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橋梁模板/箱梁構(gòu)造
1 連續(xù)箱梁
1.1 等截面箱梁 在我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土連續(xù)梁中多采用的是等截面和變截面箱梁。等截面連續(xù)梁主要適用以下情形:
(1) 跨徑一般為40~60m(國(guó)外也有達(dá)到80m跨徑),構(gòu)造簡(jiǎn)單,施工快 捷。
(2) 立面布置以等跨徑為宜,也可以不等跨布置,邊跨與中跨之比不小于 0.6,高跨比一般為1/15~1/25. (3) 適應(yīng)于支架施工、逐跨架設(shè)施工、移動(dòng)模架施工及頂推施工。
1.2 變截面箱梁 變截面箱梁主要適用于大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、梁底立面曲線可采用圓弧線、二次拋物線及折線等。為滿足梁內(nèi)各截面受力要求,可將截面的底板、頂板和腹板改變厚度。在孔徑布置方面,邊孔與中孔跨徑之比一般為0.5~0.8,當(dāng)邊跨與中跨之比小于0.3時(shí),邊孔橋臺(tái)支座要做成拉壓式,以承受負(fù)反力。結(jié)合實(shí)例,分析發(fā)現(xiàn)邊跨與中跨之比在0.5~0.54時(shí),在過(guò)渡墩墩頂支座仍然留有足夠的正壓力,而不出現(xiàn)負(fù)反力,當(dāng)小于0.3時(shí),梁端受力接近固定端。 變截面箱梁的梁高與跨徑之比,跨中截面一般為1/30~1/50,支點(diǎn)截面可選用1/15~1/20. 另外一個(gè)資料關(guān)于高跨比:
(1) 跨中截面:h中=(1/30~1/50)l
(2) 支點(diǎn)截面:h支=(1/16~1/25)l (3) h中/h支:2.0~3.0
1.2.1 橫斷面形式 箱室數(shù)目與箱梁寬關(guān)系:
單箱單室:<18m
雙箱單室:20m左右
單箱雙室:25m左右分離式雙箱:>;25m
橋梁模板/一般等高度箱梁可以采用直腹板或斜腹板,變高度箱梁宜采用直腹板。
1.2.2 底板 底板厚度隨負(fù)彎矩的增大而逐漸加厚至根部,根部厚度一般為根部梁高的1/10~1/12,以符合施工和運(yùn)營(yíng)階段的受壓要求,并在破壞階段使中性軸盡量保持在底板以內(nèi)。跨中底板厚度一般為20~25cm,以滿足跨中正彎矩變化及板內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋的要求。
1.2.3 頂板厚度 頂板厚度要滿足:橫向彎矩的要求;布置縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋得要求。
懸臂板的長(zhǎng)度是調(diào)節(jié)頂板內(nèi)彎矩的重要因素,一般可取腹板間距之半,當(dāng)配置橫向預(yù)應(yīng)力時(shí)應(yīng)盡量外伸。 頂板的懸臂長(zhǎng)度3~5m,其根部厚度60~70cm,端部厚度15~20cm。如果箱梁布置橫向預(yù)應(yīng)力,其端部厚度會(huì)有-。橫向預(yù)應(yīng)力一般采用扁錨固,扁錨的型號(hào)為15-5,其錨固中點(diǎn)距混凝土邊緣的小距離為9cm。 1.2.4 腹板厚度 腹板主要承受截面剪力和主拉應(yīng)力。在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中,彎束對(duì)荷載剪力的抵消使得梁內(nèi)剪應(yīng)力和主拉應(yīng)力較小。在變高連續(xù)梁橋中,截面高度變化也可減少主應(yīng)力值。因此,除上述受力因素外,考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋布置及混凝土澆筑的箱梁腹板小厚度一般為:腹板內(nèi)無(wú)預(yù)應(yīng)力束管道時(shí)采用20cm,有時(shí)采用23~30cm;有預(yù)應(yīng)力錨固是采用35cm。在大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中,腹板跨度宜從跨中向支點(diǎn)逐漸加寬,以承受支點(diǎn)處較大的剪力,一般采用30~80cm,也有達(dá)到1m左右。
