梁橋設計內(nèi)容、思路方法及構造要求
預應力混凝土連續(xù)梁橋是預應力橋梁中的一種,它具有整體性能好、結構剛度大、變形小、抗震性能好,特別是主梁變形撓曲線平緩,橋面伸縮縫少,行車舒適等優(yōu)點。由于懸臂施工方法的應用,連續(xù)梁在預應力混凝土結構中有了飛速的發(fā)展。60年代初期在中等跨徑預應力混凝土連續(xù)梁中,應用了逐跨架設法與頂推法;60年代中期在德國萊茵河建成的本多夫(bendorf)橋,采用了懸臂澆筑法。隨著懸臂澆筑施工法和懸臂拼裝施工法的不斷改進、完善和推廣應用,在跨度為40—200米范圍內(nèi)的橋梁中,連續(xù)梁橋逐步占據(jù)了主要地位。目前,無論是城市橋梁、高架道路、山谷高架棧橋,還是跨河大橋,預應力混凝土連續(xù)梁都發(fā)揮了其獨特的優(yōu)勢,成為優(yōu)勝方案。
梁橋的設計內(nèi)容及設計思路方法:
(一)研究的基本內(nèi)容
1.方案比選
比選主要依據(jù)安全美觀,耐久適用,經(jīng)濟合理
(1)確定橋梁孔徑;
(2)初擬橋梁圖示;
(3)方案比選。
2.上部結構設計
(1)截面尺寸的擬定;
(2)內(nèi)力計算;
(3)內(nèi)力組合;
(4)強度驗算。
3.下部結構設計
下部結構的設計與上部結構設計一樣,并對橋墩進行尺寸擬定、強度驗算等內(nèi)容,對于鋼筋混凝土和預應力混凝土墩臺還應進行配筋設計。
4.提交設計成果
(1)橋型方案比選圖(縱向立面圖、橫向剖面圖);
(2)推薦方案總體布置圖(橋梁立面圖、橋梁剖面圖、平面圖);
(3)一般構造圖:橋梁上部結構的一般構造圖、下部結構及基礎構造詳圖;
(4)鋼筋構造圖(橋面板、橋墩、基礎);
(5)設計說明書。
(二)、設計思路
首先進行橋梁的方案比選,就比選的最優(yōu)方案進行細部尺寸設計,根據(jù)荷載計算主梁內(nèi)力及配筋設計,然后對構件進行驗算,最后編寫計算書,繪制圖紙。
(三)主要工作方法
1.重點:
(1)成橋狀態(tài)下的結構分析;
(2)預應力鋼筋的配置;
(3)分析先簡支后連續(xù)梁橋受力的兩個不同階段;
(4)結構設計驗算;
2.難點:
(1)準確模擬整個施工過程及成橋狀態(tài);
(2)每階段預應力筋的張拉及施工過程中預應力損失;
(3)混凝土的收縮徐變;
(4)施工工藝對其受力產(chǎn)生的影響
(四)構造要求:
1 縱向普通鋼筋應根據(jù)計算確定,鋼筋直徑一般宜采用f16~f25,箍筋直徑不應小于f12,應根據(jù)計算確定,其它構造鋼筋直徑宜采用f12~f16。非預應力橫梁鋼筋直徑宜采用f22~f28,跨間橫梁鋼筋直徑宜采用f22~f25。預應力孔道下必須設置定位鋼筋,定位鋼筋直徑和形式根據(jù)預應力鋼筋規(guī)格確定并不小于φ8。
2 主梁、橫梁鋼筋關系:橫梁鋼筋設在外層,主梁鋼筋設在內(nèi)層;主梁與橫梁交叉處,不設主梁箍筋,橫梁箍筋沿橫梁全長布置。
3 橋面板鋼筋與主梁、橫梁鋼筋關系:橋面板受力主筋置于主梁頂部縱向鋼筋的頂面,箱梁底板底面橫向鋼筋置于主梁底部縱向鋼筋的底面。橫梁范圍內(nèi)頂部和底部橫梁主筋分別置于橫梁最頂和最底面,主梁縱向鋼筋(局部緩彎)置于橫梁主筋內(nèi)側(cè),同時橫梁范圍內(nèi)橋面板或底板鋼筋取消,但應配置翼板鋼筋。
4 在結構受拉邊禁止設置內(nèi)折角受力鋼筋。山東路橋工程師
5 預應力鋼筋的布置,應線型平順符合內(nèi)力分布,且應盡量避免布置受壓預應力鋼筋。
6 普通鋼筋的設置應盡量避免與預應力鋼筋位置相矛盾。
7 箱梁頂板底橫向鋼筋、底板底橫向鋼筋和底板頂橫向鋼筋須伸至外腹板端部,并設90彎鉤錨固。
8 主梁腹板變寬段處箍筋135彎鉤應改為直角焊接,以避免箍筋彎頭與波紋管矛盾。
9 主梁箍筋配置形式應充分考慮預應力波紋管凈距要求,建議采用下圖方式。
10 承受扭矩很大的箱梁頂板橫向鋼筋不宜采用彎上彎下的配筋形式。
11 有伸縮縫預留槽的端橫梁配筋方式應滿足以下要求:橫梁頂部主筋分為不同高度的兩層鋼筋配置,箍筋同樣配置成不同高度,并且矮箍筋應與高箍筋重疊一定的距離。