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桥梁结构方案不唯一,要权衡择优
日期:2017-2-11 14:52:30 作者:钢结构检测 来源:本站原创
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    面对每一座具体的桥梁设计,要同时实现“安全、实用、经济、美观”这些基本目标的最大化,几乎是不可能的;即使围绕同一目标,也存在多种结构设计方案。这就要求在设计中抓住主要矛盾,权衡抉择。这里,概略地举几个例子。

 

[1]  预应力配筋设计方案的选择。

    在进行混凝土梁桥的预应力配筋设计时,往往有多种可以选择的方案。影响预应力设计的因素包括:桥梁总体布置、结构受力条件、细部构造要求和施工方法等。在桥梁总体布置方面,增大梁高可减少预应力筋用量,减小梁高则需增加预应力筋用量。在结构受力方面,除满足抗弯抗剪要求外,合理成桥状态的要求也会进一步缩小预应力配筋的可行域范围。基于各种考虑的构造规定、局部受力、张拉作业空间等细部构造要求,对预应力筋线形和锚具的布置影响很大。此外,预应力布置一定要与施工方法相协调。

 

[2]  斜拉桥主梁结构形式的选择讨论。

    斜拉桥的主梁可以是混凝土梁、钢一混凝土叠合梁或钢梁。在一定的跨度范围内,可以对三种主梁的合理性进行讨论。

 

    (1)预应力混凝土主梁方案。在跨度不大时,混凝土主梁也是一种经济合理的选择。当悬臂长度超过250m时,混凝土主梁的自重将成为设计中的一个不利因素,若减少箱梁壁厚,则会增大压应力水平;此外为抵抗活载引起的弯曲拉应力,一般还需施加纵向预应力,这无疑会增加某些地方局部压溃的风险,增添设计施工的难度,导致经济性下降。

 

    (2)钢一混凝土叠合梁方案。叠合梁桥自重介于钢桥与混凝土桥之间,能较好地发挥两种材料的优势,同时,预制混凝土桥面板使得主桥沥青混凝土桥面的铺装条件和引桥混凝土梁一致,可减少桥面铺装的难度和成本,叠合梁中的钢主梁和横梁可以按梁段整体组拼,采用栓焊连接,制造和安装比较方便,造价也比钢箱梁低廉。

 

    (3)钢主梁方案。当跨度达到400-500m以上时,应当选择自重更轻的钢桥面。研究表明,斜索面和六车道闭口扁平钢箱梁的临界风速已超过100m/s,能够满足绝大部分台风多发地区的抗风要求。如果斜拉桥的边跨采用混凝土主梁,主跨采用钢主梁的混合形式,桥梁的刚度和抗风稳定性也将进一步提高。因此,可以大致认为:混凝土主梁的适宜跨度范围是L=200-500m,叠合梁的适宜跨度范围是I= 300-700m,钢主梁的适宜跨度范围是L=400-1200m。而且在具体情况下,设计者还可以有其他合理的设计考虑。

 

文章出自桥梁动静载荷试验www.zjlq.net,转载请注明。


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