要 用 于 大跨 径 连 续 梁 ，其跨 径 在 １０ｍ 以 ０ 上 ，０ ９ ％为 变 高度 连 续 梁 。 同形 式 的 连续 体 系梁 不 桥 其 设 计 梁 高设 计 原 则 如 表 １所 列 。 １４ 腹 板 及 顶 、 板厚 度 的设 计 ． 底 在 进 行 连续 体 系梁 桥 设 计 时 ， 板 及 顶 、 板 腹 底 厚 度 同样 是 非 常重 要 的参 数 。对 它 们 的选 择 要 根 据 桥 梁 的要 求来 进 行 合 理 设 计 。 中 ， 板 主要 满 其 顶 足 横 向抗 弯 及 纵 向抗 压 要 求 ， 一般 采 用 等厚 度 ， 主
１５ 配 筋 的选 择 ．
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图 １ 主梁 的弯矩 图
２２ 温 度 应 力 计 算 ． 前 文 中也 提 到 ，连 续 体 系梁 桥 对 于 温 度 的 敏
不 同形式 的梁 桥 其 配 筋 的形 式 也 不 同 。概 括 来 说 ， 悬 臂 施 工 阶段 配 筋 ， 主 筋 没 有 下 弯 时 在 其 布 置 在 腹 板 加 掖 中 ，需 下 弯 时 平 弯 至 腹 板 位 置 ， 般 在 锚 固 前 竖 弯 ， 抵 抗 剪 力 ； 进 行 连 续 梁 以 当
由 图 ａ和 ｂ可 以看 出 ， 梁 的 弯 矩 与 导 梁 刚 ． ． 主 度 及 重 量 有 关 ， 最 大 正 弯 矩 发 生 在 导 梁 刚 顶 出 其
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求解 可 得 ！
０ 引 言
随 着交 通 运输 的发 展 ，桥梁 建 设 也 进 入 了一
个 快 速 发展 的 时期 。 术 的 改革 创 新 ， 技 以及 使 用 形
式的要求使得各种形式 的桥梁出现在社会发展 和 城 市 交 通建 设 中 。 这 其 中 ， 续 体 系 桥梁 是一 类 在 连 使 用 较早 且 较 为 广 泛 的桥 梁 类 型 。 １８ 从 ９３年广 东 珠 海 的珠 江三 桥 开 始 ，连 续 体 系桥 梁 在 我 国 已经 有 ３ ０ａ的建 设 历 史 ， 建 设 类 型 从 最 初 的简 单 箱 其 室 类 型 发展 到现 在 的双 幅 多 箱 室形 式 。与 其 他 形 式的桥梁相 比 ， 连续体系桥梁 的跨度并不是很 大 ， 主 要 用 于较 小 跨 度 的桥 梁建 设 。其 体 系特 点 主要 体 现 在 四个 方 面 ： 先 ， 首 由于 支 点 负 弯矩 的卸 载 作 用 ， 中正 弯 矩 大 大 减 小 ， 载 、 载 均 有 卸 载 作 跨 恒 活 用 ；其次 ，由于 弯 矩 图面 积 的减 小 ，跨 越 能 力 增 大； 三 ， 第 由于 连 续 体 系 梁 桥 属 于 超 静 定 结 构 ， 对 基础变形及温差荷载较敏感 ；第 四 ，在使用过程 中， 由于 整 体 性 能 较 为 稳 定 ， 度 较 小 ， 此 其 行 跨 因 车 条 件非 常好 。本 文 主 要对 连续 体 系梁 桥 的设 计 及 其 力 学 计 算 两 个 方 面 展 开 分 析 ，为实 际 的连 续 体 系 梁桥 的施 工 带 来 一 定 的 参 考 。
梁桥 ， 有支 架 现浇 ， 厚 可 取 ０８～１２ｍ。肋 梁 式 板 ． ． 截 面 主要 用 于用 于 跨 径 ２～ ０ｍ， 制 架 设 ， 高 ５ ５ 预 梁
一
般 取 １６～２５ ｍ。箱 形 截 面 ，用 于 跨 径 超 过 ． ．
３ ～０ｍ 以上 ， 支 架 现 浇 、 孑 施 工 及 悬 臂 施 工 ０ ６ 有 逐 Ｌ
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桥梁结构
城 市道桥 与 防 洪
