P.C连续梁(连续刚构)的若干问题

redflag 发表于 2006-5-18 15:52:03 | 显示全部楼层 | 阅读模式
一、   跨径比
一般情况下,为使边跨正弯矩和中支点负弯矩大致接近的原则,以使布束更趋合理,构造简单,故L1/L2=0.239~0.692是常见的边、主跨的跨径比范围,当L1/L2≤0.419时,边跨则需压重,应属于非常规的特殊处理;大都L1/L2=0.54~0.58则较合理,这将有可能在边跨悬臂端用导梁支承于端墩上合拢边跨,取消落地支架。

二、   梁高
主跨箱梁跨中截面的高跨比h0≈(1/46.2~1/86)L2,通常为(1/54~1/60)L2,在箱梁根部的高跨比h1≈(1/15~1/20.6)L2,大部分为(1/18)L2左右。
目前在国际上有减少主梁高跨比的趋势,已建成的挪威stolma桥和Raftsundet桥,在跨中区段采用了轻质砼,减轻了自重,减小了主梁高跨比,其跨中h0≈1/86•L2和1/85.1•L2,根部高度分别为h1=1/20.1•L2和1/20.6•L2。
一般情况下,可采用2次抛物线的梁底变高曲线,但往往会在1/4•L2和1/8•L2处的底板砼应力紧张,且在该截面附近的主拉应力也较紧张,因而,可将2次抛物线变更为1.5~1.8次方的抛物线更合理。
在江苏平原通航河道上,为了满足通航净空的要求,在设计时甚至采用大于2次抛物线的幂级数设置底板曲线,这是值得十分注意的问题,事实证明,跨中挠度一般较大,极易发生正弯矩裂缝和斜裂缝。

三、   顶板厚度
以往通常采用28cm,近年来已趋向于减小为25cm,这显然与箱宽和施工技术有关。

四、   底板厚度
以往通常采用32cm(跨中),逐渐向根部变厚,少数桥梁已开始采用28-25cm者,其厚跨比通常为(1/140~1/160)L2,也有用到1/200•L2者。 挪威stolma桥和Raftsundet桥最大底板厚度为105cm和120cm,合跨径的1/286.7和1/248.3,这将取得了明显的经济效益。

五、   腹板
一般为40~50cm,但应特别注意主拉应力的控制,近年来在腹板上出现较多斜裂缝的病害甚多,应予谨慎。
增加箱梁的挖空率,减轻截面的结构自重,采用高标号砼,采用较大吨位的预应力钢束,采用三向预应力体系等,无疑都是提高设计水平,获得良好经济效益的重要措施,但同时又必须合理地掌握好“度”,必须确保结构的安全度和耐久性。

六、   连续通长束不宜过长
根据连续结构的受力特点,截面上既有正弯矩也有负弯矩,个别设计中将连续通长束顺应弯矩包络图仅作简单布置是欠合理的,尤其对于较小跨径的矮箱梁,其摩擦损失单项即可达40~60%σk之多。建议此时可采用两根交叉束布置,也可改用接长器接长,分成多次张拉等。但在具体设计时接长器也不宜集中在某一个断面上,以使截面的削弱过于集中,同时也会造成施工上困难。

七、   普通钢筋是预应力砼结构中必须配置的材料
当混凝土立方体试块受压破坏时,可以清楚地看到混凝土立方体试块侧向受拉破坏的形态。也即预应力仅在某一个方向上施加了预压应力,而在其正交方向却会产生相应的侧向拉应力,这是预加应力的最基本概念,必须牢固掌握,灵活应用。
因而,在预应力混凝土结构中必须配置一定数量的非预应力钢筋,以保证预压应力的可靠建立。为此,在一般情况下,非预应力钢筋约为80-100kg/m3(一立方米砼中的含筋量)。偏少、偏多的构造钢筋均需作适当优化和调控。例如××桥为多跨L=42m的预应力混凝土等高度连续箱梁,设计中采用了185kg/m3的普通钢筋,明显偏多,但在某些局部的普通钢筋却又偏少。又如某桥的非预应钢筋仅为36.6kg/m3,实属太少。

八、   关于扁波纹管、扁锚的采用
扁波纹管的采用,日益广泛,有利于减少构件的截面尺寸,但必须注意如下几点:
1. 波纹管的尺寸高度不宜太小,不利于饱满灌浆。例如目前采用的M15-4,其相应的扁波纹管内径为70×19mm,一般常采用的钢绞线直径为φ15.24mm,则可灌浆的间隙仅有3.76mm<<10.0mm(公路桥规JTJ023-85,第6.2.26条、四中要求:“管道的内径应比预应力钢筋外径至少大1.0cm”)。在宽度方向:70-4×15.24=9.04mm<10mm,其平均间隙为(70-4×15.24)/(4+1)=1.8mm。因此很难保证灌浆的饱满度和可靠握裹。在施工过程中扁波纹管的变形的可能性远大于圆波纹管。
2.扁波纹管的根数。在实际工程中常用的钢束根数为每管内4束或5束。其锚圈口的损失,5束应大于4束,远较圆锚时要大,其锚固效率系数也较难保证达到95%,同时在穿束过程中也极易绞缠在一起,因而建议,每管内3.0束合适,4.0束尚可,5.0束不妥。
3.扁锚用作横向预应力束合适;用作纵向受力主束欠妥,不应采用“扁锚竖置”作为纵向受力主束(弯起),这将会使实际有效预应力严重不足,各股钢束在竖置弯起的扁波纹管内互相嵌挤,摩阻损失很大,对扁波纹管的横向扩张力也很大,各束受力很不均匀,延伸率无法控制,这种‘“扁锚竖置”方案已有多座实桥失败,应该禁止采用。

