连续刚构桥设计方法.doc

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1、连续刚构桥设计概述一、连续刚构桥的特点作为梁桥的一种，连续梁桥有着结构刚度大、变形小；动力性能好；无伸缩缝、行车平顺的优点。而连续刚构桥是由T型刚构桥演变而来的，其结构特点是梁体连续、梁墩固结。这样既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构不设支座、不需转换体系的优点。且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能满足大跨度桥梁的受力要求。二、连续刚构桥的适用范围连续刚构桥上部主梁的受力与连续梁桥基本相似；下部桥墩由于结构的整体性，温度和收缩徐变造成的内力十分显著。因此其桥墩应该有一定的柔度。使用高强度、轻质混凝土是大跨度梁桥的发展方向之一。目前

2、世界上已建成的连续刚构桥最大单跨为挪威斯托尔马桥(Stolma)，主跨301米，国内最大单跨为虎门大桥辅航道桥，主跨270米。三、设计时需收集的基础资料设计时应围绕桥位选择、桥墩位置、跨径、立面布置、结构体系、施工方法等因素，对桥梁建设的自然条件和功能要求有充分的了解。1、自然条件包括(1)地形地貌、控制物等；(2)工程地质条件；(3)水文条件；(4)气象条件；(5)地震。2、功能要求包括(1)桥梁本身使用功能，如铁路桥梁、公路桥梁、城市桥梁、轨道交通、人行桥等；(2)桥下功能要求，如通车、通航等。四、桥型方案的选择设计时应根据桥梁建设条件，结合技术可行性

3、、施工难度、工程风险与进度、经济合理性、景观协调性等因素，进行桥型比选，确定桥梁的跨径布置。五、上部结构构造尺寸连续刚构桥设计时，可根据工程实践统计，初步拟定构造尺寸，再进行具体计算复核。1、边、中跨跨径比一般在0.52～0.58之间。当边、中跨比较小时，边跨现浇段较短，可减少边跨现浇段支架，对施工有利，但应保证各种工况下边墩处支座不出现负反力。2、梁的截面形式连续刚构桥多采用箱形截面，其具有良好的抗弯和抗扭性能。根据桥梁宽度，可采用单箱单室、单箱多室等截面形式。3、梁高桥梁跨度在60米以内时，可考虑采用等截面高度，构造简单，施工快捷。超过60米时，一般采

4、用变截面梁。梁底曲线以往多采用2次抛物线，为改善L/4~L/8范围的底板混凝土应力，部分桥梁采用1.5~1.8次抛物线，取得了不错的效果。箱梁根部梁高与主跨比可选用1/15~1/20，大部分在1/18。跨中梁高与主跨比可选用1/50~1/60。4、板厚(1)顶板箱形截面顶板厚度一般考虑两个因素：满足桥面横向弯矩的要求；满足布置纵横向预应力钢筋的要求。顶板参考尺寸腹板间距(m)3.55.07.0顶板厚度(mm)180~200200~250280~300(2)底板8箱梁底板厚度随负弯矩的增大而逐渐加厚至根部。根部底板厚度可按根部梁高的1/10~1/12，跨中底

5、板厚度根据底板弯矩及预应力钢筋的配置要求确定，一般为200~280mm。(1)腹板腹板厚度根据预应力钢筋的布置要求和抗剪要求确定。一般在350～800mm之间。按《桥规》JTGD62-2004中对受弯构件的抗剪验算规定，腹板厚度需同时满足以下要求：(腹板截面尺寸的要求)(腹板抗剪承载力的要求)详见规范P28的5.2.7和5.2.9条之规定。(2)悬臂板采用普通钢筋混凝土结构时，箱梁悬臂长一般在1.5～3.0m之间取值，大于3.0米时，需张拉横向预应力。悬臂板厚度参考尺寸悬臂长(m)悬臂根部(mm)悬臂端部(mm)悬臂处为车行道≤1.53201801.5～2

6、.04001802.5～3.0550200悬臂处为人行道≤1.53001501.5～2.03801502.5～3.05001802、梗腋(承托)尺寸梗腋的形式和尺寸也是箱梁细部构造内容之一，合理设置梗腋，可提高截面的抗扭和抗弯刚度，减少扭转剪应力和畸变应力，使力线过渡比较平缓，减小次应力。从构造上考虑，利用梗腋所提供的空间可方便预应力钢筋的布置，降低箱梁顶、底板的厚度。设计时可参考已建桥梁的相关统计资料，结合预应力钢筋布置的构造要求来确定梗腋形式和尺寸。3、横(隔)梁设置箱形截面梁的抗弯及抗扭刚度都较大，除在支点处设置横梁以满足支座布置及承受支座反力需要外

7、，还可设置中横隔梁。箱梁横隔梁的主要作用是增加截面的横向刚度，限制畸变应力。对于单箱单室截面，一般可不设中横隔梁，对于多箱截面，为加强桥面板和各箱间的联系，可在箱间设置数道横隔梁。横(隔)梁厚度应根据桥梁跨径、宽度，结合支座、桥墩布置具体确定，一般情况横梁在端支点处取1.0m，中支点处取2.0m，横隔梁设在跨中，厚度为300mm。二、附属设计进行总体设计时，应综合考虑附属结构布置的方式、位置、引起的荷载等影响。1、桥面铺装目前混凝土结构的铺装一般采用两层，即在结构顶面铺设钢筋混凝土调平层，然后再铺设沥青混凝土面层，两层间设置防水层。桥面铺装的防水层应严格保

8、证其施工质量，确保防水性能的可靠。铺装厚度参考值沥青混凝土铺装层7