连续刚构桥的设计与分析常见问题探讨

连续刚构桥梁最近几年在全国各地遍地开花，有成功的地方，也出现一些问题。
比如开裂的问题，比如跨中下挠的问题，比如构造尺寸的问题……

欢迎大家就自己设计或者施工的此类桥梁交流一下经验——

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=0.539～0.692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≈1/86xL2和1/85.1xL2，根部高度分别为h1=1/20.1xL2和1/20.6xL2。
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1/4xL2和1/8xL2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1/200xL2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、扁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。
九、关于钢铰线的弹性模量
Ey的的理论值为Ey=(1.9～1.95)×105Mpa，而在试验报告中常会出现Ey’=(2.04～2.06)×105Mpa的结果，如按Ey’=2.04×105Mpa计算张拉伸长量，则理论值与实际值的误差将达：，这里已超过施工规范6%的误差范围了。其原因在于Ey= ，由于试验值中并未用真实的钢绞线面积Ay’代进上式计算，而是采用了理论值Ay（偏小值）代进上式计算Ey，从而得到了偏大的Ey’值。因而，在工程应用中的伸长值控制，必须按实测值Ey’控制，而不应是理论值Ey的计算伸长量。
十、锚头或齿板的压陷、压崩破坏
在工程中锚头或齿板压陷、压崩破坏，时有所见。值得注意者，局部受力的锚头或齿板的砼强度和配筋一般地安全储备较小，且由于该局部区内的配筋又较密，砼操作空间又较小，振捣工作又较困难，稍有疏忽，很易出现质量事故，所以在施工中应备加小心。
十一、平面曲线束张拉时，构件会否失稳？I字形组合T梁张拉时构件在横向会否失稳正确的回答为不会失稳？
其基本概念为后张法张拉时的杆件属“自平衡”体系，而与杆件作用一个轴压力的平衡条件有着本质上的差异，前者不会横向失稳，而后者有可能产生横向屈曲失稳。因而，一根曲杆进行后张法预应力张拉时不必担心其横向失稳问题。
十二、先张法预应力混凝土构件的放张
先张法的放张工艺即是一个施加预加力的工艺过程。原则上要求均匀、一致，不要突然切割，骤然放张，其冲击力将会破坏钢束自锚区的“传递长度”范围内的“握裹”。
十三、超张拉问题
对于采用夹片锚时，不应再进行超张拉工艺的概念，已被广大设计、施工人员所掌握。但有时在图纸上仍有超张拉（3%～5%）σk的提法。其理由是补偿锚圈口损失（2.5～3%）σk所要求。各个厂方所提供锚具的锚圈口损失是不相同的，应由承包商通过试验后确定，并在张拉时进行调整。但在概念上决不能归属于“超张拉”的范畴中去，应属于一种损失补偿的性质。

怎么样来预防竖向精轧螺纹钢压浆堵管

我最喜欢画这种桥啦！因为画的快呀！

本人觉得目前连续刚构桥梁较前几年有如下变化,不知道对否,恳请大家批评指正:
1.边跨比较以前减小.我们在读书的时候,书上写的是边跨比在0.6-0.7之间比较合适,而且,受力合理的边跨比为0.64.不知道以前做过连续刚构的同仁有没有这种想法.现在的刚构桥边跨比一般在0.55左右,这样有两个好处:一减短主桥跨径,节省造价/二\边跨施工方便.但是我觉得短边跨,对于上部的受力没有以前的理想,计算调索的时候,边跨的比较难调,不知道大家有没有遇到这种情况.边跨的上缘很难将拉应力消灭.在1/4边跨的地方,上缘拉应力比较大.边跨合龙钢束需要加强.不知道大家有没有类似情况,恳请赐教.在边跨比再小的时候,边跨容易出现上拔力,也就是负支反力,这时需要设置拉力支座,防止支座脱空.
2.现在预应力钢筋含量较以前有所增加,最近,我在统计预应力含筋量的时候,曾做,了一下比较,00年之前,含量只有35Kg/m2,近几年则涨到了50K/m2.这里面有设计规范变化的原因,也有设计者不同的理解差异,也有结构上的差异.但是趋势好象(我也不能肯定)是在增加.不知道这个指标有没有比较意义,也是恳请大家指教.
3.桥墩的柔性问题:刚构桥选择的桥墩必须是柔性墩,这样才能起到协调上部变形,优化上部结构受力的作用.