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连 续体 系梁桥设 计 与计 算分析
马 凌 ， 哲 峰 邱
（ 京 中交道路 桥梁工 程勘 察设计 有限公 司 ， 南 江苏 南京 ２ ０ ０ １ １０ ４ 摘 要 ： 续体 系梁桥是 现代 桥梁建 设 中非常重 要的一 种形 式 ， 泛地 应用 于短跨 度桥 梁建 设 中。该 文 主要从 两个 方面 展开 连 广
审。 综合项 目主要包 括道路 、 梁 、 桥 给排 水 等专业 ， 对 中小 型桥梁 ，通 常情 况下都 是 与其它专 业 放在一 起 综 合 评 审 ； 大 桥和特 大桥 ， 对 要进 行专项 方案 评 审。
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程中， 梁体 内力不 断发生 改变 ， 梁段 各截 面在 经 过 支 点 时 要 承 受 负 弯 矩 ，在 经 过 跨 中 区 段 时 产 生 正 弯 矩 ，配 筋 必 须 满 足 施 工 阶 段 内力 包 络 图 （ 图 １。 见 ）
：
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三 一一１
要 由横 向抗 弯 控 制 ； 板 主 要 承 担 剪 应 力 和 主 拉 腹 应 力 ， 般 采 用 变 厚 度 腹 板 ， 近 跨 中处 受 构 造 一 靠
要求控制 ， 靠近支点处受 主拉应力控制 ， 加厚 ； 需 底板需要满足纵 向抗 压要求 ，一 般采用变 厚度 ， 跨 中主 要 受 构 造 要 求 控 制 ， 点 主 要 受 纵 向 压 应 支 力 控 制 ， 加 厚 。具 体 的 设 计 参 数需 要 根 据 其 内 需 力 的计 算 结果 来 确 定 。
１１ 跨 径 布 置 的设 计 ． 在连 续 体 系梁 桥 设 计 中 ， 距 布 置非 常重 要 。 跨 连续体 系梁桥跨距布 置 的设计原则有 四个方 面 ， 分别是减小弯矩 、增加刚度 、方便施工 、美观要 求。 从这 四个原则上也可以进一步发展 。 连续体 系
收 稿 日期 ：０ ２ ０ 一 １ ２ １ — ２ Ｏ 作者简介 ： 马凌 （ ９ ０ ） 男 ， 苏人 ， １８ 一 ， 江 工程 师 ， 事交通 工程 从 设计 工作 。 用。
１２ 截 面 形 式 的设 计 ． 连 续 体 系 梁桥 的形 式 有 很 多种 ， 括 ： 式 截 包 板 面 、 梁式截 面 ， 形 截面 ， 肋 箱 以及 其 它形 式 的截 面 。 在 实际 的工程 中， 主要应 用前 三种截 面形式 。 式截 板
面分 为两 种 ： 实体 板 主要 用 于 中小 跨 径 连 续 梁 桥 ， 并 进 行 支 架 现 浇 ；空 心 板 材 料 用 于 ｌ ～ ０ｍ 连 续 ５ ３
根 据 截 面 内水 平 力 平 衡 ， 以及 截 面 内力 矩 平
衡方 程 ：
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的具 体数值 ， 例如 ： 跨径布置 、 梁高等 。这些参数 的选 择 并 不 是 随意 的 ， 是 需 要 根 据 具 体 的 内力 而 和变形计算来确定 。因此 ， 对于连续 体系梁桥施 工过 程 中其 内力 和 变 形进 行 计 算 是 必 要 的 。 ２ １ 稳 定 载 荷作 用 下 连 续 体 系梁桥 内 力 ． 在 连 续 体 系梁 桥 施 工 过 程 中 ， 致 要 经 过 四 大
个 阶 段 ， ： 堂 支 架 现 浇 施 工 、 支 变 连 续 施 即 满 简 工 、 跨 施 工 及 顶 推 施 工 。在 这 四 个 阶 段 中其 内 逐 力 是 不 断 变 化 的 ，在 实 际 的 工 程 中 主 要 是 针 对
最 后 一 节 阶 段 的 内力 变 化 进 行 分 析 。在 顶 推 过