此,顶板、底板除按板的构造要求决定厚度之外,还要按桥跨方向上总弯矩决定其厚度。
箱梁根部底板厚度箱梁底板厚度随箱梁负弯矩的增大而逐渐加厚至墩顶,以适应受压要求。底板除须符合使用阶段的受压要求外,在破坏阶段还宜使中和轴保持在底板以内,并有适当的富裕。一般约为墩顶梁高的1/10~1/12,或按以下推荐公式选用:
墩上底板厚度参数
式中:
(3.1a)
K1—墩上底板厚度参数
HS—墩上梁高; B—桥面宽度;
AF—箱梁底板混凝土面积。 Lm—最大跨径。
箱梁跨中底板厚度一般按构造选定,若不配预应力筋,厚度可取15~18cm,当跨度较大,跨中正弯矩较大,需要配置一定数量的钢束或钢筋时,厚度可取20~25cm。
当设有横向预应力筋时,顶板厚度须足够布置预应力筋的套管并留有混凝土的注入间隙。在结构设计时,尽可能用长悬臂或利用横向坡度和弯折预应力筋以调整板中横向弯矩。
本推荐设计方案底板由支点处以二次抛物线的形式向跨中变化。底板在支点处厚80cm,在跨中厚40cm.顶板厚30cm。 (2)腹板
腹板的功能是承受截面的剪应力和主拉应力。在预应力梁中,因为弯束对外剪力的抵消作用,所以剪应力和主拉应力的值比较小,腹板不必设得太大;同时,腹板的最小厚度应考虑力筋的布置和混凝土浇筑要求,其设计经验为: (1) 腹板内无预应力筋时,采用200mm。
(2) 腹板内有预应力筋管道时,采用250—300mm。 (3) 腹板内有锚头时,采用250—300mm。
- 9 -
大跨度预应力混凝土箱梁桥,腹板厚度可从跨中逐步向支点加宽,以承受支点处较大的剪力,一般采用300—600mm,甚至可达到1m左右。 腹板厚度也可按以下推荐公式选定。 墩上腹板厚度参数
式中:
(3.1b)
K2—墩上腹板厚度;
t3s—墩上腹板厚度总和。 HS—箱梁跨中梁高。 跨中腹板厚度参数
式中:
(3.1c)
K3—箱梁跨中腹板厚度 t3c—箱梁跨中腹板厚度总和。 Hc—箱梁跨中梁高。
本推荐设计方案支座处腹板厚取80cm.,跨中腹板厚取40cm。中间腹板厚度采用二次抛物线性变化。 3.1.4 桥面铺装
桥面铺装:根据《桥梁工程》(上)选用8cm厚的防水混凝土作为铺装层,上加2cm厚的沥青混凝土磨耗层,共计10cm厚。 3.1.5 桥梁下部结构
全桥基础均采用钻孔灌注端承桩,桥墩圆端型实体墩。 3.1.6 本桥使用材料 (1)使用混凝土
箱梁采用60号混凝土,墩身采用、承台、防撞护栏、采用40号混凝土。 (2)使用钢材
纵、横向预应力采用ASTMA416-92-270级钢绞线,标准强度为1860Mpa,直径为15.24mm,面积139mm2,弹性模量为1.9×105 Mpa,采用OVM锚具。
- 10 -
带肋钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499-91的规定、光圆钢筋应符合《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB1499-91的规定。非预应力钢筋:直径≥12mm的用Ⅱ级螺纹钢筋,直径<12mm 的用Ⅰ级光圆钢筋。 (3)伸缩缝
伸缩缝采用HXC-80A定型产品 。 (4)桥梁支座
使用单向活动和双向活动盆式支座。
- 11 -
4 荷 载 内 力 计 算
4.1 全桥结构单元的划分 4.1.1 划分单元原则
划分单元应考虑梁的跨径、截面变化、施工方法、预应力布置等因素,单元分的越细计算的内力就越精确,一般遵从以下原则: 1.构件的起点和终点以及变截面处; 2.不同构件的交点或同一构件的折点处; 3.施工分界线处; 4.边界或支承处; 5.所关心截面处. 4.1.2 桥梁具体单元划分
本桥全长160米,全梁共分63个单元,最小的单元长度1米,最长的单元长度3米,本推荐方案桥型:
1*0.5+1*1.5+4*2+1*1+10*3+1*2.5+1*1.5+1*1.5+1*2.5+10*3+1*2+10*3+1*2.5+1*1.5+1*1.5+1*2.5+10*3+1*1+4*2+1*1.5+1*0.5。.
图4.1 全桥划分单元图
4.2 全桥施工节段划分 4.2.1 桥梁划分施工分段原则
① 有利于结构的整体性,尽量利用伸缩缝或沉降缝、在平面上有变化处以及留茬而不影响质量处。
② 分段应尽量使各段工程量大致相等,以便于施工组织节奏流畅,使施工均衡。
③ 施工段数应与主要施工过程相协调,以主导施工为主形成工艺组合。工艺组合数应等于或小于施工段数。
④ 分段的大小要与劳动组织相适当,有足够的工作面。 4.2.2 施工分段划分
- 12 -
全桥分段为63个单元,64个节点。全桥整体采用悬臂节段浇筑施工法,边跨直线段单元使用整体现浇法。
单元18-21与单元43-46为0号块,接着每1个3m的单元为一个施工节段共划分1个,两端1-6号单元与58-63号单元采用整体现浇,7号、57号为边跨合拢段,32号为中跨合拢节段,共29个施工阶段。施工过程图如下:
图4.2 施工阶段部分图
4.3 主梁内力计算
根据梁跨结构纵断面的布置,并通过对移动荷载作用最不利位置,确定控制截面的内力,然后进行内力组合,画出内力包络图。 4.3.1 恒载内力计算
(1)第一期恒载(结构自重) 恒载集度
G1?(A1?80?A2?10?A3?10)?? (2)第二期恒载
包括结构自重、桥面二期荷载
- 13 -