連續(xù)剛構(gòu)橋簡述

在連續(xù)梁橋中，將墩身與主梁固結(jié)成一體的為連續(xù)剛構(gòu)橋。由于墩身與主梁形成剛架，承受上部結(jié)構(gòu)的荷載，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在結(jié)構(gòu)上充分發(fā)揮了潛能。

連續(xù)剛構(gòu)橋是大跨徑橋梁建設(shè)中常用的一種結(jié)構(gòu)體系，其常用跨徑在100～300米之間。當(dāng)跨徑超過100米時(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)可以作為連續(xù)梁橋的比選方案。

連續(xù)剛構(gòu)橋綜合了連續(xù)梁橋和T形剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，主梁為連續(xù)梁體，并與橋墩固結(jié)。在受力特點(diǎn)上連續(xù)剛構(gòu)體系上部結(jié)構(gòu)同連續(xù)梁一樣，而橋墩底部所承受的彎矩、梁體內(nèi)的軸力隨著墩高的增加而減小。在跨徑大而墩高小的連續(xù)列剛構(gòu)橋中，由于體系的溫度變化，混凝土的收縮將在墩底產(chǎn)生較大的彎矩。為減小水平位移在墩上產(chǎn)生的彎距值，連續(xù)剛構(gòu)橋通常采用水平抗推剛度較小的雙薄壁墩。

連續(xù)剛構(gòu)是將T形剛構(gòu)粗厚橋墩減薄，形成柔性橋墩，使墩梁固結(jié)、主梁連續(xù)形成連續(xù)剛構(gòu)橋，它是T形剛構(gòu)與連續(xù)梁結(jié)合的一種新型體系。

連續(xù)剛構(gòu)橋具有如下特點(diǎn)。

(1)連續(xù)剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主梁連續(xù)、墩梁固結(jié)，既保持了連續(xù)梁無伸縮縫、行車平順的優(yōu)點(diǎn)，又保持了T形剛構(gòu)不設(shè)支座、無需體系轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)，方便施工，而且很大的順橋向抗彎剛度和橫橋向抗扭剛度能很好地滿足較大跨徑的受力要求。因此它是一種極有生命力的橋梁結(jié)構(gòu)形式，已成為大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的首選橋型。

(2)柔性橋墩可以適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)加力、混凝土收縮徐變和溫度變化所引起的縱向位移，為減小水平位移在墩中產(chǎn)生的彎矩，連續(xù)剛構(gòu)橋常采用水平抗推剛度較小的高墩和雙薄壁墩。當(dāng)跨越山溝、河谷地形時(shí)，可采用單薄壁柔性高墩連續(xù)剛構(gòu)體系；當(dāng)跨徑較大而墩的高度不高時(shí)，為增加墩的柔性，常采用雙薄壁墩，此外，雙薄壁墩還具有削減墩頂負(fù)彎矩峰值的作用。

(3)連續(xù)剛構(gòu)橋梁內(nèi)的內(nèi)力分布更加合理，合理選擇墩的剛度，能夠有效地減少主梁內(nèi)的彎矩，有利于增大跨徑。同連續(xù)梁比較，在活載作用下，連續(xù)剛構(gòu)的正彎矩比連續(xù)梁的小，兩者負(fù)彎矩較接近；在恒載作用下，兩者的彎矩也比較接近。墩梁固結(jié)節(jié)省了大型支座的昂貴費(fèi)用，減少了墩及基礎(chǔ)的工程量，并改善了結(jié)構(gòu)在水平荷載(例如地震荷載)作用下的受力性能，即各柔性墩按剛度比分配水平力。

(4)跨徑在200~300m范圍內(nèi)，連續(xù)梁橋在跨越能力方面、拱橋在施工簡易方面以及斜拉橋和吊橋在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面都明顯不如連續(xù)剛構(gòu)橋。因此，盡管連續(xù)剛構(gòu)橋起步較晚，但卻得到了較快的發(fā)展。在主跨200~300m范圍內(nèi)幾乎被連續(xù)剛構(gòu)橋所壟斷?？梢哉f，連續(xù)剛構(gòu)橋的出現(xiàn)，不僅豐富了橋梁家族的成員，也是科技進(jìn)步的體現(xiàn)。

(5)連續(xù)剛構(gòu)橋的上部結(jié)構(gòu)形式有利于懸臂施工，懸臂施工適合于梁的上翼緣承受拉應(yīng)力的橋梁形式，因?yàn)閼冶凼┕さ氖芰εc橋梁建成后受力較接近。一般采用平衡懸臂澆筑施工。