在ANSYS、SAP2000、LUSAS……里面开了连续刚构的空间仿真讨论区，专门研究在空间仿真在连续刚构设计中的应用，有软件方面的建议或者具体想法可以到那里去

现在这种桥型是比较多啊

边跨减小的另一个原因是由于施工工艺的不同（尤其高墩） 如导梁施工  不得不把边跨减小的

在设计中遇到的问题
1、新桥规中规定了桥梁结构梯度温度效应，在连续刚构桥梁计算模型中应如何考虑比较稳妥？如果箱梁顶面只有沥青铺装，那末箱梁桥面板表面的最高温度T1按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表4.3.10-3可查得；如果箱梁顶面为沥青+混凝土铺装，那末箱梁桥面板表面的最高温度T1是否还是按《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）表4.3.10-3查得呢？
2、竖向日照反温差是否一定要考虑呢？根据实际经验，如果竖向日照正、反温差同时满足，调束过程比较艰苦。
请问大家在实际设计中是怎么处理的？请不吝赐教！

本人觉得裂缝也是连续刚构运行过程中一个比较严重的问题，在箱梁的各处均有出现
1， 腹板处裂缝，主要有主拉应力产生的裂缝和锚后拉应力产生的腹板裂缝
2 ，顶\底板既有纵桥向的裂缝和横桥向的裂缝
       纵桥向：往往是设计种对横向正应力和顶底板的局部受力计算考虑不足；
      横桥向：主要因为压浆不饱满，钢绞线锈蚀。
      个人浅见，大家指教

在用预应力连续梁、连续刚构桥箱梁很容易产生裂缝，根据以往的裂缝检查的结果，箱梁裂缝主要分布在腹板的内侧和外侧、顶板、底板以及横隔板上。
（1）箱梁腹板内侧和外侧，裂缝倾角在跨中附近呈水平方向，其它位置裂缝与水平方向夹角在20°~60°之间，与主拉应力的方向基本垂直，在结构上呈良好的对称性，一般情况腹板内侧裂缝的数量较外侧多；
（2）箱梁顶板下缘产生纵向和横向裂缝，纵向裂缝主要分布在顶板纵向钢束附近；
（3）箱梁底板产生纵向裂缝和横向裂缝；
（4）横隔板产生发散状的裂缝。

我国桥梁工作者对在用预应力连续梁和连续刚构桥箱梁桥的裂缝产生的原因和加固技术进行了大量的研究。对裂缝产生的原因进行了的探讨，实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每产生一条裂缝均有一种或几种主要原因

[ 本帖最后由 bridgelyx 于 2006-10-31 23:22 编辑 ]

最近碰到一大师级老总
在刚构计算中降温对内力影响很大的话，可乘以0。7的系数
就是说理论上降温21，计算中可取14
不明白为什么？
大家听说过这种说法嘛？

请教什么是连续梁啊？

学习了!最近正在做这个毕业设计感觉有些难啊

最近找了好长时间，才找到个悬臂Ｔ型刚构桥的范例，可毕竟是新手，感觉上和连续刚构还是有很大区别的，哪位老师能给我讲讲他们的区别，最好给我份连续刚构的例字，我的邮箱是：czwfire@yahoo.com.cn　我真心的感谢了

连续刚构之所以出现一系列的问题，还在于我们对其认识不够，首先是设计理论，连续刚构本身为箱形结构，尤其对于0＃块附近，梁较高，箱室大，而设计计算时确一律按照杆系结构计算，而且对横向以及局部进行仔细计算的有几个哦？对0＃块附近的腹板、和顶板、底板，实际为板，包括其稳定及应力分布等，均较为模糊。其次，一般使用三向预应力，实际施工过程中对横向和竖向预应力的控制目前还缺乏有效手段，实际结构与设计理论计算相差较大。第三，由于设计简化为杆系结构，对实际的应力分布不是太清楚，对部分地方的构造处理也做得不好。所以目前的连续刚构没有不产生裂缝的！大家应该多探讨探讨！