桥梁总体设计方案拟定及细节设计要点分析.ppt

工作原理：当温度等因素发生变化时，梁体的变形通过搭板传递至加筋接线路面，并通过带锯缝的接线路面微裂缝吸纳全部变形，随着温降作用的增大，接线路面受到搭板的拉力变大，将由近而远产生很多横向裂缝，直到完全吸收梁体变形。 新型无缝桥示意图 注： 1、设置锯缝的目的是为了裂缝分布更均匀，并减小对主梁的拉力。 2、接线路面上铺设沥青混凝土，接线路面的微裂缝并不会反射到沥青铺装上，因而沥青路面是完好无损的。 三、不同类型无缝桥梁的适用范围 传统整体式或半整体式无缝桥以及新体系全无缝桥，其梁体变形依赖于接线路面吸纳，如果桥梁过长，梁体变形将很大，导致接线路面很长，主梁附加内力偏大，这显然是不合适的。 结构限制 无缝桥梁类型 PC梁 最大跨径（m） 整体式 18.3~61.0 半整体式 27.5~61.0 半整体式全无缝 10~100 桥梁总长（m） 整体式 45.8~358.4 半整体式 27.5~1000 半整体式全无缝 10~100 斜交角（°） 整体式 15~70 半整体式 20~45 半整体式全无缝 15~70 不同类型无缝桥梁的适用范围 四、实例 1、概况 李和村桥位于云南省安宁至晋宁高速公路第8合同昆阳段，桥梁中心桩号为K32+500，上部结构：4×20预应力混凝土空心板，桥面连续，桥面无伸缩缝；下部结构：桩柱式半整体桥台，桩柱式桥墩，钻孔桩基础；设计荷载：公路Ⅰ级；桥梁全长86.68m。 李和村桥总体布置图（立面） 2、部分构造设计 主梁与搭板之间用Φ16@100mm钢筋连接 2.1、主梁与搭板的连接 2.2、接线路面 接线路面板长25m，厚24cm的C30连续配筋混凝土板，尾部设置高1.5m的地梁；接线路面板上部为10cm厚沥青混凝土路面层 加筋接线路面构造 (c) B大样 (b) A大样 (a) 立面 主梁下挠、开裂的原因和对策 ①大跨梁式桥具有造价相对较低、施工简易快捷、维护费用少等优点，是200m跨径以内的主力桥型； ②但大跨梁式桥长期使用后，容易出现一些病害，主要有跨中下挠和梁体开裂； ③跨径100m以上的预应力梁桥极易出现开裂和过度下挠的病害，这是世界性难题，目前并未彻底解决。 1978年建成通车的帕劳共和国科罗巴岛桥，主跨241m的PC连续刚构桥，通车12年后检测发现跨中下挠达1.2m，后虽加固，但1996年9月倒塌。 一、跨中下挠的预防对策 大跨度预应力混凝土梁桥的主跨下挠是较为普遍的现象。 国内外部分预应力混凝土梁式桥的下挠情况 序号 桥名 国家 跨径 （m） 建造时间 下挠 （mm） 测量时间 持时 （年） 1 Stolma 挪威 301 1998 92 2001 3 2 虎门大桥 中国 270 1997 223 2004 7 3 黄石大桥 中国 245 1995 335 2002 7 4 Koror-Babeldaob 美国 241 1978 1200 1990 12 5 Stovset 挪威 220 1993 200 2001 8 6 Parrotts 美国 195 1978 635 1990 12 7 Grand-Mere 加拿大 181 1977 300 1986 9 8 Kingston 英国 143 1970 300 1998 28 9 三门峡大桥 中国 140 1992 220 2002 10 下挠主要由混凝土徐变引起，而跨中下挠往往伴随跨中出现横向裂缝和大量斜裂缝，造成严重病害。 防止过度下挠的主要对策： 1、控制负弯矩区域截面的应力梯度 徐变下挠大 徐变下挠小 主梁上下缘应力差多大，按照徐变理论，徐变应变与其承担的应力成线性关系，则下缘徐变压应变将显著大于上缘，造成主梁下挠 上缘增大压应力（加预应力） 下缘减小压应力（增加底板厚度） 对于大跨度梁式桥，控制徐变下挠的措施之一就是减小主梁截面的应力梯度，建议再主梁根本区段，可使悬臂阶段的自重完全由预应力抵消（零弯矩）。内支点上方底板厚不宜小于跨径的1/140 鉴于跨中下挠往往与横向裂缝与斜裂缝一起发生，相互促进恶化，因此保证梁有足够的正截面强度和斜截面强度是首要的。计算中要充分考虑徐变的不利影响。 2、提高主梁的正截面和斜截面强度 主梁出现过大的徐变下挠往往与施工不当密切相关，为了尽可能避免风险，建议在设计文件中提出以下几点规定： （1）混凝土加载龄期至少应在7d以上，强度和弹性模量至少90%以上； （2）宜采用真空压浆，减小管道摩阻、防止漏浆； （3）严格控制预应力施工质量及混凝土超方量。 3、在设计文件中做出若干规定 4、特大跨径梁桥中的跨中区域轻型化 对于特大跨径梁式桥，自重往往占总设计荷载的90%以上，特别是跨中区域恒载重力，若在跨中区域