(6)連續(xù)剛構(gòu)橋薄壁墩是柔性的，因此必須采取防撞措施。

(1) 合理確定主跨、中邊跨比及箱梁高度、梁底線形

連續(xù)剛構(gòu)橋主跨跨徑的確定分跨江河和跨峽谷?？缃拥倪B續(xù)剛構(gòu)橋的主跨跨徑是依據(jù)江河特征、通道等級以及通過水文計(jì)算來確定的。一般來說，江河通航的等級為II～I(xiàn)II 級，橋梁的主跨跨徑為120～150m 之間；大江大河通航等級要求高，主跨跨徑應(yīng)選擇在200m 以上。

(2) 箱梁斷面尺寸的選擇

對于大部分連續(xù)剛構(gòu)橋來說，其橫斷面基本為箱形斷面，箱形斷面具有很好的整體性、結(jié)構(gòu)剛度，特別是其抗扭能力很強(qiáng)。在橋梁箱梁斷面尺寸的擬定時(shí)，要考慮連續(xù)剛構(gòu)的受力特性，在受力較復(fù)雜且難以通過計(jì)算準(zhǔn)確掌握其受力狀態(tài)的區(qū)域，應(yīng)通過加強(qiáng)合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)來避免出現(xiàn)不利情況，如適當(dāng)增大根部梁高、增大0 號塊附近截面腹板厚度，適當(dāng)增加普通鋼筋的設(shè)置和合理的配置預(yù)應(yīng)力鋼束等一系列措施，來保證箱梁的構(gòu)造與結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài)偏差降到最低。

1.廣東虎門大橋輔航道橋

虎門大橋輔航道橋的跨徑布置為150m 270m 150m，設(shè)計(jì)荷載為汽車——超20級，驗(yàn)算荷載為掛車——120。橋面凈寬30m，6個(gè)車道，設(shè)有中央分隔帶、路緣帶和緊急停車帶。橋面縱坡3%，橫坡2%。按7度設(shè)防。該橋已運(yùn)營超過6年，狀況良好，尚未出現(xiàn)任何裂縫。

2.挪威Stolma橋

1998年11月，挪威建成兩座特大跨徑混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋：跨徑布置94m 301m 72m的Stolma橋和86m 202m 298m 125m的Raft sundet橋，前者首次將混凝土梁式橋的跨徑突破300m，居世界首位。這兩座橋共同的特點(diǎn)是：①主跨中部采用輕質(zhì)高強(qiáng)混凝土，重度僅為19.5kN/m3；②截面為單室箱。底板、腹板厚度較??；③邊跨配重。這兩座橋的跨徑布置都由地質(zhì)條件所決定，Stolma橋邊跨很小，邊、主跨之比僅為0.239和0.312，為解決邊主跨重力的不平衡，在94m邊跨的37m和72m邊跨的53m范圍內(nèi)，箱梁填以礫卵石。

Stolma橋選用的方案是基于經(jīng)濟(jì)、景觀、審美、歷史和實(shí)際地質(zhì)情況的考慮，最終采用301m的大跨徑，兩邊跨均很小，且跨徑不同。橋梁縱坡設(shè)計(jì)經(jīng)過特殊的考慮，兩個(gè)島嶼的不同高度導(dǎo)致不對稱的橋梁曲線。 2100433B

前言

第1章 緒論

1.1 V型墩剛構(gòu)橋概述

1.2 V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋的國內(nèi)外工程概況

參考文獻(xiàn)

第2章 V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)方法

2.1 上部結(jié)構(gòu)選型

2.2 下部結(jié)構(gòu)選型

2.3 設(shè)計(jì)理論方法

2.4 Midas CivIl軟件功能簡介

參考文獻(xiàn)

第3章 V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)實(shí)例

3.1 工程概況

3.2 基本設(shè)計(jì)資料

3.3 結(jié)構(gòu)體系選擇和尺寸擬定

3.4 預(yù)應(yīng)力鋼束及布置

3.5 靜力計(jì)算模型

3.6 剛構(gòu)內(nèi)力及變形計(jì)算分析

3.7 連續(xù)剛構(gòu)梁截面預(yù)應(yīng)力鋼筋估算

3.8 箱梁橫向計(jì)算

3.9 支座選用

3.10 V型墩設(shè)計(jì)

3.11 墩臺與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)

第4章 V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋動力性能計(jì)算

4.1 動力分析有限元模型

4.2 墩柱有效抗彎剛度計(jì)算

4.3 模態(tài)分析

4.4 橋梁抗震性能分析

參考文獻(xiàn)

第5章 V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工

5.1 典型V型墩橋梁施工簡介

5.2 友誼大街橋基礎(chǔ)施工

5.3 友誼大街橋V型墩施工

5.4 友誼大街橋連續(xù)箱梁施工

參考文獻(xiàn)