大跨PC连续刚构桥的预应力钢束优化研究

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公路与汽运

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第4期 2008年7月

大跨PC连续刚构桥的预应力钢束优化研究

姚盛丹,宁晓骏,刘庆志,陈杰超

(昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明 650224)

摘要:文中以云南某连续刚构桥为工程背景,考虑砼收缩徐变的影响,运用MIDAS/CIVIL软件对整桥进行建模和结构分析,对大跨PC连续刚构桥预应力束在成桥状态下的腹板束下弯锚固位置进行了分析对比。结果表明,大跨连续刚构桥腹板束必须设置下弯,下弯锚固的最佳位置为箱梁的形心或H/2高度处。

关键词:桥梁;预应力砼;连续刚构桥;下弯锚固;预应力钢束优化

中图分类号:U448.23 文献标识码:A 文章编号:1671-2668(2008)04-0166-04

近几十年来,桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展,但桥的载重、跨径却不断增加,连续刚构桥因能满足上述要求,而且其投资比同等跨径的斜拉桥、悬

索桥低,已成为目前主要采用的桥梁结构体系之一。但在长期的设计实践中,结构分析复杂冗长,虽然设计者主观上希望把结构设计得尽可能/优0,力图使结构轻巧、纤细、美观以达到经济适用的要求,但由于缺乏系统的方法指导桥梁结构设计和改进结构设计,结构的优化依靠人们积累起来的经验,以进化的方式缓慢进行。这种设计过程带有主观性和盲目性,且工作量大,浪费时间,甚至导致方案的失误,所以在大跨径PC连续刚构桥设计中,对主要参数进行优化设计研究是必要的。

图2 箱梁跨中横断面(单位:cm)

本桥纵向预应力钢束共设置腹板束(WC)、顶板束(TC)、中跨底板束(CT)、边跨底板束(BT)、和预备束(CBP)、(SBP)8种。其中每个T构顶板束TC采用48束<s15.2-22;腹板束WC采用48束<15.2-19;边跨底板束BT采用14束<15.2-12;中跨底板束CT采用28束<s15.2-19。钢束根据施工情况设置,预应力布置见图3。

本桥顶板横向预应力束采用<s15.24,沿桥轴线50cm左右间距布置,张拉端和锚固端交叉设置,边跨端部横隔板内设置横向预应力筋。竖向预应力钢筋采用精轧螺纹粗钢筋,采用梁顶一端张拉方式,N1~N138采用4根<15.2钢绞线,N138~N232采用<JL32精轧螺纹粗钢筋。顶板束和弯起束预应力管道均采用塑料波纹管,顶板横向预应力管道采用镀锌金属波纹扁管。本文以该桥为工程背景,研究大跨PC连续刚构桥预应力钢束的优化。

1 工程背景

云南小湾水电站淹没区某大桥位于临沧市凤庆县鲁史镇金马村公所与小湾镇正义村公所之间的澜沧江河谷上,全桥长452m,跨径116m+220m+116m,主墩高168m,桥位总体布置见图1。预应力砼结构主梁采用单箱单室截面,箱梁为三向预应力结构,采用单箱单室截面(见图2)

大跨PC连续刚构桥的预应力钢束优化研究