1.2.5 橫隔板 橫隔梁的主要作用是增加截面的橫向剛度,-畸變應(yīng)力。對(duì)于單箱單室截面,趨勢(shì)是不設(shè)中橫梁。
2 橋梁模板/預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋
連續(xù)剛構(gòu)橋一般用在長(zhǎng)大跨徑、高墩橋梁上,其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特點(diǎn)是中間橋墩采用墩梁固結(jié),下部結(jié)構(gòu)一般采用柔性橋墩,以減少因主梁的預(yù)應(yīng)力張拉、溫度變化、混凝土收縮、徐變等作用引起的變形受到橋墩約束后產(chǎn)生的次內(nèi)力。 連續(xù)剛構(gòu)橋在橋墩抗彎剛度較小時(shí)其工作狀態(tài)接近于連續(xù)梁橋。與連續(xù)梁橋相比較,它在采用懸臂法施工時(shí)和使用階段,墩頂與梁一直保持固結(jié)狀態(tài)。連續(xù)剛構(gòu)橋的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以減少大型橋梁支座和養(yǎng)護(hù)上的麻煩,減少橋墩及基礎(chǔ)工程的材料用量。 以下內(nèi)容主要介紹中、大跨徑橋梁中常用的連續(xù)剛構(gòu)橋的力學(xué)特點(diǎn)、適用范圍以及構(gòu)造上的一些特點(diǎn)。
2.1 力學(xué)特點(diǎn)及適用范圍
在受力方面,上部結(jié)構(gòu)仍為連續(xù)梁特點(diǎn),但必須計(jì)入由于橋墩受力及混凝土收縮、徐變、溫度變化引起的彈塑性變形對(duì)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響。橋墩因需有一定柔度,所受彎矩有所減少,但在墩梁結(jié)合處仍有剛架受力性質(zhì)。 由于橋墩參與工作,連續(xù)剛構(gòu)橋與連續(xù)梁橋的工作狀態(tài)有一定區(qū)別, 連續(xù)剛構(gòu)橋由活載引起的跨中區(qū)域正彎矩比同跨徑連續(xù)梁橋的小。當(dāng)墩-到一定高度后,兩者上部結(jié)構(gòu)的內(nèi)力相差不大。對(duì)三跨連續(xù)剛構(gòu)與三跨連續(xù)梁上部結(jié)構(gòu)的彎矩進(jìn)行比較可知:兩者梁根部的恒載、活載彎矩基本一致;橋墩高40m時(shí),兩者梁跨中恒載、活載彎矩相差小于10%;連續(xù)剛構(gòu)橋墩根部恒載、活載彎矩隨著橋墩加高而減小,但墩-到40m以上時(shí)減小的速率很。贿B續(xù)剛構(gòu)梁體內(nèi)的恒載、活載軸向拉力隨著橋墩加高而減小,但墩-到30m以上時(shí)減小的速率很小。
當(dāng)設(shè)計(jì)跨度超過(guò)100m時(shí),預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋可作為連續(xù)橋梁的比選方案。
2.2 孔徑布置
-已建成的連續(xù)剛構(gòu)橋,邊跨與中跨的跨徑比值在0.5~0.692之間。大部分比值在0.54~0.56之間,比變截面連續(xù)梁橋的比值范圍0.6~0.8要小。 理論研究分析證明,由于墩梁固結(jié),邊跨的長(zhǎng)短對(duì)中跨恒載彎矩調(diào)整的影響很小,而邊、主跨徑之比在0.54~0.56時(shí),不僅可以使中墩內(nèi)基本沒(méi)有恒載偏心彎矩,而且可以在邊跨懸臂端用導(dǎo)梁支承于邊墩上,進(jìn)行邊跨合攏,從而取消落地支架,施工也十分方便。
2.3 主梁截面尺寸
連續(xù)剛構(gòu)橋主梁截面形式主要采用箱形斷面,斷面尺寸的擬定與連續(xù)梁基本相同。由于連續(xù)剛構(gòu)橋墩梁連結(jié),跨中活載彎矩比同跨徑連續(xù)梁橋的小,因此跨中梁高略小于連續(xù)梁橋。對(duì)于等截面梁,根據(jù)施工實(shí)際的統(tǒng)計(jì),主梁高與跨徑的關(guān)系: max0.0520.202() hlm?? 近年來(lái)連續(xù)剛構(gòu)多采用單箱單室主梁配以大懸臂,箱寬8~9m,橋面寬15~18m,寬橋可用分離式單箱。頂板厚0.25~0.28m,底板跨中厚0.25~0.30m,腹板跨中厚度0.5m左右,底板和腹板的根部厚度選擇與連續(xù)梁亦基本相同。
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