马来西亚槟城二桥斜拉桥横隔梁的设计计算方法

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1、26世界桥梁2012，40(4)马来西亚槟城二桥斜拉桥横隔梁的设计计算方法侯满。曲春升，刘波(中交公路规划设计院有限公司，北京100088)摘要：马来西亚槟城二桥工程是采用英国标准的桥梁设计施工总承包工程，其主通航孔桥为主跨240m的肋板式主梁混凝土斜拉桥，设计采用悬臂浇筑施工。设计分析发现施工过程中已浇主梁梁段影响后续施工梁段横隔梁的受力和变形，后浇梁段横隔梁的结构自重、横隔梁预应力钢束和斜拉索张拉影响已浇梁段横隔梁的内力。为合理指导肋板式混凝土主梁横隔梁的设计，提出能准确反映这种横隔梁受力模式的实用

2、计算方法——考虑施工过程的空间梁格法。应用表明，该方法可真实、动态地模拟横隔梁各施工阶段受力，避免简化方法的设计不足。关键词：槟城二桥；斜拉桥；肋板式主粱；横隔梁；空间梁格法；设计中图分类号：U448．27；U442．5文献标志码：A文章编号：1671—7767(2012)04—0026—041引言律，并指导马来西亚槟城二桥主桥的横隔梁设计。肋板式混凝土主梁是主跨200～400m斜拉桥常采用的主梁形式，其构造简单、施工方便，因而得2工程概况到了广泛的应用n]。横隔梁作为主梁桥面板的支马来西亚槟城二桥主桥

3、为主跨240m的双塔撑，其设计是肋板式混凝土主梁斜拉桥的一个技术混凝土斜拉桥(见图1)，塔梁固结，采用对称悬臂现关键点。目前，悬臂浇筑的肋板式主梁横隔梁分析浇法施工，标准梁段采用先浇筑边肋、后浇筑桥面板计算一般采用以下2种方法：①简支梁法]。将横和横隔梁的顺序进行施工。主梁采用肋板式断面隔梁两端的斜拉索锚固点作为竖向支撑，按简支梁(见图2)，梁宽35m，边肋高2．8m、宽2．6m，桥面受力模式进行计算，这种简化分析方法计算过程简板厚28cm。斜拉索在主梁上的标准间距为6m。单、易于操作。②空间实体有限元

4、法]。建立全全桥共设76道横隔梁，分为A、B、C三类：A类为标桥或节段空间实体有限元模型，该法能模拟实桥结准横隔梁，与斜拉索锚固位置对应，腹板厚35cm，构和施工过程。共70道；B类为桥塔附近无拉索横隔梁，腹板厚60马来西亚槟城二桥为对称悬臂现浇施工的肋板cm；C类为过渡墩处压重横隔梁，腹板厚510cm。式主梁混凝土斜拉桥，在该桥的设计过程中发现，已浇梁段的边肋对后浇梁段横隔梁的竖向变形将产生3横隔梁设计计算方法扭转约束，后浇梁段横隔梁的自重、预应力钢束的张3．1横隔梁设计计算方法比选拉以及斜拉索的张拉

5、均会影响已浇梁段横隔梁的内为选择该桥横隔梁设计的合理计算方法，本文力，从而导致全桥各道横隔梁的受力相差较大。采采用MIDASCivil软件分别建立了该桥简支梁模型用简支梁法进行分析计算无法考虑各道横隔梁之间(简化计算方法)和空间三维梁格模型(空间梁格的受力差异，可能导致某些横隔梁受力不安全；而空法)，分析2种方法计算的横隔梁内力。槟城二桥主间实体有限元法计算工作量大，预应力钢束采用等桥空间三维梁格模型见图3，纵向边肋和横隔梁均效力或降温等近似方法模拟也不够准确，且目前的采用梁单元模拟；斜拉索采用桁架单元

6、模拟，按实际研究只考虑了当前横隔梁预应力钢束张拉对已浇梁施工顺序模拟边肋浇筑、横隔梁浇筑、预应力钢束张段横隔梁的影响l_3]，没有考虑施工过程中影响横拉和斜拉索张拉等工序。隔梁受力的其它因素。本文以马来西亚槟城二桥为图4和图5为2种计算方法所得到的自重作用工程背景，采用考虑施工过程的空间梁格法，分析施下近桥塔第6道横隔梁的弯矩图。分析可知，考虑工过程中影响横隔梁受力的3个主要因素及影响规施工过程的空间梁格法计算得到的横隔梁跨中正弯收稿日期：2012—03—22作者简介：侯满(1980一)，男，工程师，2

7、002年毕业于湖南大学交通土建专业，工学学士，2005年毕业于清华大学结构工程专业，工学硕士(E—mail：hmarricp2b@gmail．corn)。马来西亚槟城二桥斜拉桥横隔梁的设计计算方法侯满，曲春升，刘波27马来半岛图1槟城二桥主通航孔桥立面布置示意矩仅为简化计算方法的48，但根部出现较大的负模式无法考虑施工过程带来的边界条件的变化，横弯矩。隔梁的受力应采用考虑施工过程的分析方法才能准由于已浇梁段的边肋对后续施工梁段横隔梁的确反映横隔梁的真实内力状态，从而确保结构的受竖向变形有较强的扭转约束，

8、使横隔梁的受力模式力安全。故初步确定槟城二桥主桥横隔梁设计采用成为两端带弹性抗扭弹簧约束的简支梁，其受力模空间梁格法，该法可真实、动态地模拟横隔梁各施工式介于简支梁和两端固结梁之间。采用简支梁受力阶段的受力变化，同时预应力钢束张拉模拟方便，截翌：．1面内力提取直接，相对于空问实体模型实用性更强。3．2施工过程中影响横隔粱受力的因素分析0．2由于该桥标准横隔梁数量较多(共70块)，如果单位：m因每道横隔梁受力不同而分别设计，计算工作量太多，施