大跨预应力连续刚构桥高墩优化设计研究

公路 2011年6月 第6期HIGHWAY Jun 2011 No 6

文章编号:0451-0712(2011)06-0087-03 中图分类号:U443 22 文献标识码:B

大跨预应力连续刚构桥高墩优化设计研究

李安渠

(山西省公路局养路处 太原市 030006)

摘 要:以黄河上一座高墩预应力混凝土连续刚构桥为背景,重点探讨了该类桥梁中高墩的设计优化。通过对5种试验墩型对应结构的详细数值分析,分析比较了单箱墩与双薄壁墩在同一高墩中,以不同高度比例组合下的受力情况。

关键词:高墩;双薄壁墩;组合式桥墩;优化设计

大跨预应力混凝土连续刚构桥以其结构轻盈、造价低廉、技术成熟、适应性强等优点受到广大桥梁建设者的青睐,特别是在山区高等级公路建设中应用更广。对于

建设在深谷地带的大跨连续刚构桥,由于受地形条件限制,需要设置大高度墩身,有时墩高甚至超过跨径,因此高墩的设计成为该类桥梁的关键问题。本文将以山西某黄河大桥为工程实例研究讨论高墩的优化设计。1 工程概况

山西某黄河大桥主桥桥跨布置为120m+3

175m+96m的五跨预应力混凝土连续刚构桥,如图1所示,桥梁全宽29 5m,分左右两幅,单幅宽12 0m。上部结构为三向预应力混凝土变截面箱梁,桥宽12m,底板宽7m,跨中梁高4 5m,根部梁高10 5m。主墩 ~ 的墩高依次为60m、146m、146m和68m, 、 墩身为钢筋混凝土箱形截面, 、 墩为单箱墩与双薄壁墩组合式桥墩,两者高度各占一半。桥梁采用挂篮悬臂浇筑施工。设计荷载为公路 级,风速27 7m/s

。

单位:mm

图1 桥型布置

2 高墩结构形式

从构造上讲,高墩可分为双薄壁墩、单墩以及两者结合的组合式桥墩,表1为国内部分墩高大于

100m的连续刚构的墩身形式。

为探讨3种墩型的受力情况,以及组合式桥墩中单箱墩与双薄壁墩以不同高度比例组合下的受力情况,设计了5种试验墩身形式,如图2所示。

收稿日期:2011-05-03

(1)墩型1:双薄壁墩;(2)墩型2:组合式桥墩,单箱墩占总墩高1/4;(3)墩型3(设计墩型):组合式桥墩,单箱墩占总墩高2/4;(4)墩型4:组合式桥墩,单箱墩占总墩高3/4;(5)墩型5:单箱形墩。薄壁墩墩身为矩形墩,截面尺寸7m(横) 2 5m(顺),两墩间距8m;单墩采用箱形断面,截面尺寸7m(横) 10 5m(顺),壁厚1m。

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