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ne_blade 发表于 2006-7-5 14:14:00
弱弱的问一下,适用于公路还是铁路???
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fybwl 发表于 2006-7-19 12:32:03

连续刚构发展趋势

连续刚构发展趋势
1、跨径进一步增大,可以做到300米以上,如挪威的STOLMA 桥,主跨301米,跨径组成94+301+72
2、上部结构不断轻型化,如中跨采用轻质混凝土。
3、取消边跨合龙支架采用导梁
4、大吨位预应力的广泛应用

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wush 发表于 2006-7-20 19:59:14
我毕业设计刚做的连续刚构,楼主提出的几个问题都有去注意。连续刚构的下部结构也是很特殊的。现在大跨的连续刚构一般都双薄壁墩。这个也有很多很有意思的东西!!大家去看看
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wush 发表于 2006-7-21 19:54:08
双薄臂墩的几个受力特点:
1,由于相邻跨的跨度不同,会产生较大的偏心矩,有可能使其中一个受压,一墩受拉。配筋是需注意。
2,双薄壁墩的抗弯刚度,抗扭刚度都比单墩大(相同截面面积),而抗侧移刚度小,这些都有利于受力和变形协调。
3,双薄壁墩可以利用自重削减支点处的弯矩的峰值,起削峰的作用。
4,双薄壁墩轻盈美观,由温度等引起的次应力较小。

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fybwl 发表于 2006-7-22 12:06:46

连续刚构桥梁主墩内力可以通过施工手段进行调整

在全桥合拢顺序由边及中,边跨合拢前通过计算在边跨悬臂处压重(计算确定大小),边跨合拢,张拉边跨底版钢束,卸载,中跨合拢,此措施可以在不降低安全储备得前提下,降低墩身含筋率,也可以使连续刚构适用于墩高较小情况。广州华南大桥有此成功经验。(在一本论文集上看到得,个人觉得合理可行,与大家共享)
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YXfeifei 发表于 2006-7-29 13:42:04
大家都在说成桥状态,施工悬浇阶段形成T构的临时支撑体系问题也是不可忽视的,最近兄弟做了个连续梁,在临时支撑的事情上给业主折腾的要死,以前都是施工单位根据自己的实力及手边的施工材料自己设计验算,各位兄弟说我们是不是掏力不落好,反有傻帽之闲啊

点评

有的业主不懂,才会被施工单位忽悠着让设计单位做这个临时支撑的问题;我们上次图纸里有临时支撑设计,施工单位反而提出来多余,他们有他们的想法,我们当面立即说完全可以由施工单位自行设计!  发表于 2011-11-7 22:47
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张宇 发表于 2006-9-7 21:10:30
能不能把连续梁和连续刚构作一个详细的解释和比较----谢谢!!
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雨后的天空... 发表于 2007-4-14 09:35:37

连续梁和连续刚构的最基本区别

连续梁和连续刚构的最基本区别就是后者把支座去掉,转而换成柔性薄壁墩与上部结构刚结,二者一起协同变形。通过柔性墩的变形来吸收上部结构在外荷载作用下产生的能量。
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liling1979... 发表于 2007-4-19 21:15:59
希望以后多有这些,有意义的总结,提高我们的设计水平
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cyhi980 发表于 2008-4-24 21:27:12
目前国内外预应力混凝土连续刚构桥出现的开裂、下挠以及承载能力不足等问题已经普遍引起了工程界的注意,已经有不少的研究人士对这问题进行了探讨,不过还就某些问题任然没有一致的结论。从国内外进几年的桥梁建设我们也不难发现,连续刚构正面临着一个瓶颈!!我非常希望能看到更多这方面的探讨!楼主总结的几点在设计中的确需要格外的注意!
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xionlan 发表于 2008-6-6 16:11:38
写的挺好的 大家一起学习学习
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wangz 发表于 2008-8-6 12:06:34
从目前的技术来看,刚构和连续梁不宜采用大跨径,个人认为,超过200米以上的跨径后续问题不少,跨中下挠很难解决,其他开裂也常见,主要是混凝土材料的问题,我们没有研究清楚,不均匀。
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wangz 发表于 2008-8-6 12:11:17
有没有兄弟按新规范算过200米以上的刚构或连续梁,混凝土桥面铺装,讨论下,个人觉得难度挺大,温度产成6个Mpa左右的应力幅,恒载有8个左右,而且要全预应力,很难控制在16.2Mpa 以下,即使控制了,拉应力又出现了。
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wangz 发表于 2008-8-7 10:58:36
咋没有人讨论呢,
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