先简支后连续结构体系初步探讨

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1、爹{霉要5幢：+登；缮47囊籀享霪先简支后连续结构体系初步探讨刘阳明，刘景生(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)【摘要】文中主要介绍先简支后连续结构体系的形成j受力特点、施工优越性以及端部接缝混凝土浇筑顺序和墩顶预应力筋张拉顺序对该结构体系的影响等等。【关键词】先简支后连续；预应力钢筋；施工顺序【中图分类号】U448．21+5高速公路的主要特点就是：“快速、安全、舒适”。高速度的行车则要求公路上的桥梁具有很高的品质，即具有较好的连续性能、较少的伸缩缝构造等，以提供高速、平稳、舒适的行车

2、条件。目前，对于小跨径的高速公路桥梁多采用装配式预应力混凝土板的形式；中等跨径的桥梁则采用装配式组合“I”型梁，桥梁上部结构为简支预应力混凝土板与桥面连续．组合的型式。但在高等级公路桥梁中，多孔中等跨径(跨径在25nl一40m)的桥梁占有很大的比重，桥面连续的简支梁结构由于存在着桥面开裂的隐患和波浪式行车表面的缺点，因丽不能适应高速行车的要求。预应力混凝土连续梁桥由于具有变形小、刚度大、伸缩缝少、行车平稳舒适、施工简便、养护简单、抗震能力强等许多优点，因而常常成为高速公路桥梁的首选方案。但是由于现浇

3、连续梁的施工复杂繁琐、费时费工，人们一直希望将简支梁的批量预制生产和连续梁的优越性能结合起来，实现用梁或板批量预制生产的方式来加快连续梁桥的建设速度，同时省去繁琐的支模工序。预制拼装就是在这一情况下应运而生的，其中先简支后连续结构体系得到了快速的发展。这种整跨梁预制、架设就位后，在支座处通过现浇接头，待混凝土强度达到规定值后张拉预应力实现结构连续的施工方法，即是我们常说的“先简支后连续施工”方法。为了与常规的施工方法形成的连续梁结构体系区分开来，我们把这种施工方法形成的结构体系称为“先简支后连续体系

4、”。1先简支后连续体系的受力特点简支转连续结构存在结构体系的转换过程，从施工到营运主要分为两个阶段：预制简支构件的安装架设阶段，即简支阶段；现浇湿接缝混凝土、张拉后期预应力钢筋形成完整的连续结构，即连续阶段。因此，简支转连续结构的受力与简支梁或完全的连续梁有较大差别，主要表现在以下两方面。(1)结构变形。在简支阶段由自重、前期预应力筋张拉力、收缩徐变及预应力损失等因素使结构产生的变形；在湿接缝混凝土浇筑及后期预应力筋张拉后，其变形即被约束。这样，前期与后期荷载分别在两个不同的结构体系下产生变形，且变

5、形互不干扰。因此，后期预应力筋张拉后，结构的线形将更趋平顺，使桥梁保持良好的线性。(2)内力及内力重分布。结构体系转换过程中，内力变化【文献标识码】B比较复杂。在预制装配为简支结构时，混凝土的龄期较早，收缩与徐变的变形量都较大，这时的变形结构是静定体系，不产生支座反力，没有内力重分布问题。此时支座产生的不均匀沉陷也不产生次内力；在张拉后期预应力筋后，张拉力对结构内力及截面应力产生影响；在结构形成连续体系之后，对于收缩、徐变以及支座不均匀沉陷的分析则应按连续梁体系计算，这时还应考虑其次内力以及内力重分

6、布等。总之，先简支后连续体系受力在使用阶段表现为支点负弯矩比同等整体现浇的连续梁小，跨中正弯矩也比相应简支梁小。弯矩分布均匀，减小了弯矩的峰值，配预应力索更加方便；内支座负弯矩小，减少了负弯矩预应力索的数量和顶板上齿板数量，方便施工。2先简支后连续体系的施工优越性同其他体系的桥梁相比，先简支后连续结构体系具有以下显著的特点。(1)由于采用预制构件，因而可以在预制场内批量生产，这样则便于统_生产管理并严格控制预制构件的尺寸。采用标准构件时更有利于技术操作、提高预制速度、节省模板费用。(2)由于在下部结

7、构施工的同时便可进行上部构件的预制，因而节省了施工时间，加快了施工速度，有利于提高经济效益。(3)整片梁的吊装就位仅需要吊装设备，简支梁的预应力筋张拉可在工厂进行，丽负弯矩筋的布置或张拉可在梁上或挂篮上进行，因而减少了施工设备，又可避免造成地面障碍，在拥挤的市区或风景区以及城市立交桥等一些要求施工中不能中断交通的工程中特别适用。(4)避免采用大量的脚手架，可保护环境，节省费用。(5)同其他方法施工的连续梁一样，这种方法施工形成的连续梁同样具有刚度大、收缩缝少、变形小的优点，可提高车速，使行车舒适。(

8、6)由于简支梁是在工厂预制，首期预应力的张拉至浇筑接缝、后连续预应力的张拉时己有相当的龄期，因而减少了[收稿日期]2007一07—19[作者简介]刘阳明(1984～)，江西泰和人，硕士，从事桥梁设计工作。四川建筑第28卷4期2008．08125jf～oo’'·t≯》工‘程结构蘑混凝土的收缩、徐变对结构体系的影响。而简支梁的预应力筋对结构不产生次弯矩，可使结构设计简便。(7)基础沉降对结构的影Ulfi'J／J',。由于这种结构体系是梁的恒载按简支梁传力，而仅仅是活载和二