异形连续梁结构的实用简化设计方法

刘翔宇 李海年

【摘要】交通发达程度是表现一座城市城市化进程的标志之一。随着人口的急剧增长，大型工程的不断出现，交通拥挤问题也随之产生。为了增加人们的出行通道，方便人们的出行，桥梁建筑越来越多的出现在建筑工程的施工项目中。异性连续桥梁结构数以一种常用的抢粮施工技术，其以造价低、适用范围广等優势被施工人员所青睐，本文主要分析了异性连续梁结构的实用简化设计方法，旨在为同行提供参考，促进桥梁施工技术的发展。

【关键词】异形连续梁；构造布置；简化设计

随着社会经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，对生活质量有了更高的要求，不管是在居住方面还是在出行方面，对建筑施工都有了新的标准。不仅要求其具有很好的稳定性和坚固性，还要给人们以感官上的美好体验。这无疑给工程设计师的工作增加了难度。目前我国的城市化进展速度非常快，虽然这使城市不断朝发达先进的城市迈进，但是在发展过程中会随之产生交通拥挤，土地资源紧张等一系列问题，给很多市民的出行带来了极大的不便，尤其是在比较繁荣的市区，人口流动比较大，导致交通严重堵塞，“车行速度不如步行的速度”，为了改善这种情况，人们开始重视建设高架、互通建设工程，简单点说也就是桥梁工程。桥梁施工技术由此有了很大的发展，很多新型技术应运而生，稳固性和耐久性当然是桥梁工程中首要考虑的因素，但由于人们的价值观发生了细微的变化，再加上桥梁工程是反映一座城市风貌的重要标志，因此，美观性成为了设计师所要考虑的又以重要因素。异性连续梁结构技术就是为了解决这一问题而产生的。虽然异性连续梁结构的施工工艺比较复杂，施工工期比较长，短时间内无法正常使用，但是其造价比较低，稳固性比较好，而且结构比较美观，目前，为了大量的应用这种技术，减少施工的时间，研究人员对这项技术进行了简化。

1、异形连续梁简化结构的布置设计

桥梁的结构本就想建筑物那样整齐，由于其存在弯曲程度，所以结构也会发生相应的变形。异性连续梁在平面上呈现出不规则的形状，但这是为了针对桥梁部分的结构施加不同的受力，使整体保持一个和谐、均衡受力的状态。从而保障桥梁结构的稳固性，具体的布置方法分为以下几个方面：

1.1桥梁的建造一般是在道路的上方，模板工程是异性连续梁结构中的一部分，其箱室中腹板的设计方向一定要与道路的线形方向保持统一，这样有助于降低工程的而复杂性，加快施工的速度。

1.2异性连续梁包括很多的箱室，箱室与箱室之间的距离大小是设计师要考虑的重要因素。距离过大，会造成整体结构的连续性比较差，影响桥梁的稳定性。因此箱室之间的距离最好不要超过4m。为了使分叉模板的荷载力保持一致，分叉末班之间的距离最好在5m以内。

1.3由于在异形连续梁的设计中，连续梁经常会和两个分叉匝道连接在一起，为了确保桥梁桥墩的受力更加合理，在设计中应当使连续梁的外箱室和匝道箱梁的断面箱室重合在一起。

1.4桥梁的宽度会随着需求量的大小而适当增加，跳梁过宽的时候，箱室与箱室之间的距离也越来越宽，腹板的距离也随之增大，破坏了桥梁的整体受力均衡的目的，因此，当箱室之间的距离过大，应该适当的增设腹板，以保证桥面的稳固性。

1.5 当箱梁宽度变化较大，但腹板又不能直接作用在横梁之上时，为保证腹板间距最大在5m以内，可以在腹板中段分叉，但需要在分叉处设置横膈板，、保证在此处腹板的受力不至于太集中，使其他腹板共同承担箱梁的受力。腹板的走向尽量平行于梁边线，以避免钢筋的摆放时出现过多截断，同时使受力规律化。

1.6在腹板相交处，要保证腹板宽度有一段渐变段，并圆顺过渡，防止应力集中，同时根据各分叉腹板分担的桥面面积来确定腹板是否需要加厚处理。

2、异形连续梁的结构计算

2.1纵向计算。异形梁的结构呈现出不规则的形状，因此各处的受力情况等数据不同于直线梁那样便于计算，因此需要特定的软件对异性连续梁进行纵向计算，以保证桥梁这你手里情况处于均衡状态。

2.2横向计算。异性连续梁与直线梁有很大的区别，从异性连续梁的横向计算就能看出。横向计算对桥梁的稳定性和坚固性有着直接的影响，必须仔细进行计算，以下通过不同的受力情况分析横向计算。

第一，横梁两侧顶底板变厚段。顶板、横梁、腹板互相连接，形成为一个互相传递受力的整体。当外部施加力量的时候，水平受力先到达顶板位置，然后经过横梁达到腹板，因为顶板是最先受力的一方，以此，所受的荷载力比较大，其板面也比其他两板比较厚。腹板与腹板之间的距离合理布置，可以帮助横梁的受力处于均衡状态，使三者均匀受力，从而保障各部分结构的稳定。

第二，箱梁跨中段。顶板受力直接传递给腹板，再通过腹板传递给横梁，此处不考虑荷载再通过顶底板传递给横梁，作为对第一部分均布荷载的补充1，而仅作为集中力作用于横梁上。因此综合比较并分析.可认为横梁两侧5m范围内横梁自重均布作用于横梁之上，5m以外的自重，通过腹板集中作用于横梁之上，二期恒载受力同箱梁自重，防撞墙受力可认为5m范围以内作为集中力作用于挑臂根部。5m以外通过腹板传递给横梁。对于温度、收缩徐变及不均匀沉降引起的荷载可作为均布荷载直接作用于横梁之上。

2.3细部计算

在异形连续梁的结构计算分析过程中，除了要对纵向和横向进行计算外，还需要对结构中的一些细节部分进行科学计算，以确保结构的安全稳定。细部计算一般包括以下几点：

2.3.1支座的布置。对于大多数异形梁，横梁之间互不平行，端横梁常还需要接两分叉的匝道，因此合理的支座布置，可以改善结构受力。对于偶数跨，固定支座设置在中墩。对于奇数跨，固定支座设置在跨中两侧箱梁宽度较大处桥墩；对于变宽处端横梁处，当变宽不大时，布置同直线桥梁；当变宽较大时，可在端横梁处设置两双向支座。防止固定或单向支座之间出现锁死结构，影响结构的正常伸缩。

2.3.2当横梁支座间距较大时，从结构上看，在横梁出现简支梁结构形式，变宽处底板横向钢筋需要加强。

2.3.3很多异形梁在端头处出现横梁平面弯折结构，此处按直横梁计算，考虑到顶底板的嵌固作用，无需考虑横梁下挠后引起的钢筋横梁受力，但若需要配置预应力，应设置防崩钢筋，但尽量避免设置预应力。

3、结论

综上所述，建设高架、互通建设工程可以有效的缓解城市交通拥挤的情况。异性连续梁结构时桥梁施工中的一种主要技术手段，其不仅可以很高的加固桥梁结构，还具有很好的美观性。但是其施工工艺比较复杂，施工工期比较长，影响着正常的使用，为了缩短工期，必须对异性连续梁技术进行简化。简化中要特别注意，箱室的设置，结构纵向、横向、细部的计算，只有合理，科学的进行简化，才能在保障桥梁工程质量的基础上，设计出符合大众需要的桥梁。

参考文献

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