28 28 28m部分预应力等跨连续梁桥设计文献综述
2020-04-08 16:48:41
文 献 综 述
桥梁是一种功能性的结构物。从古至今,人类从未停止过对桥梁美学的追求,很多桥梁被建成为令人赏心悦目的艺术品,具有鲜明的时代特征,至今仍被人们所赞颂。随着经济的迅猛发展,四通八达的交通网络变得越来越迫切。这样各种跨河、跨峡谷、跨海峡以及城市立交桥亟待修建。为了能够迅速地熟悉设计及施工的各项流程,快速地适应外部设计环境,需要我们具备较好的设计能力,同时在掌握前人技术的基础上,做到有所创新。而毕业设计就能够较好的达到这样的目的。
连续梁桥是指两跨或两跨以上连续的梁桥,属于超静定体系。连续梁在恒活载作用下,产生的支点负弯矩对跨中正弯矩有卸载的作用,使内力状态比较均匀合理,因而梁高可以减小,节省材料,且刚度大,整体性好,超载能力大,安全度大,桥面伸缩缝少,并且因为跨中截面的弯矩减小,使得桥跨可以增大。
我国自50年代中期开始修建预应力混凝土梁桥,至今已有40多年的历史,比欧洲起步晚,但近对年来发展迅速,在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备、施工工艺等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的设计技术与施工技术都已达到相当高的水平。
1960年中国最早建成的钢筋混凝土箱型薄壁梁桥#8212;山东济宁跃进桥,是我国第一座混凝土箱梁桥,跨径为37m 53m 37m;1964年又建成广西邕江悬臂箱梁桥,主跨55m。由于钢筋混凝土结构存在用钢多、自重大、易开裂等缺点,因此,为满足大跨径桥梁发展的需要,使用预应力混凝土是必由之路。1973年建成的北京复兴门立交桥,为8.25m 25m 8.25m三跨连续梁桥,桥宽51.64m,分三段预制先形成双悬臂静定体系,然后连续,横向由变截面实腹宽翼缘梁组成。1974年设计了65m#215;4包头三联连续梁桥,悬臂法施工完成跨径37m 70m#215;3 37m的兰州黄河连续梁桥。1976年兴建了30m 45#215;2 30m的河北洺河四跨箱型连续梁试验桥。此后,于1978~1981年相继建成了采用悬臂法施工的兰州黄河桥,顶推法施工的广东东莞、湖南沩江等桥。
此后,随着高速公路和市政工程等基础设施的快速发展,预应力混凝土连续梁桥开始迅速发展和广泛运用。目前我国已建和在建的很大一部分桥梁为预应力混凝土连续梁桥,其中尤其以预应力混凝土连续箱梁桥的发展和应用最引人注目。预应力混凝土连续箱梁桥具有结构刚度大、行车平顺性好、伸缩缝少和养护简单等优点,备受业主和设计、施工单位的欢迎。目前,在40~150m跨度范围内,预应力混凝土连续箱梁桥已成为最主要的桥型之一。
至于连续梁和悬臂梁作比较:在恒载作用下,连续梁在支点处有负弯矩,由于负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩显著减小,其弯矩与同跨悬臂梁相差不大;但是,在活载作用下,因主梁连续产生支点负弯矩对跨中正弯矩仍有卸载作用,其弯矩分布优于悬臂梁。虽然连续梁有很多优点,但是刚开始它并不是预应力结构体系中的佼佼者,因为限于当时施工主要采用满堂支架法,采用连续梁费工费时。到后来,由于悬臂施工方法的应用,连续梁在预应力混凝土结构中有了飞速的发展。60 年代初期在中等跨预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;在较大跨连续梁中,则应用更完善的悬臂施工方法,这就使连续梁方案重新获得了竞争力,并逐步在40#8212;200米范围内占主要地位。无论是城市桥梁、高架道路、山谷高架栈桥,还是跨河大桥,预应力混凝土连续梁都发挥了其优势,成为优胜方案。目前,连续梁结构体系已经成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一。
然而,当跨度很大时,连续梁所需的巨型支座无论是在设计制造方面,还是在养护方面都成为一个难题;而 T 型刚构在这方面具有无支座的优点。因此有人将两种结构结合起来,形成一种连续#8212;刚构体系。这种综合了上述两种体系各自优点的体系是连续梁体系的一个重要发展,也是未来连续梁发展的主要方向。
另外,由于连续梁体系的发展,预应力混凝土连续梁在中等跨径范围内形成了很多不同类型,无论在桥跨布置、梁、墩截面形式,或是在体系上都不断改进。在城市预应力混凝土连续梁中,为充分利用空间,改善交通的分道行驶,甚至已建成不少双层桥面形式。
毕业设计的题目是国道主干线上海至瑞丽公路(贵州境)清镇至镇宁段高速公路高架桥的一部分,该高架桥为分离式分左右两幅,设计所取资料为其中的一幅。该段桥梁的全长为84米左右,要求学生将此部分,根据地质条件,按照等跨连续梁来进行设计和布置。