灌河大桥总体设计方案(江苏省交通工程建设局)(7)

2019-03-10 14:05

能上要求比较流畅的传递各种荷载产生的内力和变形,同时接头位置具有良好的抗疲劳性、耐久性和可靠性。

①钢混结合段连接形式

预应力砼梁与结合梁的连接构造设计时需考虑下列因素并采取相应措施:为避免连接部位断面重心突变,引起附加弯矩,设计连接部位的结合梁重心应与砼梁重心尽量吻合;且相对应的腹板和翼板的重心应尽量重合,以防结合梁的腹板和底板产生局部弯曲和失稳;采取合理构造将强大的轴向力,由结合梁平顺地传递到砼梁中去;主梁在最不利荷载组合作用下产生的竖向、横向弯矩在连接部位会产生拉应力,这些拉应力不一定能完全由主梁轴力抵消,因此施加一定的纵向预应力。

P.C.箱梁22570钢-砼结合段(1000)1052003400结合梁67271.6顶板T型加劲175横梁钢隔室底板T型加劲602003400

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-30钢混结合构造示意

综合国内外钢砼结合段研究及应用情况,本方案采用了 “钢格室+PBL键”部分连接填充混凝土方式。采用带PBL键和剪力钉群的钢格室与混凝土横梁浇筑为一体的连接形式,钢格室通过钢箱梁加强段与钢箱梁连接。钢格室端部设置承压板,格式腹板设置PBL剪力键及钢板与混凝土的摩擦力传递轴力、剪力和弯矩。国内的鄂东大桥、荆岳大桥及九江二桥均采用此种构造。

②钢混结合段位置选择

混凝土梁与结合梁的结合位置确定原则如下:结合段位置的选择考虑受力、施工便利性。结合段位置尽量选择不会产生较大正负应力变化和竖向位移变动的位置。

两岸混凝土与结合梁结合面设置在距辅助墩11.3m处。

86.3m75m11.3m钢砼结合面 图 错误!文档中没有指定样式的文字。-31结合段位置示意图

(4) 斜拉索锚固 ①锚固型式选择

适合加劲梁单索面双腹板构造的斜拉索锚固形式为钢锚箱,其边界条件与南京长江第三大桥和日本多多罗大桥斜拉索塔端锚固类似。在锚箱与腹板的连接形式上,可采用焊接(南京三桥)或者高强螺栓连接(多多罗大桥)。

表 错误!文档中没有指定样式的文字。-12锚箱连接形式比较

连接方案 传力原理 高强螺栓 通过高强螺栓利用连接面的摩擦力,将通过锚箱传递的拉索力相对均匀地扩散至腹板。 受力性能稳定,耐疲劳,受力均匀,无明显应力集中 工序工艺较为复杂 便于检查,后期可更换 推荐 焊接 通过焊缝连接锚箱腹板和加劲梁腹板,利用焊缝抗剪传递通过锚箱传递的拉索力。 焊缝周围易产生较大焊接应力及应力集中现象,抗疲劳性能较差 操作空间小,焊缝质量不易保证 便于检查 比较 受力性能 施工可操作性 检查维护 推荐意见 ②锚箱构造

锚箱两侧使用高强螺栓与主梁连接,本方案索力较大,对锚箱有一定的抗弯要求,故在锚箱腹板两端都设置了翼缘板,同时锚管也参与斜拉索力的传递,锚箱构造如下图所示。

2250120225图 错误!文档中没有指定样式的文字。-32钢锚箱构造示意(mm)

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1.2.2.5. 斜拉索

斜拉索拟采用钢绞线斜拉索,锚具最大型号6-127。斜拉索采用单索面扇形布置,梁上索距:结合梁标准索距9m,混凝土梁标准索矩5.5m,塔上A1~A14、J1~J14间索矩为2.2m,A14~A26、J14~J26间索矩为2.5m。全桥共设4×26根斜拉索,索长68~271m。

目前,采用较多的减振措施,主要由三种:气动措施、辅助索以及阻尼器,通常都是针对不同机制的拉索振动采用上述一种或几种措施的组合。本桥推荐气动措施和阻尼器两种减振措施组合。另外,在斜拉索外层防护套上设置凹坑或双螺旋线以减小风雨振的影响

1.2.2.6. 辅助墩、过渡墩及基础

辅助墩采用空心柱式墩,断面为矩形,长边外壁设槽口,顺桥向宽3.5m,横桥向宽5.5m,辅助墩采用C40混凝土。辅助墩承台为整体式承台,尺寸为28.0×10.0m(横桥向×顺桥向),厚4m,采用C30混凝土。辅助墩基础采用钻孔灌注摩擦桩,承台下设置10根桩,桩基直径2.20m,灌南侧桩长85.0m,响水侧桩长85.0m,桩身采用C30水下混凝土。

过渡墩采用空心墩配盖梁的形式,盖梁高2.9m,盖梁全宽14.8m,顺桥向宽度4.5m。过渡墩墩身横桥向呈弧形打开状。墩顶尺寸为6.5×3.5m,由墩顶向下7m范围内过渡到5.0×3.5m,采用C40混凝土。过渡墩承台为整体式承台,

尺寸为29.5×11.4m(横桥向×顺桥向),厚4m,采用C30混凝土。过渡墩基础采用钻孔灌注摩擦桩,承台下设置10根桩,桩基直径2.20m,灌南侧桩长80.0m,响水侧桩长80.0m,桩身采用C30水下混凝土。

6003501480290115450290650HH400525550325325325LL4003705006053953503952950/220042042043511402003703702001000200600200D220

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-33主桥方案二辅助墩一般构造

图 错误!文档中没有指定样式的文字。-34

主桥方案二过渡墩一般构造

1.2.3 主桥方案三(双索面PK箱结合梁斜拉桥)

1.2.3.1. 总体布置

本方案采用双塔双索面混合梁斜拉桥,其中边跨采用预应力混凝土箱梁,中跨采用箱形结合梁,跨径布置为3×65+490+3×65=880m,本方案主跨位置与方案一相同,过渡墩及辅助墩的布置在考虑合理边中跨比例的基础上兼顾与两岸大堤的关系,过渡墩置于堤外。

8800033400×4650 1.2.3.2. 结构体系

结构整体为半漂浮体系。索塔位置设置竖向支座、横向抗风支座、纵向限位阻尼;辅助墩位置设置竖向支座(依靠单侧单向活动支座提供横向抗风承载能力);过渡墩位置设置竖向支座和横向抗风支座。

限位阻尼为动力阻尼和额定行程限位的组合功能装置系统,即对小于额定行程量的慢速位移不约束,如温度、活载等引起的位移;当由百年风荷载等引起的超出额定行程的位移发生时,装置起到限位锁定,优化结构反应的作用;纵向阻尼对汽车制动﹑船撞和地震等冲击荷载激励下的动力响应产生缓冲和阻尼作用。

1.2.3.3. 索塔及基础

(1)索塔构造

桥梁主塔采用C50混凝土,塔柱为钻石型,塔高186m,其中下塔柱47m,上塔柱139m。上塔柱为等截面形式,纵桥向长5.5~8.5m,横桥向宽5.0m;下塔柱底部纵桥向长9.5m,横桥向宽12.0m。塔柱为带倒角的矩形截面。索塔上下塔柱分界处设置一道横梁,横梁高7.0m,宽6.0m。索塔塔座高2m。


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