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預應力連續T梁的定型設計與應用

   2005-07-07 中國公路 劉敏清 9740
現在大量的預應力混凝土T梁被廣泛應用。為了適應新形勢,推出了預應力連續T梁定型圖設計,即在墩頂兩側一定范圍內的主梁上部設預應力短束來實現連續。這種方法不僅施工可行,同時又克服了僅采用普通鋼筋連續的開裂問題,實現了橋梁施工的工廠化、標準化和裝配化。由于預應力連續T梁定型圖結構設計合理,完善和提高了國內預應力混凝土T梁橋的設計水平,有推廣應用價值。
設計要點:1、跨徑系列:包括25m 、30m 、35m、40m。2、設計標準:設計荷載為汽-超20;驗算荷載為掛-120;橋面寬度為單幅凈11.00+2×0.5m防撞欄(安全帶)。3、主梁斷面:主梁間距為2.45m,其中內梁預制寬度為1.80m,邊梁預制寬度為2.0m,翼緣板中間濕接縫寬度為0.65m。主梁行車道板橫坡度設計與橋面橫坡度相同。4、橫隔板在橋的橫向上設有與橋面板橫向坡度相對應的橫坡度值。濕接縫范圍的橫隔板跨徑≤30m采用現澆40#鋼筋混凝土連接,跨徑>30m采用50#鋼筋混凝土連接。5、橋面鋪裝:總厚度為17cm,其中水泥混凝土厚度為4cm,瀝青混凝土厚度9cm。兩者之間家設防水層。6、伸縮縫:采用型鋼伸縮縫,梁端預留槽口尺寸及預埋鋼筋參考SSFB和GQF-MZL型號設計。7、預應力筋于錨固體系:預制主梁預應力鋼束采用Φj15.24-7鋼絞線,金屬波紋管成孔,錨具參考OVM15錨固體系;連續接頭采用Φj15.24-5和Φj15.24-4鋼絞線,BM15扁形錨具,管道用金屬波紋管成孔,所用鋼帶厚度不小于0.35mm。鋼絞線均采用兩端一次張拉錨固。本設計為連續梁,采用先簡支后連續的方法架設。主梁橫向分布系數按剛接梁法計算。內力計算步驟按照施工先后的順序采用結果計算程序進行計算。由于簡支連續梁橋跨中正彎矩要比現澆一次落架大,而支點負彎矩比現澆一次落架小,因此主梁的正彎矩預應力鋼束按全預應力混凝土設計,并根據梁所處位置的不同分別按端跨和中跨進行配束;接頭負彎矩預應力鋼束按部分預應力A類構件設計。
注意事項:適用的結構型式:1、一聯總跨數:25米至八跨的連續T梁直接線橋;30米三至七跨的連續T梁直線橋;35米至七跨的連續T梁直線橋;40米四至五跨的連續T梁直線橋;2、橋面鋪裝層厚度適用范圍:總厚度為14~18cm;其中水泥混凝土厚度為6~10cm;瀝青混凝土厚度4cm。不在上述適用范圍時,應進行驗算。3、按直線橋設計:曲線橋應在支點負彎矩區設置半徑≥4m的平曲線,且邊梁外翼板調整在允許的范圍內,經過驗算采用。4、橋梁縱坡:封錨端構造及支座鋼墊板設置按橋梁縱坡3%以內考慮,縱坡>3%應修改相應封錨端構造及支座鋼墊板尺寸。5、伸縮縫:設置80型和160型兩種,80型一般用于橋臺、160型一般用于兩聯中間的墩頂上。6、支座:支座選用時可根據連續梁各聯的長度選擇板式橡膠支座或四氟板橡膠支座。7、對墩臺不均勻沉降量的考慮:25米跨~40米跨均可滿足5mm單墩沉降要求。各橋沉降量應據地質及基礎類型確定,超出上述范圍應另驗算。8、計算拱度值:25m~35m為汽一超20作用下跨中最大擾度,40米為掛-120作用下跨中最大擾度。外數值存梁期為15天,括號內數值存梁期為90天,汽-超20(掛-120)作用下跨中最大擾度計算中考慮抗彎剛度折減為0.85。本結構計算中考慮支座剛度作用,但未考慮橡膠老化及墩柱剛度的影響。通過對預應力連接T梁的定型設計分析,可的出以下結論:預應力混凝土連續T梁是采用簡支梁的施工工藝,卻可達到建造連續梁橋的目的;主梁橫隔板及翼緣采用現澆混凝土剛性連接,對于非標準跨徑橋梁可調整邊隔板的長度;采用高強低松弛鋼絞線,減少了預應力鋼材的用量和張拉工作量,提高了工作效率;主梁內配置足夠數量的正彎矩束筋,以滿足連續梁狀態的承載要求和簡支狀態下承受自重和施工荷載的需要,墩頂一定范圍配置段束來實現簡支轉連續的體系轉換,大大減少了原有設計中墩頂普通鋼筋的用量,且降低了造價。
 
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