简支转连续梁桥结构设计及分析

2016-07-18陈伟

黑龙江交通科技 2016年5期

关键词：结构分析设计

陈　伟

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳　550008)

简支转连续梁桥结构设计及分析

陈伟

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州贵阳550008)

摘要：简支转连续梁桥的应用与发展离不开广大设计人员与施工人员一步步的探索。本文就简支转连续梁桥的结构与设计进行初步的分析，希望可以对以后的桥梁建设有一定的借鉴与参考作用。

关键词：简支转连续；设计；结构分析

1简支转连续桥梁的设计工艺探讨

1.1改进预应力混凝土梁的梁体设计

(1)采用部分预应力混凝土结构

为了分解受力，在部分预应力混凝土结构里设置了钢筋以及预应力钢筋。部分预应力混凝土结构能够在同样的承载能力下节约部分锚具以及预应力筋，与此同时能有效减少工作量。部分预应力混凝土结构可以有效避免因压力过大而引起的反拱度。不仅如此，部分预应力混凝土结构还能够有效改善结构的延性，以避免出现水平裂缝等现象。在预应力混凝土梁的梁体设计中采用部分预应力混凝土结构也可以提高其抗震能力。

(2)合理的配筋布置

预应力筋和非预应力筋的布置共同组成配筋布置。可以说明确预加应力的具体作用位置对于全预应力连续梁很是重要。预应力混凝土筋在梁跨中截面的最佳位置则是尽可能的靠近底端；如果是在支点处的话，应尽可能靠近顶部。所以说预应力混凝土钢束在接近支点的时候要逐步的弯起。对于钢束重心界限的确定，要按照最小外荷载作用以及最不利使用荷载作用来进一步确定。而在布置钢束的时候也要让重心线保持在该范围内。唯此,才能让混凝里预应力更好的发挥它的作用。设计时应当尽量减小并平均梁端部附近的应力避免混凝土裂缝的情况发生。应力筋主要有箍筋，加强钢筋以及配置钢筋等。不同的应力筋在配筋的布置中担当着不尽相同的作用。

1.2改进二次张拉时预应力设计

在简支转连续的连续预应力混凝土中，负弯矩去应力分布以及结构体系的挠度等都有可能受到负弯矩区预应力混凝土钢束张拉的影响。因此，在设计张拉二次预应力混凝土时，对于混凝与短束多少，张拉力大小与分布等因素进行合理的组合设计。同时计算其各处的应力分布以及变形。

2简支转连续梁桥的结构分析

2.1简支转连续结构的受力特性分析

为了研究简支转连续结构的受力特性,本文将简支转连续梁桥和一次浇筑的连续梁桥进行了比对和分析且得出以下结论：首先简支转连续梁桥在第一阶段预应力加载时是简支状态,即一期恒载在支座处产生的弯矩为零。与一次浇筑成型连续梁相比较,简支转连续结构有支座处负弯矩滞后的现象,这就使得支座处受拉钢筋的应力比一次浇筑成型连续梁有所滞后。但是由于跨中截面处的内力重分布和结构内力重分布对简支转连续结构的影响,此差值随后会有部分回升,从而会使得支座处受拉钢筋的应力增加量比一次浇筑成型的连续梁的大。

2.2简支转连续的结构体系受力的合理性

可变荷载所产生的内力在总荷载内力中比例较大是中等跨径梁桥的一大受力特点。因此在中等跨径桥梁当中汽车荷载所产生的弯矩仅仅只占总荷载弯矩的一小部分而已，同时可知中等跨度桥梁的内力变化的幅度会相对比较大。但是这对全预应力混凝土结构来说是一不利因素。所以说当按照全预应力的要求来设计桥梁结构之时，我设置较多的预应力钢筋来平衡正常使用极限状态下总荷载产生的内力施加的较大的预应力。然而在该结构中就算是在没有汽车荷载作用的时候,梁结构仍然会处于高压应力状态,因此该梁桥结构的反拱度较大,混凝土的徐变影响也比较严重,而与此同时混凝土的徐变变形也会加剧该结构的反拱度。简支转连续结构体系的跨中弯矩明显比简支结构的弯矩小,与此同时内支座处的负弯矩要比完全连续结构内支座处的负弯矩小得多。下面两个表中是简支转连续结构在跨径分别为20 m，25 m，30 m，35 m以及40 m时，超级荷载作用下的最大弯矩值

如下表1、表2。