梁桥设计内容、思路方法及构造要求

预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。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年代初期在中等跨径预应力混凝土连续梁中,应用了逐跨架设法与顶推法;60年代中期在德国莱茵河建成的本多夫(Bendorf)桥,采用了悬臂浇筑法。随着悬臂浇筑施工法和悬臂拼装施工法的不断改进、完善和推广应用,在跨度为40—200米范围内的桥梁中,连续梁桥逐步占据了主要地位。目前,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独特的优势,成为优胜方案。

  梁桥的设计内容及设计思路方法:

  (一)研究的基本内容

  1.方案比选

  比选主要依据安全美观,耐久适用,经济合理

  (1)确定桥梁孔径;

  (2)初拟桥梁图示;

  (3)方案比选。

  2.上部结构设计

  (1)截面尺寸的拟定;

  (2)内力计算;

  (3)内力组合;

  (4)强度验算。

  3.下部结构设计

  下部结构的设计与上部结构设计一样,并对桥墩进行尺寸拟定、强度验算等内容,对于钢筋混凝土和预应力混凝土墩台还应进行配筋设计。

  4.提交设计成果

  (1)桥型方案比选图(纵向立面图、横向剖面图);

  (2)推荐方案总体布置图(桥梁立面图、桥梁剖面图、平面图);

  (3)一般构造图:桥梁上部结构的一般构造图、下部结构及基础构造详图;

  (4)钢筋构造图(桥面板、桥墩、基础);

  (5)设计说明书。

  (二)、设计思路

  首先进行桥梁的方案比选,就比选的最优方案进行细部尺寸设计,根据荷载计算主梁内力及配筋设计,然后对构件进行验算,最后编写计算书,绘制图纸。

  (三)主要工作方法

  1.重点:

  (1)成桥状态下的结构分析;

  (2)预应力钢筋的配置;

  (3)分析先简支后连续梁桥受力的两个不同阶段;

  (4)结构设计验算;

  2.难点:

  (1)准确模拟整个施工过程及成桥状态;

  (2)每阶段预应力筋的张拉及施工过程中预应力损失;

  (3)混凝土的收缩徐变;

  (4)施工工艺对其受力产生的影响

     (四)构造要求:

    1 纵向普通钢筋应根据计算确定,钢筋直径一般宜采用F16~F25,箍筋直径不应小于F12,应根据计算确定,其它构造钢筋直径宜采用F12~F16。非预应力横梁钢筋直径宜采用F22~F28,跨间横梁钢筋直径宜采用F22~F25。预应力孔道下必须设置定位钢筋,定位钢筋直径和形式根据预应力钢筋规格确定并不小于φ8。

    2 主梁、横梁钢筋关系:横梁钢筋设在外层,主梁钢筋设在内层;主梁与横梁交叉处,不设主梁箍筋,横梁箍筋沿横梁全长布置。

    3 桥面板钢筋与主梁、横梁钢筋关系:桥面板受力主筋置于主梁顶部纵向钢筋的顶面,箱梁底板底面横向钢筋置于主梁底部纵向钢筋的底面。横梁范围内顶部和底部横梁主筋分别置于横梁最顶和最底面,主梁纵向钢筋(局部缓弯)置于横梁主筋内侧,同时横梁范围内桥面板或底板钢筋取消,但应配置翼板钢筋。

    4 在结构受拉边禁止设置内折角受力钢筋。山东路桥工程师

    5 预应力钢筋的布置,应线型平顺符合内力分布,且应尽量避免布置受压预应力钢筋。

    6 普通钢筋的设置应尽量避免与预应力钢筋位置相矛盾。

    7 箱梁顶板底横向钢筋、底板底横向钢筋和底板顶横向钢筋须伸至外腹板端部,并设90弯钩锚固。

    8 主梁腹板变宽段处箍筋135弯钩应改为直角焊接,以避免箍筋弯头与波纹管矛盾。

    9 主梁箍筋配置形式应充分考虑预应力波纹管净距要求,建议采用下图方式。

    10 承受扭矩很大的箱梁顶板横向钢筋不宜采用弯上弯下的配筋形式。

    11 有伸缩缝预留槽的端横梁配筋方式应满足以下要求:横梁顶部主筋分为不同高度的两层钢筋配置,箍筋同样配置成不同高度,并且矮箍筋应与高箍筋重叠一定的距离。